Bafa gölü su ve sedimenti ile askıda katı maddede ağır metal kirliliğinin araştırılması
The determination of heavy metal contamination in water, sediment and suspended solid matter in lake Bafa
Yazar: AYKUT YOZUKMAZ
Danışman: DOÇ. DR. MURAT YABANLI
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; Bafa Gölü = Bafa Lake ; Metal kirlilik = Metal pollution ; Su kalitesi = Water quality

Özet:
Bu çalışmanın amacı, Bafa Gölü gibi hem antropojenik faktörlerin (tarımsal, evsel ve sanayi atıkları) etkisi altında olan hem de coğrafik özellikleri bakımından (denizle ve yeraltı su sistemiyle olan bağlantıları açısından) kendine özel bir sucul ekosistemde 9 farklı ağır metalin (Al, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb ve Zn) kirliliğinin boyutlarını belirlemek ve bu birikimi etkileyen faktörler (kirletici kaynaklar ve mevsimsel değişimler) ile bu birikimin meydana geldiği farklı tabakalara (su, sediment ve askıda katı madde) kirliliğin etkisini açık bir şekilde zamansal ve mekansal olarak ortaya koymaktır.
Çalışma sonucunda elde edilen bulgulara göre, Bafa Gölü'nde fiziko-kimyasal parametrelerden sıcaklığın 7,6-29,5 °C arasında, ÇO'in 1,84-17,46 mg L-1 arasında, oksijen doygunluğunun 23,10-234,30 arasında, klorofil-a'nın 0,79-35,57 mg L-1 arasında, pH'ın 7,56-9,76 arasında, tuzluluğun ‰ 10,55-11,88 arasında ve TDS'nin 11,34-20,88 g L-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Aynı dönemde besin tuzlarından amonyum azotunun ALA-1,598 mg L-1 arasında, nitrit azotunun 0,001-0,187 mg L-1 arasında, nitrat azotunun 0,078-15,800 mg L-1 ve fosfat fosforunun 0,006-4,740 mg L-1 arasında değiştiği tespit edilmiştir. AKM örneklerinde organik madde miktarlarının 0,0002-0,0309 g L-1 ve inorganik madde miktarlarının ise 0,0002-0,0184 g L-1 arasında değiştiği ortaya konmuştur. Sediment örneklerinde ölçülmüş olan TOK miktarlarının ise 0,59-5,50 g kg-1 arasında olduğu belirlenmiştir. Yapılan ağır metal analizleri sonucunda ise su örneklerinde; Al elementinin ALA-47,45 mg L-1 arasında, Mn elementinin 1,00-37,65 mg L-1 arasında, Fe elementinin 1,00-79,61
 mg L-1 arasında, Co elementinin ALA-0,007 mg L-1 arasında, Ni elementinin ALA-20,24 mg L-1 arasında, Cd elementinin ALA-0,0197 mg L-1 arasında ve Zn elementinin ALA-5,19 mg L-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. AKM örneklerinde; Al elementinin 72,87-3164,90 mg kg-1 arasında, Mn elementinin 1,47-947,77 mg kg-1 arasında, Fe elementinin ALA-1779,36 mg kg-1 arasında, Cr elementinin ALA-18,48 mg kg-1 arasında, Co elementinin ALA-0,733 mg kg-1 arasında, Ni elementinin ALA-85,42 mg kg-1 arasında, Cd elementinin ALA-2,3162 mg kg-1 arasında, Pb  
elementinin 0,06-30,49 mg kg-1 arasında ve Zn elementinin 0,55-14,48 mg kg-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Sediment örneklerinde ise; Al elementinin 54,03-7251,38 mg kg-1 arasında, Mn elementinin 197,05-1331,47 mg kg-1 arasında, Fe elementinin 22308,95-41345,00 mg kg-1 arasında, Cr elementinin ALA-284,50 mg kg-1 arasında, Co elementinin ALA-0,73 mg kg-1 arasında, Ni elementinin 106,92-373,48 mg kg-1 arasında, Cd elementinin 0,02-0,20 mg kg-1 arasında, Pb elementinin 11,02-27,57 mg kg-1 arasında ve Zn elementinin 22,03-87,17 mg kg-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Bafa Gölü' nden 10 farklı istasyondan örneklenmiş yüzey sedimenti ile 3 farklı istasyondan alınmış karot örneklerinde istasyonlara göre ortalama metal konsantrasyonları bakımından NIgeo'ya göre tüm sonuçlar "<1" şeklinde bulunmuştur. Sediment karot örneklerinden elde edilmiş verilerden hesaplanmış zenginleşme faktörlerinin her bir metal için sırasıyla; EF(Al) 0,4-2,0 arasında, EF(Cr) 0,65-1,0 arasında, EF(Mn) 0,62-1,38 arasında, EF(Pb) 1,18-1,6 arasında, EF(Zn) 0,8-1,18 arasında, EF(Co) 0,6-1,1 arasında ve EF(Cd) 0,37-1,13 arasında değiştiği tespit edilmiştir. 
Elde edilen tüm analiz sonuçları değerlendirildikten sonra Al elementinin sedimentteki ortalama konsantrasyonunun en fazla Büyük Menderes Nehri'nin Bafa Gölü'ne giriş yaptığı noktada, Mn elementinin özellikle zeytinyağı fabrikalarının bulunduğu noktada birikim yaptığı ve ayrıca, Ni elementi değerlerinin de zeytinyağı fabrikalarının bulunduğu bölge ile otelin bulunduğu bölgede yüksek olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, Güney Batı Ege Bölgesi'ndeki en önemli sulak alan olan Bafa Gölü'nde su kalitesindeki değişimlerin gözlenebileceği, kirleticilerin seviyelerindeki değişimlerin tespit edilebileceği ve gölün ekolojik durumunun ortaya konabileceği bu tür çalışmaların periyodik olarak yapılması erken uyarı niteliği taşıdığından göl ekosisteminin sürdürülebilirliği açısından büyük önem taşımaktadır.

Abstract:
The purpose of this dissertation is to determine potential pollution levels of 9 different metals (Al, Cr, Co, Ni, Zn, Cd, Pb, Fe and Mn) in an aquatic environment such as Lake Bafa which is idiosyncratic in terms of both its being influenced by anthropogenic factors (agricultural, domestic and industrial wastes) and its own geographical characteristics (its connections with the sea and underground waters) and to reveal the relationship between the factors affecting this pollution accumulation and different segments (water, sediment and suspended solid matter) in which pollutants accumulate spatially and temporally.
The data revealed after the analyses were interpreted via statistical analyses. According to the findings obtained after the analyses, firstly the physico-chemical parameters of the lake water were determined. The temperature was found between 7,6-29,5 °C; dissolved oxygen was found between 1,84-17,46 mg L-1, oxygen saturation was found between 23,10-234,30, chlorophyll-a was found between 0,79-35,57 mg L-1, pH values were found between 7,56-9,76, salinity values were found between ‰ 10,55-11,88 and TDS were found between 11,34-20,88 g L-1. The values of nutrients were specified as follows: ammonium nitrogen was between LOD-1,598 mg L-1, nitrite nitrogen was between 0,001-0,187 mg L-1, nitrate nitrogen was between 0,078-15,800 mg L-1 and phosphate phosphorus was between 0,006-4,740 mg L-1.  The amount of organic matter in the SSM varied between 0,0002-0,0309 g L-1, the amount of inorganic matter varied between 0,0002-0,0184 g L-1. The amounts of TOC detected in sediment samples were between 0,59-5,50 g kg-1. As a result of heavy metal analyses in water samples, it was detected that Al values varied between LOD-47,45 mg L-1, Mn values were between 1,00-37,65 mg L-1, Fe values varied between 1,00-79,61 mg L-1, Co values varied between LOD -0,007 mg L-1, Ni values were between LOD-20,24 mg L-1, Cd values varied between LOD -0,0197 mg L-1 and Zn values varied between LOD-5,19 mg L-1. In the samples of SSM the amounts of heavy metals were found as follows: Al values were between 72,87-3164,90 mg kg-1, Mn values were between 1,47-947,77 mg kg-1, Fe values were between LOD-1779,36 mg kg-1, Cr values were between LOD-18,48 mg kg-1, Co  
values were between LOD-0,733 mg kg-1, Ni values were between LOD-85,42 mg kg-1, Cd values were between LOD-2,3162 mg kg-1, Pb values were between 0,06-30,49 mg kg-1 and Zn values were between 0,55-14,48 mg kg-1. After the analyses of sediment samples, Al was found between 54,03-7251,38 mg kg-1, Mn was found between 197,05-1331,47 mg kg-1, Fe was found between 22308,95-41345,00 mg kg-1, Cr was found between LOD-284,50 mg kg-1, Co was found between LOD-0,73 mg kg-1, Ni was found between 106,92-373,48 mg kg-1, Cd was found between 0,02-0,20 mg kg-1, Pb was found between 11,02-27,57 mg kg-1 and Zn was found between the values of 22,03-87,17 mg kg-1. In terms of stations, mean heavy metal concentrations in the core samples, which were taken from 3 different stations, and the samples of surface sediment taken from 10 different stations were detected as "<1" according to NIgeo. Enrichment factors calculated via obtained data from sediment core samples were found as follows; EF(Al) between 0,4-2,0, EF(Cr) between 0,65-1,0, EF(Mn) between 0,62-1,38, EF(Pb) between 1,18-1,6, EF(Zn) between 0,8-1,18, EF(Co) between 0,6-1,1 and EF(Cd) between 0,37-1,13. 
When all the findings were interpreted, it was concluded that the highest level of Al concentration was detected at the station where Büyük Menderes River entered into the Lake Bafa; Mn was mostly accumulated at the station where olive oil factories were situated and Ni values were at the highest levels at the stations where olive oil factories and the hotel were located. As a conclusion, it is of prime importance in terms of the sustainability of lake ecosystem that this kind of exemplary studies through which the changes in water quality can be monitored; the changes in the levels of pollutants can be detected and ecological situation of the lake can be revealed are conducted periodically on the Lake Bafa, the most significant wetland in South Western Aegean Region.