Mogan Gölü litoral sedimentte fosforun mevsimsel ve yersel değişimi ile göle salınım potansiyelinin araştırılması
A research on temporal and spatial patterns in littoral sediment of Mogan Lake, and its potential release into lake
Yazar: AKASYA TOPÇU
Danışman: PROF.DR. SERAP PULATSÜ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products ; Ziraat = Agriculture

Özet:
ÖZETMogan Gölü Litoral Sedimentte Fosforun Mevsimsel ve Yersel Değişimi ile Göle SalınımPotansiyelinin AraştırılmasıAkasya TOPÇUAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüSu Ürünleri Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. Serap PULATSÜBu 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 fosfor fraksiyonlarıbaşta olmak üzere bazı fiziksel ve kimyasal ölçümler yapılmıştır. Sedimentten fosfor salınımı sediment gözeneksuları ve sediment üstü göl sularına ilişkin toplam filtre edilebilir ortofosfat konsantrasyonları ile sedimentin suiçeriği ve sıcaklığa bağlı difüzyon katsayısı kullanılarak tahmin edilmiştir. Ayrıca sedimentten fosfor salınımınaoksijenin etkisi sıcaklığın sabit olduğu laboratuvar koşullarında belirlenmiştir.Araştırma süresince sedimentten fosfor salınımı -0.011- 0.062 Âµg/m2.gün arasında değişerek en düşük değerinikasım ayında 1. istasyonda, en yüksek değerini ise haziran ayında 2. istasyonda almıştır. Gölde tahmin edilenfosfor salınım değerleri, sedimentin gölün besin düzeyindeki etki payının çok düşük olduğunu kantitatif olarakortaya koymuştur. Araştırma periyodunca sediment örneklerinde toplam fosfor (TF) konsantrasyonu 286.00Âµg/gKA-1001.50 Âµg/gKA arasında değişerek, gölün besin seviyesi ötrofik saptanmıştır. Sedimentten suya fosforsalınımının engellenmesinde payı en fazla olan fosfor fraksiyonu organik bağlı fosfor (OrgâP) fraksiyonu (% 46)olarak belirlenmiş, bunu sırasıyla kalsiyuma bağlı fosfor (CaâP), (% 32), demir+alüminyuma bağlı fosfor(Fe+AlâP), (% 12) ve karbonata bağlı fosfor (CO3âP), (% 10) fraksiyonları izlemiştir. Sedimentin yüksek demiriçeriği (13450-47000 Âµg/gKA) nedeniyle sedimentten göle fosfor salınımının düşük kalmasında Fe+AlâFfraksiyonu etkili olmuştur. Araştırma süresince sedimentte yüksek saptanan TFe/TF oranı da (22-80) fosforsalınımının düşük kalmasındaki başka bir etkendir. Araştırmamızda sediment gözenek suyundaki demirderişimlerinin (TFe) toplam filtre edilebilir ortofosfat (TFO) konsantrasyonlarına oranının (TFe/TFO) bütünistasyonlarda 1.8'den yüksek (ortalama 10.8) tespit edilmesi ve sediment üstü suya ilişkin TFekonsantrasyonlarının (114.80-526.40 mg/m3) sediment gözenek suyuna ait demir derişimlerinden (240.00-756.75mg/m3) daha düşük saptanması, fosfor salınımının düşük kalmasında etkili bir diğer unsurdur. Ayrıca sedimentgözenek suyu TFO 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 Âµg/m2.gün (22. günde) ve0.083 Âµg/m2.gün (25. günde), anaerobik ortamda ise, -0.048 Âµg/m2.gün (25. günde) ile 0.147 Âµg/m2.gün(17. günde) arasında değişmiştir. Böylece gölde anaerobik koşulların söz konusu olması halinde bile, fosforsalınım düzeyinin gölün besin düzeyini etkileyecek ölçüde yüksek olmadığı tespit edilmiştir.Bu araştırma ile Mogan Gölü'nde tüm göl alanı için, iç kaynaklı fosfor yükü 86 kg/yıl olarak tahmin edilmişolup, gölün besin seviyesini koruyabilmesi için öncelikle dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılması gerektiğibelirlenmiştir.2006, 200 sayfaAnahtar Kelimeler: Fosfor salınımı, Mogan Gölü, sediment, fosfor, fosfor fraksiyonları, demir

Abstract:
ABSTRACTPh. D. ThesisA RESEARCH ON TEMPORAL AND SPATIAL PATTERNS IN LITTORAL SEDIMENT OF MOGANLAKE, AND ITS POTENTIAL RELEASE INTO LAKEAkasya TOPÇUAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied ScienceDepartment of Fisheries and AquacultureSupervisor: Prof. Dr. Serap PULATSÜThis study was conducted to find out the seasonal and spatial patterns of the phosphorus in the littoral sedimentand its potential release into the Mogan Lake between July 2004 and June 2005. Total phosphorus andphosphorus fractions in the sediment and overlying water samples mainly taken from three determined stationsfrom the lake and additionally some chemical and physical measurements were done. The amount of thereleased phosphorus was estimated by using total filterable orthophosphate concentrations related to sedimentpore water and overlying water with the water content of the sediment,and the diffusion coefficient dependingon the temperature. Furthermore, the effect of the oxygen over the phosphorus release was determined under thelaboratory conditions where the temperature was stable.During the research, sediment phosphorus release fluctuated between -0.011- 0.062 Âµg/m2.d-1 and got theminimum value from the first station in November and the maximum value from the second station in June. Theestimated values of phosphorus release in the lake quantitatively brought up that the effect of the sediment overthe trophic level of the lake was very low. In the period of the research, the total phosphorus (TP) concentrationsof the sediment samples were changed between 286.00 Âµg/gDW-1001.50 Âµg/gDW and the trophic level of thelake was found to be eutrophic. The more proportion of phosphorus fractions in hindering phosphorus releaseinto the lake was estimated as organic bound phosphorus fraction (OrgâP) (46%), this fraction was followed bycalcium bound phosphorus fraction (CaâP) (32 %), iron+aluminium bound phosphorus fraction (Fe+AlâP) (12%) and carbonate bound phosphorus fraction (CO3âP) (10 %) respectively. In the low sediment phosphorusrelease to the lake, the iron+aluminium bound phosphorus fraction (Fe+AlâP) was effective because of the highcontent of iron (13450-47000 Âµg/gDW) in the sediment. During the research an other effectual component in thelow release 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 determined more than1.8 (mean 10.8) in both three stations and TFe concentrations related to overlying water (114.80-526.40mg/m3)was established lower than porewater iron concentrations (240.00-756.75 mg/m3) were the causes of thelow sediment phosphorus release. Furthermore, ratio of porewater TPO to overlying water TPO concentrations(1.5-2) was found to be lower than 15-20 and this encouraged the low sediment phosphorus release. Sedimenthigh clay content and presence of macrophyte in the stations were the other effectual factors of low sedimentphosphorus release. In laboratory conditions, phosphorus release level was chanced between 0.087 Âµg/m2.d(22thd)- 0.083 Âµg/m2.d (25thd ), in aerobic conditions whereas -0.048 Âµg/m2.d (25thd ), ile 0.147 Âµg/m2.d (17thd )in anaerobic conditions. To be discussed anaerobic conditions in the lake, it is determined that phosphorusrelease level were not high enough to effect the trophic level of the lake.With this study the whole area of Mogan Lake, the interior phosphorus load was estimated as 86 kg/year and it isdetermined that in order to protect the trophic level of the lake, priority the exterior phosphorus load should belowered.2006, 200 pagesKey Words: Phosphorus release, Mogan Lake, sediment, phosphorus, phosphorus fractions, iron