Geri Dön

Kovada gölü ve kovada kanalı (Isparta)'nın makrofit florası, ekolojik kalite, ağır metal riskleri ve fitoremediasyon potansiyelinin değerlendirilmesi

Assessment of the macrophyte flora, ecological quality, heavy metal risks and phytoremediation potential of the kovada lake and kovada channel (Isparta)

PDF İndir

  1. Tez No: 996130
  2. Yazar: BİLGE BAKİOĞLU ACAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SELDA TEKİN ÖZAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Ağır metaller, Kovada Gölü, Kovada kanalı, Su kirliliği, Heavy metals, Kovada Lake, Kovada canal, Water pollution
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Hidrobiyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması iki farklı dönemde gerçekleştirilmiştir. 1. çalışma döneminde Temmuz 2021-Nisan 2022 tarihleri arasında yürütülmüş olup Kovada Gölü'nün suyundaki, sedimentindeki ve gölde yetişen Ceratophyllum demersum ve Myriophyllum spicatum bitkilerindeki ağır metal kirliliğini çeşitli indeksler kullanılarak tespit edilmesi amaçlanmıştır. 2. çalışma dönemi ise Haziran 2024-Ekim 2024 tarihleri arasında gerçekleştirilmiş olup Kovada Gölü ve Kovada Kanalı'nın su kalitesinin bazı fizikokimyasal parametreler ve makrofit indekslere göre belirlenmesi amaçlanmıştır. 1. çalışma döneminde Kovada Gölü'nde belirlenen 4 istasyondan su, sediment, Ceratophyllum demersum ve Myriophyllum spicatum örnekleri alınmıştır. Mevsimsel olarak alınan su, sediment ve bitki örneklerinde bazı ağır metallerin (Cd, Cr, Cu, Fe, Mo, Mn, Ni, Pb, Se, Zn) konsantrasyonları ölçülmüştür. Su örneklerinde sıcaklık (C), pH, elektriksel iletkenlik (S/cm) ve çözünmüş oksijen (mg/l) değerleri belirlenmiştir. Suda ölçülen fizikokimyasal parametreler ve ağır metaller kullanılarak YSKY(Yerüstü Su Kalite Yönetmeliği)'ne göre su kalite sınıfları belirlenmiş ve TS 266, WHO, EPA ve EU'nde yer alan standart değerler ile kıyaslanmıştır. Suda belirlenen fizikokimyasal parametreler ile ağır metallerin arasındaki ilişki Pearson korelasyon testi kullanarak değerlendirilmiştir. Sudaki ağır metal kirliliği, su kalite indeksi (WQI), ağır metal kirlilik indeksi (HPI) ve ağır metal değerlendirme indeksi (HEI) kullanılarak değerlendirilmiştir. Sedimentteki ağır metal kirliliği ise sediment kalite kriterleri (SQG), kontaminasyon faktörü (CF), kontaminasyon derecesi (Cd), modifiye kontaminasyon derecesi (mCd), zenginleştirme faktörü (EF), jeobirikim indeksi (Igeo), kirlilik yük indeksi (PLI), toksik risk indeksi (TRI), modifiye ekolojik risk faktörü indeksi (mER), modifiye potansiyel ekolojik risk indeksi (mPER), tehlike oranı (HQ), tehlike indeksi (HI), yaşam boyu kanser riski indeksi (LCR) kullanılarak belirlenmiştir. Bitkilerin fitoremediasyon amaçlı kullanılabilirliğini belirlemek üzere biyoakümülasyon faktörü (BF) ve translokasyon faktörü (TF) hesaplanmıştır. Sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde suda metal miktarları yaz mevsiminde artmış ilkbaharda azalmıştır. Sedimentte ise sonbaharda artmış yaz mevsiminde azalmıştır. Göl suyunun WQI'ye göre yaz mevsiminde çok zayıf su, diğer mevsimlerde zayıf su kategorisinde olduğu, HPI ve HEI'ye göre tüm mevsimlerde düşük seviyeli metal kirliliği sınıfında olduğu belirlenmiştir. Göl sedimentinin Cd'ye göre yaz mevsiminde orta diğer mevsimlerde oldukça yüksek kirlilik, mCd'ye göre ilkbaharda orta, diğer mevsimlerde düşük kirlilik, PLI'ya göre ilkbaharda kirli olduğu diğer mevsimlerde olmadığı, TRI'ya göre tüm mevsimlerde düşük toksik risk, mPER'e göre tüm mevsimlerde çok yüksek ekolojik risk taşıdığı, HI ve LCR açısından risk taşımadığı belirlenmiştir. Tüm mevsimlerde EF göre Se açısından son derece yüksek, Cr ve Mn açısından orta derecede, Cu, Ni, Pb ve Zn açısından önemli derecede zenginleşme olduğu, mER'ye göre Cr, Mn ve Zn açısından düşük derecede, Cu açısından orta, Cd açısından yüksek derecede potansiyel risk taşıdığı, Igeo'ye göre Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb ve Zn bakımından kirlenmemiş, Cd bakımından orta derecede, Se bakımından orta-çok kirlenmiş, SQG göre Cd, Cu ve Ni'in LEL, MET ve TEL değerini aştığı belirlenmiştir. Ağır metal birikim düzeylerinin M. spicatum'da kök>yaprak>gövde, C. demersum'da yaprak>gövde şeklinde olduğu, her iki bitkide de en fazla biriken metalin Fe, en az biriken metalin Cd olduğu ve fitoremediasyon amaçlı kullanılabileceği tespit edilmiştir. 2. çalışma döneminde Kovada Kanalı'nda belirlenen 2 istasyondan ve Kovada Gölü'nde belirlenen 4 istasyondan su ve makrofit örnekleri alınmıştır. Su örneklerinde sıcaklık (C), pH, elektriksel iletkenlik (S/cm), çözünmüş oksijen (mg/l), oksijen doygunluğu (%), biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ5), amonyum azotu (NH4-N), nitrat azotu (NO3-N), nitrit azotu (NO2-N), orto fosfat (PO4-P), sülfat iyonu (SO4-2), toplam fosfor (P), karbonat (CO3), bikarbonat (HCO3-), klorür iyonu (Cl-), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), toplam çözünmüş madde (TDS), askıda katı madde (AKM), toplam su sertliği (f) ve bulanıklık (NTU) parametreleri analiz edilmiştir. İstasyonların fizikokimyasal parametrelere göre su kalitesi belirlenirken Yerüstü Su Kalite Yönetmeliği (YSKY), Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği (SKKY)'nden faydalanılmıştır. Ayrıca fizikokimyasal parametreler insani tüketim amaçlı içme suyu standartları kapsamında WHO, EPA, EU ve TS 266 kalite kriterleri ile kıyaslanmış ve bazı fizikokimyasal parametreler kullanılarak su kalite indeksi (WQI) belirlenmiştir. Makrofit örneklerine göre su kalitesini belirlemek amacıyla 1. ve 2. istasyonda nehirler için biyolojik makrofit indeks (IBMR) ve ortalama trofik oran (MTR), 3., 4., 5. ve 6. istasyonlarda makrofit indeks (MI) uygulanmıştır. Makrofit türleri ile fizikokimyasal parametreler arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla Pearson korelasyon testi ve PCA analizi yapılmıştır. Makrofit örneklerine baskınlık, benzerlik ve çeşitlilik analizleri uygulanmıştır. Çalışma alanının suyu YSKY'ne göre nitrat azotu açısından I., elektriksel iletkenlik ve biyolojik oksijen ihtiyacı açısından I. ve II., amonyum azotu ve toplam fosfor açısından I. ve III., orto fosfat ve çözünmüş oksijen açısından I., II. ve III. kalite sınıfındadır. SKKY'ne göre sıcaklık ve oksijen doygunluğu açısından I., II. ve III., pH açısından I., II. ve IV., nitrit azotu açısından I. ve IV., sülfat, klorür ve toplam çözünmüş madde açısından I. kalite sınıfında yer almıştır. Bazı istasyonlarda pH, amonyum azotu, nitrit azotu ve bulanıklık değerlerinin WHO, EPA, EU ve TS 266 içme suyu standartlarını aştığı belirlenmiştir. WQI değerlerine göre Kovada Gölü mükemmel su, Kovada Kanalı ise zayıf su kategorisinde yer almıştır. Çalışma sonucunda 32 familyaya ait 48 cins ve bu cinslere ait toplam 62 makrofit taksonu tespit edilmiştir. En baskın tür Myriophyllum spicatum olmuştur ve bunu sırasıyla Phragmites australis, Ceratophyllum demersum, Myriophyllum verticillatum ve Potamogeton panormitanus takip etmiştir. Kovada Kanalı'nın IBMR'e göre kötü kalite sınıfında, MTR'a göre 2b kalite sınıfında, trofik durumunun ise ötrofik seviyede olduğu belirlenmiştir. Kovada Gölü MI'e göre kirli kalite sınıfında yer almıştır. Sorensen benzerlik analizine göre en yüksek benzerlik %73 ile 4. ve 6. istasyonlar arasında, en düşük benzerlik ise %49 ile 1. ve 4. istasyonlar arasında saptanmıştır. Çeşitlilik değerlendirmesinde Shannon-Weiner indeksi 3,30-3,88 aralığında hesaplanmıştır. Kovada Gölü yok olma tehlikesi ile karşı karşıyadır. Gölün kirlilik baskısının azaltılması, sürdürülebilirliği ve su hacminin artırılması için gerekli önlemler alınmalıdır.

Özet (Çeviri)

This thesis study was carried out in two different periods. The first study period was conducted between July 2021-April 2022, and aimed to determine heavy metal contamination in the water, sediments and in aquatic plants Ceratophyllum demersum and Myriophyllum spicatum growing in Kovada Lake, using various indices. The second study period was carried out between June 2024-October 2024 aimed to determine the water quality of Kovada Lake and the Kovada Channel based on some physicochemical parameters and macrophyte indices. In the first study period, water, sediment, Ceratophyllum demersum and Myriophyllum spicatum were taken from 4 stations in Kovada Lake. The concentrations of some heavy metals (Cd, Cr, Cu, Fe, Mo, Mn, Ni, Pb, Se, Zn) were measured in water, sediment and plant samples collected seasonally. In the water samples, temperature (C), pH, electrical conductivity (µS/cm) and dissolved oxygen (mg/l) values were determined. Water quality classes were determined according to SWQR (Surface Water Quality Regulation) using physicochemical parameters and heavy metals measured in water and compared with standard values in TS 266, WHO, EPA and EU. The relationship between the physicochemical parameters and heavy metals determined in the water was evaluated using the Pearson correlation analysis. Heavy metal contamination in the water assessed using the water quality index (WQI), heavy metal pollution index (HPI) and heavy metal evaluation index (HEI). Heavy metal contamination in the sediment was assessed using sediment quality guidelines (SQG), contamination factor (CF), contamination degree (Cd), modified contamination degree (mCd), enrichment factor (EF), geo-accumulation index (Igeo), pollution load index (PLI), toxic risk index (TRI), modified ecological risk factor index (mER), modified potential ecological risk index (mPER), hazard quotient (HQ), hazard index (HI) and lifetime cancer risk index (LCR). To determine the potential use of the plants for phytoremediation, the bioaccumulation factor (BF) and translocation factor (TF) were calculated. When the results were evaluated generally, the metal concentrations in water increased during the summer and decreased in spring. In the sediment they increased in autumn and decreased during the summer. It was determined that the lake water was in the very poor water category in summer and in poor water category in other seasons according to WQI, and was in low level metal pollution class in all seasons according to HPI and HEI. It was determined that the lake sediment was classified as moderately polluted in summer and higly polluted in other seasons according to Cd, as moderately polluted in spring and lowly polluted in other seasons according to mCd, as polluted in spring but not in other seasons to PLI, as presenting low toxic risk in all seasons according to TRI and as posing very high ecological risk in all seasons according to mPER. No risk was indicated in terms of HI and LCR. In all seasons, in terms of EF it was determined there was extremely high enrichment for Se, moderate enrichment for Cr and Mn and significant enrichment for Cu, Ni, Pb and Zn, according to the mER there was low potential risk for Cr, Mn and Zn, moderate for Cu and high for Cd, according to Igeo there was no Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb and Zn pollution, moderate Cd contamination and moderately to heavily polluted for Se, according to SQG Cd, Cu and Ni exceeded the LEL, MET and TET values. The levels of heavy metal accumulation were observed as root>leaf>stem in M. spicatum and leaf>stem in C. demersum, and that the most accumulated metal in both plants was Fe and the least accumulated metal was Cd, these could be used for phytoremediation purposes. In the second period of the study, water and macrophyte samples were collected from two stations determined in Kovada Channel and four stations determined in Kovada Lake. Temperature (°C), pH, electrical conductivity (µS/cm), dissolved oxygen (mg/L), oxygen saturation (%), biochemical oxygen demand (BOD₅), ammonium nitrogen (NH₄-N), nitrate nitrogen (NO₃-N), nitrite nitrogen (NO₂-N), orthophosphate (PO₄-P), sulfate ion (SO₄-2), total phosphorus (P), carbonate (CO₃), bicarbonate (HCO₃⁻), chloride ion (Cl⁻), calcium (Ca), magnesium (Mg), total dissolved solids (TDS), suspended solids (SS), total water hardness (°f), and turbidity (NTU) were analyzed in water samples. While determining the water quality of the stations according to physicochemical parameters, the Surface Water Quality Regulation (SWQR) and the Water Pollution Control Regulation (WPCR) were utilized. Besides, the physicochemical parameters were compared with the drinking water standards for human consumption established by the WHO, EPA, EU, and TS 266 quality criteria and the water quality index (WQI) was determined using some physicochemical parameters. To determine water quality according to macrophyte samples, the biological macrophyte index for rivers (IBMR) and the mean trophic rank (MTR) were applied at stations 1. and 2., macrophyte index (MI) was employed at stations 3., 4., 5. and 6. Pearson correlation analysis and PCA were performed to determine the relationship between macrophyte species and physicochemical parameters. Dominance, similarity and diversity analyses were applied to the macrophyte samples. According to SWQR the water of the study area is in the I. quality class in terms of nitrate nitrogen, I. and II. in terms of electrical conductivity and biological oxygen demand, I. and III. in terms of ammonium nitrogen and total phosphorus, I., II. and III. in terms of medium phosphate and dissolved oxygen. According to the WPCR, the water was classified as class I, II, and III in terms of temperature and oxygen saturation; class I, II, and IV in terms of pH; class I and IV in terms of nitrite nitrogen; and class I in terms of sulfate, chloride, and total dissolved solids. It was determined that, at some stations, the values of pH, ammonium nitrogen, nitrite nitrogen, and turbidity exceeded the WHO, EPA, EU, and TS 266 drinking water standards. According to the WQI values, Kovada Lake was classified in the excellent water while Kovada Channel was placed in the poor water category. As a result of the study, a total of 62 macrophyte taxa belonging to 48 genera and 32 families were identified. The most dominant species was Myriophyllum spicatum, followed by Phragmites australis, Ceratophyllum demersum, Myriophyllum verticillatum, and Potamogeton panormitanus, respectively. Kovada Channel was determined in the poor quality class according to IBMR, in the 2b quality class according to the MTR, its trophic status was at the eutrophic level. Kovada lake was classified polluted water quality class according to MI. The highest similarity was revealed between stations 4 and 6 with 73%, whereas the lowest similarity between stations 1 and 4 with 49% according to Sorensen similarity analysis. In the diversity assessment, the Shannon-Wiener index was calculated between 3.30 and 3.88. Kovada Lake is currently at risk of disappearing. Necessary measures should be taken to reduce pollution pressure on the lake, maintain its sustainability, and increase its water volume.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    84671

    Kovada gölü ve kanalı alglerinin taksonomik ve ekolojik yönden incelenmesi

    Taxonomic and ecological investigations on the algae of lake Kovada and Kovada channel

    ARZU YÜCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Su ÜrünleriSüleyman Demirel Üniversitesi

    Su Ürünleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER OSMAN ERTAN

  2. Tez No

    573810

    Korunan alanlarda tampon zon orman yönetimi

    Buffer zone forest management in protected areas

    SAVAŞ KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYHAN AKYOL

  3. Tez No

    954316

    Kovada gölü'nün (İsparta) trofik durumunun indekslerle belirlenmesi

    Determination of trophic status of lake kovada (İsparta) with indices

    CEMAL CEVHER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Su ÜrünleriIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN ÇETİNKAYA

  4. Tez No

    78798

    Kovada Gölü ve Kanalı bentik faunası üzerine bir araştırma

    A Study on the benthic fauna of Lake Kovada and Channel

    SIDIKA KARAŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Su ÜrünleriSüleyman Demirel Üniversitesi

    Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. ZEKİ YILDIRIM

  5. Tez No

    318171

    Kovada kanalı ve bağlantılı olduğu göl sularında su niteliğinin belirlenmesi

    The determination of water quality in Kovada channel and the lakes linked with

    MELEK ZEYBEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    BiyolojiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER OSMAN ERTAN

Geri Dön