1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Flux of surfactants and sterols within an estuarine ecosystem in Kuala Selangor, Malaysia
Authors:	Murad Ali Amin Alsalahi (P43779)
Supervisor:	Mohd Talib Latif, Prof. Dr.
Keywords:	Surfactants Estuarine Surface active agents Dissertations, Academic -- Malaysia Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations
Issue Date:	12-Oct-2014
Description:	Surfactants, a surface active substance, plays disruptic role in changing estuaries ecosystem as well as global climate. Moreover, sterol has been widely recognized as biomarker due to the release from animal and human feces as well as plants through sewage system. Due to the enhancement of biogenic and anthropogenic activities (e.g. urbanization, industrialization and mangrove), there was reportedly increase in production of municipal effluents (e.g., surfactants and sterols) into rivers and coastal areas. Therefore, this study aims to assess the contamination of Kuala Selangor river caused by surfactants and sterols pollutants concentration as markers of sewage pollution identifying the levels, sources, distribution and flux of these compounds. The sea-surface microlayer (SML) was collected using rotation drum, whereas sediment was collected by grab sampler from 13 stations, and aerosols were collected using high volume sampler (HVS) from 2 locations. The study was carried out during four seasons in 2010 and 2011. The extraction methods of sterol used the saponification for sediment, and a liquid–liquid method for water and aerosols. For the surfactant (anionic surfactants as methylene blue active substances (MBAS), ethyl violet active substances (EVAS) and cationic surfactants as disulphine blue active substances (DBAS), samples were mixed with different dyes and solvents and finally measured using UV-vis spectrophotometer. The sterol compounds were analysed by gas chromatography flame ionization detector (GC–FID). The subsurface water, soil and mangrove plant (n=6), around the study area, were analysed via possible sources of sterol and surfactants. The results revealed that of concentration of surfactants: MBAS, EVAS and DBAS in SML were 0.37±0.14, 0.53±0.18 and 0.33±0.12 μmol L-1, respectively. In the sediment, the concentrations of MBAS, EVAS and DBAS were measured as 0.68±0.14, 0.92±0.17 and 0.53±0.13 μmol g-1, respectively. Surfactants in aerosol as MBAS and EVAS in coarse mode were 102.81±25.57, 132.00±67.47 pmol m-3 respectively, while DBAS was 95.79±32.95 pmol m-3. For fine mode, the MBAS, EVAS and DBAS were 142.44±49.98, 232.47±136.45 and 126.23±63.86 pmol m-3, respectively. The levels of sterol were 150.09±110.05 ng L-1 in SML, while 204.10±53.60 μg g-1 dry weight in the sediment. In aerosols, locations A1 and A2 for fine mode, the mean concentrations were 123.59±32.93 ng m-3 and 135.62±30.73 ng L-1, respectively. During the rainy monsoon, the concentrations of surfactants and sterols were significantly higher (p<0.05) than the other monsoons. The high concentration of surfactants and sterols might be due to the influence of runoff water into rivers. The most probable releasing sources of surfactants and sterols at these areas might be urban discharge, industries and natural products derived from human feces like coprostanol, domestic wastes and mangrove. The results of the principal component analysis (PCA) and sterol ratios showed both biogenic and anthropogenic sources. The results of SML showed the contribution of anthropogenic (31.58%), biogenic (22.93%) and both sources (20.93%). With aid of PCA, the contribution of the two sources of sterol were identified namely anthropogenic and biogenic sources in sediment samples.The surfactant and sterol composition in the sediments and SML indicated that the estuary system is an embayment dominated by inputs of marine organic matter associated with phytoplankton. Terrestrial inputs were detected only at sites close to mangroves, uncontaminated rivers and semi-closed inlets. The results imply that the surfactants and sterols in SML, sediments and aerosol samples significantly discharge from anthropogenic and biogenic sources around the sampling stations.,Surfaktan, iaitu bahan aktif permukaan, memainkan peranan penting dalam mengubah ekosistem estuari serta iklim global. Selain itu, sterol telah dikenalpasti sebagai penanda bio melalui pembebasan najis haiwan dan manusia serta tumbuh-tumbuhan melalui sistem kumbahan. Disebabkan oleh peningkatan aktiviti biogenik dan antropogenik (contohnya perbandaran, perindustrian dan tanaman bakau), dilaporkan terdapat peningkatan pengeluaran efluen perbandaran (contohnya surfaktan dan sterol) ke dalam sungai-sungai dan kawasan pantai. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menilai pencemaran sungai Kuala Selangor melalui kepekatan pencemar surfaktan dan sterol yang dikenalpasti sebagai penanda pencemaran kumbahan. Kajian ini secara khusus bertujuan untuk mengenalpasti tahap, sumber, taburan dan fluks sebatian ini. Lapisan mikro permukaan, (SML) (diperolehi menggunakan silinder pemutar), sedimen (diperolehi menggunakan grab sampler keluli tahan karat), sampel 13 stesen dan aerosol (diperolehi menggunakan alat persampelan udara berisipadu tinggi (HVS)) sampel dua lokasi dari ketika empat monsun yang berbeza pada tahun 2010 dan 2011. Kaedah pengekstrakan sterol menggunakan saponifikasi bagi sedimen, dan kaedah cecair-cecair bagi air dan aerosol. Bagi surfaktan anionik sebagai sebatian aktif metilena biru (MBAS) dan sebatian aktif etil ungu (EVAS) serta surfaktan kationik sebagai sebatian aktif disulfina biru (DBAS)sampel dicampurkan dengan pewarna dan pelarut yang berbeza dan seterusnya diukur menggunakan Spektrofotometer UV. Sebatian sterol dianalisis menggunakan kromatografi gas dengan pengesan ion nyala (GC-FID). Air subpermukaan, tanah dan tumbuhan bakau (n = 6) di sekitar kawasan kajian dianalisis sebagai sumber yang mungkin bagi sterol dan surfaktan. Keputusan menunjukkan bahawa kepekatan surfaktan: MBAS, EVAS dan DBAS dalam SML adalah 0.37 ± 0.14, 0.53 ± 0.18 dan 0.33 ± 0.12 μmol L-1, masing-masing. Di dalam sedimen, kepekatan MBAS, EVAS dan DBAS diukur sebagai 0.68 ± 0.14 , 0.92 ± 0.17 dan 0.53 ± 0.13 μmol g-1, masing-masing. Surfaktan dalam aerosol sebagai MBAS dan EVAS dalam mod kasar ialah 102.81± 25.57 dan 132.00 ± 67.47 pmol m-3 masing-masing, manakala DBAS mencatatkan 95.79 ± 32.95 pmol m-3. Bagi mod halus, MBAS, EVAS dan DBAS adalah 142.44 ± 49.98, 232.47 ±136.45 dan 126.23 ± 63.86 pmol m-3, masing-masing. Tahap sterol adalah 150.09 ± 110.05 ng L-1 dalam SML, manakala 204.10 ± 53.60 μg g-1 berat kering dalam sedimen. Dalam aerosol, lokasi 1 dan 2 pada mod halus tahap sterol adalah 123.59 ± 32.93 ng m-3 dan ia adalah 135.62± 30.73 ng L-1, masing-masing. Semasa musim hujan, kepekatan surfaktan dan sterol adalah lebih tinggi (p < 0.05) daripada monsun-monsun yang lain. Kepekatan yang tinggi bagi surfaktan dan sterol mungkin disebabkan oleh pengaruh air larian ke dalam sungai. Sumber yang paling mungkin melepaskan surfaktan dan sterol di kawasan-kawasan ini adalah pelepasan bandar, perindustrian dan produk semulajadi yang diperolehi daripada najis manusia seperti coprostanol, sisa domestik dan bakau. Keputusan analisis komponen utama (PCA) dan nisbah sterol menunjukkan perbezaan sumber antara surfaktan dan sterol, yang mencerminkan kedua-dua sumber biogenik dan antropogenik. Keputusan bagi SML menunjukkan sumbangan dari sumber antropogenik (31.58%), biogenik (22.93%) dan kedua-dua sumber (20.93%). Dengan menggunakan PCA, sumber bagi sterol dikenalpasti disumbangkan oleh sumber antropogenik dan biogenik di dalam sampel.,Ph.D.,Surfaktan, iaitu bahan aktif permukaan, memainkan peranan penting dalam mengubah ekosistem estuari serta iklim global. Selain itu, sterol telah dikenalpasti sebagai penanda bio melalui pembebasan najis haiwan dan manusia serta tumbuh-tumbuhan melalui sistem kumbahan. Disebabkan oleh peningkatan aktiviti biogenik dan antropogenik (contohnya perbandaran, perindustrian dan tanaman bakau), dilaporkan terdapat peningkatan pengeluaran efluen perbandaran (contohnya surfaktan dan sterol) ke dalam sungai-sungai dan kawasan pantai. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menilai pencemaran sungai Kuala Selangor melalui kepekatan pencemar surfaktan dan sterol yang dikenalpasti sebagai penanda pencemaran kumbahan. Kajian ini secara khusus bertujuan untuk mengenalpasti tahap, sumber, taburan dan fluks sebatian ini. Lapisan mikro permukaan, (SML) (diperolehi menggunakan silinder pemutar), sedimen (diperolehi menggunakan grab sampler keluli tahan karat), sampel 13 stesen dan aerosol (diperolehi menggunakan alat persampelan udara berisipadu tinggi (HVS)) sampel dua lokasi dari ketika empat monsun yang berbeza pada tahun 2010 dan 2011. Kaedah pengekstrakan sterol menggunakan saponifikasi bagi sedimen, dan kaedah cecair-cecair bagi air dan aerosol. Bagi surfaktan anionik sebagai sebatian aktif metilena biru (MBAS) dan sebatian aktif etil ungu (EVAS) serta surfaktan kationik sebagai sebatian aktif disulfina biru (DBAS)sampel dicampurkan dengan pewarna dan pelarut yang berbeza dan seterusnya diukur menggunakan Spektrofotometer UV. Sebatian sterol dianalisis menggunakan kromatografi gas dengan pengesan ion nyala (GC-FID). Air subpermukaan, tanah dan tumbuhan bakau (n = 6) di sekitar kawasan kajian dianalisis sebagai sumber yang mungkin bagi sterol dan surfaktan. Keputusan menunjukkan bahawa kepekatan surfaktan: MBAS, EVAS dan DBAS dalam SML adalah 0.37 ± 0.14, 0.53 ± 0.18 dan 0.33 ± 0.12 μmol L-1, masing-masing. Di dalam sedimen, kepekatan MBAS, EVAS dan DBAS diukur sebagai 0.68 ± 0.14 , 0.92 ± 0.17 dan 0.53 ± 0.13 μmol g-1, masing-masing. Surfaktan dalam aerosol sebagai MBAS dan EVAS dalam mod kasar ialah 102.81± 25.57 dan 132.00 ± 67.47 pmol m-3 masing-masing, manakala DBAS mencatatkan 95.79 ± 32.95 pmol m-3. Bagi mod halus, MBAS, EVAS dan DBAS adalah 142.44 ± 49.98, 232.47 ±136.45 dan 126.23 ±63.86 pmol m-3, masing-masing. Tahap sterol adalah 150.09 ± 110.05 ng L-1 dalam SML, manakala 204.10 ±53.60 μg g-1 berat kering dalam sedimen. Dalam aerosol, lokasi 1 dan 2 pada mod halus tahap sterol adalah 123.59 ± 32.93 ng m-3 dan ia adalah 135.62 ± 30.73 ng L-1, masing-masing. Semasa musim hujan, kepekatan surfaktan dan sterol adalah lebih tinggi (p < 0.05) daripada monsun-monsun yang lain. Kepekatan yang tinggi bagi surfaktan dan sterol mungkin disebabkan oleh pengaruh air larian ke dalam sungai. Sumber yang paling mungkin melepaskan surfaktan dan sterol di kawasan-kawasan ini adalah pelepasan bandar, perindustrian dan produk semulajadi yang diperolehi daripada najis manusia seperti coprostanol, sisa domestik dan bakau. Keputusan analisis komponen utama (PCA) dan nisbah sterol menunjukkan perbezaan sumber antara surfaktan dan sterol, yang mencerminkan kedua-dua sumber biogenik dan antropogenik. Keputusan bagi SML menunjukkan sumbangan dari sumber antropogenik (31.58%), biogenik (22.93%) dan kedua-dua sumber (20.93%). Dengan menggunakan PCA, sumber bagi sterol dikenalpasti disumbangkan oleh sumber antropogenik dan biogenik di dalam sampel
Pages:	223
Call Number:	TP995.A455 2014 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.