Niğde bölgesinin toprak kirliliğinin tespiti ve coğrafi bilgi sistemi ile modellenmesi
Determination of soil pollution in Niğde region and modeling with geographical information system
Yazar: ORHAN ATAKAN GÜRBÜZ
Danışman: DOÇ. DR. GÜLDEN GÖK
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Jeoistatistik = Geostatistics ; Kirleticiler = Pollutants ; Konya Havzası = Konya Basin ; Niğde = Niğde ; Toprak kirliliği = Soil pollution

Özet:
Konya Kapalı Havzası içerisinde yer alan Niğde kuzeybatıda Aksaray, kuzeyde Nevşehir, kuzeydoğuda Kayseri, batı ve güneybatıda Konya, Adana ve Mersin illeriyle de komşu olması farklı iklimsel özellikleri olduğunu göstermektedir. Bu bakımdan ülkemiz için Niğde ili sebzecilik ve meyvecilik bakımından önemli bir paya sahiptir. İlde tarım hemen hemen halkın en önemli geçim kaynaklarından biridir. Bu nedenle toprağın fiziksel ve kimyasal parametrelerinin değerleri tespit edilerek her bir parametrenin jeoistatistiksel modeller oluşturularak kirliliğin mekânsal dağılımını oluşturarak Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) teknolojisi ile Niğde ilinin toprak kirlilik parametrelerinin haritasının oluşturulması amaçlanmıştır. Jeoistatistiksel analiz temel anlamda üç aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada temel olarak betimleyici istatistiksel araçlar kullanılmaktadır. Bu araçlar özet istatiksel sonuçları gösteren histogram grafiği ve Q-Q dağılım grafikleridir. İkinci aşama ise yarıvariogram eğrisinin elde edilmesi ve yarıvariogram fonksiyonunun uygun modellemesi ile bir sonraki aşamaya hazırlanmasından oluşmaktadır. Üçüncü aşamada ise uygun veri interpolasyon tekniği ve simülasyon tekniklerinin seçilip uygulandığı aşamadır. Üçüncü aşama sayısallaştırma ve görselleştirme aşamasını kapsamaktadır.
Bu çalışmada Niğde ilinin Konya Kapalı Havzasına ait ilçelerinden belirli sayılarda toprak numuneleri alarak toprak kalitesindeki değişimin doğal ve tarım ekosisteminin verimliliğine etkisi incelenmiştir. Böylelikle toprak kirliliğinde örnekleme ve analiz standartlarının Avrupa Birliği kriterlerine uygun belirlenmesi ile ileriye yönelik olarak uyumun sağlanabilmesi açısından yeni bir toprak koruma politikası oluşturma çalışmalarının başlatılması hedeflenmektedir. Coğrafi veriler hızlı bir ekonomik büyüme, doğal kaynaklara hakimiyet ve çevrenin korunması açısından büyük öneme sahiptir. Modern teknolojinin de yardımıyla günümüzde coğrafi verilere erişim ve bu verilerin dağılımı ve kullanımının yanı sıra harita çalışmalarında da gelişmiş teknikler kullanılmaktadır. Ülkemizde birçok veri bulunmasına rağmen bu bilgilere ulaşmada bazı güçlükler bulunmaktadır. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ile yapılan çalışmalarda veriler sayısal ortamda tutulduğu için veriye ulaşmak daha rahat ve hızlı olabilmektedir. CBS teknolojisi ile Niğde iline ilişkin mekânsal analizler yapılmıştır.
Buna göre yaklaşık 851.480 ha araştırma alanında belirlenen noktalardan 0-20 cm derinlikten 110 adet toprak numunesi alınmıştır. Makro elementler, mikro elementler, fiziksel- kimyasal parametreler ve ağır metallerin tespiti yapılmış ve toprak sınır değerleri ile karşılaştırılmıştır. Çevre iller için emsal teşkil etmesi de düşünüldüğünde gelecekte bu ve buna benzer çalışmalara yol gösterici nitelikte olacaktır. Ayrıca bu çalışma çevresel ve kentsel sorunların giderek azaltılmasında da önemli bir temel taşı olacaktır. Yapılan çalışmalar sonucunda, Niğde ilinin toprakları genel olarak ele alındığında her bir parametre için herhangi önemli bir kirlilik tespit edilmemiştir.

Abstract:
Niğde, which is in the Konya Closed Basin, is adjacent to Aksaray in the northwest, Nevşehir in the north, Kayseri in the northeast, Konya, Adana and Mersin in the west and southwest, which shows that it has different climatic characteristics. In this respect, Niğde province has an important share in terms of vegetable and fruit growing for our country. Agriculture is one of the most important livelihoods of the people in the province. For this reason, it is aimed to create a map of soil pollution parameters of Niğde province with Geographic Information System (GIS) technology by determining the values of the physical and chemical parameters of the soil, creating geostatistical models for each parameter, and creating the spatial distribution of pollution. Geostatistical analysis basically consists of three stages. In the first stage, descriptive statistical tools are mainly used. These tools are the histogram plot and the Q-Q scatter plots that show summary statistical results. The second stage consists of obtaining the semivariogram curve and preparing the semivariogram function for the next stage with appropriate modeling. In the third stage, the appropriate data interpolation technique and simulation techniques are selected and applied. The third stage includes digitization and visualization.
In this study, the effect of the change in soil quality on the productivity of natural and agricultural ecosystems was investigated by taking soil samples in certain numbers from the counties of the Konya Closed Basin of Niğde province. Thus, it is aimed to start the studies to establish a new soil protection policy to ensure future compliance with the determination of sampling and analysis standards in soil pollution in accordance with the European Union criteria. Geographical data is of great importance for rapid economic growth, dominance of natural resources and protection of the environment. With the help of modern technology, advanced techniques are used in map studies as well as access to geographical data, distribution, and use of these data. Although there are many data in our country, there are some difficulties in reaching this information. In studies with the Geographical Information System (GIS), it can be more convenient and faster to access the data since the data is kept in a digital environment. Spatial analyzes related to Niğde province were made with GIS technology.
Accordingly, 110 soil samples were taken from 0-20 cm depth from the determined points in the 851.480 ha research area. Macro elements, micro elements, physical-chemical parameters, and heavy metals were determined and compared with soil limit values. Considering that it will set a precedent for the surrounding provinces, it will be a guide for this and similar studies in the future. In addition, this study will be an important cornerstone in the gradual reduction of environmental and urban problems. As a result of the studies, when the soils of Niğde province were considered in general, no significant pollution was detected for each parameter.