Geri Dön

COVID-19 pandemisi kapsamında Fırat Havzası yerleşimlerinde karantina döneminin hava ve su kalitesi üzerindeki etkilerinin peyzaj planlama açısından değerlendirilmesi

Evaluation of the effects of the quarantine period on air and water quality in Euphrates Basin settlements within the scope of the COVID-19 pandemic in terms of landscape planning

  1. Tez No: 1019832
  2. Yazar: HANDE ÖZVAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ASLANTAŞ, PROF. DR. ALFRED STEIN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Peyzaj Mimarlığı, Landscape Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Fırat Havzası, GIS, Hava kalitesi, Su kalitesi modellemesi, Uzaktan algılama, Fırat Basin, Air quality, Water quality modelling, Remote sensing
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

COVID-19 pandemisi, 2019 yılı sonunda ortaya çıkarak, kısa sürede küresel bir salgına dönüşmüştür. Bu pandemi, yalnızca bir sağlık krizi değil; aynı zamanda sosyal, ekonomik ve çevresel boyutları olan çok yönlü bir süreçtir. Pandemi kapsamında dünya genelinde ve Türkiye'de uygulanan karantina ve kısıtlama önlemleri, insan faaliyetlerini önemli ölçüde azaltarak çevresel sistemler üzerinde dikkat çekici etkiler yaratmıştır. Özellikle ulaşımın azalması, sanayi faaliyetlerinin yavaşlaması ve sosyal etkileşimlerin kısıtlanması, hava ve su kalitesinde geçici iyileşmelere yol açmıştır. Bu çalışma, COVID-19 sürecinde uygulanan kısıtlamaların çevresel etkilerini, Türkiye'nin önemli hidrolojik ve ekolojik sistemlerinden biri olan Fırat Havzası özelinde incelemeyi amaçlamaktadır. Araştırmada, pandemi öncesi, pandemi süreci ve pandemi sonrası olmak üzere üç farklı dönemde hava (PM₁₀, SO₂) ve su kalitesi (klorofil-a, bulanıklık) parametreleri bütüncül bir yaklaşımla analiz edilmiştir. Çalışmanın temel amacı, antropojenik baskıların azalmasının çevresel kalite üzerindeki etkilerini ortaya koymak ve bu geçici iyileşmelerden hareketle gelecekteki sürdürülebilir peyzaj planlama stratejilerine katkı sağlamaktır. Bu bağlamda yapılan tez çalışması ile, geniş ölçekli bir havzada hava ve su kalitesini eş zamanlı ele alması bakımından literatürdeki önemli bir boşluğu doldurması hedeflenmektedir. Çalışmanın hava kalitesi bölümü ST-Kriging ve MARSS yöntemleriyle yürütülmüş; COVID-19 döneminde vaka oranı ile PM₁₀ ve SO₂ değişkenleri arasındaki ilişkiler istatistiksel olarak sınanmıştır. Spearman korelasyon analizi sonuçlarına göre, ikinci dalgada PM₁₀ (p=0.05) ve SO₂ (p=0.07), üçüncü dalgada ise SO₂ (p=0.03) ve PM₁₀ (p=0.08) değişkenleri vaka oranıyla anlamlı ilişki sergilemiştir. Ortalama sıcaklık ve toplam yağış değişkenleri için istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki saptanamamıştır. MARSS analizi de bu bulguyu destekler nitelikte sonuç vermiş; yalnızca PM₁₀, SO₂ ve oranı içeren 3×3'lük modelin log-likelihood değeri (120.88), meteorolojik değişkenlerin de dahil edildiği 5×5'lik modele (−139.73) kıyasla belirgin biçimde daha yüksek çıkmıştır. Bu durum, vaka oranı üzerinde belirleyici olan değişkenlerin hava kalitesi parametreleri olduğuna işaret etmektedir. Ağırlıklandırılmış çakıştırma analiziyle gerçekleştirilen mekânsal risk değerlendirmesi, karantinanın hem ani hem de uzun vadeli etkilerini ortaya koymuştur. Ani etkide hava kirliliği riskinin azaldığı alanlar (29.839 km²), riskin arttığı alanların (15.115 km²) yaklaşık iki katına ulaşırken; uzun vadeli etkide risk azalması (93.776 km²), artış gösteren alanların (6.575 km²) yaklaşık 14.3 katına yükselmiştir. Bu bulgu, karantina sürecinin Fırat Havzası genelinde hava kirliliği üzerinde giderek güçlenen olumlu bir etki yarattığına işaret etmektedir. İl ölçeğinde Bitlis ve Tunceli karantina döneminde en yüksek risk artışının yaşandığı iller olmuştur. Buna karşın Elazığ ve Erzincan hem ani hem de uzun vadeli etki bakımından en düşük risk grubunda yer almış; bu illerin peyzaj karakterinin kirletici dağılımı üzerindeki olumlu etkisi mekânsal dirençlilik kavramı çerçevesinde yorumlanmıştır. Su kalitesi analizleri, ST-Kriging ile klorofil-a ve bulanıklık dağılımlarının zamansal-mekânsal örüntüleri ortaya konularak yürütülmüş; NDCI ve NDTI indisleri üzerinden RF ve SVR makine öğrenmesi tabanlı algoritmalarla karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. NDCI modellemesinde RF algoritması, üç dönem ve dört su kütlesi genelinde daha yüksek ve istikrarlı R² değerleri üretmiştir. Alg biyokütlesi dinamiklerinin çoklu ve doğrusal olmayan etkileşimler barındırması, RF'nin bu alanda SVR'ye kıyasla daha etkin sonuçlar vermesini açıklamaktadır. NDTI modellemesinde ise iki algoritma arasındaki performans farkı belirgin biçimde azalmış; bazı su kütlesi-dönem kombinasyonlarında SVR karşılaştırılabilir ya da hafif daha yüksek R² değerlerine ulaşmıştır. RMSE değerleri NDCI için 0.012–0.054, NDTI için 0.014–0.079 aralığında seyretmiş; Hazar Gölü'ndeki görece yüksek RMSE değerleri bu su kütlesindeki mevsimsel dalgalanma genişliğiyle ilişkilendirilmiştir. Risk analizleri, COVID-19 dönemlerinde su kütlelerinin büyük bölümünde yaygın bir çevresel stres artışı yaşandığını ortaya koymuştur. Karantina döneminde (Fark 1) Hazar Gölü, insan kaynaklı anlık girdilerin hızla azalmasıyla NDCI/NDTI seviyelerinde en belirgin iyileşmeyi sergilerken; Atatürk ve Keban barajlarında kıyı ve durgun girintilerde yer yer risk artışı gözlemlenmiştir. Bu durum, büyük rezervuarlarda içsel ekolojik dinamiklerin karantina etkisini baskılayabildiğine işaret etmektedir. Uzun vadeli etki (Fark 2) açısından ise Atatürk ve Karakaya barajlarının ana gövde bölgelerinde su kalitesi stresinin kalıcı olarak gerilediği saptanmıştır. Buna karşın Hazar Gölü, karantina sonrasında en yüksek tehlike oranına ulaşarak (%79.64) en olumsuz uzun vadeli performansı sergilemiş; turizm ve rekreasyon kaynaklı baskının karantina öncesi seviyeleri aşarak kalıcı bir stres faktörüne dönüştüğü değerlendirilmiştir. Elde edilen bulguların, kriz dönemlerinde çevresel sistemlerin tepkisini anlamaya ve ekosistem temelli planlama yaklaşımlarının geliştirilmesine katkı sunması beklenmektedir.

Özet (Çeviri)

The COVID-19 pandemic, which emerged at the end of 2019 and rapidly evolved into a global outbreak, is not only a public health crisis but also a multidimensional process with social, economic, and environmental implications. The quarantine and restriction measures implemented worldwide and in Türkiye within the scope of the pandemic have significantly reduced human activities, leading to notable impacts on environmental systems. In particular, the reduction in transportation, the slowdown of industrial activities, and the limitation of social interactions have resulted in temporary improvements in air and water quality. This study aims to examine the environmental effects of COVID-19-related restrictions, with a specific focus on the Euphrates Basin, one of Türkiye's important hydrological and ecological systems. In this research, air (PM₁₀, SO₂) and water quality (chlorophyll-a, turbidity) parameters were analysed using a holistic approach across three different periods: pre-pandemic, during the pandemic, and post-pandemic. The main objective of the study is to reveal the effects of reduced anthropogenic pressures on environmental quality and to contribute to future sustainable landscape planning strategies based on these temporary improvements. In this context, the thesis aims to fill a significant gap in the literature by simultaneously addressing air and water quality within a large-scale basin. The air quality section of the study was conducted using ST-Kriging and MARSS methods; the relationships between the case rate during the COVID-19 period and the PM₁₀ and SO₂ variables were statistically tested. According to the results of the Spearman correlation analysis, during the second wave, PM₁₀ (p=0.05) and SO₂ (p=0.07) showed a significant relationship with the case rate, whilst during the third wave, SO₂ (p=0.03) and PM₁₀ (p=0.08) showed a significant relationship. No statistically significant relationship was found for the average temperature and total precipitation variables. The MARSS analysis also yielded results supporting this finding; the log-likelihood value of the 3×3 model, which included only PM₁₀, SO₂ and the incidence rate, was significantly higher (120.88) compared to the 5×5 model, which also included meteorological variables (−139.73). This indicates that the variables determining the incidence rate are air quality parameters. The spatial risk assessment conducted using weighted overlay analysis revealed both the immediate and long-term effects of the lockdown. In terms of immediate effects, the areas where air pollution risk decreased (29,839 km²) were approximately twice the size of those where risk increased (15.115 km²); whereas in terms of long-term effects, the reduction in risk (93.776 km²) was approximately 14.3 times greater than the areas showing an increase (6.575 km²). This finding indicates that the lockdown period has created an increasingly positive impact on air pollution across the Euphrates Basin. At the provincial level, Bitlis and Tunceli were the provinces experiencing the highest increase in risk during the lockdown period. In contrast, Elazığ and Erzincan were classified in the lowest-risk group in terms of both immediate and long-term effects; the positive influence of these provinces' landscape characteristics on pollutant dispersion has been interpreted within the framework of the concept of spatial resilience. Water quality analyses were conducted by revealing the spatiotemporal patterns of chlorophyll-a and turbidity distributions using ST-Kriging; the RF and SVR machine learning algorithms were comparatively evaluated using the NDCI and NDTI indices. In the NDCI modelling, the RF algorithm produced higher and more stable R² values across three periods and four water bodies. The presence of multiple and non-linear interactions in algal biomass dynamics explains why RF yields more effective results in this area compared to SVR. In NDTI modelling, however, the performance difference between the two algorithms decreased significantly; in some water body–period combinations, SVR achieved comparable or slightly higher R² values. RMSE values ranged from 0.012 to 0.054 for NDCI and from 0.014 to 0.079 for NDTI; the relatively high RMSE values in Lake Hazar were attributed to the amplitude of seasonal fluctuations in this water body. Risk analyses revealed a widespread increase in environmental stress across the majority of water bodies during the COVID-19 periods. During the lockdown period (Difference 1), Lake Hazar exhibited the most pronounced improvement in NDCI/NDTI levels due to the rapid decline in anthropogenic point sources; meanwhile, localized increases in risk were observed in coastal and stagnant inlets of the Atatürk and Keban reservoirs. This suggests that internal ecological dynamics in large reservoirs can mitigate the effects of lockdown measures. In terms of long-term effects (Difference 2), it was found that water quality stress had permanently decreased in the main body regions of the Atatürk and Karakaya reservoirs. In contrast, Lake Hazar exhibited the most adverse long-term performance, reaching the highest risk ratio (79.64%) following the lockdown; it was assessed that pressure from tourism and recreation had exceeded pre-lockdown levels, transforming into a persistent stress factor. The findings are expected to contribute to a better understanding of environmental system responses during crisis periods and to the development of ecosystem-based planning approaches.

Benzer Tezler

  1. Çubuk Ovası'nın (Ankara) hidrojeoloji ve hidrojeokimya incelemesi

    Investigation of hydrogeology and hydrogeochemistry of the Çubuk Plain (Ankara)

    SEDA UÇAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Jeoloji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ÖZTEKİN OKAN

  2. İç ortam havasından eş zamanlı partikül madde ve toluen giderimi için nanolif ve aktif karbon içeren filtre sisteminin geliştirilmesi

    Simultaneous removal of particle material and toluene from indoor air with development of a filter system containing nanofiber and activated carbon

    MELİKE ERDEM YAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

  3. Covid-19 pandemisi sürecinde sınıf öğretmenlerinin yenilikçi düşünme becerilerine ilişkin görüşleri

    Views on innovative thinking skills of classroom teachers in the covid-19 pandemic process

    FATMA KALO

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eğitim ve ÖğretimFırat Üniversitesi

    Temel Eğitim Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRSEN SERHATLIOĞLU

  4. Mücadele sporcularının salgın hastalığa yakalanma kaygısı ve korku düzeylerinin araştırılması: COVID 19 örneği

    Investigation of the anxiety and fear levels of competition athletes about catering an epidemic disease: The example of COVID 19

    ARİF FIRAT FİDAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    SporBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Spor Yöneticiliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ AYCAN

  5. Bilgisayarlı tomografi görüntüleri üzerinde derin öğrenme tabanlı COVID-19 teşhisine yönelik hekim karar destek sistemi tasarımı

    Deep learning based physician decision support system design for COVID-19 diagnosis on computed tomography images

    OĞUZHAN KATAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN DUMAN