J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y C a l c u l a t i n g I n t e g r a t e d P o l l u t i o n I n d i c e s f o r H e a v y M e t a l s i n E c o l o g i c a l G e o c h e m i s t r y A s s e s s m e n t N e a r S u g a r M i l l K e y w o r d s : A t o m i c A b s o r p t i o n S p e c t r o p h o t o m e t e r , i n t e g r a t e d i n d i c e s , p o l l u t i o n i n d e x , h e a v y m e t a l s , e c o l o g i c a l r i s k i n d e x , N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x . A B S T R A C T : T h e s u g a r m i l l i s a g o o d e x a m p l e o f a s i t e w h e r e h u m a n p r e s s u r e s a n d e c o l o g i c a l v a l u e s c o l l i d e w i t h e a c h o t h e r . O n e o f t h e a i m s o f t h i s w o r k w a s t o s e l e c t d i f f e r e n t t y p e s o f i n d e x t o a g g r e g a t e a n d a s s e s s h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t i o n n e a r s u g a r m i l l i n a n a c c e s s i b l e m a n n e r . C o n c e n t r a t i o n s o f h e a v y m e t a l s ( I r o n , M a n g a n e s e , Z i n c a n d C o p p e r ) a r e s t u d i e d i n t h e s o i l n e a r s u g a r m i l l t o a s s e s m e t a l c o n t a m i n a t i o n d u e t o i n d u s t r i a l i z a t i o n . T h e s o i l s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f r o m t h r e e d i f f e r e n t d e p t h s A ( 0 c m ) , B ( 5 c m ) a n d C ( 1 0 c m ) f o r a p e r i o d b e t w e e n O c t o b e r 2 0 1 0 a n d M a r c h 2 0 1 1 ( w i n t e r a n d s u m m e r ) a n d t h e h e a v y m e t a l c o n t e n t s w e r e a n a l y z e d b y A t o m i c A b s o r p t i o n S p e c t r o p h o t o m e t e r . P o l l u t i o n i n d e x i s a p o w e r f u l t o o l f o r e c o l o g i c a l g e o c h e m i s t r y a s s e s s m e n t . N i n e i n t e g r a t e d i n d i c e s w e r e d i v i d e d i n t o t w o g r o u p s . O n e g r o u p i s s u i t a b l e f o r t h e n o r m a l d i s t r i b u t i o n s i n g l e i n d i c e s i n c l u d i n g t h e a v e r a g e , v e c t o r m o d u l u s , a n d N e m e r o w p o l l u t i o n i n d i c e s , a n d t h e o t h e r f o r l o g - n o r m a l d i s t r i b u t i o n i n c l u d i n g t h e p r o d u c t , r o o t o f t h e p r o d u c t , a n d w e i g h t e d p o w e r p r o d u c t p o l l u t i o n i n d i c e s . U s i n g b a c k g r o u n d l e v e l s a s r e f e r e n c e v a l u e s , f i v e c o n t a m i n a t i o n c l a s s e s w e r e d i v i d e d , a n d t h e t e r m i n o l o g i e s a r e s u g g e s t e d f o r t h e i n t e g r a t e d i n d i c e s t o u n i f y t h e a s s e s s m e n t r e s u l t s . T h e p o l l u t i o n l o a d i n d e x ( E c o l o g i c a l r i s k i n d e x ) i n d i c a t e s t h a t s o i l n e a r s u g a r m i l l w a s h i g h l y p o l l u t e d d u e t o h e a v y m e t a l s ( P L I F e = 0 . 3 0 , P L I M n = 0 . 5 8 , P L I Z n = 0 . 2 4 a n d P L I C u = 0 . 3 4 ) . T h e r e s u l t s o f c o n t a m i n a t i o n i n d e x , i n d e x f o r c h e m i s t r y a n d m e t a l p o l l u t i o n w e r e i n a g r e e m e n t w i t h p o l l u t i o n l o a d i n d e x . A v e r a g e a n d v e c t o r m o d u l u s o f p o l l u t i o n i n d e x a n d N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x i n d i c a t e d s l i g h t l y p o l l u t e d d o m a i n . S i n c e t h e a i m o f w o r k o n c o n t a m i n a t i o n e v a l u a t i o n i s t o a s s e s s t h e o v e r a l l c o n t a m i n a t i o n o f a s t u d y a r e a , t h e i n d i c e s a r e h i g h l y a p p r o p r i a t e . 4 8 9 - 4 9 8 | J R B | 2 0 1 2 | V o l 2 | N o 5 T h i s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m A u t h o r s : S a r a l a T h a m b a v a n i D 1 , S a b i t h a M A 2 . I n s t i t u t i o n : 1 . A s s o c i a t e p r o f e s s o r , D e p a r t m e n t o f c h e m i s t r y , S r i M e e n a k s h i G o v e r n m e n t A r t s C o l l e g e f o r W o m e n ( A u t o n o m o u s ) , M a d u r a i - 6 2 5 0 0 2 . 2 . A s s i s t a n t p r o f e s s o r , D e p a r t m e n t o f c h e m i s t r y , J . A . C o l l e g e f o r W o m e n ( A u t o n o m o u s ) , P e r i y a k u l a m - 6 2 5 6 0 1 . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : S a b i t h a M A . E m a i l : s a r a l a _ d r @ y a h o o . i n s a b i a r s h @ y a h o o . i n W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / d o c u m e n t s / R A 0 2 4 8 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 2 4 M a y 2 0 1 2 A c c e p t e d : 0 1 J u n 2 0 1 2 P u b l i s h e d : 1 1 J u l 2 0 1 2 A r t i c l e C i t a t i o n : S a r a l a T h a m b a v a n i D , S a b i t h a M A . C a l c u l a t i n g I n t e g r a t e d P o l l u t i o n I n d i c e s f o r H e a v y M e t a l s i n E c o l o g i c a l G e o c h e m i s t r y A s s e s s m e n t N e a r S u g a r M i l l . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y O r i g i n a l R e s e a r c h A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l

I N T R O D U C T I O N W i t h i n c r e a s i n g p o p u l a t i o n a n d i n d u s t r i a l e x p a n s i o n , t h e n e e d f o r t h e t r e a t m e n t a n d d i s p o s a l o f t h e w a s t e h a s g r o w n ( S a r a l a a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 a ; S a r a l a a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 b ) . P o l l u t i o n o f t h e n a t u r a l e n v i r o n m e n t b y h e a v y m e t a l s i s a w o r l d w i d e p r o b l e m b e c a u s e t h e s e m e t a l s a r e i n d e s t r u c t i b l e a n d m o s t o f t h e m h a v e t o x i c e f f e c t s o n l i v i n g o r g a n i s m s ( S a r a l a a n d S a b i t h a , 2 0 0 9 a ) . T h e r e i s i n c r e a s e d a w a r e n e s s t h a t h e a v y m e t a l s p r e s e n t i n t h e s o i l m a y h a v e n e g a t i v e c o n s e q u e n c e s o n h u m a n h e a l t h a n d o n t h e e n v i r o n m e n t ( S a r a l a e t a l . , 2 0 0 9 b ) . F r o m t h e e n v i r o n m e n t a l p o i n t o f v i e w , a l l h e a v y m e t a l s a r e l a r g e l y i m m o b i l e i n t h e s o i l s y s t e m , s o t h e y t e n d t o a c c u m u l a t e a n d p e r s i s t i n a g r i c u l t u r a l s o i l s f o r a l o n g t i m e . T h e m o s t f r e q u e n t l y r e p o r t e d h e a v y m e t a l s w i t h p o t e n t i a l h a z a r d s i n s o i l s a r e C a d m i u m , C h r o m i u m , L e a d , z i n c a n d c o p p e r ( A l l o w a y , 1 9 9 5 ) . T h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e s e t o x i c e l e m e n t s i n s o i l s m a y i n c r e a s e f r o m v a r i o u s s o u r c e s i n c l u d i n g a n t h r o p o g e n i c p o l l u t i o n , w e a t h e r i n g o f n a t u r a l h i g h b a c k g r o u n d r o c k s a n d m e t a l d e p o s i t s ( S e n e s i e t a l . , 1 9 9 9 ) . T h e s e c h e m i c a l s i n t h e t e r r e s t r i a l e n v i r o n m e n t c l e a r l y p o s e a s i g n i f i c a n t r i s k t o t h e q u a l i t y o f s o i l s , p l a n t s , n a t u r a l w a t e r s a n d h u m a n h e a l t h ( H o o d a a n d N a i d u . , 2 0 0 4 ; U . S . E . P . A , 2 0 0 3 ; W . H . O , 2 0 0 4 ; S a r a l a a n d S a b i t h a . , 2 0 1 1 ) . W i t h t h e d e v e l o p m e n t o f e c o l o g i c a l g e o c h e m i s t r y s u r v e y a n d e x p l o r a t i o n g e o c h e m i s t r y s u r v e y , a g r e a t d e a l o f d a t a r e l a t e d t o h e a v y m e t a l c o n c e n t r a t i o n i n s o i l s a n d w a t e r s e d i m e n t s h a v e b e e n m e a s u r e d w h i c h c a n b e u s e d t o a s s e s s t h e q u a l i t y o f e c o l o g i c a l g e o c h e m i s t r y e n v i r o n m e n t . M a n y c a l c u l a t i o n m e t h o d s h a v e b e e n p r e s e n t e d t o a s s e s s t h e e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y , s u c h a s p o l l u t i o n i n d e x , p r i n c i p l e c o m p o n e n t a n a l y s i s ( C h e n g e t a l . , 2 0 0 7 ) , g r a y c o r r e l a t i o n , a n d f u z z y d e c i s i o n . D i f f e r e n t c a l c u l a t i o n m e t h o d s o n t h e b a s i s o f d i f f e r e n t a l g o r i t h m s m i g h t l e a d t o d i s c r e p a n c y o n p o l l u t i o n a s s e s s m e n t w h e n t h e y a r e u s e d t o a s s e s s t h e q u a l i t y o f s o i l a n d / o r s e d i m e n t e c o l o g i c a l g e o c h e m i s t r y . S o i t i s o f g r e a t i m p o r t a n c e t o s e l e c t a s u i t a b l e m e t h o d t o a s s e s s s o i l a n d s e d i m e n t q u a l i t y f o r d e c i s i o n m a k i n g a n d s p a t i a l p l a n n i n g . P o l l u t i o n i n d e x i s a p o w e r f u l t o o l f o r p r o c e s s i n g , a n a l y z i n g , a n d c o n v e y i n g r a w e n v i r o n m e n t a l i n f o r m a t i o n t o d e c i s i o n m a k e r s , m a n a g e r s , t e c h n i c i a n s , a n d t h e p u b l i c ( C a e i r o e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h i s a r t i c l e p r e s e n t s t h e r e s u l t s f r o m t h e s t u d y o f p o l l u t i o n i n d i c e s b y h e a v y m e t a l s i n e c o l o g i c a l g e o c h e m i s t r y a s s e s s m e n t . T h e a i m o f t h i s w o r k i s t o s e l e c t d i f f e r e n t t y p e s o f i n d i c e s t o a g g r e g a t e a n d a s s e s s t h e h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t i o n n e a r s u g a r m i l l . T h e d i f f e r e n t t y p e s o f i n d i c e s a r e c o m p a r e d a n d d i s c u s s e d . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S I n t h e p r e s e n t s t u d y , s t r a t i f i e d r e g u l a r s a m p l i n g m e t h o d w a s a d o p t e d f o r s o i l s a m p l e c o l l e c t i o n a s i n g e o - a s s e s s m e n t o f t h e v a r i a b l e s e s t i m a t e d ; t h e s t r a t i f i e d r e g u l a r s a m p l i n g i s m o r e s u i t a b l e b e c a u s e t h i s k i n d o f s a m p l i n g d r a w s h o m o g e n o u s e r r o r ( B u r g e s a n d W e b s t e r , 1 9 8 0 ; B u r g e s e t a l . , 1 9 8 1 ) . F o r t h i s p u r p o s e t h e g r i d m a p o f t h e s t u d y a r e a h a s b e e n u s e d t o k n o w t h e d i s t r i b u t i o n o f h e a v y m e t a l c o n c e n t r a t i o n i n t h e w h o l e r e g i o n b y s t r a t i f y i n g t h e r e g i o n i n t o a r e g u l a r - s i z e d g r i d c e l l s , e a c h g r i d c e l l i s f u r t h e r d i v i d e d i n t o m a n y s m a l l e r s u b c e l l s f o r a p e r i o d b e t w e e n O c t o b e r 2 0 1 0 a n d M a r c h 2 0 1 1 ( w i n t e r a n d s u m m e r ) . F i v e s a m p l i n g p o i n t s i n a g r i d o f 0 . 5 × 1 k m a t e a c h s a m p l i n g s t a t i o n ( 4 a t t h e c o r n e r s a n d o n e a t t h e c e n t r e o f t h e g r i d ) w e r e s e l e c t e d a n d c o m p o s i t e s a m p l e s c o n s i s t i n g o f t h r e e s u b - s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f r o m t h e t o p ( 0 t o 1 0 c m ) l a y e r o f t h e s o i l u s i n g p l a s t i c s p a t u l a a f t e r r e m o v i n g t h e d e b r i s , r o c k p i e c e s a n d p h y s i c a l c o n t a m i n a n t s . I n o r d e r t o h a v e t h e b a c k g r o u n d c o n c e n t r a t i o n v a l u e s o f t h e h e a v y m e t a l e l e m e n t s , t h r e e s o i l s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d , e a c h f r o m 1 0 0 c m b e l o w g r o u n d l e v e l , w h i c h a r e l e a s t a f f e c t e d b y t h e s u g a r m i l l . T h e s a m p l e s w e r e p l a c e d i n t h e c l e a n p o l y t h e n e b a g s , w h i c h w e r e b r o u g h t t o t h e l a b o r a t o r y . L a b o r a t o r y m e t h o d o l o g y T h e s a m p l e s w e r e b r o u g h t t o t h e l a b o r a t o r y T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 4 9 0 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8

w h e r e t h e y w e r e a i r d r i e d a n d m i x e d t h o r o u g h l y t o o b t a i n t h e r e p r e s e n t a t i v e s a m p l e s . S o o n a f t e r d r y i n g t h e d e b r i s a n d o t h e r o b j e c t s w e r e h a n d p i c k e d u p a n d t h e s a m p l e w a s g r o u n d i n a m o r t a r t o b r e a k u p t h e a g g r e g a t e s o r l u m p s , t a k i n g c a r e n o t t o b r e a k a c t u a l s o i l p a r t i c l e s . S o i l s a m p l e s w e r e t h e n p a s s e d t h r o u g h a 2 m m s i e v e i n o r d e r t o c o l l e c t g r a n u l o m e t r i c f r a c t i o n . S i n c e t r a c e m e t a l s a r e o f t e n f o u n d m a i n l y i n c l a y a n d s i l t f r a c t i o n s o f s o i l a n d h e n c e t h e s i z e f r a c t i o n < 6 3 μ m i s m o s t c o m m o n l y i n t h e r e c o m m e n d e d s i z e . F o r t h i s p u r p o s e t h e g r a n u l o m e t r i c f r a c t i o n w a s a d d e d w i t h t h e d i s p e r s i n g a g e n t a n d a f t e r s h a k i n g t h e s a n d f r a c t i o n w a s s e p a r a t e d f r o m t h e c l a y a n d s i l t w i t h < 6 3 μ m s i e v e ( w e t s i e v i n g ) a n d w a s u s e d t o m e a s u r e t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e h e a v y m e t a l s F e , M n , Z n a n d C u f r o m a l l t h e s a m p l e s c o l l e c t e d . F o r t h i s p u r p o s e t h e c l a y a n d s i l t f r a c t i o n w e r e d i g e s t e d b y a c i d s t o g e t t h e s o l u t i o n b y t a k i n g 5 g o f s a m p l e i n t o a 3 0 0 m l p o l y p r o p y l e n e w i d e - m o u t h e d j a r a n d d i s t i l l e d w a t e r w a s a d d e d t o m a k e a t o t a l 2 0 0 m l . T h e n i t w a s a c i d i f i e d w i t h 1 0 m l H F , 5 m l H C l O 4 , 2 . 5 m l H C l a n d 2 . 5 m l H N O 3 i n o r d e r t o c o m p l e t e l y d i g e s t t h e s o i l . T h i s j a r w a s s h a k e n o n a n o r b i t a l s h a k e r f o r 1 6 h o u r s a t 2 0 0 - 2 2 0 r p m b e f o r e b e i n g f i l t e r e d t h r o u g h w h a t m a n f i l t e r p a p e r ( N o . 4 2 ) i n t o a c i d w a s h e d b o t t l e s . T h e s o l u t i o n w a s s t o r e d a n d h e a v y m e t a l c o n t e n t s w e r e a n a l y z e d b y A t o m i c A b s o r p t i o n S p e c t r o p h o t o m e t e r a s p e r t h e m e t h o d r e c o m m e n d e d b y C o m m i t t e e o f S o i l S t a n d a r d M e t h o d s f o r A n a l y s e s a n d M e a s u r e m e n t ( 1 9 8 6 ) . P o l l u t i o n I n d i c e s C a e i r o e t a l . , ( 2 0 0 5 ) a n a l y z e d t h e p o l l u t i o n i n d i c e s t o a s s e s s h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t i o n a n d c l a s s i f i e d t h e m i n t o t w o t y p e s : ( i ) c o n t a m i n a t i o n i n d i c e s a n d ( i i ) e c o l o g i c a l r i s k i n d i c e s . I n t e g r a t e d I n d i c e s I n t e g r a t e d i n d i c e s a r e i n d i c a t o r s u s e d t o c a l c u l a t e m o r e t h a n o n e m e t a l c o n t a m i n a t i o n , w h i c h w e r e b a s e d o n t h e s i n g l e i n d i c e s . E a c h k i n d o f i n t e g r a t e d i n d e x m i g h t b e c o m p o s e d b y t h e a b o v e s i n g l e i n d i c e s s e p a r a t e l y . A c c o r d i n g t o a l g o r i t h m , e i g h t i n t e g r a t e d m e t h o d s w e r e i l l u s t r a t e d a s f o l l o w i n g . A v e r a g e o f P o l l u t i o n I n d e x A n a v e r a g e o f p o l l u t i o n i n d e x ( P I A v g ) c a n b e d e f i n e d a s w h e r e P i i s t h e s i n g l e p o l l u t i o n i n d e x o f h e a v y m e t a l i , a n d m i s t h e c o u n t o f t h e h e a v y m e t a l s p e c i e s . T h i s k i n d o f p o l l u t i o n i n d e x w a s u s e d b y B h a t t a c h a r y a e t a l . , ( 2 0 0 6 ) . A P I A v g v a l u e o f > 1 . 0 i n d i c a t e s l o w q u a l i t y s o i l b e c a u s e o f c o n t a m i n a t i o n . V e c t o r M o d u l u s o f P o l l u t i o n I n d e x A v e c t o r m o d u l u s o f p o l l u t i o n i n d e x ( P I v e c t o r M ) c a n b e d e f i n e d a s w h e r e P i i s t h e s i n g l e p o l l u t i o n i n d e x o f h e a v y m e t a l i a n d m i s t h e c o u n t o f t h e h e a v y m e t a l s p e c i e s . N e m e r o w P o l l u t i o n I n d e x A N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x ( P I N e m e r o w ) w a s a p p l i e d t o a s s e s s t h e q u a l i t y o f s o i l e n v i r o n m e n t w i d e l y ( C h e n g e t a l . , 2 0 0 7 ) a n d w a s d e f i n e d a s w h e r e P i i s t h e s i n g l e p o l l u t i o n i n d e x o f h e a v y m e t a l i ; P i m a x i s t h e m a x i m u m v a l u e o f t h e s i n g l e p o l l u t i o n i n d i c e s o f a l l h e a v y m e t a l s , a n d m i s t h e c o u n t o f t h e h e a v y m e t a l s p e c i e s . T h e q u a l i t y o f s o i l e n v i r o n m e n t w a s c l a s s i f i e d i n t o f i v e g r a d e s f r o m T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 4 9 1

N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x : P I N e m e r o w < 0 . 7 , s a f e t y d o m a i n ; 0 . 7 P I N e m e r o w < 1 . 0 , p r e c a u t i o n d o m a i n ; 1 . 0 P I N e m e r o w < 2 . 0 , s l i g h t l y p o l l u t e d d o m a i n ; 2 . 0 P I N e m e r o w < 3 . 0 , m o d e r a t e l y p o l l u t e d d o m a i n ; a n d P I N e m e r o w > 3 . 0 , s e r i o u s l y p o l l u t e d d o m a i n b y C h e n g e t a l . , ( 2 0 0 7 ) . P o l l u t i o n I n d e x J o h a n s s o n a n d J o h n s s o n ( 1 9 7 6 ) a n d O t t ( 1 9 7 8 ) d e v e l o p e d p o l l u t i o n i n d e x ( c o n t a m i n a t i o n i n d e x ) w h i c h w a s g i v e n b y t h e f o r m u l a w h e r e W i i s t h e w e i g h t f o r p o l l u t i o n v a r i a b l e i ; C i t h e h i g h e s t c o n c e n t r a t i o n o f p o l l u t i o n v a r i a b l e i r e p o r t e d i n a l o c a t i o n o f i n t e r e s t . F o r e a c h p o l l u t a n t i , t h e w e i g h t w a s b a s e d o n t h e r e c i p r o c a l o f t h e m e d i a n o f o b s e r v e d c o n c e n t r a t i o n s . T h i s i n d e x a l l o w s t h e i d e n t i c a t i o n o f p r i o r i t y c o n t a m i n a t i o n s s i t e s f o r i m p l e m e n t a t i o n o f d e c o n t a m i n a t i o n a c t i o n . I t r e q u i r e s s e v e r a l m e a s u r e m e n t s i n t h e s a m e s a m p l i n g l o c a t i o n . N o t h r e s h o l d c l a s s i c a t i o n f r o m u n p o l l u t e d t o h i g h p o l l u t i o n . P o l l u t i o n L o a d I n d e x W i l s o n a n d J e f f r e y ( 1 9 8 7 ) f r a m e d t h e p o l l u t i o n l o a d i n d e x ( e c o l o g i c a l r i s k i n d e x ) a s f o l l o w s : w h e r e B i s t h e b a s e l i n e v a l u e n o t c o n t a m i n a t e d ; T t h e t h r e s h o l d , m i n i m u m c o n c e n t r a t i o n s a s s o c i a t e d w i t h d e g r a d a t i o n o r c h a n g e s i n t h e q u a l i t y o f t h e e s t u a r i n e s y s t e m . W i l s o n a n d J e f f r e y ( 1 9 8 7 ) d e n e d B a n d T f o r t h e d i f f e r e n t c o n t a m i n a n t s ; C t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e p o l l u t a n t . F o r e a c h p l a c e t h e P L I c a l c u l a t i o n t a k e s i n t o a c c o u n t a l l t h e n c o n t a m i n a n t s : P L I = ( P L I 1 , P L I 2 , P L I n ) 1 / n V a r i e s f r o m 1 0 ( u n p o l l u t e d ) t o 0 ( h i g h l y p o l l u t e d ) . M e t a l P o l l u t i o n I n d e x M e t a l p o l l u t i o n i n d e x w a s g i v e n b y U s e r o e t a l . , ( 1 9 9 6 ) w h i c h w a s c a t e g o r i z e d a s c o n t a m i n a t i o n i n d e x . M P I = ( M 1 , M 2 , . . M n ) 1 / n w h e r e M n i s t h e c o n c e n t r a t i o n o f m e t a l n e x p r e s s e d i n m g / k g o f d r y w e i g h t . M e t a l E n r i c h m e n t I n d e x R i b a e t a l . , ( 2 0 0 2 a ) d e v e l o p e d t h e m e t a l e n r i c h m e n t i n d e x ( c o n t a m i n a t i o n i n d e x ) a s f o l l o w s : S E F = C i - C o C o w h e r e C i i s t h e t o t a l c o n c e n t r a t i o n o f e a c h m e t a l i ; C 0 t h e h e a v y m e t a l b a c k g r o u n d l e v e l e s t a b l i s h e d f o r t h e e c o s y s t e m s t u d i e d . P o t e n t i a l E c o l o g i c a l R i s k I n d e x P o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k i n d e x ( e c o l o g i c a l r i s k i n d e x ) w a s f r a m e d b y R i b a e t a l . , ( 2 0 0 2 a ) a s g i v e n b e l o w : E R F = C i - C S Q V C S Q V w h e r e C i i s t h e t o t a l c o n c e n t r a t i o n o f e a c h m e t a l i m e a s u r e d ; C S Q V t h e h i g h e s t c o n c e n t r a t i o n o f t h e h e a v y m e t a l n o n - a s s o c i a t e d w i t h b i o l o g i c a l e f f e c t s ( c h e m i c a l c o n c e n t r a t i o n a s s o c i a t e d w i t h a d v e r s e e f f e c t s ) ; p o l l u t e d s t a t i o n s h a v e v a l u e s e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n 1 . F i v e c l a s s e s o f t e r m i n o l o g i e s w e r e s u i t a b l e t o d e s c r i b e t h e d e g r e e o f c o n t a m i n a t i o n . T h e f i v e c l a s s e s o f c o n t a m i n a t i o n d e g r e e s , a n d t h e i r t e r m i n o l o g i e s f o r s o i l s w e r e t a b u l a t e d i n T a b l e 1 . W h e n t h e P I A v g a n d P I v e c t o r M a r e u s e d w i t h t h e Σ w i = 1 c o n d i t i o n , t e r m i n o l o g i e s c a n a l s o b e u s e d l i k e T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 4 9 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 S . N o . V a l u e s C o n t a m i n a t i o n c l a s s e s 1 1 U n p o l l u t e d 2 2 L o w p o l l u t e d 3 3 M o d e r a t e l y p o l l u t e d 4 4 S t r o n g l y p o l l u t e d 5 5 E x t r e m e l y p o l l u t e d T a b l e 1 : T e r m i n o l o g i e s f o r c o n t a m i n a t i o n c l a s s e s o n i n t e g r a t e d i n d i c e s

s i n g l e i n d i c e s . Σ T r o r Π T r w o u l d b e u s e d f o r t h e i n t e g r a t e d i n d i c e s b a s e d o n t h e s i n g l e i n d e x . I n d e x C o m p a r i s o n C o n t a m i n a t i o n i n d i c e s m e a s u r e t h e c o n t a m i n a t i o n o r e n r i c h m e n t l e v e l s a n d e c o l o g i c a l r i s k i n d i c e s ; e v a l u a t e t h e p o t e n t i a l f o r o b s e r v i n g a d v e r s e b i o l o g i c a l e f f e c t s . F o r i n d e x p e r f o r m a n c e e v a l u a t i o n t h e i n d i c e s w e r e s c o r e d o n t h e b a s i s o f q u a l i t a t i v e e x p e r t k n o w l e d g e a n d j u d g m e n t ( t h e p r o j e c t r e s e a r c h t e a m ) , u s i n g t h e f o l l o w i n g c r i t e r i a : C o m p a r a b i l i t y : t h e e x i s t e n c e o f a t a r g e t l e v e l o r t h r e s h o l d a g a i n s t w h i c h t o c o m p a r e i t s o t h a t u s e r s a r e a b l e t o a s s e s s t h e s i g n i c a n c e o f t h e v a l u e s a s s o c i a t e d w i t h i t . R e p r e s e n t a t i v i t y : a b i l i t y t o p r o v i d e a s p a t i a l l y r e p r e s e n t a t i v e p i c t u r e o f e s t u a r i n e e n v i r o n m e n t a l s t a t e s a n d i m p a c t s . C r e d i b i l i t y : a g o o d t h e o r e t i c a l b a s i s i n t e c h n i c a l a n d s c i e n t i c t e r m s ; a p p l i c a b i l i t y t o e s t u a r i e s . S i m p l i c i t y : e a s e o f c a l c u l a t i o n a n d i n t e r p r e t a t i o n . S e n s i t i v i t y a n d r o b u s t n e s s : r e s p o n s i v e n e s s t o c h a n g e i n t h e e n v i r o n m e n t . v i . A c c e p t a b l e l e v e l s o f u n c e r t a i n t y . E a c h i n d e x w a s s c o r e d f r o m 1 ( l o w e s t p e r f o r m a n c e ) t o 3 ( h i g h e s t p e r f o r m a n c e ) f o r e v e r y c r i t e r i o n p r e s e n t e d a b o v e , a n d a t o t a l p e r f o r m a n c e s c o r e w a s s u m m a r i z e d f o r a l l t h e i n d e x e s u s e d ( t a b l e 2 ) . I n e a c h m a n a g e m e n t u n i t t h e i n d i c e s w e r e c a l c u l a t e d u s i n g t h e m e d i a n v a l u e s o f c h e m i c a l c o n c e n t r a t i o n i n a l l t h e l o c a t i o n s b e l o n g i n g t o e a c h m a n a g e m e n t a r e a . T h i s m o d e w a s a l s o u s e d w h e r e t h e i n d e x w a s n o m i n a l . T h e s e m e a s u r e s o f t h e c e n t r a l t e n d e n c y w e r e u s e d i n s t e a d o f a n a r i t h m e t i c m e a n a s t h e o b j e c t i v e o f t h e a n a l y s i s i s t o s h o w t h e m a i n t r e n d i n t h e i n d e x v a l u e s f o r e a c h m a n a g e m e n t a r e a . M o r e o v e r , t h e a r i t h m e t i c m e a n s h o u l d o n l y b e u s e d f o r n o r m a l d i s t r i b u t i o n s a n d s h o u l d n o t b e u s e d i n t h e p r e s e n t o f o u t l i e r s ( W h e a t e r a n d C o o k , 2 0 0 2 ) . F o r M P I a n d P L I a g e o m e t r i c i n c r e m e n t w a s e m p l o y e d w h i c h w a s d i v i d e d i n t o f o u r c l a s s e s . M P I u s e d a c l a s s i c a t i o n f r o m c l e a n t o h i g h l y c o n t a m i n a t e d ( a s i t i s o n l y a c o n t a m i n a t i o n i n d e x ) ; f o r P L I a c l a s s i c a t i o n f r o m u n i m p a c t e d t o h i g h l y p o l l u t e d w a s g i v e n , a c c o r d i n g t o t h e i n d e x a u t h o r s c l a s s i c a t i o n . I n a n o v e r a l l c o m p a r i s o n o f t h e c o n t a m i n a t i o n a n d e c o l o g i c a l r i s k i n d i c e s t h e M P I a n d P L I i n d i c e s h a v e t h e h i g h e s t p e r f o r m a n c e s c o r e s , a c c o r d i n g t o t h e i n d i c a t o r c r i t e r i a M P I d u e t o i t s s i m p l i c i t y a n d P L I d u e t o i t s s i m p l i c i t y , r e p r e s e n t a t i v e , c o m p a r a b i l i t y , s e n s i t i v i t y a n d r o b u s t n e s s . I t h a s t h e l o w e s t p e r f o r m a n c e s c o r e s i n c e i t n e e d s r e f e r e n c e s i t e v a l u e s . I t m a y g i v e i m p r e c i s e T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 4 9 3 S . N o . I n d i c e s D e p t h c m 0 5 1 0 1 A v e r a g e o f p o l l u t i o n i n d e x 1 . 0 8 1 . 2 8 1 . 2 1 2 V e c t o r m o d u l u s o f p o l l u t i o n i n d e x 1 . 0 8 1 . 2 9 1 . 2 4 3 N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x 1 . 1 6 1 . 3 7 1 . 0 4 T a b l e 3 : P o l l u t i o n i n d e x c a l c u l a t e d a t t h r e e d e p t h s u s i n g a v e r a g e , v e c t o r m o d u l u s a n d N e m e r o w p o l l u t i o n i n d i c e s C o n t a m i n a t i o n i n d i c e s E c o l o g i c a l r i s k i n d i c e ( P L I ) M P I I S i m p l i c i t y 3 3 3 R e p r e s e n t a t i v e 1 2 3 C r e d i b i l i t y 2 3 2 C o m p a r a b i l i t y 1 1 3 S e n s i t i v i t y a n d r o b u s t n e s s 1 3 3 A c c e p t a b l e l e v e l s o f u n c e r t a i n t y 2 2 2 T o t a l 1 6 1 4 1 6 T a b l e 2 S c o r e o f t h e m e t a l a s s e s s m e n t i n d i c e s , b a s e d o n s e v e r a l c r i t e r i a

v a l u e s b e c a u s e o f t h e u n d u e i n u e n c e o f o n e o f t h e m e a s u r e m e n t s u s e d i n t h e n a l c o m p o s i t e v a l u e s ( D e l V a l l s e t a l . , 1 9 9 8 ) . I t h a s n o t h r e s h o l d f o r m a x i m u m p o l l u t i o n a n d d o e s n o t a l l o w c o m p a r i s o n b e t w e e n e c o s y s t e m s . R E S U L T S A N D D I S C U S S I O N A v e r a g e , v e c t o r m o d u l u s o f p o l l u t i o n i n d e x a n d N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x c a l c u l a t e d a t t h r e e d e p t h s w e r e t a b u l a t e d i n t a b l e 3 . T h e r e s u l t s o f a v e r a g e a n d v e c t o r m o d u l u s p o l l u t i o n i n d i c e s s h o w t h a t t h e a r e a w a s u n p o l l u t e d w h e r e a s N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x c a t e g o r i z e s t h e r e g i o n a s s l i g h t l y p o l l u t e d d o m a i n . T h e v a l u e s o f N e m e r o w w e r e s l i g h t l y l a r g e r t h a n t h o s e o f a v e r a g e a n d v e c t o r m o d u l u s a n d t h e l a t t e r t w o w e r e a l m o s t c o n s i s t e n t ( G o n g Q i n g j i e e t a l . , 2 0 0 8 ) . T h e p o l l u t i o n i n d e x c a l c u l a t e d w a s t a b u l a t e d i n t a b l e 4 w h i c h s h o w s t h a t t h e s u r f a c e s o i l w a s s t r o n g l y p o l l u t e d ( P I 0 c m = 3 0 . 7 8 ) a n d a t d e p t h s 5 c m a n d 1 0 c m w e r e m o d e r a t e l y p o l l u t e d ( P I 5 c m = 1 0 . 2 6 a n d P I 1 0 c m = 9 . 6 6 r e s p e c t i v e l y ) . P o l l u t i o n l o a d i n d e x w h i c h i n d i c a t e s t h e e c o l o g i c a l r i s k i n d e x p r e d i c t e d t h a t t h e s u r f a c e s o i l w a s m o d e r a t e l y p o l l u t e d c o m p a r e d t o d e p t h s o f 5 c m a n d 1 0 c m w h i c h w e r e u n p o l l u t e d a n d t h e r e s u l t w a s i n a c c o r d a n c e w i t h t h e f i n d i n g s o f S a y a d i e t a l . , ( 2 0 0 9 ) . T h e P L I v a l u e s w e r e c a l c u l a t e d t o b e 4 . 0 2 , 1 . 8 0 a n d 1 . 7 0 r e s p e c t i v e l y ( t a b l e 5 ) . I n d i c e s f o r c h e m i s t r y ( I ) a t t h r e e d e p t h s w e r e 1 6 . 0 2 , 1 8 . 8 4 a n d 4 4 . 2 8 r e s p e c t i v e l y . A c c o r d i n g t o t h e c l a s s e s c a t e g o r i z e d d e p t h s 0 c m a n d 5 c m w e r e s t r o n g l y p o l l u t e d a n d d e p t h o f 1 0 c m w a s e x t r e m e l y p o l l u t e d w h e r e a s r e s u l t s o f m e t a l p o l l u t i o n i n d e x p r e d i c t s t h a t a l l T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 4 9 4 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 M e t a l s D e p t h W i C i W i C i F e 0 c m 0 . 0 5 2 0 . 1 0 1 . 0 1 5 c m 0 . 0 9 1 5 . 4 4 1 . 3 9 1 0 c m 0 . 1 0 1 6 . 8 6 1 . 6 9 M n 0 c m 0 . 1 6 7 . 6 6 1 . 2 3 5 c m 0 . 2 0 7 . 2 4 1 . 4 5 1 0 c m 0 . 1 7 6 . 6 0 1 . 1 2 Z n 0 c m 0 . 1 8 5 . 8 7 1 . 0 6 5 c m 0 . 2 6 4 . 1 0 1 . 0 7 1 0 c m 0 . 1 1 9 . 2 1 1 . 0 1 C u 0 c m 0 . 1 4 7 . 3 1 1 . 0 2 5 c m 0 . 2 1 5 . 8 0 1 . 2 2 1 0 c m 0 . 1 0 1 0 . 1 1 1 . 0 1 T a b l e 4 : P o l l u t i o n i n d e x f o r s o i l n e a r s u g a r m i l l a t t h r e e d e p t h s ( 0 c m , 5 c m a n d 1 0 c m ) M e t a l s D e p t h C T B P L I F e 0 c m 1 4 . 7 8 2 . 9 6 7 . 5 4 0 . 2 6 5 c m 1 0 . 7 1 6 . 0 0 2 . 8 8 0 . 0 3 1 0 c m 1 0 . 3 4 5 . 2 6 2 . 8 4 0 . 0 1 M n 0 c m 6 . 4 2 5 . 7 5 1 2 . 8 2 1 . 2 4 5 c m 5 . 2 4 4 . 2 5 3 . 8 4 0 . 0 0 1 0 c m 5 . 8 4 5 . 1 5 2 . 9 0 0 . 4 9 Z n 0 c m 5 . 2 9 3 . 7 6 3 . 1 4 0 . 0 0 5 c m 3 . 7 0 3 . 1 2 1 . 8 0 0 . 3 6 1 0 c m 8 . 1 9 5 . 8 6 0 . 7 6 0 . 3 5 C u 0 c m 6 . 7 4 5 . 6 2 1 . 7 4 0 . 5 1 5 c m 4 . 8 3 4 . 2 2 2 . 1 2 0 . 5 1 1 0 c m 8 . 2 2 1 . 8 6 1 . 4 4 0 . 0 0 T a b l e 5 : P o l l u t i o n l o a d i n d e x f o r s o i l n e a r s u g a r m i l l a t t h r e e d e p t h s ( 0 c m , 5 c m a n d 1 0 c m ) M e t a l s D e p t h V i ( V i ) o R T R i = V i / V i o F e 0 c m 1 4 . 7 8 7 . 5 4 1 . 9 6 5 c m 1 0 . 7 1 2 . 8 8 3 . 7 2 1 0 c m 1 0 . 3 4 2 . 8 4 3 . 6 4 M n 0 c m 6 . 4 2 1 2 . 8 2 0 . 5 0 5 c m 5 . 2 4 3 . 8 4 1 . 3 6 1 0 c m 5 . 8 4 2 . 9 0 2 . 0 1 Z n 0 c m 5 . 2 9 3 . 1 4 1 . 6 8 5 c m 3 . 7 0 1 . 8 0 2 . 0 6 1 0 c m 8 . 1 9 0 . 7 6 1 0 . 7 8 C u 0 c m 6 . 7 4 1 . 7 4 3 . 8 7 5 c m 4 . 8 3 2 . 1 2 2 . 2 8 1 0 c m 8 . 2 2 1 . 4 4 5 . 7 1 T a b l e 6 : I n d e x f o r c h e m i s t r y f o r s o i l n e a r s u g a r m i l l a t t h r e e d e p t h s ( 0 c m , 5 c m a n d 1 0 c m ) M e t a l s D e p t h C i C o S E F F e 0 c m 1 4 . 7 8 7 . 5 4 0 . 9 6 5 c m 1 0 . 7 1 2 . 8 8 2 . 7 2 1 0 c m 1 0 . 3 4 2 . 8 4 2 . 6 4 M n 0 c m 6 . 4 2 1 2 . 8 2 - 0 . 4 9 5 c m 5 . 2 4 3 . 8 4 0 . 3 6 1 0 c m 5 . 8 4 2 . 9 0 1 . 0 1 Z n 0 c m 5 . 2 9 3 . 1 4 0 . 6 8 5 c m 3 . 7 0 1 . 8 0 1 . 0 6 1 0 c m 8 . 1 9 0 . 7 6 9 . 7 8 C u 0 c m 6 . 7 4 1 . 7 4 2 . 8 7 5 c m 4 . 8 3 2 . 1 2 1 . 2 8 1 0 c m 8 . 2 2 1 . 4 4 4 . 7 1 T a b l e 7 : M e t a l e n r i c h m e n t i n d e x f o r s o i l n e a r s u g a r m i l l a t t h r e e d e p t h s ( 0 c m , 5 c m a n d 1 0 c m )

t h e t h r e e d e p t h s w e r e e x t r e m e l y p o l l u t e d w i t h M P I 0 , 5 a n d 1 0 c m = 7 . 6 3 , 5 . 6 3 a n d 7 . 9 8 r e s p e c t i v e l y ( t a b l e 6 ) . T h e s e f i n d i n g s w e r e i n a c c o r d a n c e w i t h t h e r e s u l t s o f B a k k i a l a k s h m i a n d V i n o d h i n i ( 2 0 0 8 ) a s t h e y r e p o r t e d h i g h c o n t a m i n a t i o n o f t h e h e a v y m e t a l s i n s o i l s n e a r s u g a r m i l l . T h e m e t a l e n r i c h m e n t i n d e x c a t e g o r i z e d d i f f e r e n t d e p t h s a s m o d e r a t e l y a n d e x t r e m e l y p o l l u t e d w i t h S E F 0 , 5 a n d 1 0 c m = 1 0 . 0 0 , 1 0 . 8 4 a n d 3 6 . 2 8 r e s p e c t i v e l y ( t a b l e 7 ) w h e r e a s p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k i n d e x c a t e g o r i z e s t h e t h r e e d e p t h s a s u n p o l l u t e d ( B h u p a n d e r K u m a r e t a l . , 2 0 1 1 ) ( t a b l e 8 ) . S o i l Q u a l i t y N e a r S u g a r M i l l A v e r a g e a n d v e c t o r m o d u l u s p r e d i c t t h a t t h e r e g i o n n e a r s u g a r m i l l w a s u n p o l l u t e d w h e r e a s N e m e r o w p o l l u t i o n i n d e x c l a s s i f y t h e a r e a a s s l i g h t l y p o l l u t e d d o m a i n . M o s t o f t h e i n t e g r a t e d i n d i c e s p r e d i c t e d t h e p l a c e a s s t r o n g l y p o l l u t e d . T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e s o i l q u a l i t y v a r i e d f r o m s t r o n g l y p o l l u t e d t o u n p o l l u t e d a s t h e d e p t h i n c r e a s e s . T h i s l a c k o f c o n s i s t e n t c o r r e l a t i o n o f t h e a n t h r o p o g e n i c m e t a l s i n t h e s l i g h t l y d e e p e r s o i l l a y e r s m a y i n d i c a t e t h a t t h e r e i s m i n i m a l b i o a c c e s s i b i l i t y a n d / o r b i o a v a i l a b i l i t y o f t h e s e m e t a l s w i t h i n t h e r e g i o n , a n o b s e r v a t i o n n o t n e c e s s a r i l y c o n s i s t e n t w i t h t h e c o n j e c t u r e o f N r i a g u e t a l . , ( 1 9 9 8 ) a b o u t l o n g t e r m r e l e a s e o f m e t a l s t o r e g i o n a l w a t e r s a s a r e s u l t o f s o i l w e a t h e r i n g . G e o c h e m i c a l c a r r i e r s P e a r s o n c o r r e l a t i o n m a t r i x , s t a n d a r d d e v i a t i o n a n d v a r i a n c e f o r a n a l y z e d s o i l p a r a m e t e r s w e r e c a l c u l a t e d t o d e t e r m i n e t h e i n t e r r e l a t i o n b e t w e e n t h e p a r a m e t e r s ( t a b l e 9 a n d 1 0 ) . E x a m i n a t i o n o f t h e m a t r i x a l s o p r o v i d e s c l u e s a b o u t t h e c a r r i e r s u b s t a n c e s a n d t h e c h e m i c a l a s s o c i a t i o n o f t r a c e e l e m e n t s i n t h e s t u d i e d a r e a s ( F o r s t n e r , 1 9 8 1 ; J a q u e t e t a l . , 1 9 8 2 ) . S t a n d a r d d e v i a t i o n m e a s u r e s t h e a b s o l u t e d i s p e r s i o n o f a d i s t r i b u t i o n . A s m a l l s t a n d a r d d e v i a t i o n m e a n s a h i g h d e g r e e o f u n i f o r m i t y i n t h e o b s e r v a t i o n s a s w e l l a s h o m o g e n e i t y o f t h e s e r i e s ( P . N . A r o r a e t a l , 2 0 0 7 ) . V a r i a n c e h a s a g r e a t p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e a n d i s t h e b e s t m e a s u r e o f c o m p a r i n g t h e v a r i a b i l i t y o f t h e s e r i e s . E x c e p t i r o n a l l t h e m e t a l s s h o w T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 4 9 5 M e t a l s D e p t h C i C S Q V E R F F e 0 c m 1 4 . 7 8 2 0 . 1 0 - 0 . 2 6 5 c m 1 0 . 7 1 1 5 . 4 4 - 0 . 3 1 1 0 c m 1 0 . 3 4 1 6 . 8 6 - 0 . 3 9 M n 0 c m 6 . 4 2 7 . 6 6 - 0 . 1 6 5 c m 5 . 2 4 7 . 2 4 - 0 . 2 8 1 0 c m 5 . 8 4 6 . 6 0 - 0 . 1 2 Z n 0 c m 5 . 2 9 5 . 8 7 - 0 . 0 9 5 c m 3 . 7 0 4 . 1 0 - 0 . 0 9 1 0 c m 8 . 1 9 9 . 2 1 - 0 . 1 1 C u 0 c m 6 . 7 4 7 . 3 1 - 0 . 0 8 5 c m 4 . 8 3 5 . 8 0 - 0 . 1 7 1 0 c m 8 . 2 2 1 0 . 1 1 - 0 . 1 9 T a b l e 8 : P o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k i n d e x f o r s o i l n e a r s u g a r m i l l a t t h r e e d e p t h s ( 0 c m , 5 c m a n d 1 0 c m ) M e t a l s D e p t h M e a n M i n i m u m M a x i m u m S t a n d a r d d e v i a t i o n V a r i a n c e F e A ( 0 c m ) 1 4 . 7 8 2 . 9 6 2 0 . 1 7 . 4 1 5 4 . 9 3 B ( 5 c m ) 1 0 . 7 1 6 . 0 0 1 5 . 4 4 3 . 4 5 1 1 . 8 9 C ( 1 0 c m ) 1 0 . 3 4 5 . 2 6 1 6 . 8 6 4 . 9 8 2 4 . 7 9 M n A ( 0 c m ) 6 . 4 2 5 . 7 5 7 . 6 6 0 . 7 9 0 . 6 4 B ( 5 c m ) 5 . 2 4 4 . 2 5 7 . 2 4 1 . 0 0 1 . 0 1 C ( 1 0 c m ) 5 . 8 4 5 . 1 5 6 . 6 0 1 . 4 1 1 . 9 8 Z n A ( 0 c m ) 5 . 2 9 3 . 7 6 5 . 8 7 0 . 8 6 0 . 7 5 B ( 5 c m ) 3 . 7 0 3 . 1 2 4 . 1 0 3 . 5 9 1 2 . 9 1 C ( 1 0 c m ) 8 . 1 9 5 . 8 6 9 . 2 1 1 . 3 2 1 . 7 5 C u A ( 0 c m ) 6 . 7 4 5 . 6 2 7 . 3 1 0 . 6 5 0 . 4 2 B ( 5 c m ) 4 . 8 3 4 . 5 5 5 . 8 0 2 . 0 3 4 . 1 3 C ( 1 0 c m ) 8 . 2 2 1 . 8 6 1 0 . 1 1 1 . 2 8 1 . 6 4 T a b l e 9 : S t a t i s t i c a l d a t a o f h e a v y m e t a l s n e a r s u g a r m i l l

h o m o g e n e i t y i n v a l u e s w i t h d e p t h . I r o n s h o w s h i g h v a r i a t i o n w i t h d e p t h . I r o n s h o w e d n e g a t i v e c o r r e l a t i o n ( - 0 . 4 3 0 ) w i t h M a n g a n e s e w h i c h i n d i c a t e t h a t i n c r e a s e i n t h e c o n c e n t r a t i o n o f i r o n w i l l l e a d t o d e c r e a s e i n t h e c o n c e n t r a t i o n o f m a n g a n e s e . Z i n c e x h i b i t e d s i g n i f i c a n t p o s i t i v e c o r r e l a t i o n w i t h C o p p e r w h i c h i n d i c a t e t h a t t h e p r e s e n c e o f Z i n c i n t h e s o i l w i l l l e a d t o t h e a c c u m u l a t i o n o f C o p p e r . T h i s r e s u l t i s a t v a r i a n c e w i t h t h e r e p o r t o f A i k p o k p o d i o n e t a l . , ( 2 0 1 0 ) w h e r e e x i s t e d p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n l a r g e n u m b e r o f h e a v y m e t a l s . C O N C L U S I O N D i f f e r e n t m e t a l a s s e s s m e n t i n d i c e s w e r e u s e d a n d d i s c u s s e d . S o m e i n d i c e s g a v e e q u i v a l e n t i n f o r m a t i o n b u t o t h e r s g a v e c o m p l e m e n t a r y i n f o r m a t i o n ( e . g . c o n t a m i n a t i o n o r b a c k g r o u n d e n r i c h m e n t i n d i c e s a n d e c o l o g i c a l r i s k i n d i c e s ) t h a t c a n b e d e v e l o p e d f o r d i f f e r e n t p u r p o s e s . T h e r e s h o u l d b e b e t t e r m e t h o d s o f s t a n d a r d i z a t i o n f o r i n d i c e s t o a l l o w b e t t e r c o m p a r a b i l i t y b e t w e e n t h e m ( a s s e v e r a l a s s e s s t h e s a m e i n f o r m a t i o n ) . A c c o r d i n g t o t h e e v a l u a t i o n o f t h e i n d e x c r i t e r i a p e r f o r m a n c e , P L I h a d t h e h i g h e s t s c o r e p a r t i c u l a r l y i n t h e g r o u p o f e c o l o g i c a l r i s k i n d i c e s . T h i s i n d e x c a n b e c o m p l e m e n t e d w i t h t h e M P I c o n t a m i n a t i o n i n d e x . M P I d o e s n o t e v a l u a t e t h e p o t e n t i a l f o r a d v e r s e e f f e c t s a n d t h e r e s u l t s f r o m o n e e c o s y s t e m a r e m o r e d i f c u l t t o c o m p a r e w i t h o t h e r s , b u t i t a l l o w s m o r e s i t e - s p e c i c a n d a c c u r a t e i n f o r m a t i o n o n c o n t a m i n a t i o n l e v e l s . T h e r e s u l t s o f t h e i n d i c e s p e r m a n a g e m e n t u n i t a r e i n a c c o r d a n c e w i t h t h e s u r f a c e a r e a s o f e a c h m e t a l . I f t h e a i m o f c o n t a m i n a t i o n e v a l u a t i o n i s t o a s s e s s t h e o v e r a l l c o n t a m i n a t i o n o f a s t u d y a r e a , t h e i n d i c e s a r e h i g h l y a p p r o p r i a t e . H e a v y m e t a l a s s e s s m e n t i n d i c e s a r e n o t t o b e u s e d a s t h e o n l y e v i d e n c e o f s o i l q u a l i t y . I n f u t u r e d e v e l o p m e n t s , o r g a n i c c o m p o u n d s w i l l b e i n t e g r a t e d i n t o t h e c o n t a m i n a t i o n e v a l u a t i o n , w h i c h c a n b e c o r r e l a t e d w i t h d a t a o n t h e d i f f e r e n t s o u r c e s a n d s p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f p o l l u t i o n . F u r t h e r m o r e , t h e i n t e g r a t i o n o f c o n t a m i n a t i o n a s s e s s m e n t w i t h b i o t a a n d t o x i c i t y e v a l u a t i o n w i l l b e c a r r i e d o u t i n e a c h m a n a g e m e n t u n i t t o a l l o w a w e i g h t o f e v i d e n c e f o r s o i l q u a l i t y a s s e s s m e n t n e a r s u g a r m i l l . R E F E R E N C E S A i k p o k p o d i o n P E , I p i n m o r o t i R R a n d O m o t o s o S M . 2 0 1 0 . E v a l u a t i o n o f C a m e l l i a s i n e n s i s ( t e a ) b i o m a s s i n n i c k e l c o n t a m i n a t e d w a s t e w a t e r t r e a t m e n t , J . S o i l N a t u r e 4 ( 1 ) : 7 - 1 6 . A l l o w a y J B . 1 9 9 5 . S o i l P o l l u t i o n a n d L a n d C o n t a m i n a t i o n , i n P o l l u t i o n : C a u s e s , E f f e c t s a n d C o n t r o l , e d . R . M . H a r r i s o n . C a m b r i d g e : T h e R o y a l S o c i e t y o f C h e m i s t r y , 3 1 8 . A r o r a P N , S u m e e t A r o r a , A r o r a S . 2 0 0 7 . C o m p r e h e n s i v e S t a t i s t i c a l M e t h o d s , S . C h a n d a n d C o m p a n y L t d , N e w D e l h i . B a k k i a l a k s h m i S a n d V i n o d h i n i R . 2 0 0 8 . S p e c t r o - c h e m i c a l s t u d y o f A m b i k a s u g a r f a c t o r y w a s t e a f f e c t e d s o i l a n d w a t e r i n P e n n a d a m , C u d d a l o r e D i s t r i c t , T a m i l N a d u , I n d i a n j o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n , 2 8 ( 5 ) : 4 0 5 - 4 1 4 . B h a t t a c h a r y a A , R o u t h J , J a c k s G . 2 0 0 6 . E n v i r o n m e n t a l A s s e s s m e n t o f A b a n d o n e d M i n e T a i l i n g s i n A d a k , V ä s t e r b o t t e n D i s t r i c t ( N o r t h e r n S w e d e n ) . A p p l i e d G e o c h e m i s t r y , 2 1 : 1 7 6 0 - 1 7 8 0 . B h u p a n d e r K u m a r , S a n j a y K u m a r , D e v P r a k a s h , S i n g h , S K , M e e n u M i s h r a J a i n P K , L a l , R B , S h a r m a T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 4 9 6 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 F e M n Z n C u F e 1 - 0 . 4 3 0 0 . 1 8 9 0 . 2 8 2 M n 1 0 . 0 1 8 0 . 0 2 0 Z n 1 0 . 8 0 8 C u 1 T a b l e 1 0 : C o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t m a t r i x b e t w e e n h e a v y m e t a l c o n c e n t r a t i o n i n s o i l n e a r s u g a r m i l l

C S . a n d M u k h e r j e e , D P . 2 0 1 1 . A s t u d y o n s u g a r m i l l p r e s s m u d c o m p o s t f o r s o m e h e a v y m e t a l c o n t e n t a n d t h e i r b i o - a v a i l a b i l i t y , A s i a n J o u r n a l o f P l a n t S c i e n c e a n d R e s e a r c h , 1 ( 3 ) : 1 1 5 - 1 2 2 . B u r g e s T M a n d W e b s t e r R . 1 9 8 0 . O p t i m a l i n t e r p o l a t i o n a n d a r i t h m i c m a p p i n g o f s o i l p r o p e r t i e s , J o u r n a l o f S o i l S c i e n c e s , 3 1 : 3 1 5 - 3 3 1 . B u r g e s T M , W e b s t e r R a n d M c B r a t n e y A B . 1 9 8 1 . O p t i m a l s a m p l i n g a n d i s a r i t h m i c m a p p i n g o f s o i l p r o p e r t i e s , I V - S a m p l i n g s t r a t e g y . J o u r n a l o f S o i l S c i e n c e s , 3 2 : 1 0 2 8 - 1 0 3 2 . C a e i r o S , C o s t a M H , R a m o s T B . 2 0 0 5 . A s s e s s i n g H e a v y M e t a l C o n t a m i n a t i o n i n S a d o E s t u a r y S e d i m e n t : A n I n d e x A n a l y s i s A p p r o a c h . E c o l o g i c a l I n d i c a t o r s , 5 : 1 5 1 - 1 6 9 . C h e n g J L , S h i Z , Z h u Y W . 2 0 0 7 . A s s e s s m e n t a n d M a p p i n g o f E n v i r o n m e n t a l Q u a l i t y i n A g r i c u l t u r a l S o i l s o f Z h e j i a n g P r o v i n c e , C h i n a . J o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s , 1 9 : 5 0 - 5 4 . C o m m i t t e e o f S o i l S t a n d a r d M e t h o d s f o r A n a l y s e s a n d M e a s u r e m e n t s . 1 9 8 6 . S o i l S t a n d a r d M e t h o d s f o r A n a l y s e s a n d M e a s u r e m e n t s . H a k u y u s h a , T o k y o , J a p a n . D e l V a l l s T A , F o r j a J M , G o ´ m e z - P a r r a A . 1 9 9 8 . I n t e g r a t e d a s s e s s m e n t o f s e d i m e n t q u a l i t y i n t w o l i t t o r a l e c o s y s t e m s f r o m t h e G u l f o f C a ´ d i z , S p a i n . E n v i r o n . T o x i c o l . C h e m . , 1 7 : 1 0 7 3 - 1 0 8 4 . F o r s t n e r U . 1 9 8 1 . M e t a l p o l l u t i o n a s s e s s m e n t f r o m d i f f e r e n t a n a l y s i s , I n : F o r s t n e r , U . a n d W i t t m a n n , G . T . W . , ( e d s ) m e t a l p o l l u t i o n i n t h e a q u a t i c e n v i r o n m e n t S p r i n g e r , B e r l i n H e i d e l b e r g , N e w Y o r k , p 4 8 6 . G o n g Q i n g j i e , D e n g J u n , X i a n g Y u n c h u a n , W a n g Q i n g f e i , Y a n g L i q i a n g . 2 0 0 8 . C a l c u l a t i n g P o l l u t i o n I n d i c e s b y H e a v y M e t a l s i n E c o l o g i c a l G e o c h e m i s t r y A s s e s s m e n t a n d a c a s e s t u d y i n P a r k s o f B e i j i n g , J o u r n a l o f C h i n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s , 1 9 ( 3 ) : 2 3 0 - 2 4 1 . H o o d a P S a n d N a i d u R . 2 0 0 4 . S p e c i a t i o n , b i o a v a i l a b i l i t y a n d t o x i c i t y r e l a t i o n s h i p s o f c o n t a m i n a n t s i n t h e t e r r e s t r i a l e n v i r o n m e n t , i n : P r o c e e d i n g s o f I n t e r n a t i o n a l C o n t a m i n a t e d S i t e R e m e d i a t i o n C o n f e r e n c e , A d e l a i d e , S o u t h A u s t r a l i a , 1 5 1 8 , S e p t e m b e r . J a q u e t J M , D a v a u d E , R a p i n F a n d V e r n e t J P . 1 9 8 2 . B a s i c c o n c e p t s a n d a s s o c i a t e d s t a t i s t i c a l m e t h o d o l o g y i n g e o c h e m i c a l s t u d y o f l a k e s e d i m e n t s , H y d r o b i o l o g i a , , 9 1 ( 1 ) : 1 3 9 - 1 4 6 . J o h a n s s o n S A E , J o h a n s s o n T B . 1 9 7 6 . A n a l y t i c a l a p p l i c a t i o n o f p a r t i c l e i n d u c e d X - r a y e m i s s i o n . N u c l e a r I n s t r u m e n t s a n d M e t h o d s 1 3 7 ( 3 ) : 4 7 3 - 5 1 6 . N r i a g u J , W o n g H K T , L a w s o n G a n d D a n i e l P . 1 9 9 8 . S a t u r a t i o n o f e c o s y s t e m s w i t h t o x i c m e t a l s i n S u d b u r y b a s i n , O n t a r i o , C a n a d a , T h e S c i e n c e o f t h e T o t a l E n v i r o n m e n t , 2 2 3 , 9 9 - 1 1 7 . O t t W R . 1 9 7 8 . E n v i r o n m e n t a l I n d i c e s T h e o r y a n d P r a c t i c e . A n n A r b o r S c i e n c e , M i c h i g a n , U S A , 3 7 1 . R i b a I , D e l V a l l s T A , F o r j a J M , G o ´ m e z - P a r r a , A . 2 0 0 2 a . E v a l u a t i n g t h e h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t i o n i n s e d i m e n t s f r o m t h e G u a d a l q u i v i r e s t u a r y a f t e r t h e A z n a l c o ´ l l a r m i n i n g s p i l l ( S W S p a i n ) : a m u l t i v a r i a t e a n a l y s i s a p p r o a c h . E n v i r o n . M o n i t . A s s e s s . 7 7 : 1 9 1 - 2 0 7 . S a r a l a T h a m b a v a n i D a n d S a b i t h a M A . 2 0 1 2 a . M u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l a n a l y s i s b e t w e e n C O D a n d B O D o f s u g a r m i l l e f f l u e n t , S c h o l a r l y J o u r n a l o f M a t h e m a t i c s a n d C o m p u t e r S c i e n c e V o l . 1 ( 1 ) : 6 - 1 2 . S a r a l a T h a m b a v a n i D a n d S a b i t h a M A . 2 0 1 1 . V a r i a t i o n i n a i r p o l l u t i o n t o l e r a n c e i n d e x a n d a n t i c i p a t e d p e r f o r m a n c e i n d e x o f p l a n t s n e a r a s u g a r f a c t o r y : i m p l i c a t i o n s f o r l a n d s c a p e - p l a n t s p e c i e s s e l e c t i o n f o r i n d u s t r i a l a r e a s , J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y , 7 : 4 9 4 - 5 0 2 . T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 4 9 7

S a r a l a T h a m b a v a n i D a n d S a b i t h a , M A . 2 0 1 2 b . S o i l p h y s i c o - c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a f f e c t e d b y s u g a r i n d u s t r y e f f l u e n t a t A l a n g a n a l l u r , T a m i l N a d u , J . E c o t o x i c o l . E n v i r o n . M o n i t . , 2 2 ( 3 ) : 2 4 5 - 2 5 2 . S a r a l a T h a m b a v a n i D , S a b i t h a M A a n d R a j e s w a r i G . 2 0 0 9 a . T o l e r a n c e o f p l a n t s t o a i r p o l l u t i o n n e a r l e a t h e r t a n n e r i e s , J . E c o t o x i c o l . E n v i r o n . M o n i t . , 1 9 ( 6 ) : 6 0 9 - 6 1 2 . S a r a l a T h a m b a v a n i D , S a b i t h a M A a n d S e l v a s u n d a r i R . 2 0 0 9 b . A i r P o l l u t i o n T o l e r a n c e I n d e x o f t r e e s p e c i e s g r o w i n g i n t r a f f i c a r e a o f M a d u r a i , T a m i l N a d u , T h e A s i a n J o u r n a l o f E x p e r i m e n t a l C h e m i s t r y , 4 ( 1 & 2 ) : 1 2 6 - 1 3 2 . S a y a d i M H , S a y y e d M R G a n d S h a b a n i N . 2 0 0 9 . Q u a n t i f i c a t i o n o f h e a v y m e t a l p o l l u t a n t s i n t h e s u r f a c e s o i l s o f C h i t g a r i n d u s t r i a l a r e a T e h r a n , I r a n w i t h s p a t i a l r e f e r e n c e s t o t h e i r s p a t i a l p a t t e r n , P o l l u t i o n R e s e a r c h , 2 8 : 3 4 5 - 3 5 1 . S e n e s i G S , B a l d a s s a r r e G , S e n e s i N , R a d i n a B . 1 9 9 9 . T r a c e e l e m e n t i n p u t s b y a n t h r o p o g e n i c a c t i v i t i e s a n d i m p l i c a t i o n s f o r h u m a n h e a l t h . C h e m o s p h e r e 3 9 : 3 4 3 - 3 7 7 . U . S . E . P . A . 2 0 0 3 . D r i n k i n g w a t e r c o n t a m i n a n t s , N a t i o n a l p r i m a r y d r i n k i n g w a t e r r e g u l a t i o n s , E P A 8 1 6 - F - 0 3 - 0 1 6 . U s e r o J , G o n z a ´ l e z - R e g a l a d o E , G r a c i a I . 1 9 9 6 . T r a c e m e t a l s i n t h e b i v a l v e m o l l u s c C h a m e l e a g a l l i n a f r o m t h e A t l a n t i c C o a s t o f S o u t h e r n S p a i n . M a r . P o l l u t . B u l l . 3 2 ( 3 ) : 3 0 5 - 3 1 0 . W . H . O . 2 0 0 4 . G u i d e l i n e s f o r D r i n k i n g W a t e r Q u a l i t y , 3 r d e d . , I S B N 9 2 4 1 5 4 6 3 8 7 , R e t r i e v e d f r o m h t t p : / / w w w . w h o . i n t / w a t e r s a n i t a t i o n h e a l t h / d w q / g u i d e l i n e s / e n / . W h e a t e r C P , C o o k P A . 2 0 0 2 . U s i n g S t a t i s t i c s t o U n d e r s t a n d t h e E n v i r o n m e n t . R o u t l e d g e , L o n d o n , 2 5 4 . W i l s o n J G , J e f f r e y D W . 1 9 8 7 . E u r o p e - w i d e i n d i c e s f o r m o n i t o r i n g e s t u a r i n e q u a l i t y . I n : K r a m e r , K . J . M . ( E d . ) , B i o l o g i c a l I n d i c a t o r s o f P o l l u t i o n . R o y a l I r i s h A c a d e m y , D u b l i n , I r e l a n d , 2 2 5 - 2 4 2 . T h a m b a v a n i a n d S a b i t h a , 2 0 1 2 4 9 8 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 5 ) : 4 8 9 - 4 9 8 S u b m i t y o u r a r t i c l e s o n l i n e a t j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m A d v a n t a g e s E a s y o n l i n e s u b m i s s i o n C o m p l e t e P e e r r e v i e w A f f o r d a b l e C h a r g e s Q u i c k p r o c e s s i n g E x t e n s i v e i n d e x i n g Y o u r e t a i n y o u r c o p y r i g h t s u b m i t @ j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / S u b m i t . p h p .