Eymir Gölü'nde reaktif azot döngüsünün incelenmesi
Determination of the reactive nitrogen cycle at Lake Eymir
Yazar: EZGİ ÖĞÜN
Danışman: DOÇ. DR. SELİM L. SANİN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Azot fiksasyonu = Nitrogen fixation ; Denitrifikasyon = Denitrification ; Eymir Gölü = Eymir Lake ; Ötrofikasyon = Eutrophication

Özet:
Azot döngüsü sırasında ortaya çıkan azot protoksit gazının (N2O / nitröz oksit) küresel ısınmaya etkisi karbondioksit (CO2) gazından daha yüksektir. Sudaki çözünürlüğü düşük olan N2O'in yaygın salım kaynaklarından biri de ötrofik göllerdir ve üzerinde çok çalışılmamış bir alan olarak önemli bir inceleme konusu oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, Eymir Gölü'nün fiziksel yapısı ve trofik seviyesi ortaya konmuş, reaktif azot bileşiklerinin göl içindeki dağılımları ve döngüsü (saatlik, mevsimsel ve bölgesel) incelenmiştir.Eymir Gölü, dimiktik ve hiperötrofik bir göldür. Sediman tane boyu dağılımları gölün piston akışlı reaktör mekanizmasına benzer bir mekanizmaya sahip olabileceğini göstermiştir.Göl sedimanı, su ve hava fazlarında yapılan azolu bileşik analizlerine göre; Eymir'de nitrifikasyon ve denitrifikasyonun aynı anda gerçekleşen ve birbirini takip eden süreçler olduğu belirlenmiştir. Tez çalışması Eymir gölünde N2O salımının bentik ve fotik zonlarda ters orantılı olduğunu, sedimanın 2-3 cm'lik yüzeyinin, N2O `in ana salım kaynağı olarak görev yaptığını ve sedimanda üretilen gazın fazlar arası taşınım ile atmosfere aktarıldığını göstermiştir. Laboratuvarda inkübe edilen sediman numuneleri ile N2O salımının ilk dört gün içinde 20 kat kadar artabileceği belirlenmiştir. En yüksek N2O konsantrasyonları sedimanda sonbahar; su ve hava fazında ise hem sonbahar hem de ilkbahar aylarında ölçülmüştür. Gölün bir metrekarelik alanından atmosfere salınan saatlik ortalama N2O konsantrasyonu 3,38 ng ?l-1sa-1m-1 olarak hesaplanmıştır. Tüm göl yüzeyinden ise saatte 230,5 g L-1sa-1 N2O salımı olmaktadır ve bu da 71500 g L-1sa-1 CO2 salımına eşdeğerdir.Elde edilen sonuçlara göre ötrofik göl ekosistemlerinin, reaktif azotlu bileşiklerin, rezervuarlar arası taşınımında etkili olduğu, özellikle N2O'in atmosfere salım kaynağı oldukları belirlenmiştir. Bu çalışmada antropojenik olarak kirletilmiş doğal ekosistemlerin sera gazı salımı üzerindeki etkisini ortaya konmuştur.

Abstract:
Nitrogen protoxide (N2O / Nitrous oxide) is released in the course of nitrogen cycle has a higher effect on global warming than carbon dioxide (CO2). One of the non-point sources of N2O, which is known for its low solubility in water, is eutrophic lakes and there are limited academic studies on this topic, therefore, it is an important field to investigate. In this thesis, physical structure and trophic level of the Lake Eymir is determined; distribution and cycle (hourly, seasonally and regional) of the reactive nitrogen compounds in Eymir lake was investigated.Lake Eymir is a dimictic and hypereutrophic lake. Sediment grain size distributions indicate that the lake is acting like a plug-flow reactor.According to nitrogenous compound analysis results of the lake sediment, water and air columns and interphases, nitrification and denitrification processes proceed simultaneously and consecutively in Eymir. The results shows that, N2O emissions from bentic and photic zones are inversely correlated, top 2-3 cm of the sediment acts as a primary emission source of N2O and gases produced in sediment are transferred to the atmosphere through diffusion between phases. It was determined that, N2O emissions can increase up to 20 times during the first four days of incubation, in laboratory. The highest N2O concentrations were measured during autumn, in the sediment phase. N2O concentrations were high both in autumn and spring in the water and the air phases. The concentration of N2O emitted into the atmosphere was calculated as 3.38 ng ?l-1h-1m-1 from Eymir Lake. N2O emission from total surface area of the lake is also calculated as 230.5 g L-1h-1 which is equivalent to 71500 g L-1sa-1 of CO2 emissions.Obtained results show that eutrophic lake ecosystems have an effect on reactive nitrogen compound transport between reservoirs; the effect is especially shown for N2O emissions from sediment to atmosphere transport. In this study, the potential of anthropogenically contaminated natural ecosystems on greenhouse gas emission is shown.