MARC details
| 000 -LEADER |
|---|
| fixed length control field |
12078namaa22004451i 4500 |
| 003 - CONTROL NUMBER IDENTIFIER |
|---|
| control field |
EG-GICUC |
| 005 - أخر تعامل مع التسجيلة |
|---|
| control field |
20251106165129.0 |
| 008 - FIXED-LENGTH DATA ELEMENTS--GENERAL INFORMATION |
|---|
| fixed length control field |
251026s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d |
| 040 ## - CATALOGING SOURCE |
|---|
| Original cataloguing agency |
EG-GICUC |
| Language of cataloging |
eng |
| Transcribing agency |
EG-GICUC |
| Modifying agency |
EG-GICUC |
| Description conventions |
rda |
| 041 0# - LANGUAGE CODE |
|---|
| Language code of text/sound track or separate title |
eng |
| Language code of summary or abstract |
eng |
| -- |
ara |
| 049 ## - Acquisition Source |
|---|
| Acquisition Source |
Deposit |
| 082 04 - DEWEY DECIMAL CLASSIFICATION NUMBER |
|---|
| Classification number |
621.366 |
| 092 ## - LOCALLY ASSIGNED DEWEY CALL NUMBER (OCLC) |
|---|
| Classification number |
621.366 |
| Edition number |
21 |
| 097 ## - Degree |
|---|
| Degree |
M.Sc |
| 099 ## - LOCAL FREE-TEXT CALL NUMBER (OCLC) |
|---|
| Local Call Number |
Cai01.24.12.M.Sc.2025.Mo.D |
| 100 0# - MAIN ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Authority record control number or standard number |
Mohamed El-Saeed Ahmed Badawy, |
| Preparation |
preparation. |
| 245 10 - TITLE STATEMENT |
|---|
| Title |
Detection of metal elements in soil by using advanced optical techniques / |
| Statement of responsibility, etc. |
by Mohamed El-Saeed Ahmed Badawy ; Supervised Prof. Dr. Ahmed Asaad Ibrahim Khalil, Prof. Dr. Walid Tawfik, Prof. Dr.Mohmed Fikry Ibrahim. |
| 246 15 - VARYING FORM OF TITLE |
|---|
| Title proper/short title |
الكشف عن العناصر المعدنية في التربة بإستخدام تقنيات ضوئية متقدمة |
| 264 #0 - PRODUCTION, PUBLICATION, DISTRIBUTION, MANUFACTURE, AND COPYRIGHT NOTICE |
|---|
| Date of production, publication, distribution, manufacture, or copyright notice |
2025. |
| 300 ## - PHYSICAL DESCRIPTION |
|---|
| Extent |
109 pages : |
| Other physical details |
illustrations ; |
| Dimensions |
25 cm. + |
| Accompanying material |
CD. |
| 336 ## - CONTENT TYPE |
|---|
| Content type term |
text |
| Source |
rda content |
| 337 ## - MEDIA TYPE |
|---|
| Media type term |
Unmediated |
| Source |
rdamedia |
| 338 ## - CARRIER TYPE |
|---|
| Carrier type term |
volume |
| Source |
rdacarrier |
| 502 ## - DISSERTATION NOTE |
|---|
| Dissertation note |
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025. |
| 504 ## - BIBLIOGRAPHY, ETC. NOTE |
|---|
| Bibliography, etc. note |
Bibliography: pages 85-101. |
| 520 #3 - SUMMARY, ETC. |
|---|
| Summary, etc. |
The contamination levels of heavy metals in agricultural soils have risen sharply in recent years due to the indiscriminate discharge of chemicals and toxic substances from different human activities. The heavy metals can move to the groundwater and humans through the different food chains, and may lead to severe health issues. Hence, it is essential to regularly monitor the heavy metal content in the agricultural soil to prevent the pollution from spreading, maintain the soil quality, and safeguard human health.Different spectroscopic methods are employed to achieve this work, based on the interaction of electromagnetic radiation with matter. <br/>In this research work, three standard techniques for heavy metals analysis were implemented, tested, and evaluatedin soil: inductively coupled plasma (ICP), laser-induced plasmaspectroscopy (LIPS) and atomic absorption spectroscopy (AAS). The techniques work mechanisms are explained, its strengths and weaknesses and where it can be applied.Besides, highlightedeach technique's recent and future directions, and show how they can be used together or with other methods to improve their accuracy and speed. The ICP, LIPS, and AAS have different capabilities and limitations for heavy metal detection,and the best technique depends on the specific needs and conditions of each analytical problem. The basic principles, instrumentation, and operation of each technique, and discuss their advantages and disadvantages in terms of sensitivity, selectivity, speed, cost, and applicability are discussed. Although, a review for the recent developments and future trends of each technique and illustrate how they can be combined or integrated with other methods to enhance their performance and overcome their limitations. A review paper is conducted to support the work and published for the research workin Journal of the Egyptian Society for Basic Sciences-Physics (JESBSP).<br/><br/>This study investigated the concentrations of heavy metals cadmium, zinc, iron, and nickel in agriculture soil near the Abu-Zaabal factory in Egypt due to the excess fertilizer and chemical use that contaminated soil with harmful heavy metals.Using a picosecond laser-induced plasma spectroscopy (Ps-LIPS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) to quantify the levels of these metals in soil samples without the need for calibration is the novelty of this thesis. Ps-LIPS is a technique that uses a high-power laser pulse to ablate a small amount of sample and generate a plasma, which emits characteristic radiation that a spectrometercan analyze. ICP-OES is a technique that uses an argon plasma to excite the atoms and ions in a sample solution, which also emit characteristic radiation that can be analyzed by a spectrometer. A 100 mJ Nd: YAG laser with 170 ps pulses was used to perform the Ps-LIPS analysis of the collected soil samples from six sites near the facility. Using the calcium spectral lines as reference, the Boltzmann distribution and plot methods were used to determine the plasma electron density and temperature under the assumption of local thermodynamic equilibrium. These parameters were used to calculate the concentration of the metals in the soil samples using a calibration-free model that accounts for the matrix effects and self-absorption. We validatedour Ps-LIPS results by comparing them with those obtained by ICP-OES, and found that Ps-LIPS had an average relative error of less than 8%. Also, significant variations in the metal concentration depending on the metal, the sampling site, and the orientation to the facility were observed. This pioneering Ps-LIPS study shows this technique's potential for accurately quantifying toxic metals in soils without prior calibration. It provides a practical tool for evaluating soil contamination and represents a significant advance in environmental analytical methodology. |
| 520 #3 - SUMMARY, ETC. |
|---|
| Summary, etc. |
ارتفعت مستويات التلوث بالمعادن الثقيلة في التربة الزراعية بشكل كبير في السنوات الأخيرة، نتيجة للتصريف العشوائي للمواد الكيميائية والمواد السامة من مختلف الأنشطة البشرية. ويمكن أن تنتقل المعادن الثقيلة إلى المياه الجوفية والبشر من خلال السلاسل الغذائية المختلفة، وقد تؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة. ولذلك، من الضروري مراقبة محتوى المعادن الثقيلة في التربة الزراعية بانتظام، لمنع انتشار التلوث، والحفاظ على جودة التربة، وحماية صحة الإنسان. ولتحقيق ذلك، تستخدم طرق طيفية مختلفة، تعتمد على التفاعل بين الإشعاع الكهرومغناطيسي والمادة. في هذه الدراسة، نقوم بتقييم ثلاثة تقنيات شائعة لتحليل المعادن الثقيلة في التربة: البلازما المستحثة حثيا(ICP)، وطيفية البلازما المستحث بالليزر (LIPS)، وطيفية الامتصاص الذري (AAS). ونشرح كيفية عمل كل تقنية، وما هي نقاط قوتها وضعفها، وأين يمكن تطبيقها. كما نبرز التطورات الحديثة والاتجاهات المستقبلية لكل تقنية، ونوضح كيف يمكن استخدامها معا أو مع طرق أخرى لتحسين دقتها وسرعتها. ونظهر أن ICP وLIPS وAAS لديها قدرات وقيود مختلفة للكشف عن المعادن الثقيلة، وأن أفضل تقنية تعتمد على الاحتياجات والظروف المحددة لكل مشكلة تحليلية. ونصف المبادئ الأساسية والأجهزة والتشغيل لكل تقنية، ونناقش مزاياها وعيوبها من حيث الحساسية والانتقائية، والسرعة، والتكلفة والتطبيقية. كما نستعرض التطورات الحديثة والاتجاهات المستقبلية لكل تقنية، ونوضح كيف يمكن دمجها أو تكاملها مع طرق أخرى لزيادة أدائها والتغلب على قيودها.<br/> في هذه الدراسة، حددنا تراكيز المعادن الثقيلة الرصاص والكادميوم والكوبالت والزنك والحديد والنيكل في التربة الزراعية بالقرب من مصنع أبو زعبل في مصر بسبب الاستخدام الزائد للأسمدة والمواد الكيميائية التي قد تلوث التربة بالمعادن الثقيلة الضارة . <br/>في هذه الدراسة، نقدم نهجا جديدا يستخدم طيفية البلازما المستحثة بالليزر البيكوثانية (Ps-LIPS)وطيفية الانبعاث البصري للبلازما المستحثة حثيا (ICP-OES) لقياس مستويات هذه المعادن في عينات التربة دون الحاجة إلى المعايرة. Ps-LIPS هي تقنية تستخدم نبضة ليزر عالية القدرة لإزالة كمية صغيرة من العينة وتوليد بلازما، تصدر إشعاعا مميزا يمكن تحليله بواسطة طيفي. ICP-OES هي تقنية تستخدم بلازما أرجون لإثارة الذرات والأيونات في محلول العينة، والتي تصدر أيضا إشعاعا مميزا يمكن تحليله بواسطة طيفي. استخدمنا ليزر Nd: YAG بقدرة 100 مللي جول ونبضات 170 بيكوثانية لإجراء تحليلPs-LIPS، وجمعنا عينات التربة من ستة مواقع بالقرب من المصنع. طبقنا توزيع بولتيزمان وطرق الرسم، باستخدام خطوط الطيف الكالسيوم كمرجع، لتحديد كثافة الإلكترونات ودرجة حرارة البلازما تحت افتراض التوازن الحراري المحلي. ثم استخدمنا هذه المعلمات لحساب تركيز المعادن في عينات التربة، باستخدام نموذج خالي من المعايرة يراعي تأثيرات المصفوفة والامتصاص الذاتي. صححنا نتائجنا بمقارنتها مع تلك التي تم الحصول عليها بواسطةICP-OES، ووجدنا أن Ps-LIPS كان لها خطأ نسبي متوسط أقل من 8%. كما لاحظنا اختلافات كبيرة في تركيز المعادن اعتمادا على المعدن وموقع العينة والتوجه إلى المصنع. تظهر هذه الدراسة الرائدة ل Ps-LIPSإمكانية هذه التقنية للتحديد الدقيق للمعادن الثقيلة السامة في التربة دون معايرة مسبقة. وتوفر أداة عملية لتقييم تلوث التربة، وتمثل تقدما كبيرا في منهجية التحليل البيئي.تقدم هذه الدراسة طفرة في المراقبة البيئية باستخدام التحليل الطيفي للبلازما المحرض بالليزر بيكو ثانية بدون معايرة (CF-Ps-LIPS) جنبًا إلى جنب مع ICP-OES لتحديد كمية المعادن الثقيلة النزرة في التربة القريبة من المواقع الصناعية، وتحديدًا داخل المناطق الصناعية في مصر. يؤدي هذا النهج، الذي يتجنب الحاجة إلى منحنيات المعايرة، إلى تحسين دقة وسرعة اكتشاف المعادن السامة بشكل كبير مثل الكادميوم والزنك والحديد والنيكل. تُظهر طريقة CF-Ps-LIPS المبتكرة، والتي تم التحقق من صحتها باستخدام عينة اختبار ذات تركيز غير معروف، موثوقيتها وكفاءتها في تطبيقات العالم الحقيقي. |
| 530 ## - ADDITIONAL PHYSICAL FORM AVAILABLE NOTE |
|---|
| Issues CD |
Issues also as CD. |
| 546 ## - LANGUAGE NOTE |
|---|
| Text Language |
Text in English and abstract in Arabic & English. |
| 650 #0 - SUBJECT ADDED ENTRY--TOPICAL TERM |
|---|
| Topical term or geographic name entry element |
Laser |
| 650 #0 - SUBJECT ADDED ENTRY--TOPICAL TERM |
|---|
| Topical term or geographic name entry element |
الليزر |
| 653 #1 - INDEX TERM--UNCONTROLLED |
|---|
| Uncontrolled term |
soil contamination |
| -- |
laser-induced breakdown spectroscopy |
| -- |
heavy metal |
| -- |
atomic absorption spectroscopy |
| -- |
inductively coupled plasma |
| -- |
picosecond laser spectroscopy |
| 700 0# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Personal name |
Ahmed Asaad Ibrahim Khalil |
| Relator term |
thesis advisor. |
| 700 0# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Personal name |
Walid Tawfik |
| Relator term |
thesis advisor. |
| 700 0# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Personal name |
Mohmed Fikry Ibrahim |
| Relator term |
thesis advisor. |
| 900 ## - Thesis Information |
|---|
| Grant date |
01-01-2024 |
| Supervisory body |
Ahmed Asaad Ibrahim Khalil, |
| -- |
Walid Tawfik |
| -- |
Mohmed Fikry Ibrahim |
| Universities |
Cairo University |
| Faculties |
National Institute of Laser Enhances Sciences |
| Department |
Department of Laser Applications in Metrology, Photochemistry and Agriculture (LAMPA) |
| 905 ## - Cataloger and Reviser Names |
|---|
| Cataloger Name |
Shimaa |
| 942 ## - ADDED ENTRY ELEMENTS (KOHA) |
|---|
| Source of classification or shelving scheme |
Dewey Decimal Classification |
| Koha item type |
Thesis |
| Edition |
21 |
| Suppress in OPAC |
No |