ระบบซาโปรบิกเป็นเครื่องมือในการวัดคุณภาพน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถของแหล่งน้ำในการควบคุมตนเองและย่อยสลายสารอินทรีย์ ระบบซาโปรบิกมาจากคำว่าซาโปรบ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตได้จากการย่อยสลายสารอินทรีย์ หรือที่เรียกว่าโภชนาการแบบซาโปรโทรฟิก

ระบบการประเมินคุณภาพน้ำแบบซาโปรบิกนั้นอาศัยการสำรวจสิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวบ่งชี้ ตัวอย่างเช่น การประเมินปริมาณ หอยน้ำ Lymnaea stagnalisและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จากนั้นใช้สูตรในการคำนวณค่าซาโปรบิกและค่าความทนทานของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น เพื่อกำหนดระดับคุณภาพน้ำหรือดัชนีซาโปรบิก

คุณภาพน้ำตามระบบซาโปรบิกแบ่งออกเป็น 4 ระดับ ตั้งแต่ระดับ I ถึง IV และมีระดับกลางอีก 3 ระดับ (I-II, II-III และ III-IV) แหล่งน้ำระดับ I สะอาดที่สุดและมีคุณภาพสูงสุด ข้อเสียโดยธรรมชาติของระบบซาโปรบิกในการวัดคุณภาพน้ำคือ มันพิจารณาเฉพาะสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเท่านั้น จึงละเลยปัจจัยอื่นๆ เช่น มลพิษ จากโลหะหนักแม้ว่าการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดจะช่วยตัดความเป็นไปได้ของการมีสารพิษออกไปได้ แต่การรวมสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นเข้าไปด้วยจะทำให้ระบบซาโปรบิกไม่สอดคล้องกับแนวคิดหลัก

ส่วนนี้อธิบายวิธีการคำนวณดัชนี saprobic ของแหล่งน้ำตามวิธี Zelinka & Marvan โดยไม่ต้องปรับปัจจัยรบกวนหลายประการ^{[ 1 ]}

ในการคำนวณรอบแรก จะนับจำนวนAของชนิดพันธุ์ตัวบ่งชี้แต่ละชนิด และแปลงเป็นหมวดหมู่ตั้งแต่ 1 ถึง 7 โดยจำนวน 1 หมายความว่าพบสัตว์เพียงหนึ่งหรือสองตัว ในขณะที่ระดับ 7 หมายความว่าพบมากกว่า 1,000 ตัวในระหว่างการสำรวจ มีระดับความอุดมสมบูรณ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น บางวิธีใช้ระดับที่ระดับถัดไปมีจำนวนสัตว์ประมาณสองเท่าของระดับแรก ตารางต่อไปนี้เป็นไปตามมาตรฐาน DIN 38410-1 (2008) ที่ใช้ในประเทศเยอรมนี ซึ่งระดับถัดไปจะมีขนาดใหญ่กว่าระดับก่อนหน้าประมาณสามเท่า

ค่า saprobic sบ่งบอกถึงปริมาณสารอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำที่จะเจริญเติบโตได้ สัตว์ที่มีค่า saprobic เท่ากับ 1 จะอยู่รอดได้ในน้ำที่มีสารอินทรีย์น้อย ในขณะที่สัตว์ที่มีค่าเท่ากับ 4 ต้องการแหล่งน้ำที่มีสารอินทรีย์จำนวนมาก ตัวอย่างเช่น หอยทาก Lymnaea stagnalisมีค่า saprobic เท่ากับ 2.0 ส่วนหนอนปล้องTubifex tubifexต้องการสารอินทรีย์จำนวนมากและมีค่า s เท่ากับ 3.6

ค่าสัมประสิทธิ์ถ่วงน้ำหนักgมีค่าเป็น 1, 2, 4, 8 หรือ 16 และแสดงถึงช่วงความทนทาน หากสิ่งมีชีวิตชนิดใดสามารถอยู่รอดได้ทั้งในน้ำที่ไม่ปนเปื้อนและน้ำที่ปนเปื้อนอย่างหนัก ค่า g จะมีค่าน้อยมาก เพราะการพบสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นในการสำรวจจะมีค่าการทำนายน้อย ในทางปฏิบัติ จะใช้เฉพาะสิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวบ่งชี้ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ถ่วงน้ำหนัก g ≥ 4 เท่านั้น ตัวอย่างเช่นแมลงน้ำชนิดหนึ่ง ( Agapetus fuscipes ) มีค่า g เท่ากับ 16 ในขณะที่หอยมุกม้าลายมีค่า g = 4

ดัชนีความเน่าเสียของแหล่งน้ำ หรือคุณภาพน้ำนั้น คำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้:

${\displaystyle S={\frac {\sum _{i=1}^{n}A\cdot s\cdot g}{\sum _{i=1}^{n}A\cdot g}}}$

คุณภาพของแหล่งน้ำ เมื่อเขียนด้วยเลขโรมัน จะได้เป็นค่าที่ปัดเศษของS

วิธีการ Pantle & Buck

วิธีการของ Pantle & Buck ก่อนหน้านี้ (1955) ใช้ค่า saprobic sเดียวกันของแต่ละชนิด แต่ไม่ได้ใช้ปัจจัยถ่วงน้ำหนักgดังนั้นดัชนี saprobity ของ Pantle-Buck Sซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 4 จึงคำนวณได้ดังนี้:

${\displaystyle S={\frac {\sum _{i=1}^{n}A\cdot s}{\sum _{i=1}^{n}A}}}$

โดยความอุดมสมบูรณ์Aจะแสดงออกมาเป็นหนึ่งในเก้าหมวดหมู่ตามความรู้สึก ตั้งแต่ "หายากมาก" ไปจนถึง "มีการพัฒนาอย่างแพร่หลาย" วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องนับจำนวนสิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถประหยัดเวลาได้มาก แต่ก็ทำให้เกิดปัญหาเรื่องความน่าเชื่อถือระหว่างผู้ประเมินคนเดียวกันและ ต่างกัน ^{[ 1 ]}

ระบบ saprobic มีประวัติยาวนานในประเทศที่ใช้ภาษาเยอรมัน แนวคิดเรื่อง saprobes เพื่อประเมินคุณภาพน้ำได้รับการกล่าวถึงล่วงหน้าโดยผลงานของArthur Hill Hassall (1850) และFerdinand Julius Cohn (1853) ในชุดสิ่งพิมพ์ นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันRichard KolkwitzและMaximilian Marsson (1902, 1908, 1909) ได้พัฒนาระบบ saprobic เพื่อตัดสินคุณภาพน้ำ^{[ 4 ]}พวกเขารวบรวมรายชื่อพืชประมาณ 300 ชนิดและสัตว์ประมาณ 500 ชนิด (ไม่รวมปลา) และประเมินค่า saprobic สำหรับพวกมัน

ในปี พ.ศ. 2498 H. Knöpp ได้นำเสนอระดับความอุดมสมบูรณ์ และการคำนวณดัชนีคุณภาพน้ำได้ถูกกำหนดขึ้นในช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2493 และ พ.ศ. 2403 (Pantle & Buck, 2498; Zelinka & Marvan, 2504; Marvan, 2502) ^{[ 4 ]}

ในปี พ.ศ. 2543 เทคนิค Pantle & Buck ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์เนื่องจากต้องระบุสิ่งมีชีวิตที่สำรวจโดยใช้สกุลซึ่งเป็นสิ่งที่นักนิเวศวิทยาน้ำจืดไม่ค่อยได้รับการฝึกฝน นอกจากนี้ยังเน้นที่สิ่งมีชีวิตในน้ำที่แพร่หลายในยุโรปตะวันตก ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการทดสอบคุณภาพน้ำในยุโรปตะวันออกและเอเชีย^{[ 6 ]}

ขั้นตอนที่ใช้ในเยอรมนีเพื่อประเมินดัชนี saprobic ได้รับการกำหนดมาตรฐานไว้ในDIN 38410 ^{[ 7 ]}

• Fjerdingstad, E. (1971). "เกณฑ์ทางจุลชีววิทยาของคุณภาพสิ่งแวดล้อม". วารสารจุลชีววิทยาประจำปี25 : 563– 582. doi : 10.1146/annurev.mi.25.100171.003023 . PMID 4949039 . บทความนี้จะทบทวนประวัติและประเด็นปัญหาบางประการของระบบย่อยสลายอินทรีย์สาร
• Wilhm, Jerry (1972). "การวิเคราะห์เชิงกราฟิกและคณิตศาสตร์ของชุมชนสิ่งมีชีวิตในลำธารที่ปนเปื้อน". วารสารAnnual Review of Entomology . 17 : 223– 252. doi : 10.1146/annurev.en.17.010172.001255 .ประกอบด้วยบทนำสั้น ๆ เกี่ยวกับดัชนีความเสื่อมโทรม และเปรียบเทียบวิธีการของ Pantle & Buck กับวิธีการที่ซับซ้อนกว่าของ Zelinka & Marvan
• Knoben, RAE; Roos, C.; van Oirschot, MCM (1995). วิธีการประเมินทางชีวภาพสำหรับแหล่งน้ำ (PDF)คณะทำงานด้านการติดตามและประเมินผลของ UN/ECE ISBN 9036945763.
• Rolauffs, Peter; Stubauer, Ilse; Zahradkova, Svetlana; Brabec, Karel; Moog, Otto (2004). "การบูรณาการระบบ Saprobic เข้ากับกรอบนโยบายน้ำของสหภาพยุโรป" การประเมินแบบบูรณาการของแหล่งน้ำไหลในยุโรปหน้า285–298 . doi : 10.1007/978-94-007-0993-5_17 . ISBN  978-94-010-3761-7.{{cite book}}: |journal=ละเลย ( ช่วยเหลือ )

ภาษาเยอรมัน

• แพนเทิล, อาร์; บั๊ก, เอช (1955) "Die biologische Überwachung der Gewässer und die Darstellung der Ergebnisse" [ การเฝ้าระวังทางชีววิทยาของแหล่งน้ำและการนำ เสนอผลลัพธ์] Gas- & Wasserfach (ภาษาเยอรมัน) 96 (18): 604– 620.
• เซลินกา, ม.; มาร์วาน, พี. (1961) "Zur Präzisierung der biologischen Klassifikation der Reinheit flysender Gewässer" [เพื่อระบุการจำแนกทางชีววิทยาของความบริสุทธิ์ของแหล่งน้ำไหลให้แม่นยำยิ่งขึ้น] Archiv für Hydrobiologie (ภาษาเยอรมัน)
• ฟรีดริช, กุนเธอร์; เฮิร์บสต์, โวลคาร์ด (2004) "ถูกต้องแล้ว Revision des Saprobiensystems - weshalb und wozu?" [การแก้ไขระบบ saprobic ใหม่ - เพราะเหตุใดและเพราะเหตุใด? ] . แอกต้า ไฮโดรชิมิกา และไฮโดรไบโอโลจิกา32 : 61– 74. ดอย : 10.1002/aheh.200300518 .