Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AKASYA TOPÇU
Danışman: SERAP PULATSÜ
Özet:Bu araştırma Mogan Gölü litoral sedimentte fosforun mevsimsel ve yersel değişimi ile göle salınımpotansiyelinin araştırılması amacıyla Temmuz 2004-Haziran 2005 tarihleri arasında yürütülmüştür. Göldebelirlenen üç istasyondan alınan sediment ve sediment üstü su örneklerinde toplam fosfor ve fosforfraksiyonları başta olmak üzere bazı fiziksel ve kimyasal ölçümler yapılmıştır. Sedimentten fosforsalınımı sediment gözenek suları ve sediment üstü göl sularına ilişkin toplam filtre edilebilir ortofosfatkonsantrasyonları ile sedimentin su içeriği ve sıcaklığa bağlı difüzyon katsayısı kullanılarak tahminedilmiştir. Ayrıca sedimentten fosfor salınımına oksijenin etkisi sıcaklığın sabit olduğu laboratuvarkoşullarında belirlenmiştir.Araştırma süresince sedimentten fosfor salınımı -0.011- 0.062 μg/m2.gün arasında değişerek en düşükdeğerini kasım ayında 1. istasyonda, en yüksek değerini ise haziran ayında 2. istasyonda almıştır. Göldetahmin edilen fosfor salınım değerleri, sedimentin gölün besin düzeyindeki etki payının çok düşükolduğunu kantitatif olarak ortaya koymuştur. Araştırma periyodunca sediment örneklerinde toplam fosfor(TF) konsantrasyonu 286.00 μg/gKA-1001.50 μg/gKA arasında değişerek, gölün besin seviyesi ötrofiksaptanmıştır. Sedimentten suya fosfor salınımının engellenmesinde payı en fazla olan fosfor fraksiyonuorganik bağlı fosfor (Org≈P) fraksiyonu (% 46) olarak belirlenmiş, bunu sırasıyla kalsiyuma bağlı fosfor(Ca≈P), (% 32), demir+alüminyuma bağlı fosfor (Fe+Al≈P), (% 12) ve karbonata bağlı fosfor (CO3≈P),(% 10) fraksiyonları izlemiştir. Sedimentin yüksek demir içeriği (13450-47000 μg/gKA) nedeniylesedimentten göle fosfor salınımının düşük kalmasında Fe+Al≈F fraksiyonu etkili olmuştur. Araştırmasüresince sedimentte yüksek saptanan TFe/TF oranı da (22-80) fosfor salınımının düşük kalmasındakibaşka bir etkendir. Araştırmamızda sediment gözenek suyundaki demir derişimlerinin (TFe) toplam filtreedilebilir ortofosfat (TFO) konsantrasyonlarına oranının (TFe/TFO) bütün istasyonlarda 1.8’den yüksek(ortalama 10.8) tespit edilmesi ve sediment üstü suya ilişkin TFe konsantrasyonlarının (114.80-526.40mg/m3) sediment gözenek suyuna ait demir derişimlerinden (240.00-756.75 mg/m3) daha düşüksaptanması, fosfor salınımının düşük kalmasında etkili bir diğer unsurdur. Ayrıca sediment gözenek suyuTFO değerlerinin sediment üstü su TFO konsantrasyonlarına oranının (1.5-2), 15-20’den düşükbelirlenmesi de salınım düzeyinin düşük kalmasını teşvik etmiştir. Sedimentin kilce zengin olması veistasyonlardaki makrofit varlığı da sedimentten fosfor salınımının oldukça düşük saptanmasını etkileyenfaktörlerdir. Laboratuvar koşullarında fosfor salınım düzeyi, aerobik ortamda –0.087 μg/m2.gün (22.günde) ve 0.083 μg/m2.gün (25. günde), anaerobik ortamda ise, –0.048 μg/m2.gün (25. günde) ile0.147 μg/m2.gün (17. günde) arasında değişmiştir. Böylece gölde anaerobik koşulların söz konusu olmasıhalinde bile, fosfor salınım düzeyinin gölün besin düzeyini etkileyecek ölçüde yüksek olmadığı tespitedilmiştir.Bu araştırma ile Mogan Gölü’nde tüm göl alanı için, iç kaynaklı fosfor yükü 86 kg/yıl olarak tahminedilmiş olup, gölün besin seviyesini koruyabilmesi için öncelikle dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılmasıgerektiği belirlenmiştir.AbstractThis study was conducted to find out the seasonal and spatial patterns of the phosphorus in the littoralsediment and its potential release into the Mogan Lake between July 2004 and June 2005. Totalphosphorus and phosphorus fractions in the sediment and overlying water samples mainly taken fromthree determined stations from the lake and additionally some chemical and physical measurements weredone. The amount of the released phosphorus was estimated by using total filterable orthophosphateconcentrations related to sediment pore water and overlying water with the water content of thesediment,and the diffusion coefficient depending on the temperature. Furthermore, the effect of theoxygen over the phosphorus release was determined under the laboratory conditions where thetemperature was stable.During the research, sediment phosphorus release fluctuated between -0.011- 0.062 μg/m2.d-1 and got theminimum value from the first station in November and the maximum value from the second station inJune. The estimated values of phosphorus release in the lake quantitatively brought up that the effect ofthe sediment over the trophic level of the lake was very low. In the period of the research, the totalphosphorus (TP) concentrations of the sediment samples were changed between 286.00 μg/gDW-1001.50μg/gDW and the trophic level of the lake was found to be eutrophic. The more proportion of phosphorusfractions in hindering phosphorus release into the lake was estimated as organic bound phosphorusfraction (Org≈P) (46%), this fraction was followed by calcium bound phosphorus fraction (Ca≈P) (32%), iron+aluminium bound phosphorus fraction (Fe+Al≈P) (12 %) and carbonate bound phosphorusfraction (CO3≈P) (10 %) respectively. In the low sediment phosphorus release to the lake, theiron+aluminium bound phosphorus fraction (Fe+Al≈P) was effective because of the high content of iron(13450-47000 μg/gDW) in the sediment. During the research an other effectual component in the lowrelease of phosphorus was high TFe/TP ratio (22-80). In this study, the proportion (TFe/TPO) of ironconcentrations (TFe) of sediment porewater to total filterable orthophosphate (TPO) was determinedmore than 1.8 (mean 10.8) in both three stations and TFe concentrations related to overlying water(114.80-526.40 mg/m3)was established lower than porewater iron concentrations (240.00-756.75 mg/m3)were the causes of the low sediment phosphorus release. Furthermore, ratio of porewater TPO tooverlying water TPO concentrations (1.5-2) was found to be lower than 15-20 and this encouraged thelow sediment phosphorus release. Sediment high clay content and presence of macrophyte in the stationswere the other effectual factors of low sediment phosphorus release. In laboratory conditions, phosphorusrelease level was chanced between 0.087 μg/m2.d (22thd)- 0.083 μg/m2.d (25thd ), in aerobic conditionswhereas –0.048 μg/m2.d (25thd ), ile 0.147 μg/m2.d (17thd ) in anaerobic conditions. To be discussedanaerobic conditions in the lake, it is determined that phosphorus release level were not high enough toeffect the trophic level of the lake.With this study the whole area of Mogan Lake, the interior phosphorus load was estimated as 86 kg/yearand it is determined that in order to protect the trophic level of the lake, priority the exterior phosphorusload should be lowered.