Seasonal assessment of physico-chemical, selected inorganic and microbiological quality of water from Idokoliko, Egaonugba And Oferoba streams in Idah, Kogi State, Nigeria

Abstract

Surface streams in Idah, Kogi State serve as important domestic water sources for residents, yet unlike the well-studied Idah River, the Idokoliko, Egaonugba and Oferoba Streams lack location-specific data on their physicochemical, inorganic and microbiological status. This gap leaves it unclear whether these streams meet acceptable water-quality standards, justifying a dedicated seasonal assessment to generate baseline evidence for pollution control and water-resource management. The study therefore aimed to determine the physicochemical properties and selected heavy-metal concentrations in water from the three streams, compare these parameters among the streams and against WHO guideline values, and evaluate the implications for stream suitability and management. Water samples were collected from the main current of each stream during November, March and July, preserved appropriately, and analyzed using standard laboratory procedures. Physicochemical parameters (odour, taste, colour, pH, chloride, sulphate, carbon dioxide, total hardness, total alkalinity, BOD, COD and dissolved oxygen), selected heavy metals (via atomic absorption spectrophotometry), fluoride, phosphate, nitrate and microbiological indicators (coliform enumeration and microscopy) were assessed. Descriptive statistics and two-way ANOVA evaluated spatial and temporal variation at p < 0.05. Results revealed marked seasonal deterioration, most severe in July: chloride rose to 202.50–206.01 mg/L, sulphate to 300–350 mg/L, and total hardness exceeded the adopted comparison value, while pH stayed within 6.5–8.5. Dissolved oxygen remained consistently low (2.20–2.80 mg/L). Fluoride was the most prominent concern (3.2512–4.4332 mg/L), exceeding the 1.5 mg/L benchmark in every sample, whereas manganese stayed within limits and cadmium, lead, chromium, mercury, silver, arsenic, barium and selenium were undetected. Coliform bacteria appeared in all samples, and microscopy revealed Giardia cysts and Cryptosporidium oocysts. ANOVA confirmed significant effects of sampling month across all physicochemical parameters, with several parameters also showing significant stream effects. The findings conclude that the three streams undergo seasonal water-quality deterioration and microbiological contamination, rendering them unsuitable as untreated drinking-water sources. Appropriate treatment, catchment protection and continuous monitoring are recommended to safeguard public health and support sustainable stream management.

Les cours d’eau de surface d’Idah, dans l’État de Kogi au Nigeria, constituent d’importantes sources d’eau à usage domestique pour les populations riveraines. Cependant, contrairement à la rivière Idah, qui a fait l’objet de nombreuses études, les cours d’eau Idokoliko, Egaonugba et Oferoba disposent de peu de données spécifiques concernant leur qualité physicochimique, inorganique et microbiologique. Cette insuffisance de données ne permet pas de déterminer clairement si ces cours d’eau respectent les normes acceptables de qualité de l’eau, d’où la nécessité d’une évaluation saisonnière spécifique visant à établir des données de référence pour le contrôle de la pollution et la gestion des ressources en eau. La présente étude avait donc pour objectifs de déterminer les propriétés physicochimiques et les concentrations de certains métaux lourds dans les eaux des trois cours d’eau, de comparer ces paramètres entre les différents cours d’eau et aux valeurs guides de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), ainsi que d’évaluer leurs implications pour l’utilisation et la gestion de ces ressources en eau Des échantillons d’eau ont été prélevés dans le courant principal de chaque cours d’eau au cours des mois de novembre, mars et juillet, puis conservés de manière appropriée et analysés selon des procédures de laboratoire normalisées. Les paramètres physicochimiques, notamment l’odeur, le goût, la couleur, le pH, les chlorures, les sulfates, le dioxyde de carbone, la dureté totale, l’alcalinité totale, la demande biochimique en oxygène (DBO), la demande chimique en oxygène (DCO) et l’oxygène dissous, ont été évalués. Certains métaux lourds ont été déterminés par spectrophotométrie d’absorption atomique. Le fluorure, le phosphate, le nitrate ainsi que les indicateurs microbiologiques, notamment le dénombrement des coliformes et l’examen microscopique, ont également été analysés. Les statistiques descriptives et l’analyse de variance à deux facteurs (ANOVA) ont été utilisées pour évaluer les variations spatiales et temporelles, avec un seuil de signification de p < 0,05. Les résultats ont révélé une détérioration saisonnière notable de la qualité de l’eau, particulièrement prononcée au mois de juillet. Les concentrations en chlorures ont atteint 202,50–206,01 mg/L, tandis que celles des sulfates se situaient entre 300 et 350 mg/L. La dureté totale dépassait la valeur de référence retenue pour la comparaison, alors que le pH demeurait dans la plage acceptable de 6,5–8,5. Les concentrations en oxygène dissous sont restées constamment faibles, variant de 2,20 à 2,80 mg/L. Le fluorure constituait la principale préoccupation, avec des concentrations comprises entre 3,2512 et 4,4332 mg/L, dépassant la valeur de référence de 1,5 mg/L dans tous les échantillons. Le manganèse demeurait dans les limites acceptables, tandis que le cadmium, le plomb, le chrome, le mercure, l’argent, l’arsenic, le baryum et le sélénium n’ont pas été détectés. Des bactéries coliformes étaient présentes dans tous les échantillons, et l’examen microscopique a révélé la présence de kystes de Giardia et d’oocystes de Cryptosporidium. L’analyse ANOVA a confirmé des effets significatifs du mois d’échantillonnage sur l’ensemble des paramètres physicochimiques, tandis que plusieurs paramètres présentaient également des différences significatives entre les cours d’eau. Les résultats montrent que les trois cours d’eau connaissent une dégradation saisonnière de la qualité de l’eau ainsi qu’une contamination microbiologique, ce qui les rend impropres à la consommation humaine sans traitement préalable. Un traitement approprié de l’eau, la protection des bassins versants et la mise en place d’un suivi continu de la qualité de l’eau sont donc recommandés afin de protéger la santé publique et de favoriser une gestion durable des cours d’eau.