Marmara Denizi'nde denizcilik taşımacılığı kaynaklı kirliliğin müsilaj oluşumuna etkisi
The effect of the pollution on muci̇lage due to the maritimetransport in Marmara Sea
Yazar: AYBÜKE NUR ŞAHAN
Danışman: PROF. DR. SİNAN UYANIK
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son yıllarda Marmara ve Kuzey Ege bölgelerinde ortaya çıkan ve deniz ekosistemini
ciddi anlamda tehdit eden müsilaj, farklı mikroorganizmalar tarafından birden fazla dış
etkenin bir araya gelmesi neticesinde ortaya çıkmıştır. Marmara Denizi'nin yapısal
özellikleri, iklim değişikliği, deniz ekosistemindeki besin zincirinde bozulma ile denize,
karasal ve deniz içerisindeki faaliyetlerden kaynaklanan kirlilik girişi etkenlerinin
müsilaja neden olduğu düşünülmektedir. Bu etkenlerden, iklim değişikliği ve Marmara
Denizi'nin yapısal özellikleri müsilajın engellenmesinde ilk etapta müdahale
edilemeyecek etkenlerdendir. Besin zincirindeki bozulmaya neden olan aşırı ve yanlış
avlanma (trolle avlanma v.b.) ve denizlere karışan besin elementlerinde artışa neden
olan karasal ve denizlerdeki faaliyetlerden gelen kirlilik engellenebilir ve müsilajın
oluşmasında etkili olabilecek faktörlerdendir.
Denizlere karışan besin elementlerinde artışa neden olan karasal kaynaklı kirleticiler;
noktasal ve yayılı kirletici kaynaklar olarak ikiye ayrılmaktadır. Noktasal kirletici
kaynaklar; arıtılmamış veya yeterli düzeyde arıtılmamış kentsel ve endüstriyel
atıksular, yayılı kirletici kaynaklarda genel olarak tarımsal faaliyetlerden
kaynaklanmaktadır.
Denizlerdeki faaliyetler hususunda, deniz ticareti amaçlı kullanılan gemilerden
kaynaklanan kirleticiler, önemli bir unsurdur. Deniz ticareti rotaları dikkate alındığında
Türkiye'nin de jeopolitik konumu sebebiyle ana güzergâh olarak yer aldığı, Marmara
Denizi'ni de içeren hattın oldukça yoğun olarak kullanıldığı ve bu trafik nedeniyle
gemilerden kaynaklanan kirliliğin göz ardı edilmemesi gerekmektedir. Deniz
taşımacılığından kaynaklanan kirletici faaliyetler; gemi sintinelerinin yani makine
altlarında biriken petrol türevleri ile kirlenmiş suların denize uygun olmayan şekilde
tahliyesi, balast operasyonlarında kullanılan suların tahliyesi, evsel atıksuların deşarjı,
gemilerin makine soğutma sularının denize boşaltılması, petrol ve yağla kirletilmiş
ambar ve tank yıkama sularının denize uygunsuz tahliyesi, katı atıkların uygunsuz
bertarafı olarak sıralanabilir. Bunlardan, balast sularının hacimsel olarak çok fazla
olması, dünyanın en ucundan farklı noktalara, kirletici, istilacı türler, zararlı
mikroorganizmalar taşıma riskinden dolayı özellikle incelenmelidir. Sintine sularının,
alıcı ortama arıtılmaksızın verilmesinin yasak olmasına rağmen, oldukça yoğun
kirletici konsantrasyonlara sahip olması nedeniyle kirlilik yükü açısından
değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında sintine ve balast suları ile
taşınan kirleticiler ve müsilaja neden olduğu bilinen fitoplankton ve bakterilerin,
Marmara'da ortaya çıkan müsilajın oluşumunda etkili olup olamayacağını
araştırılmıştır. Marmara Denizi'nin en önemli limanlarından Gemlik Limanı'na, farklı
rotalardan gelen gemilerden alınan sintine ve balast sularında, genel fiziko kimyasal
kirletici parametreler (KOİ, N, P, ağır metaller) ve algal ve bakteriyel popülasyon
miktarlarının taksonomik ve metagenomik çalışmalarla belirlenerek, Marmara
Denizi'ne deniz taşımacılığı kaynaklı ne kadar kirletici geldiği araştırılarak, bu kirletici
ve gelen canlı organizmaların müsilaj oluşumuna etkisi ortaya konulmuştur. Çalışma
başlangıcında yapılan veri toplama çalışmaları neticesinde, Marmara Denizi'ndeki
limanlara yanaşan gemilerin oluşturduğu ana güzergâhlar belirlenerek, bu
güzergâhlardan Gemlik Limanı'na yanaşan, anlamlı sayıda belirlenerek gemilerden
xv
alındı, sintine ve balast sularının fizikokimyasal kirletici ve mikrobiyolojik
karakterizasyonları gerçekleştirildi. Fizikokimyasal kirleticiler ve su miktarlarından
faydalanarak kirletici yük hesapları yapılarak, Marmara deniz havzasına gelen karasal
kirletici yüklerle kıyaslamaları yapıldı. Mikrobiyolojik karakterizasyon çalışmalarında,
sintine ve balast sularında taksonomik çalışmalarla, sulardaki alg türlerinin tespiti
yapıldı. Sintine ve balast suları ile Marmara'ya taşınan fitoplanktonun (mikroalglerin)
sayısı ve çeşitliliği taksonomik çalışmalarla belirlendi. Ayrıca, hedefli metagenomik
çalışma ile balast ve sintine sularındaki bakteri, arke ve fitoplanktonu da içeren
ökaryotik mikroorganizma çeşitliliği ortaya konuldu. Bu çalışma ile Marmara
Denizi'ndeki gemi taşımacılığının müsilaj oluşumuna etkisi kapsamlı olarak
değerlendirilmiştir

Abstract:
Mucilage which has recently emerged in Marmara and North Aegean regions in our
country and seriously threatened the marine ecosystem, as a result of the combination
of more than one factors by different microorganisms. It has been thought that the
structural features of Marmara Sea, climate change, deterioration of the food chain in
the marine ecosystem and the sea pollution due to the terrestrial and marine activities
cause the mucilage. Among these factors, although, climate change and the structural
features of Marmara Sea cannot be interfered with in the prevention of mucilage in
the first place, excessive and improper fishing causes deterioration of the food chain
and pollution due to the terrestrial and marine activities which cause the increase of
the food element into the seas can be prevented. The terrestrial pollutants which
cause an increment in the nutrient elements mixed with the seas are divided into two
parts as point and diffuser pollutant resources. The point pollutant sources, urban and
industrial wastewaters that are not treated or adequately treated generally originate
from agricultural activities in diffuse polluting sources. The polluting activities arising
from maritime transport can be classified as the unsuitable discharge of water polluted
with petroleum derivatives accumulating under the machinery, discharge of water
used in ballast operations, discharge of domestic wastewater, discharge of machinery
cooling water of ships into the sea, improper discharge of warehouse and tank
washing waters contaminated with oil and oil into the sea, improper discharge of solid
wastes. Among these, ballast waters should be investigated especially due to the
large volume of the ballast water, the risk of pollution and the invasive species and
harmful microorganisms transportation from the different points to the world. Although
giving the bilge waters to the receiving environment is forbidden without treatment, it
should be evaluated in terms of the pollution load because it has very high
concentrations of pollutants. In this study, it was investigated whether the pollutants
carried by bilge and ballast waters and phytoplankton and bacteria known to cause
mucilage could be effective in the formation of mucilage in Marmara Sea. By
determining the general physico-chemical pollutant parameters (COD, N, P, heavy
metals) and algal and bacterial population amounts in bilge and ballast waters taken
from ships coming from different routes to Gemlik Port, one of the most important
ports of the Marmara Sea, with taxonomic and metagenomic studies, it was
investigated how much pollutants from maritime transportation come to the Marmara
Sea and the effect of these pollutants and incoming living organisms on mucilage
formation was revealed. As a result of the data collection studies carried out at the
beginning of the study, the main routes formed by the ships docking at the ports in the
Marmara Sea were determined and a significant number of ships docking at Gemlik
Port were taken from these routes, and physicochemical pollutants and
microbiological characterizations of bilge and ballast waters were carried out.
Pollutant load calculations were made using physicochemical pollutants and water
quantities, and comparisons were made with terrestrial pollutant loads coming to the
Marmara Sea Basin. In microbiological characterization studies, taxonomic studies
were carried out in bilge and ballast waters to determine the algae species in the
xvii
waters. The number and diversity of phytoplankton (microalgae) transported to
Marmara by bilge and ballast waters were determined by taxonomic studies.