Geri Dön

İznik gölü hidrojeokimyası ve sonuçların jeoistatistik değerlendirmesi

Hydrogeochemistry of Iznik lake and geostatistical valuation of results

  1. Tez No: 100795
  2. Yazar: MURAT BUDAKOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF.DR. YILMAZ BÜRKÜT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 200

Özet

İZNİK GÖLÜ HİDROJEOKİMYASI VE SONUÇLARIN JEOİSTATİSTİK DEĞERLENDİRMESİ ÖZET Denizden 85 m. yükseklikte,313 km2' lik yüzey alanı, maksimum 67 m. derinliği ve 123.1 08 m3'lük su hacmi ile İznik Gölü ülkemizin 5. Marmara bölgesinin ise en büyük gölüdür. Göl'ün kuzeyinde Rodop-Pontit fragmanı olarak nitelenen zayıf metamorfik Paleozoyik istif ile Alt Paleozoyik - Üst Kretase yaşlı İznik Metamorfiti ve İznik ile Orhangazi ovalarını oluşturan post ofiyolitik Miyosen ve daha genç yaşlı çökeller yer almaktadır. Güneyde ise Triyas yaşlı lav çökel topluluğu ile Jura ve Üst Kretase yaşlı çökel istifi bulunmaktadır. Kuzey Anadolu fay hattının merkez kolu üzerinde yer alan İznik Gölü bir çek-ayır havza üzerinde yer almaktadır. Göl fıziksel-kimyasal sınıflamaya göre kırıntılı (klastik), organik çevrime göre mezotrofik karakter taşıyan oligotrofik, kökensel sınıflamaya göre ise tektonik bir göldür. Göl'de yerinde yapılan toplam askıda madde ölçümlerinde derinliğe bağlı artışlar tespit edilmiş olmasına rağmen elde edilen sonuçlara göre, göle çok fazla miktarda askıda madde transferinin olmadığı ve yüksek ortalama derinlik ile düşük dip akıntı hızlarının etkisiyle dip çamurlarının su kolonunda çok fazla dağılmadığı sonucu ortaya çıkmıştır. pH değerleri gölde derinliğe bağlı olarak alkalen karakterinden uzaklaşırken elektriksel iletkenlik değerleri toplam çözünmüş madde miktarı ortalama artışlarına paralel nispi artışlar göstermiştir. Göl içinde derinliğe bağlı olarak azalan oksijen değerlerine rağmen disareobik bir su tabakasına ise rastlanmamıştır. Dip akıntı hızlarında derinliğe bağlı belirgin azalmalar tespit edilmiş olup göl sularının bakteriyolojik incelemelerinde insan sağlığını tehdit edecek bir durumun söz konusu olmadığı görülmüştür. Gölde sonarla yapılan derinlik ölçümlerinde fay hattının geçtiği güney kıyılarının açıklarında en fazla 67 m derinlik saptanmıştır. Sularda tespit edilen her bir hidrojeokimyasal parametrenin farklı derinliklerdeki dağılımları kriking metodu ile grafiksel olarak gösterilmiştir. İznik Gölün'de, derinliğe ve iyon konsantrasyonlanndaki artışlara bağlı olarak sertlik derecesinde ve çözünmüş madde miktarında nispi artışlar görülmüştür. Ortalama 1060 mg/1 çözünmüş iyon miktarı ile hafif tuzlu sular sınıfında kalan gölün, anyon ve katyon dağılımına göre ise Na-Mg'lu, karbonat oranı yüksek, sülfatlı su karakterine sahip olduğu anlaşılmıştır. xıvAyrıca göl sulan alkali elementlerce (Na+K) zengin, zayıf asit köklerinin (HCO3' +CO32“) güçlü asit kökleri (Cl'+SCV”) toplamından fazla olduğu, olağan klorürlü, olağan sülfath, hiperkarbonatlı sular sınıfında yer almaktadır. Gölde kalsit ve dolomit çökelimi gerçekleşirken sülfatın çözünür halde kaldığı tespit edilmiştir. Na-Mg-HC03-S04 su tipine sahip olan gölün iyon konsantrasyonlarının mg/1 cinsinden çokluk sıralaması ise HC03>Na>S04>Cl>Mg>C03>K>Ca şeklinde saptanmıştır. Göl suları iyon konsantrasyonlarının (Na/Na+Ca) ile toplam çözünmüş madde miktarı (TÇM) (mg/1) değerlerine bağlı olarak çevre kay açlarının etkisiyle şekillendiği sonucuna varılmıştır. Göl suları elde edilen ortalama 6.6' lık SAR (%) değeri ile çok iyi özellikteki sulama suları sınıfında yer alır. Schoeller indeksi gölde farklı derinliklerdeki iyon değişiminin karakteristiğini ortaya koymuş ve elde edilen negatif sonuçlar katyon ve anyon değişimlerinin çok iyi geliştiğini ve göl sularının kloro-alkalin kararlılığına sahip olduğunu göstermiştir. Göl sularının buharlaşma kalıntısında, Halit+Huntit+Hidromanyezit birlikteliği XRD analizi ile tespit edilmiştir. Göl sularında ve askıda katı maddede yapılan metal analizleri göl sularında söz konusu bu parametreler için bir tehlikenin söz konusu olmadığını sonuçların dünya ortalama değerlerine yakın olduğunu ortaya koymuştur. Göl suları analiz sonuçlarına uygulanan istatistiksel metotlardan başlıca bileşenler analizi (PC A) ile % toplam varyans değerlerine bağlı olarak pozitif birlikteliğin SO42“, HCO3”, Na+, Mg un yüksek, Ca2+, K+, Cl“, F”ve PO42“ 'in ise gösterdiği düşük faktör yükleri ile temsil edildiği ortaya çıkmıştır. Negatif gruplaşmanın ise CO32”ve NO2“, NO3' arasında kaldığı tespit edilmiştir. Göl sularında farklı derinlik gruplarına uygulanan cluster analizleri ile anyon ve katyon değerleri arasında bağımlılık ve benzerlikler ortaya çıkarılmıştır. (Ca2+, F”), (K+, Cl“), (N02”,_N03"), (HCCV, S042_)'gibi ikili beraberlikler arasındaki bağımlılığın bütün derinlik değerleri için değişme göstermediği tespit edilirken bu ikili beraberliklerin birbirleri ile ve gölde mevcut diğer iyonlarla ilişkilerini ortaya koyan ikincil ve daha büyük cluster noktalarında ise değişiklikler olduğu görülmüştür. Gölden alınan dip çamurlarına ait XRD çekimlerinde, örnekler genelinde bileşimlerin çok az değişimler göstermesine rağmen belirlenen mineral birlikteliği kuvars + kalsit + feldspat + klorit + smektit + illit şeklindedir. Dip çamurlarına uygulanan elek analizi ile tane boyu dağılımı tespit edilmiş ve gölde silt tane boyunun hakim olduğu görülmüştür. Dip çamurlarında farklı tane boylarında tane boyu küçüldükçe ağır mineral içeriğinin arttığı örnekler genelinde, kuvarsın hakim olduğu, klorit, manyetit, hematit, epidot, ilmenit, rutil, gröna ile az miktarda biyotit ve turmaline rastlanmıştır. Dip çamurlarında yapılan jeokimyasal incelemelerle major element, ağır metal ve iz element, miktarları, ECO3 ve TOC değerleri ile birlikte tespit edilmiş söz konusu bu parametrelerin göldeki dağılımları ise kriking metodunun kullanımı ile grafiksel olarak gösterilmiştir. Jeokimyasal parametreler arasındaki ilişkiler öncelikle korelasyon grafikleri ile ortaya konmuştur. Dip çamurunu oluşturan mineral kaynaklarının allojenik olduğu, kuvarsın baskın mineral olarak bulunduğu, kalsit içeriğinden sonra klorit ve feldspat ve içeriklerinin birbirlerine yakın olduğu, smektit ve illitin ise diğer minerallere göre çok az bulunduğu gözlenmiştir. Tane boyu dağılımları ile jeokimyasal parametreler arsındaki korelasyon analizlerinde Al ile kil XVtane boyu, Si ile kum ve silt tane boyu malzeme arasında yüksek pozitif korelasyonlar elde edilmiştir. Dip çamurlarında ağır metal konsantrasyonlarına bağlı olarak iki farklı yöntemin kullanımı ile endüstriyel kirlilik yükü araştırılmış sediman zenginleşme faktörüne (SEF) göre, K'un yerkabuğu, P ve Ti'un yerkabuğu elementlerine geçiş, bunların dışındaki ağır metal ve major elementlerin ise çamur tabakasında zenginleşme gösterdiği ortaya çıkmıştır. Jeoakümülasyon indeksine göre ise ağır metaller arasından Cu ve Pb'nin kontaminesiz ve orta kontamine grubunda kaldığı bunun dışındaki Zn, Ni, Cr, Mn, Co, V ve As için dip çamurlarında bir akümülasyonun söz konusu olmadığı anlaşılmıştır. Dip çamurlarına uygulanan başlıca bileşenler (PCA) analizi ile jeokimyasal parametreler ve tane boyu dağılımları arasında kil boyutu malzeme ile Al ve ağır metal grubu elementlerin içinde yer aldığı bir grubun pozitif faktör yükleri ile bir grup oluşturduğu, buna karşılık, Si, Ca, Mg, ZCO3, kum ve silt tane boyutunun negatif faktör yükleri ile başka bir gruplaşmayı temsil ettiği ortaya çıkmıştır. Jeokimyasal parametreler ve tane boyu % değerleri arasında uygulanan cluster analiz ile yüksek korelasyon katsayılarına bağlı birincil gruplaşmaların dışındaki daha ileri kademedeki beraberlikler ve birliktelikler ortaya çıkarılmıştır. xvı

Özet (Çeviri)

HYDROGEOCHEMISTRY OF IZNIK LAKE AND GEOSTATISTICAL VALUATION OF RESULTS SUMMARY Iznik lake, with 85 m. elevation, 313 km surface area and 67 m. maximum depth, and also 123.10 m water capacity, is fifth large lake in Turkey and the largest one in the Marmara region. In north, low-grade metamorphic Paleozoic sequence, also called as Rodop-Pontide fragment, and Early Paleozoic-Late Cretaceous Iznik metamorphics, and also post ophiolitic Miocene rocks, which had formed Iznik and Orhangazi plateaus are exposed. South part of the lake basin comprises Triassic volcanosedimentary rocks and Jurassic-Late Cretaceous sedimentary sequences. The lake is located in a pull-apart basin, which is at the middle strand of the North Anatolian fault zone. The lake can be described as clastic, oligotrophic and also tectonic lake in terms of chemical composition, organic cycling and origin respectively. In-situ turbidity measurements revelaed that the lake receives moderate suspended material increasing with depth but suspended material is not dispersed in water column because of the controlling of slow deep flow and great depth. pH values decreases with depth while electrical conductivity increases depending upon total dissolved solid content. Disaerobic zone was not determined in water column although dissolved oxygen relatively decreases with depth. Velocity of the deep flows remarkably declines with depth. Bacteriological studies in the lake water indicated that there is no bacteriological risk for human health. Sonar measurements showed that maximum depth of the lake is 67 m, which refers to Iznik fault crossing along the southern part of the lake. Distribution maps of each chemical parameter measured in different depths of the lake water were graphically drawn by Kriging method. Hardness level and the content of dissolved ions increase with the lake depth. The lake can be considered as sligthly salty waters on the basis of TDS value of about 1060 mg/1. Chemical data indicated that the lake water exhibits Na-Mg-S04 character and has high carbonate content. On the other hand, the lake water is rich of alkali elements and weak acid ions, and classified in hyper-carbonate waters Calculations on ionic activities indicated that calcite and dolomite precipitation may occur in the lake but sulfate remains in dissolved form. Relative abundances of ions xvnare in the following order: HC03>Na>S04>Cl>Mg>C03>K>Ca. The diagram of TDS values versus the ratio of Na/Na+Ca suggested that chemical composition of the lake water is controlled by decomposition of the surrounding rocks. The lake waters have 6.6 SAR value and therefore can be regarded as high quality irrigation waters. Schoeller index, which is used to determine the ion exchange characteristics in different depths of the lake water revealed that cationic and anionic ion exchange have well formed and the lake waters have stable chloro-alkaline character. XRD method was conducted to evaporation remnant of the lake waters and indicated halite+huntite+hydromagnesite assemblage. Results of metal analysis of the suspended materials and lake waters obviously indicated that there is no metal enrichment in the lake waters and the data are close to average values reported in the literature. Principal Component Analysis, a statistical method, suggested that there are high positive factor loads among SO42“, HCO3”, Na+, Mg2+ ions while Ca2+, K+, CI“, F”ve PO42“ have low positive factor loads. However, CO32”ve NO2“, NO3”ions make negative group. On the other hand, Cluster Analysis was also applied to the ions in different depths to show similarities and clusters among these ions. Cluster Analysis indicated that the ion pairs such as (Ca2+- F“), (K+ - CI”), (N02“ - N03”), (HCO3“ - S042”) have high correlation at all depth levels. XRD patterns of the bottom sediments showed that the mineralogical composition for the majority of the lake sediments consist of quartz, calcite, feldspar, chlorite, smectite and illite. Grain size distribution, determined by sieving process, indicate that silty material is dominant in all samples. Heavy mineral content increases in finer particles and consist mostly of quartz, and lesser amount of chlorite, magnetite, epidote, ilmenite, rutile, granat, biotite and tourmaline. Major, minor, trace element contents, and also ZCO3 and TOC were determined by chemical analysis in bottom sediments. Distribution of these parameters were graphically displayed using Kriging method. Relationships among the geochemical parameters were firstly drawn by correlation graphs. It was determined that the source of the minerals present in bottom sediments is allogenic and quartz is the main component while calcite, chlorite and feldspar are in lesser amount. Smectite and illite are scarcely present in the lake sediments. Statistical interpretations suggest that high positive correlations exist between Al and clay percent, and also Si and sand percent. Heavy metal contamination in the lake sediments was investigated by using two different formulations. Sediment Enrichment Factor (SEF) classification suggested that, K values appear to be crustal composition while Ti and P are quite lower but other major elements and heavy metals have been enriched in the sediment layer. On the other hand, Geoaccumulation index values indicated that the sediment layer has been moderately contaminated by Cu and Pb while the other heavy metals such as Zn, Ni, Cr, Mn, Co, V and As, have not enriched in the sediment layer. Principal Component Analysis (PCA) revealed that geochemical parameters, clay size materials, Al and heavy metals make a group with positive factor loads while Si, Ca, Mg, SCO3, sand and silty materials are in another group with negative factor loads. XVlll

Benzer Tezler

  1. Tez No

    79153

    İznik Gölü için uzun süreli fosfor denge modelinin uygulanması

    The Application of phosphorus balance model for İznik Lake in the long term

    ESRA EKEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Çevre MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECDET ARAL

  2. Tez No

    777213

    İznik Gölü Bazilikal Kilise 2019 ve 2021 yılı Atrium kazıları: Bizans dönemi seramikleri

    İznik Lake Basilical Church 2019 and 2021 Atrium excavations: Byzantine period ceramics

    MUHAMMED ÇINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    ArkeolojiBursa Uludağ Üniversitesi

    Arkeoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. REYHAN ŞAHİN

  3. Tez No

    789961

    İznik gölü balıkçılarının sosyo-ekonomik yapısının incelenmesi

    Investigation of the socio-economic structure of Iznik lake fisherman

    İSHAK TUNG

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Su ÜrünleriKocaeli Üniversitesi

    Su Ürünleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAMDİ AYDIN

  4. Tez No

    797384

    İznik gölü'nü besleyen bazı akarsularda bentik omurgasızlar kullanılarak su kalitesinin belirlenmesi

    Determination of water quality by using benthic macroinvertebrates in some streams feeding lake Iznik

    YEŞİM SAVCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyolojiBursa Uludağ Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURHAYAT DALKIRAN

  5. Tez No

    465008

    İznik gölü su kalitesinin fitoplanlankton indisleri kullanılarak belirlenmesi

    Determination of water quality using the phytoplankton indices in lake İznik

    AYÇA OĞUZ ÇAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Su Ürünleriİstanbul Üniversitesi

    Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERİÇ ALBAY

Geri Dön