ลักษณะของสารอินทรีย์ละลายน้ำและดัชนีความชื้นในน้ำทิ้งที่ผ่านการกรองของชุมชนริมทะเลสาบรอบลุ่มน้ำทะเลสาบสงขลา ประเทศไทย
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Kamonnawin Inthanuchit and Kochakorn Sukjan Inthanuchit
รับบทความ: 19 พฤษภาคม 2564; แก้ไขบทความ: 14 พฤศจิกายน 2564; ยอมรับตีพิมพ์: 24 พฤศจิกายน 2564; ตีพิมพ์ออนไลน์: 16 พฤษภาคม 2565
บทคัดย่อ
ลักษณะของสารอินทรีย์ละลายน้ำ (DOM) ในน้ำทิ้งที่ผ่านการกรองของชุมชนริมทะเลสาบรอบลุ่มน้ำทะเลสาบสงขลา (SLB) สามารถประเมินโดยใช้การวิเคราะห์สารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้ำ (DOC) การดูดซับรังสียูวีที่ความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร (UV254) และฟลูออเรสเซนต์เอ็กไซเทชัน–อีมิสชัน เมทริกซ์ (FEEM) สเปกโทรสโกปี โดยดัชนีความชื้น (HIX) ใช้จำแนกที่มาและขอบเขตของการก่อตัวของฮิวมิกใน DOM ในชุมชนริมทะเลสาบ เช่น ทะเลน้อย ต้นน้ำและกลางน้ำ มีส่วนประกอบ DOM เป็นสารฮิวมิกและกรดฟุลวิคจากตะกอนดิน สารคล้ายทริปโตเฟนถูกพบในตัวอย่างน้ำทิ้งทั้งหมดของชุมชนริมทะเลสาบ ค่า HIX สูงขึ้นในระยะกักพักยาวนานของทะเลสาบ เช่น ทะเลน้อย ในขณะที่ค่าการดูดกลืนของของโปรตีนมีความเข้มขึ้นในปากน้ำ SLB และ SLB ปลายน้ำ ซึ่งมีเวลากักพักสั้นลง ผลการวิเคราะห์ DOM สามารถสรุปน้ำเสียชุมชนริมทะเลสาบเป็นปัญหาสำคัญของ DOM ที่เกิดขึ้นใน SLB การพัฒนาความเชี่ยวชาญในพื้นที่ SLB นี้จะช่วยยกระดับการกำหนดนโยบายในการควบคุมกิจกรรมของมนุษย์และการบําบัดน้ำเสียชุมชนในพื้นที่ SLB
คำสำคัญ: สารอินทรีย์ละลายน้ำ ฟลูออเรสเซนต์เอ็กไซเทชัน–อีมิสชัน เมทริกซ์ ดัชนีความชื้น ชุมชนริมทะเลสาบ ลุ่มน้ำทะเลสาบสงขลา
Abstract
The characterization of dissolved organic matter (DOM) in the filtered effluent of lakeside communities around the Lake Songkhla Basin (SLB) can be investigated using the analysis of dissolved carbon organic matter (DOC) and UV absorption at a wavelength of 254 nm (UV254) and fluorescence excitation–emission matrix (FEEM) spectroscopy. The humification index (HIX) was used to differentiate the origin and extent of formation of humic substances in DOM. In a lakeside community as Thale Noi, the upstream and midstream DOM contents were humic and fulvic acid–like substances from soil sediment. Tryptophan–like substances showed in all water samples of lakeside communities, HIX was higher in the long residence time of the lagoon as Thale Noi while protein-like fluorescence was stronger in downstream SLB and SLB estuary, where has a shorter residence time. The DOM results could conclude lakeside community wastewater was the major problem of DOM occurring in SLB. Advancing expertise in this SLB area would enhance policymakers to control human activities and community wastewater treatment along SLB.
Keywords: Dissolved organic matter, Fluorescence excitation–emission matrix, Humification Index, Lakeside communities, Songkhla Lake Basin
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
American Public Health Association. (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23rd Edition). American Water Works Association. Wash-ington DC, USA: Water Environment Federation.
Barker, D. J., and Stuckey, D. C., (1999). A review of soluble microbial products (SMP) in wastewater treatment systems. Water Research 33: 3063–3082.
Bastidas Navarro, M. A., and Modenutti, B. E. (2012). Precipitation patterns, dissolved organic matter and changes in the plankton assemblage in Lake Escondido (Patagonia, Argentina). Hydrobiologia 691(1): 189–202.
Burpee, B., Saros, J. E., Northington, R. M., and Simon, K. S. (2016). Microbial nutrient limitation in Arctic lakes in a permafrost landscape of southwest Greenland. Biogeosciences 13(2): 365–374.
Chen, J., LeBoeuf E. J., Dai, S., and Gu, B. (2003). Fluorescence spectroscopic studies of natural organic matter fractions. Chemosphere 50(5): 639–647.
Climate Center (2018). Climate of Songkhla. Bangkok: Thai Meteorology Department. (in Thai)
Gerrity, D., Gamage, S., Holady, J. C., Ma-whinney, D. B., Quiñones, O., Trenholm, R. A., and Snyder, S. A. (2011). Pilot–scale evaluation of ozone and biological activated carbon for trace organic contaminant mitigation and disinfection. Water Research 45(5): 2155–2165.
Hansen, A. M., Kraus, T. E. C., Pellerin, B. A., Fleck, J. A., Downing, B. D., and Bergamaschi, B. A. (2016). Optical proper-ties of dissolved organic matter (DOM): Effects of biological and photolytic degradation. Limnology and Oceanography 61(3): 1015–1032.
He, W., Jung, H., Lee, J. H., and Hur, J. (2016). Differences in spectroscopic characteristics between dissolved and particulate organic matters in sediments: insight into distribution behavior of sediment organic matter. Science of the Total Environment 547: 1–8.
He, X. S., Xi, B. D., Li, X., Pan, H. W., An, D., Bai, S. G., Li, D., and Cui, D. Y. (2013). Fluorescence excitation–emission matrix spectra coupled with parallel factor and regional integration analysis to charac-terize organic matter humification. Chemosphere 93(9): 2208–2215.
Inthanuchit, K., Kunpitak, K, Podam, N, Suwibul, H., and Yoyruroob, S. (2018). Monitoring of carbon and nitrogen loading of onsite wastewater treatment in Songkhla lake basin. EAU Heritage Journal Science and Technology 13(2): 225–239.
Mohapatra, S., Sharma, N., Mohapatra, G., Padhye, L. P., and Mukherji, S. (2021). Seasonal variation in fluorescence characteristics of dissolved organic matter in wastewater and identification of proteins through HRLC–MS/MS. Journal of Hazardous Materials. 413: 125453.
Musikavong, C., Inthanuchit, K., Srimuang, K., Suksaroj, T. T., and Suksaroj, C. (2013). Reduction of fractionated dissolved organic matter and their trihalomethane formation potential with enhanced coagulation. ScienceAsia 39: 56–66.
Ohno, T. (2002). Fluorescence inner–filtering correction for determining the humification index of dissolved organic matter. Environmental Science & Technology 36(4): 742–746.
Sgroi, M., Roccaro, P., Korshin, G. V., Greco, V., Sciuto, S., Anumol, T., Snyder, S. A., and Vagliasindi, F. G. A. (2016). Use of fluorescence EEM to monitor the removal of emerging contaminants in full scale wastewater treatment plants. Journal of Hazardous Materials 323(A): 367–376.
Song, F., Wu, F., Feng, W., Tang, Z., Giesy, J. P., Guo, F., Shi, D., Liu, X., Qin, N., Xing, B., and Bai, Y. (2018). Fluores-cence regional integration and differential fluorescence spectroscopy for analysis of structural characteristics and proton binding properties of fulvic acid sub-fractions. Journal of Environmental Sciences 74: 116–125.
Srichaichana, J., Trisurat, Y., and Ongsomwang, S., (2019). Land use and land cover scenarios for optimum water yield and sediment retention ecosystem services in Klong U-Tapao Watershed, Songkhla, Thailand. Sustainability 11(10): 2895.
Thurman, E. M. (1985). Organic Geochemistry of Natural Waters. Dordrecht: Martinus Nijhof/Dr. W. Junk Publishers.
Tippayawong, S., and Somboonsuke, B. (2013) Dynamics of Songkhla lake basin research in the south of Thailand. Journal of Agricultural Technology 9(5): 1081–1096.
Weishaar, J. L., G. R. Aiken, B. A. Berga-maschi, M. S. Fram, R. Fujii, and K. Mopper. (2003). Evaluation of specific ultraviolet absorbance as an indicator of the chemical composition and reactivity of dissolved organic carbon. Environmental Science & Technology 37: 4702–4708.
Wittmer, A., Heisele, A., McArdell, C. S., Böhler, M., Longree, P., and Siegrist, H. (2015). Decreased UV absorbance as an indicator of micropollutant removal efficiency in wastewater treated with ozone. Water Science & Technology 71(7): 980–985.
Wu, J., Zhang, H., He, P. J., and Shao L. M. (2011). Insight into the heavy metal bind-ing potential of dissolved organic matter in MSW leachate using EEM quenching combined with PARAFAC analysis. Water Research 45(4): 1711–1719.
Zhang, J., Hua, P., and Krebs, P. (2016). The influences of dissolved organic matter and surfactant on the desorption of Cu and Zn from road–deposited sediment. Chemosphere 150: 63–70.
Zhao, Y., Song, K., Li, S., Ma, J., and Wen, Z. (2016). Characterization of CDOM from urban waters in Northern–Northeastern China using excitation–emission matrix fluorescence and parallel factor analysis. Environmental Science and Pollution Research 23: 15381–15394.