Research Paper

Municipal wastewater can result in a dramatic decline in freshwater fishes: a lesson from a developing country

Les eaux usées municipales peuvent entraîner une baisse spectaculaire du nombre de poissons: un exemple d'un pays en développement

¹ Department of Fisheries, University of Rajshahi, Rajshahi 6205, Bangladesh
² Department of Biosciences, University of Durham, Durham DH1 3LE, UK
³ Department of Geography and Planning, University of New England, Armidale, NSW 2351, Australia
⁴ Department of Soil, Water and Environment, University of Dhaka, Dhaka 1000, Bangladesh
⁵ Department of Zoology, University of Rajshahi, Rajshahi 6205, Bangladesh

^* Corresponding author: shams.m.galib@durham.ac.uk

Abstract

Impacts of ineffective wastewater management on the biodiversity of receiving waters in developing countries are poorly documented. Using a before-after-control-impact methodology, we measured the effects of untreated wastewater release on the fish community in the Barnoi River, Bangladesh. In 2006, prior to untreated wastewater discharge, fish abundance, species richness and water quality were similar across sampling sites. In 2016, after 8 years of wastewater release to the downstream reach, fish abundance and species richness were reduced by >47% and >35% respectively at downstream sites compared to unaffected upstream sites and >51% and >41% lower respectively compared to the pre-wastewater discharge period. The wastewater impact was particularly severe during months of low discharge (October–December). Water transparency, dissolved oxygen and pH were lower (P < 0.001) at impacted downstream sites compared to upstream sites. Nineteen species (41.3% of all species we recorded) are threatened in Bangladesh and the abundance of these species, except one, decreased significantly (P < 0.05) at the impacted sites. We recommend improved wastewater management by applying primary treatment facilities and incorporating reedbed filtration as a mean of biological treatment, into the canals carrying wastewaters. The success of such measures should be tested with fish species that were most responsive to wastewater, using the indicator species concept.

Résumé

Les impacts d'une gestion inefficace des eaux usées sur la biodiversité des eaux réceptrices dans les pays en développement sont mal documentés. En utilisant une méthodologie BACI, nous avons mesuré les effets des rejets d'eaux usées non traitées sur la communauté de poissons de la rivière Barnoi, au Bangladesh. En 2006, avant le rejet des eaux usées non traitées, l'abondance des poissons, la richesse en espèces et la qualité de l'eau étaient semblables dans tous les sites d'échantillonnage. En 2016, après 8 ans de rejet d'eaux usées dans le bras aval, l'abondance des poissons et la richesse en espèces ont été réduites de >47% et >35% respectivement sur les sites en aval par rapport aux sites en amont non affectés et >51% et >41% respectivement par rapport à la période de rejet avant le rejet des eaux usées. L'impact des eaux usées a été particulièrement grave pendant les mois de faible débit (octobre-décembre). La transparence de l'eau, l'oxygène dissous et le pH étaient inférieurs (P < 0,001) aux sites impactés en aval par rapport aux sites en amont. Dix-neuf espèces (41,3% de toutes les espèces que nous avons recensées) sont menacées au Bangladesh et l'abondance de ces espèces, sauf une, a diminué de façon significative (P < 0,05) dans les sites touchés. Nous recommandons d'améliorer la gestion des eaux usées en appliquant des installations de traitement primaire et en incorporant la filtration sur lit de roseaux comme moyen de traitement biologique dans les canaux transportant les eaux usées. Le succès de ces mesures devrait être testé avec les espèces de poissons les plus sensibles aux eaux usées, en utilisant le concept d'espèces indicatrices.