التاكد من امكانية استحدام FTIR في دراسة جودة المياه Fourier-Transform Infrared Spectroscopy as an aid for The determination of Cyanobacteria in surface water In Jericho.

Date
2007-06-09
Authors
نهى حجازي محمد حجازي
NUHA HIJAZI MOHD HIJAZI
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
AL-Quds University
جامعة القدس
Abstract
The aim of this investigation is to study the possibility of using FTIR spectroscopy for monitoring water quality. Water samples from three sampling sites were collected; monthly samples around the year (January 2006 till January 2007) were collected from site I (Jericho Aquaculture pond) one sample from site II (Jericho agriculture pond). While one sample was collected from sampling site III which was Sulaiman pond. All of these samples have been screened by the microscope for any presented microorganisms. Microscope results showed that all water sample collected from site I and site II contain Oscillatoria (cyanobacteria), which was dominant all over the year in site I and in site II. This dominance is mainly due to high nutrient levels in Jericho aquaculture in addition to the environmental conditions that are suitable for this microorganism. In the water sample that was collected from site III no Oscillatoria was presented, but few types of invertebrates and other types of microorganisms. To check the validity of FTIR in determining the type and amount of these microorganisms all water samples have been checked by FTIR . Results of FTIR showed Oscillatoria fingerprint in all samples collected from site I and site II. A different fingerprint was obtained for sample from site III. A standard of Oscillatoria was prepared to compare results with, Oscillatoria standard spectrum was identical to all spectra of samples collected from site I and site II, but completely different fingerprints for site III. In the quantitative test: in order to study the optimization of FTIR in Quantitative analysis of microorganisms. The same water sample that was containing Oscillatoria was exposed to sunlight to enhance Oscillatoria growth for one week. Daily water sample with about 100ml volume of water was filtered. All dry samples collected on the filter paper were milled and prepared as Kbr disks for FTIR analysis. FTIR showed that when the quantity of Oscillatoria was increased (proliferation enhanced by continues exposure to sunlight) the absorbance was increased (Transmittance was decreased) which reflect the suitability of FTIR in quantitative determination of these microorganisms. Various porosity filter papers was used in another investigation the effect of the porosity of filter paper on the diversity of microorganism presented in water samples. Results showed that Oscillatoria fingerprints were clearly identified. The results of these investigations show that FTIR is very accurate in determination of water quality because it can determine type and amount of microorganism found in water, early determination of water quality will lead to sustainable critical water resources. A rapid inexpensive method for water quality determination like FTIR is strongly recommended.
تهدف هذه الدراسة الى التأكد من امكانية استخدام FTIR في دراسة جودة المياه. في هذا البحث تم تجيميع عينات ماء من ثلاث مناطق، حيث تم جمع عينات شهرية على مدار العام بداية من كانون الثاني عام 2006 وحتى كانون الثاني 2007 من الموقع الأول بركة في منطقة اريحا وتم جمع عينة من الموقع الثاني وهو عين السلطان في اريحا ايضا كذلك تم جمع عينة واحدة من الموقع الثالث وهو برك سليمان في منطقة الخضر. تم فحص جميع العينات بداية باستخدام المجهر وذلك من أجل تحديد أنواع الكائنات الحية الموجودة في عينات الماء، وقد أظهرت نتائج الفحص المجهري أن الكائن الحي السائد على مدار العام في العينات التي تم جمعها من الموقع الأول هو نوع واحد من الطحالب الخضراء المزرقة (airotalicso) وكذلك الامر في عينات الماء التي تم جمعها من الموقع الثاني والسبب في ذلك يعود لارتفاع (nutrient level). اما العينة التي تم جمعها من الموقع الثالث فلم تكن تحتوي على هذا النوع من الطحالب الخضراء المزرقة ولكنها كانت تحتوي على عدة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة. من أجل فحص ما اذا كان FTIR يستطيع تحديد نوع وكمية الكائنات الحية الموجودة في عينات الماء تم تحضير جميع العينات لتحليلها باستخدام FTIR. نتائج FTIR اظهرت ان جميع العينات التي تم تجميعها من الموقع الأول والثاني لها نفس الطيف أما العينة التي جمعت من الموقع الثالث فقد كان طيفها مختلفا. لمعرفة ما اذا كان FTIR يستطيع تحديد كمية الكائنات الحية الموجودة في عينة الماء تم وضع عينة ماء تحتوي على (oscillatoria) في الشمس من أجل تكثير هذه الطحالب الخضراء المزرقة، وتم تشريح نفس الكمية من العينة قبل وبعد وضعها تحت أشعة الشمس لمدة أسبوع وتمت مقارنة الطيفين. أظهرت النتائج أن شدة الامتصاص بعد اسبوع من وضع العينة تحت أشعة الشمس ازدادت مما يدل على أن FTIR يحدد أيضا كمية الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في عينة الماء وليس فقط نوعها. تم تغيير نوع ورقة الترشيح المستخدمة في ترشيح عينات الماء فقد تم استعمال ورقة ترشيح ذات ثقوب كبيرة واخرى ذات ثقوب صغيرة في دراسة لاحتمالية تداخل الأطياف في حالة احتواء عينة الماء على اكثر من نوع من الكائنات الحية وما أثر ذلك على طيف (oscillatoria). أظهرت النتائج أن لا تداخل في الأطياف وظهر طيف (oscillatoria) بوضوح مما يعني ان جهاز FTIR دقيق في تحديد جودة المياه من خلال تحديد نوع وكمية الكائنات الحية الموجودة فيها والتي تعكس وضع الماء الكيميائي، ان الكشف المبكر لجودة المياه يساعد على الحفاظ على مصدر المياه. بناء على ماتقدم فان استخدام FTIR في دراسة جودة المياه أمر اوصت به الدراسة بشدة.
Description
Keywords
علم البيئة, Environmental Science
Citation