ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ MOGAN GÖLÜ NDE BAZI RESTORASYON ÖNLEMLERİ SONRASI FOSFOR, TOPLAM İNORGANİK AZOT VE KLOROFİL a NIN BELİRLENMESİ Osman Nuri KARABACAK SU ÜRÜNLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2003 Her hakkı saklıdır

2 Doç. Dr. Serap PULATSÜ danışmanlığında, Osman Nuri KARABACAK tarafından hazırlanan bu çalışma 30/09/2003 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından Su Ürünleri Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Başkan: Prof. Dr. Olcay OBALI Doç. Dr. Serap PULATSÜ Yrd.Doç.Dr. Hasan H. ATAR Yukarıdaki sonucu onaylarım Prof. Dr. Metsin OLGUN Enstitü Müdürü

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi MOGAN GÖLÜ NDE BAZI RESTORASYON ÖNLEMLERİ SONRASI FOSFOR, TOPLAM İNORGANİK AZOT VE KLOROFİL a NIN BELİRLENMESİ Osman Nuri KARABACAK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Su Ürünleri Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Serap PULATSÜ Bu çalışma, Mogan Gölü ne ulaşan dış kaynaklı besin girdisini azaltmak için alınan bazı restorasyon önlemleri sonrası, Kasım 2001 ve Ekim 2002 tarihleri arasında toplam fosfor (TF), toplam inorganik azot (TİN) ve klorofil-a konsantrasyonlarını belirlemek amacıyla yapılmıştır. Yıllık göl içi ortalama TİN konsantrasyonu oldukça yüksek bulunmuştur (0.86±0.04mg/l). İstasyonlarda belirlenen minimum ve maksimum toplam fosfor ve klorofil-a konsantrasyonları ise sırasıyla, mg/m 3 ve mg/m 3 arasında değişmiştir. Araştırma bulguları dışsal yükü azaltmak için ilave önlemler alınması ve gölün bu önlemlere tepkisinin izlenmesi gerektiğini göstermiştir. 2003, 50 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Mogan Gölü, restorasyon önlemleri, fosfor, toplam inorganik azot, klorofil-a i

4 ABSTRACT Master Thesis DETERMINATION OF PHOSPHORUS, TOTAL INORGANIC NITROGEN AND CHLOROPHYLL-a OF MOGAN LAKE FOLLOWING SOME RESTORATION MEASURES Osman Nuri KARABACAK Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Fisheries and Aquaculture Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Serap PULATSÜ This research was conducted in order to determine of total phosphorus (TP), total inorganic nitrogen (TIN) and chlorophyll-a (chl-a) concentrations of Mogan Lake between November October 2002, following some restoration measures which were taken to reduce of external input of nutrients to the lake. The annual mean in lake concentration TIN was found extremely high (0.86±0.04mg/l). The minimum and maximum concentrations of total phosphorus and chlorophyll-a were recorded mg/m 3 and mg/m 3 respectively, at stations. Results of study showed that additional measures must be taken to reduce external load and the response of the lake agaisnt to measures must be monitored also. 2003, 50 pages Key Words: Mogan Lake, restoration measures, phosphorus, total inorganic nitrogen, chlorophyll-a ii

5 TEŞEKKÜR Çalışmanın her aşamasında yardım ve katkılarını esirgemeyen danışman hocam Sayın Doç.Dr. Serap PULATSÜ ye, bölümün bütün imkanlarından faydalanmamı sağlayan Su Ürünleri Bölüm Başkanı Sayın Prof. Dr. Gülten KÖKSAL a, laboratuvar çalışmalarımda yardımcı olan Sayın Akasya Akçora TOPÇU ya, istatistiki analizlerin yapılmasında yardımlarını gördüğüm Sayın Doç. Dr. Ensar PAŞPINAR a ve tezin yazımını özverili bir itinayla gerçekleştiren Sayın Ayşegül GÜLER e teşekkürü bir borç bilirim. Osman Nuri KARABACAK Ankara, Eylül 2003 iii

6 İÇİNDEKİLER ÖZET... i ABSTRACT... ii TEŞEKKÜR... iii SİMGELER DİZİNİ... vi ŞEKİLLER DİZİNİ... vii ÇİZELGELER DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Mogan Gölü nde Uygulanan Bazı Restorasyon Önlemleri Gölde Restorasyon Önlemleri Öncesi Yapılan Son Çalışmalar Dış Kaynaklı Yüklemeye Karşı Göllerin Tepkisine İlişkin Çalışmalar MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırma yeri İklim Jeoloji Su kaynakları ve hidroloji Sedimentasyon Araştırma alanında ve laboratuvarda kullanılan araçlar Yöntem Saha çalışması Su örneklerinin alınması Laboratuvar çalışması Su örnekleri analiz yöntemleri Fosfor fraksiyonlarının tayini Klorofil-a tayini Azot fraksiyonlarının tayini Fiziksel ve bazı kimyasal parametrelerin tayini iv

7 İstatistiki analizler ARAŞTIRMA BULGULARI Fosfor Fraksiyonlarına İlişkin Sonuçlar Toplam fosfor Toplam ortofosfat Toplam filtre edilebilir ortofosfat Partiküler inorganik fosfor Azot Fraksiyonlarına İlişkin Sonuçlar Amonyak-azotu Nitrit-azotu Nitrat-azotu Toplam inorganik azot Fiziksel ve Bazı Kimyasal Özelliklere İlişkin Sonuçlar Su sıcaklığı Klorofil-a Çözünmüş oksijen ph Işık geçirgenliği TARTIŞMA ve SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ v

8 SİMGELER DİZİNİ TF TO TFO PİF NH 3 -N NO 2 -N NO 3 -N TİN Toplam fosfor Toplam ortofosfat Toplam filtre edilebilir fosfor Partiküler inorganik fosfor Amonyak azotu Nitrit-azotu Nitrat-azotu Toplam inorganik azot vi

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1. Mogan Gölü nde toplam fosfor ve klorofil a nın mevsimsel değişimi...5 Şekil 2.2. Toplam fosfor ve toplam çözünmüş ortofosfatın mevsimsel değişimi...6 Şekil 2.3. Secchi derinliği ve klorofil a konsantrasyonundaki değişimler...6 Şekil 2.4. Lugano Gölü nde ortalama toplam ortofosfat (a) toplam fosfor (b) konsantrasyonlarındaki (µg/ l) değişimler; m: (o), m ( ), m ( )...10 Şekil 2.5.Grote Meer Gölü nde yıllarında toplam fosfor ( mg/ l) (a) ve toplam azot ( mg /l) (b) değerleri...12 Şekil 3.1. Mogan Gölü ve seçilen örnek alım istasyonları...23 vii

10 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1. Mogan Gölü ne derelerle taşınan kirlilik... 3 Çizelge 2.2. Nere Gölü ndeki bazı kimyasal özelliklerin restorasyon öncesi ve sonrası değişimi...9 Çizelge 2.3.Yıllık klorofil-a konsantrasyonlarının düşmesi için fosfor yüklemesinde gereken indirgenme oranları...15 Çizelge 4.1. Toplam fosfor (TF) ve toplam ortofosfat (TO) değerlerinin istasyonlara göre değişimi Çizelge 4.2. Toplam filtre edilebilir ortofosfat ve partiküler inorganik fosfor (PİF) değerlerinin istasyonlara göre değişimi...30 Çizelge 4.3. Amonyak-azotu (NH 3 -N), nitrat-azotu (NO 3 N) ve toplam inorganik azot (TİN) değerlerinin derinliğine göre değişimi Çizelge 4.4. Nitrit-azotu (NO 2 -N) değerlerinin derinliğe göre değişimi Çizelge 4.5. Su sıcaklığı ve klorofil-a değerlerinin derinliğe göre değişimi...37 Çizelge 4.6. Çözünmüş oksijen ve ph değerlerinin istasyon ve derinliğe göre değişimi viii

11 1.GİRİŞ Uzun bir süredir üzerinde çalışılan ve artan besleyici element girişlerinden kaynaklanan ötrofikasyon konusu, günümüzde açıklığa kavuşmuş bulunmaktadır. Ötrofikasyonun azaltılmasındaki esas, göl ekosistemindeki besin elementi konsantrasyonlarının azaltılmasıdır. Bu ise göle gelen dış kaynaklı besin girdisinin azaltılması ve iç kaynaklı besin kaynaklarının elimine edilmesiyle mümkündür. (Bootsma vd 1999). Göllere taşınan besin yükünün ana kaynakları kentsel, endüstriyel ve tarımsal kaynaklı atık sulardır. Göllerin dış kaynaklı bu yükten kurtarılması, ötrofikasyonun istenmeyen etkilerinden kurtulmada ilk adım olarak dikkate alınsa da, besin girdilerinin azalması durumunda sistemin buna olan tepkisi konusunda bilinenler azdır. Ancak günümüze kadar yapılan çalışmalar, dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılması işleminin etkinliğini belirlemede, gölün besin düzeyi ve morfometrik özelliklerinin esas faktörler olduğu ortaya koymuştur. Ankara ya yakın olması nedeniyle rekreasyonel açıdan önem taşıyan ve çevresi konut, sanayi, turizm gibi farklı talepleri taşıyan Mogan Gölü de, gölü besleyen derelerle taşınan evsel, endüstriyel ve tarımsal kirleticilere maruz kalmaktadır. Gölü tehdit eden diğer unsurlar arasında, göle havzadan erozyonla sediman taşınımı, çevredeki birçok kuruluşun atıklarını sızdırmalı foseptiğe vermesi, kasıtlı olarak sazların yakılması, kaçak avcılık ve sivrisinek mücadele programlarında bilinçsiz şekilde insektisit uygulaması yer almaktadır (Anonim 1999). Mogan Gölü nde, Özel Çevre Koruma Bölgesi ilan edildiği 1990 yılı öncesi ve sonrasında su kalitesini tespit etmeye yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Gölün farklı üniversitelerin çeşitli bölümlerince araştırma alanı olarak kullanılması başka bir deyişle araştırma ve bilgi çeşitliliği zaman zaman buraya ait farklı sonuç ve önerilerin geliştirilmesine neden olmuştur. Söz konusu çalışmalarda besin düzeyi farklı 1

12 belirlenmişse de bu çalışmaların ortak noktası Mogan Gölü nü besleyen derelerle göle çok yüksek derecede kirletici taşındığıdır (Pulatsü ve Aydın 1997, Anonim 1999, Burnak ve Beklioğlu 2000, Anonim 2002) ve 1996 yılında toplanan 1. ve 2. Çevre Kurultaylarıyla göle ilişkin duyarlı bir kamuoyu yaratılmış ve rehabilitasyonuna ait çalışmalar yapılmıştır. Dış kaynaklı kirleticilerin azaltılmasını esas alan bu çalışmalar arasında; Gölbaşı İlçesi nin ve göl çevresinde bulunan yerleşim yerlerinin atık su kanalizasyon bağlantısının yapılması, kaçak boşaltımların önlenmesi ve Sukesen dere yatağının ıslah edilmesi sayılabilir (Anonim 1999). Bu çalışmada azaltılması hedeflenen besin yüküne karşı gölün son durumunun ortaya konması amacıyla gölün besin düzeyini ifade eden parametrelerden fosfor, toplam inorganik azot ve klorofil a konsantrasyonları belirlenmiştir. 2

13 2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1. Mogan Gölü nde Uygulanan Bazı Restorasyon Önlemleri Mogan Gölü ne ulaşan dış kaynaklı besin girdileri, evsel ve endüstriyel atık sular ile gölü besleyen dereler yoluyla olmaktadır. Çizelge 2.1. de Soyupak vd (1995) in ve Elektrik İşleri Etüd İdaresi ve Çevre Bakanlığı Çevre Referans Laboratuvarı nın (Anonim 2002) belirlediği toplam fosfor ve toplam azot yük değerleri sunulmuştur. Çizelge 2.1. Mogan Gölü ne derelerle taşınan kirlilik Soyupak vd (1995); Anonim 2002 Anonim (2002) Dere TF TA TF TA ton/ yıl ton/yıl ton/ yıl ton/yıl Gölova Deresi Yavrucak Deresi Başpınar Derecesi Sukesen Deresi Mogan Gölü civarında daha çok montaj ve depolama faaliyetleri gösteren otuz civarında endüstri tesisi mevcuttur. Endüstriyel atıksuların yanısıra Mogan Gölü Havzası nda foseptikle evsel atık uzaklaştırılması yaygındır. Ancak evsel yerleşimler, konut siteleri ve rekreasyon tesislerinin önemli bir kısmı toplama kollektörüne bağlanmış olup bu işlem halen sürmektedir (Anonim 2002). Aker ve Üzan (1999) Mogan Gölü çevresinde, 1999 Kasım ayında yaptıkları bir araştırmada, küçük ve orta ölçekli üretim tesislerinin bir kısmında arıtma tesisi olmakla 3

14 birlikte, bunların çeşitli nedenlerden dolayı sürekli olarak çalıştırılmadıkları ve bir bypass hattı ile en yakın yüzeysel su kaynağına verildiği, arıtması olmayan tesislerin ise atık sularını sızdırmalı foseptiğe bağlanarak sızma veya taşma nedeniyle kirliliğe yol açtıkları tespit etmişlerdir. Bazı tesislerin arıtımından çıkan atık suların bahçe sulamasında kullandıklarına dair beyanlarına rağmen, özellikle sulama mevsimi dışında bu suları göle verdikleri anlaşılmıştır (Anonim 2002). Gölbaşı ve civarındaki kanalizasyon çalışmaları 1991 yılından itibaren Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi (ASKİ) tarafından yürütülmüştür. Soruna daha geniş çerçevede yaklaşan ASKİ, proje alanına Mogan Gölü nü de eklemiş mevcut sistemin eksikliklerini gidererek kullanılır hale getirmiştir. Pis su kanalizasyon projesi kapsamında; Mogan Gölü nün doğusunda Konya yolu üzerinde 4,5 km lik bir hat, batısında Haymana yolu üzerinde yaklaşık 10 km lik bir hat planlanmıştır. Her iki kıyıda da Özel Çevre Koruma Kurumu ve Ankara Büyükşehir İmar Dairesi nüfus projeksiyonları esas alınmıştır. Proje 2025 yılına göre düzenlenmiş olup, Gölbaşında 75000, Konya yolu boyunca 38540, Haymana yolunda nüfus sayısını esas alarak, bölgede toplam nüfus hizmet verebilecek kapasitede planlanmıştır (Anonim 1999).Bu proje 1997 yılında tamamlanmıştır. Mogan Gölü nün havzası 925 km 2 olup bu havzada, yağışlar dereler vasıtasıyla toplanmaktadır. Gölün su kotu regülatör yapısı vasıtasıyla kontrol edilmekte, açık kanal vasıtasıyla da Eymir Gölü ne fazla su deşarj edilmektedir. Bu havza İmrahor Vadisi ve İncesu Deresi ile Ankara Çayı na bağlanmaktadır. Anılan bölgedeki dere ıslah çalışmaları ASKİ tarafından yürütülmektedir (Anonim 2002). Gölbaşı ilçesi pis su kanalizasyon kollektör hattı projesi tamamlanmadan önce ilçenin içinden geçen Sukesen deresiyle göle yüksek oranda kirletici ulaştırdığı bildirilmiştir (Pulatsü ve Aydın 1997). Sukesen deresine yönelik ıslah çalışmaları kapsamında ise derenin iki yanına beton istinat duvarları yapılmıştır. Sukesen deresinin sızdırmasız 4

15 foseptikli Örencik ve Yurtbeğli köylerinin atık sularını toplayarak göle ulaştırdığı ve Örencik teki taşocaklarının derenin suyunu kullanıp, yoğun askıda katı miktarı ile tekrar dereye verdikleri belirtilmektedir. Bu nedenle derenin gölün kirlenmesindeki rolü devam etmektedir Gölde Restorasyon Önlemleri Öncesi Yapılan Son Çalışmalar Pulatsü ve Aydın (1997) tarafından gölde yaklaşık on yıl önce yapılan bir çalışmada, ortalama toplam fosfor konsantrasyonu 1992, 1993 ve 1994 yılları için sırasıyla 14.49, ve mg/m 3 bulunmuştur yılında Mayıs, 1994 yılında ise Nisan ayında hem toplam fosfor hem de klorofil-a konsantrasyonu minimum değerdedir (şekil 2.1.). Toplam inorganik azot konsantrasyonu ise 1992, 1993 ve 1994 yılları için sırasıyla 0.358, ve mg / l olarak belirlenmiştir. Şekil 2.1. Mogan Gölü nde toplam fosfor ve klorofil a nın mevsimsel değişimi (Pulatsü ve Aydın 1997) 5

16 Mogan Gölü nde Mart 1997 Nisan 1998 tarihleri arasında yapılan bir araştırmada, gölün yıllık toplam fosfor konsantrasyonu ortalama 63µg / l, klorofil a konsantrasyonu 8.47µg / l bulunmuştur (şekil 2.2, 2.3.). Gölün yüksek Secchi derinliği ( göl tabanı) ve tüm gölü kaplayan su bitkileriyle, makrofitlerin baskın olduğu berrak su özelliğinde olduğu; makrofitlerin üzerinde yaşayan epifitlerin yüksek besin tuzu kullanımının fitoplankton biyokütlesini sınırlamada önemli bir etmen olduğu belirtilmiştir (Burnak ve Beklioğlu 2000). Şekil 2.2.Toplam fosfor ve toplam çözünmüş ortofosfatın mevsimsel değişimi (Burnak ve Beklioğlu 2000). Şekil 2.3. Secchi derinliği ve klorofil a konsantrasyonundaki değişimler (Burnak ve Beklioğlu 2000). 6

17 Muhametoğlu vd (2002), Ankara için önemli bir rekreasyonel alan olan Mogan Gölü ne besin ve diğer kirleticilerin girişinin evsel ve endüstriyel atıksu deşarjlarına ek olarak buraya akan derelerin yataklarından ve tarım arazilerinden taşıdığı maddelerle olduğunu bildirmişlerdir. Gölün restorasyonu ve kirliliğinin kontrolünde en uygun yönetim planının belirlenebilmesi için hidrodinamik ve su kalitesi modelleme teknikleri kullanılan araştırıcılar, göle allokton ve autokton besinlerin girişini kontrol etmek için yönetim senaryoları planlanmış ve test etmişlerdir. Fosfor ve azot yüklemesinin azaltılması, allokton besin girişinin kontrolünde esas test elementleridir. Senaryo analizleri, eğer makrofit gelişimi kontrolsüz ise, kaynaklardan fosfor ve azot yüklemesinin azalmasının ötrofikasyonda önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Senaryolar, autokton besin girişi kontrolü için makrofit hasadı ve sedimenin taranmasını değerlendirmiştir. Yalnızca sedimenin taranması, Mogan Gölü nün su kalitesi gelişimi için en fazla destekleyici durum olduğu ve buraya yayılan kirliliğin kontrolünün gölün su kalitesi gelişiminde gerekli olan sonuç basamağını oluşturduğu belirtilmiştir (Anonim 2002) Dış Kaynaklı Yüklemeye Karşı Göllerin Tepkisine İlişkin Çalışmalar Fosfor, doğada canlılar aleminde (biyosfer), bitki ve özellikle hayvanların gövde yapısında (hücre ve dokular) bulunan önemli bir elementtir. Bir gölün biyolojik verimliliği taşıdığı eriyik yada yüzer haldeki fosfora ve fosforlu maddelere bağlıdır (Erençin ve Köksal 1981).Wetzel (1983) tarafından bildirildiğine göre, bir çok göl verimli olmaya başlayınca bu olayın temel nedeninin artan fosfor yükü olduğu düşünülmektedir. Dış kaynaklı fosfor girdileri, yüzey akışları, yağışlar ve insan aktiviteleri sonucu oluşan suni yükten kaynaklanmaktadır. Ancak sözü edilen besin elementi girdilerinin azalması durumunda sistemin buna olan tepkisi de önemlidir. Ötrofikasyonun kontrolünde fosfor girdileri üzerinde yoğunlaşan girişimler, genellikle nokta kaynakların kontrol edilmesi prensibine dayanmaktadır. 7

18 Mineral kaynaklı gübrelemenin uygulandığı zirai faaliyetler ile yoğun çiftlik hayvanı barındıran çiftliklerden olan hayvansal kökenli atıkların, yüzey akışları ile Kuzey Denizi ne ulaşarak bu ekosistemin gittikçe kirlendiği belirtilmektedir. Kuzey Denizi nin artan azot ve fosfor yüklerine maruz kalmasının, fitoplankton patlamalarına yol açtığı ve bu alg patlamaları sırasında balık ve kabuklu su ürünlerini öldürebilen toksinler bırakıldığından söz konusu azot ve fosfor yükünün azaltılması gerektiği bildirilmektedir (Oenema 1991). Nalewajko ve Lee adlı araştırıcılar da Superior Gölü nde dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılması ile gölde ötrofikasyonun kontrol edildiğine dikkati çekmişlerdir (Cole 1983). Dokulil ve Janauver (1989), Tuna Nehri nin yükselen sularını kontrol etmek amacıyla kurulan kanal benzeri yeni Tuna sisteminin besin düzeyini incelemişler, yüksek miktarlı besin elementi girişinin ötrofikasyona ve alg ile makrofit biyomasında artışa neden olduğunu bildirmişlerdir. Bu olayı önlemek içinse iki yol önermişlerdir. Birincisi yüksek fosfor konsantrasyonu içeren fabrika atık sularının nehire boşalmasını engelleyen yasal düzenlemeler yapmak, ikincisi özellikle Neue Donau sisteminin güney bölümünde yoğun bir şekilde görülen makrofitlerin uygun bir şekilde yönetimini sağlamaktır. Zira yüksek miktarda fosfor içeren makrofitlerin sistemden zamansız uzaklaştırılmasıyla ölen makrofitlerden dolayı tekrar ortama yüksek oranda fosforun geri dönmesi söz konusudur. Ontraio Gölü ne (Kanada) uygulanan fosfor yönetim statejilerinden; göle gelen yıllık fosfor yükünün azaltılması uygulamalarının etkili olduğu, özellikle bahar dönemi toplam fosfor konsantrasyonlarında düşme gözlendiği belirtilmiştir yılında ton/yıl olan toplam fosfor yüklemesi, 1982 de 8900 ton/yıla indirgenmiş, bahar dönemi gölün TF konsantrasyonu, 1973 yılında maksimum 30.6 µg/l iken, 1982 de 12.8 µg/l ye düşmüştür (Stevens ve Neilson 1987). Beklioğlu vd (1999) tarafından küçük, sığ ve hipertrofik bir göl olan Mere Gölü nde (Kuzeybatı İngiltere) yapılan çalışmada; bir atıksu arıtım ünitesi çıktı sularının göle deşarjının önlenmesinden önce ve deşarjın kesilmesini izleyen üç yıl içerisinde, gölün toplam fosfor bütçesi ve çözünmüş inorgonik azot konsantrasyonları belirlenmiştir. Atık 8

19 su arıtım ünitesi çıktı suları, 1935 yılından 1991 e kadar doğrudan göle verilmiş ve deşarj esnasında göl içi toplam fosfor konsantrasyonu 2.25 mg/l olarak saptanmıştır. Deşarjın kesilmesinden sonraki üç yılda ise, sırasıyla ve mg/l olarak bulunmuştur (çizelge 2.2.). Atıksu arıtım ünitesi çıktı sularından gelen ve toplam dış kaynaklı girdilerin yüzdesi olarak %98 olan kirletici girdi oranı, çıktı sularının uzaklaştırılmasından sonra % 83 e düşmüştür. Atıksu arıtım ünitesi çıktı suları uzaklaştırma öncesi fosforun en önemli kaynağı ve 730 kg/ yıl iken, deşarjın önlenmesinden sonra (uzaklaştırma sonrası) 10.7 kg / yıl a düşmüştür. Çizelge 2.2. Mere Gölü ndeki bazı kimyasal özelliklerin restorasyon öncesi ve sonrası değişimi (Beklioğlu vd 1999). Uzaklaştırma öncesi Uzaklaştırma sonrası (Haz Haz. 1991) (Haz.1991-Haz.1992) (Haz ) (Haz Hz.1994) Toplam fosfor (µ g/l) 2245± ± ± ± 200 Nitrat (µ g/l) 420 ± ± ± ± 280 Amonyum (µ g/l) 3390± ± ± ± 96 Çözünmüş oksijen(mg /l) < ± 1.6 7,35± ± 0.8 Klorofil a (µ g/l) 6 ± ± 28 6 ± 10 14± 16 Barbieri ve Mosello (1992), Lugano Gölü nün (İsviçre) kuzey ve güney bölümlerinde son 50 yılda yapılan ve suyun kimyasal özelliklerini içeren çalışmaları incelemişler ve kimyasal bulgularla göle kuzey ve güney havza alanından gelen azot ve fosfor yükü ilişkisini tartışmışlardır. Gölün her iki bölümü de, havzada son 50 yıldaki yoğun populasyon ve endüstriyel aktiviteler sonucu besin düzeyi açısından değişikliklere uğramıştır yılından beri fosfor yükünün azaltılması yolundaki girişimler, göl suyunun kimyasal ve biyolojik özelliklerinde iyileşmelerle sonuçlanmıştır. Fosfor yükündeki indirgenmeye bağlı olarak toplam ortofosfat ve toplam fosfor konsantrasyonundaki değişimler şekil 2.4. de sunulmuştur yılları arasında gölün kuzey havzasında fosfor yükü 60 ton/yıl değerinden 20 ton/yıl güney havzasında ise 120 den 60 ton / yıl değerine düşürülmüştür. Fosfor yükündeki indirgenme sonucu, gölün kuzey bölümünde aynı periyodda toplam fosfor 9

20 konsantrasyonu 81 µ/l den 64 µ/l ye inmiştir. Aynı dönemde güney havzadan gelen ve 150 den 100 ton/yıl şeklinde azalan fosfor yükündeki değişim, göl suyunda da toplam fosfor değerinin 130 dan 89 µg/l ye düşmesiyle sonuçlanmıştır. Araştırma bulgularına göre; gölün fosfor konsantrasyonun da µg/l ye düşmesi için gölün kuzey ve güney havzalarından gelen fosfor yükünün de 18 ve 22 t/yıl a düşürülmesi gereklidir (Barbieri ve Mosello 1992). Şekil 2.4. Lugano Gölü nde ortalama toplam ortofosfat (a) toplam fosfor (b) konsantrasyonlarındaki (µg/ l) değişimler; m: (o), m ( ), m ( ) (Barbieri ve Mosello 1992). İsveç te alanları km 2, ortalama derinlikleri m arasında değişen üç bölümden oluşan Ringsjön Gölü nde, yıllarında besin elementi yükü ve su kimyasındaki değişimler (ph, toplam ortofosfat, toplam fosfor, Kjeldahl azotu, nitritazotu, nitrat-azotu, toplam azot, klorofil-a konsantrasyonu ve Secchi derinliği) ele alınmıştır lı yılların sonundan 1970 li yılların başına kadar Secchi derinliğinde azalma, fosfor ve klorofil a konsantrasyonlarında artış gözlenmiştir. Göl koşullarını 10

21 iyileştirmek için, 1970 li yılların sonunda yeni su arıtım teknikleri uygulanmış; birkaç yıl sonra ise göle gelen besin elementi yükünü azaltmak için çiftçilere gübre kullanımı hakkında önerilerde bulunulmuştur lı yıllardan itibaren evsel ve tarımsal faaliyetler sonucu ötrofikasyona uğrayan gölde, 1980 li yılların başında besin elementi azaltma programı başlatılarak 30 ton/yılı aşan dış kaynaklı fosfor yükü 10 ton/yıla düşürülmüş ancak 1980 li yılların başında fosfor ve klorofil a konsantrasyonlarında düşme görülmüşse de Secchi derinliğinliğinde bir artış gözlenmemiştir (Bergman 1999) yılında ise sazangil azaltma programı ( biyomanipulasyon) uygulanmış ve balık stoğunun % i gölün iki bölümünden uzaklaştırılmıştır (Bergman vd 1999). Washington Gölü nde, 1995 yılında gözlenen yoğun Oscillatoria rubescens patlamasının, gölün havza alanındaki nüfus artışı ve buna bağlı olarak besin elementlerinin katkısından kaynaklandığı belirtilmiştir (Edmondson 1961). Düşük toplam fosfor konsantrasyonuna (<50 µg/l) sahip göller, fosfor yüklemesine karşı oldukça hassastırlar. Çünkü toplam fosfor konsantrasyonundaki artış klorofil konsantrasyonundaki değişim oranını hızlandırır. Hiperötrofik (toplam fosfor konsantrasyonu >1000 µg/l) ve ötrofik göllerde ise fosfor girişinin azalması, klorofil konsantrasyonu üzerinde çok az etkiye sahiptir (Mc Cauley vd 1989). Hollanda da besin yükü indirgeme programları ve buna bağlı olarak ötrofikasyondaki değişimleri belirlemek amacıyla yıllarına ilişkin olarak 231 gölün ışık geçirgenliği, klorofil-a, toplam fosfor ve toplam azot verileri istatistiki yöntemlerle değerlendirilmiştir. Nehirlerle göllere taşınan besin (azot, fosfor) girdisinin önemli ölçüde azaltılması sonucu, fosfor yükündeki indirgenme %55, azot yükündeki indirgenme ise %20 olarak bulunmuştur. Bunun nedeni ise, azot yükünün tarımsal faaliyetler gibi yaygın kaynaklardan köken alması ve evsel atık suların arıtılmasında azottan çok fosforun dikkate alınmasıdır. Ancak fosfor yükü indirgenmesi sonucu, fosfor dışındaki parametrelerde (ışık geçirgenliği, klorofil-a ve azot konsantrasyonu) beklenilen düzeyde iyileşme belirlenmemiştir (Molen ve Portielje 1999). 11

22 Bootsma vd (1999), 700 m lik bir alanı kapsayan göl, kanal, sulak alan gibi farklı ekosistemlerden oluşan Naardermeer rezervinde (Hollanda), iç ve dış kaynaklı girdiler sonucu, fosfat, nitrat ve amonyum derişimlerinde yıllara bağlı artışlar ve akvatik vejatasyonda azalma tespit etmişlerdir. Bu alandaki Grote Meer Gölü nde biyoçeşitlilik kaybını önlemek için 1986 yılında göle gelen lokal besin kaynakları durdurulmuş, de ekosistemdeki iki gölden sediment uzaklaştırılmıştır yılında uygulanmaya başlanan restorasyon önlemleri kapsamında, aynı yıl 0.13 mg/l olan fosfat konsantrasyonunun, 1995 yılında 0.10 mg/l nin altına, mg/l arasında değişen nitrat konsantrasyonunun ise 0.2 mg/l nin altına düştüğü belirlenmiştir. Ancak gölün kuzey bölümünde, dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılmasına bağlı restorasyon işleminin 10 yıllık bir süreçte tek başına istenilen iyileşmeyi sağlamadığı, 1996 yılında başlanan göl sedimentinin uzaklaştırılması işlemiyle başarılı sonuçlar alınabileceği belirtilmiştir. Secchi derinliği, toplam fosfor ve toplam azot konsantrasyonlarında restorasyon öncesi ( ) ve restorasyon sonrası ( ) görülen değişimler, şekil 2.5. de sunulmuştur. Şekil 2.5. Grote Meer Gölü nde yıllarında toplam fosfor (mg/ l) (a) ve toplam azot (mg /l) (b) değerleri (Bootsma vd 1999) Kanada nın ELA bölgesindeki bir gölde yapılan araştırmada, göle olan azot ve fosfor yüklemesinin azalmasına, gölün fosfor miktarı ve alg biyomasının, azot ve karbona göre daha çabuk cevap verdiği bildirilmiştir. Bu durumun nedeni olarak ise akvatik organizmaların, fosfor döngüsünde, karbon ve azot döngüsüne göre daha büyük oranda 12

23 yer alması ile fosforun yine azot ve karbona göre sediment tarafından daha çok tutulması gösterilmiştir (Levine ve Schindler 1989). Sondergaard vd (1999), göllerin dış kaynaklı fosfor yüklemesindeki değişimlere çok hızlı cevap verilebileceği gibi,dış girdilerin azaltılması yönündeki önlemlerin suyun fosfor konsantrasyonunda beklenildiği şekilde bir düşüşe yol açmadığını; bunun nedeninin ise sedimentten salınan fosfordan kaynaklanan iç yükleme olduğunu belirtmişlerdir. Sedimentten fosforun serbest bırakılması şeklinde gelişen iç fosfor yüklemesi, sınırlayıcı faktör olan fosforun sürekli olarak öfotik zondan trofogenik zona teminini sağlar. Bu tip olayların geliştiği göller oldukça büyük primer prodüktiviteye sahiptirler ve plankton populasyonları yoğun olup alg patlamaları yaygındır (Hickman 1980, Riley ve Prepas 1984). Vollenweider e göre, ötrofik göllerin hipolimniyonunda ortaya çıkan anaerobik koşullar altında, sedimentten göl suyuna geri dönen fosfor, ortamdaki fosforun esas kaynağını oluşturmaktadır. Bu geri dönen miktar 10 mg/m 2 /gün dür. Yüklemedeki azalışın, sedimentten suya dönen besin elementi akışını artırması nedeniyle yüklemenin indirgenmesi konusunda atıkların uzaklaştırılması veya alınan ilgili diğer önlemler yarar sağlamamaktadır (Dillon 1974). Bannerman vd tarafından Ontario Göl ünde yapılan bir çalışmada, aerobik sedimentten suya fosfor geçiş miktarının, yıllık dış yükleme düzeyinin %10 u kadar olduğu bildirilmiştir (Quigley ve Robbins 1986). Su sütununa göl sedimentinden olan iç fosfor yüklemesini ölçmek çok zordur. Pekçok göl için nispeten önemsiz olduğu varsayılmasına karşın bazı durumlarda dış yüklemeyi dahi aşabilmektedir (Arthington vd 1989). İç kaynaklı yükleme dış kaynaklı yüklemeye göre oransal olarak daha fazla ise, dış kaynaklı besin yükünün azaltılması işlemi tek başına yeterli olmamaktadır (Bootsma vd 1999). 13

24 Macaristan da Kis Balaton Rezervuarı nda besin elementi yükleri detaylı çalışmalarla kontrol altına alınmaya çalışılmış ancak iç kaynaklı fosfor yükünden dolayı su kalitesindeki iyileşmenin uzun bir süreci kapsayacağı vurgulanmıştır (Szilaygi vd 1990). Gölün besin düzeyi, fosfor yükü azaltma etkinliğini belirlemede ana faktördür. Yüksek düzeyde ötrofik göllerde, sedimentten fosfor salınımı gölün fosfor düzeyindeki değişimleri olumsuz yönde etkiler. Yıllık ortalama toplam fosfor konsantrasyonunun 100 mg/m 3 den fazla olduğu durumlarda, indirgenme oranı %60 dan fazla olmadıkça restorasyon amaçlı bir iyileşmeden söz edilemeyeceği belirtilmiştir (Marsden 1989). Dış kaynaklı fosfor yükünün indirgenmesi, alg biyomasındaki azalmayı belirlemede ana faktördür. Yükteki küçük indirgenmelerin tespit edilebilir değişimlere yol açmaması da söz konusudur. İsveç teki Sillen Gölü ne gelen dış kaynaklı fosfor yükü 1972 yılında % 30 oranında azaltılmışsa da bu girişimlerin 1975 yılında göle ilişkin bir iyileşmeyle sonuçlanmadığı belirtilmiştir. Dış kaynaklı fosfor yükündeki indirgenme oranının %20 den az olduğu durumlarda su kalitesine ilişkin önemli iyileşmeler gözlenemediği; gölün besin düzeyinde istenilen değişimlere ulaşabilmek için bu oranın %70 den fazla olması gerektiği bildirilmiştir (çizelge 2.3.) (Marsden 1989). Primer prodüksiyonu sınırlayıcı elementin fosfor olduğu durumlarda ise toplam azot toplam fosfor oranının (TA:TF) yükteki azalmayı tayin etmede daha belirgin bir araç olduğu bildirilmiştir (Marsden 1989). Hollanda da birbiriyle bağlantılı üç sığ gölde (Loosdrecht Gölleri) restorasyon önlemleri öncesi dış kaynaklı fosfor yükü 2 g/m 2 /yıl olarak belirtilmiştir döneminde göllerin etrafındaki yerleşim birimleri kanalizasyon sistemine sahip olup göllere arıtılmamış bir evsel atık su girdisi söz konusu değildir den itibaren Vecht Nehri nden göllere su seviyesini korumak için temin edilen fosforca zengin su, Amsterdam Rhine kanalından gelen suyla değiştirilmiş ve göle boşaltılmadan önce fosfordan arındırılmıştır. Atıksu deşarjının önlenmesi ve su seviyesinin fosforun 14

25 uzaklaştırıldığı suyla kontrol edilmesi gibi restorasyon önlemleri sonucu aynı yıl dış kaynaklı fosfor yükü 0.3 g/m 2 /yıl olarak belirtilmiştir. Fosfor yükündeki indirgenmeye karşı ekosistemin tepkisi klorofil a toplam fosfor ilişkisi esas alınarak tartışılmıştır. Dikkate alınan göllerden yalnız birinde, yılları boyunca toplam fosfor ve klorofil a konsantrasyonları önemli ölçüde düşmüştür. Dış kaynaklı fosfor yükünün azaltıldığı ötrofik göllerde iyileşme sürecinin, iç kaynaklı fosfor yüküyle ilgili çeşitli işlemler nedeniyle geciktirilebileceği vurgulanmıştır (Liere vd. 1990). Çizelge 2.3. Yıllık klorofil-a ve toplam fosfor konsantrasyonlarının düşmesi için fosfor yüklemesinde gereken indirgenme oranları (Marsden 1989) Besin düzeyi Hipertrofik Ötrofik Mesotrofik Oligotrofik Klorofil-a (mg/m 3 ) İndirgenme oranı %67 %66 % 67 Toplam fosfor konsantrasyonu (mg / m 3 ) Yükteki indirgenme %76 %75 %76 Oranı Maksimum derinliği 3m ve alanı 630ha olan Luknajno Gölü (Polonya) tarımsal faaliyetlerin yoğun olduğu havzasından etkilenmiştir. Havzadan göle pompalanan drenaj sularının toplam hacmi 2.84 x 10 6 m 3 olup göl hacminin %65 ine eşdeğerdir. İlkbahar ve sonbaharda drenaj suları azot bakımından (özellikle nitrat) oldukça zengin olup N : P oranı ilkbaharda 57, yazın ise aynı oran 10 olarak ( drenaj suları nispeten daha çok fosfor içermektedir) bulunmuştur. Sert sulu olan gölde, fosforun kalsiyum 15

26 karbonatla birleşip çökmesi söz konusu olsa da sedimentte fosforun önemli düzeyde birikimine rastlanmamıştır (Kufel ve Kufel 1997). Dış kaynaklı besin yükünün azaltılmasına özellikle derin göllerin hızlı bir şekilde cevap verdiği belirlenmiştir. Sığ göller ise, dış kaynaklı yüklemenin indirgenmesine daha uzun süreçte tepki vermektedirler. Gecikmiş iyileşme durumu, homeostatik mekanizmalardan büyük ölçüde gecikmiş balık komunite değişiklikleri ile makrofitlerin tekrar ortaya çıkmasından ve fosforun salınımından kaynaklanabilir (Beklioğlu vd 1999). Kuzeybatı İngiltere de antropojenik ötrofikasyona uğrayan, alanları ve derinlikleri farklı, jeokimyasal yapıları gereği toplam fosforca zengin üç göle (Mere, Little, Rostherne Gölleri) ulaşan kanalizasyon atık sularının yönü 1991 yılında değiştirilmiştir. Bu işlemi takiben, diğer iki göle göre deşarjın daha üst bölümünde kalan Mere Gölü nün (15.8ha max. derinlik : 8.1m) su kimyasında ve ekosistem yapısında bir değişiklik olmazken, Little Mere Gölü nde (2.5ha, max. derinlik: 2.6m) toplam fosfor ve toplam filtre edilebilir fosfor düzeylerinde belirgin bir düşme tespit edilmiştir. Diğer iki göle göre daha derin ve büyük olan Rostherne Mere Gölü nde (31ha, max. derinlik: 31m) ise, restorasyondan sonraki ilk dört yılda ( ), klorofil a konsantrasyonunda bir değişiklik olmamasına karşın, son iki yılda toplam fosfor konsantrasyonunda belirgin bir düşme görülmüştür. Ayrıca bu araştırmada suyun alıkonma sürelerinin farklı olduğu derin göllerin fosfor yükündeki indirgenmeye karşı olan tepkileri de incelenmiş; suyun tutulma süresinin kısa olduğu göllerin fitoplankton düzeyini havzadan gelen fosfor yükünün etkilediği, bu sürenin uzun olduğu göllerde havzadan göle ulaşan fosfor yükünün fitoplankton miktarına bir katkısının olmadığı sonucuna varılmıştır (Moss vd 1997). Alanı 135 hektar ve ortalama derinliği 6.3m olan Feldberger Haussee Gölü (Almanya),mayıstan eylüle kadar tabakalaşma göstermekte ve bu periyod esnasında hipolimniyon tabakası anoksik hale gelmektedir. Hidrolik alıkonma süresi yaklaşık 5 yıl olan göl, li yıllarda kanalizasyon atık sularının göle boşaltılması sonucu ötrofikasyona uğradığı bildirilmiştir. (dış kaynaklı yük: gTF/m 2 /yıl) yılında atık suyun gölün drenaj alanından uzaklaştırılması ile dış kaynaklı fosfor 16

27 yükünde %90 lık bir kayıp olmuştur. Bununla birlikte, 1985 yılında başlanan biyomanipulasyon çalışmalarına kadar su kalitesinde bir iyileşme belirlenememiştir. Biyomanipulasyon ertesi, Secchi derinliği, toplam fosfor, amonyum ve nitrat değerlerinde belirgin ölçüde düşme görülmüştür (Mehner vd 2001). Nixdorf ve Deneke (1997), Almanya da morfometrik özellikleri farklı 12 gölde yürüttükleri çalışmada, çok sığ göllerin (maksimum derinlik < 5m) sabit ve yeterli ışık nedeniyle kullanılabilir fosforu fitoplankton biomasına dönüştürmede daha etkin olduğunu, bu nedenle söz konusu göllerin azaltılan besin yüklerine karşı verdikleri tepkinin başarısız olduğunu bildirilmişlerdir. Dar bir kanalla Ontario Gölü ne bağlanmış olan küçük ve sığ (0.75mi 2, ortalama derinlik 7 ft) Long Gölü besin düzeyinin, gölün drenaj alanındaki kaynaklardan Northup Deresi nin taşıdığı azot ve fosfor yükü nedeniyle 1990 yılında hiperötrofik olduğu belirtilmiştir. Dere sularının fosfor yükü, arıtım ünitesi kurularak azaltılmışsa da kanaldaki sediment partiküllerine yapışmış fosforun sedimentte biriktiği ve kimyasal reaksiyonla su sütununa yavaşça tekrar döndüğü ya da taşkın, fırtına gibi sedimentin karışmasına neden olan olaylar sonucunda fosforun sedimentten hızla salınabildiği bildirilmiştir (Sherwood 1999). Ekholm vd (1997), zirai faaliyet çıktı sularıyla yüklenmiş sığ bir gölün (Pyhajarvi Gölü, Finlandiya) besin elementleri derişimlerine, iç ve dış kaynaklı yüklemenin etkilerini araştırmışlardır. Gölün girdi ve çıktılarına ilişkin 13 yıllık ölçüm değerleri kullanılarak uzun dönemli toplam fosfor ve toplam azot dengeleri hesaplanmıştır. Dış kaynaklı yükleme, kütle dengesi modeli ile belirlenmiş; dış yükün %80 den fazlasının gölde alıkonduğu saptanmıştır. Kütle denge modeli, dış kaynaklı yüklemenin kısmen göldeki ortalama yıllık besin elementi konsantrasyonu ile düzenlendiğini göstermiştir. Bu durum besin elementlerinin etkin bir şekilde alıkonmasına karşın muhtemelen iç kaynaklı yüklemeden dolayıdır. Gölde tarımsal faaliyetler ve hayvansal üretimden kaynaklanan dış kaynaklı fosfor ve azot yükünün sırasıyla % 55 ve % 33 oranında bir paya sahip olduğu bulunmuştur. Gölde toplam fosfor konsantrasyonu mevsimsel ve 17

28 yıllık olarak değişim göstermiştir. Buz olmayan dönemde, toplam fosfor konsantrasyonu mg/m 3 arasında değişmiş; mayıs ayında yüksek olan toplam fosfor konsantrasyonu, temmuzda minimuma düşmüştür. Baharda maksimuma ulaşan toplam fosforun göle nehirler tarafından taşınan partiküler materyalden kaynaklandığı, sonbahardaki yüksek toplam fosfor konsantrasyonuna ise iç yüklemenin neden olduğu bildirilmiştir. İsveç in güneyinde ortalama derinliği 3 m olan Finjasjön Gölü nün, 20.Yüzyılın ilk yarısı boyunca Hassleholm şehrinin atık sularının arıtılmadan göle verilmesi sonucu ötrofikasyona maruz kaldığı, 1977 yılında göle giren atık sulara kimyasal arıtım uygulandığı belirtilmiştir. Buna karşın göl kronik ve toksik cyanobakter patlamalarından kurtulamamış ve 1987 yılında sedimentin uzaklaştırılması işlemine başvurulmuştur yılında ise dış kaynaklı besin yükünün azaltılmasına ilaveten besin ağı manipulasyon uygulaması başlatılmış ve fitoplankton biyoması ile iç kaynaklı fosfor yüklemesinde olumlu sonuçlara ulaşılmıştır ( Annadotter vd 1999). Hollanda da birbiriyle bağlantı üç gölden (Langeraar Gölleri) biri olan ve yüksek dış kaynaklı fosfor yüklemesi (>0.9 g/m 2 /yıl ) ile karakterize edilen Geerplas Gölü nde 1986 yılında restorasyon çalışmalarına başlanmış ve göle gelen iç ve dış kaynaklı fosfor yükü azaltılmıştır. Sözü edilen restorasyon önlemleri sonrası dört yıl süreyle su kalite parametreleri izlenmiş; fosfor konsantrasyonları ve turbitide değerlerinde azalma belirlenmiştir da ortalama 0.5 mg/ l olan toplam fosfor derişimi, yıllarında 0.2 mg/l civarında bulunmuştur. Dördüncü yaz döneminden sonra ise, göl sedimentinden yoğun fosfor salınımı (2.0 g/m 2 /yıl) sonucu fosfor konsantrasyonunda hızlı artış saptanmıştır. Alınan önlemler sonucu su kalitesinde beklenen iyileşme sağlanamamıştır. Fosfor ve klorofil a konsantrasyonları ilk üç yıl boyunca azalma göstermişse de daha sonra restorasyon önlemleri öncesi seviyelerine dönmüştür (Van Duin vd 1998). Yüksek düzeyde ötrofik olan yumuşak sulu, ortalama derinliği 6.7 m ve yüzey alanı 38.8ha olan Lingese Rezervuarı nda (Almanya),dış kaynaklı fosfor yükünün azaltılmasına yönelik restorasyon girişimleri, sedimentten salınan fosforun tekrar 18

29 döngüye girmesi nedeniyle istenilen düzeyde başarılı olamamıştır. Kanalizasyon atık sularının göle girişinin engellenmesi işlemine, yüksek akış hızı (suyun alıkonma süresi : 0.3yıl) nedeniyle göl toplam fosfor konsantrasyonları çabuk tepki vermiştir. Restorasyon işleminin gerçekleştirildiği 1993 yılından sonra, göle giren sularda fosfor düzeyi iki yıl içerisinde 370 µg/l den 45 µg /l ye, göl içi toplam fosfor düzeyi 125 µg /l den 60 µg/l ye düşmüştür. Ancak havalandırmaya rağmen, yazın anaerobik sediment yüzey koşulları önlenememiş ve sedimentten salınan fosfor yaz dönemi alg gelişimini desteklemiştir (Scharf 1999). Hollanda da hiperötrofik olan (klorofil a konsantrasyonu: 150 µg/l, toplam fosfor ve toplam azot konsantrasyonları sırasıyla, 0.2 mg/l ve 2.0 mg/l) iki gölde, ötrofikasyon kaynağı olarak deniz tarafından çevrilmiş ve zirai faaliyet yapılan alanlardan sisteme ulaşan yüzey akışları ve sedimentten salınan fosfor miktarının (<1mg/m 2 /gün) artışı gösterilmiştir (Van Huet 1990). Bergman vd (1999), Ringsjön Gölü nde yaptıkları çalışmada; göle 1980 li yıllarda dışarıdan fosfor girdisinin azaltılmasının, sonraki 10 yıllık periyotta, su berraklığının artması konusunda herhangi bir yardımda bulunmadığını tespit etmişlerdir. Gölün doğu havzasındaki balık ölümleri, buna ek olarak cyprinidlerin ortamdan çekilmesi programı (biyomanipulasyon; ), teorinin aksine zooplanktonun biyomasında veya boyutunda herhangi bir indirgenmeye neden olmamıştır. Bu nedenle bu programın pelajik besin zincirinde (0+) balıkların yoğunluğunda artış meydana gelmiş; biyomanipulasyon sonrasında zooplanktona etkisi olmamasına karşın fitoplankton biyoması azalmış, tür kompozisyonunda değişiklik olmuş ve su berraklığı artmıştır da doğu havzasındaki balık ölümlerinden 1 yıl sonra Secchi derinliği 60 cm den 110 cm ye (yaz ortalaması) yükselmiştir. Sonraki yıllarda fosfor yüklemesi artışına karşın su berraklığında da artışlar belirlenmiştir. 19

30 3. MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırma yeri Araştırmanın yürütüldüğü Mogan Gölü Ankara ili sınırları içerisinde il merkezinden yaklaşık 20 km güneyde ve kuzey enlemleri ile ve doğu boylamları arasında deniz seviyesinden 972 m yükseklikte alüvyonal bir set gölüdür yaklaşık 600 hektarlık bir alanı kaplayan gölün uzunluğu m genişliği ise m dir. Göl kuzey güney istikametinde yer almakta olup en derin noktasında kot 968 m olarak tespit edilmiştir. Gölde, yılları arasında yayın balığı ve kerevit populasyonları yok olmuş, turna populasyonu hakim duruma geçerek kadife ve sazan balıklarında azalma görülmüştür (Anonim 1992a, 1992b) İklim Araştırma alanı, genel hatlarıyla Orta Anadolu nun karasal iklim koşullarına sahiptir. Yarı kuraklık, yörenin genel özelliği durumundadır. Yağış, Akdeniz rejimini andırırsa da bol yağışlar ilkbahardadır. Yörede kış sıcaklıkları düşük, yaz sıcaklıkları yüksektir (Anonim 1992b). Ankara ili ve yöresinde çok değişik bir yağış rejimi görülmekte olup yıllık ortalama yağış miktarı 377,4 mm dir. Çalışma alanına çok daha yakın olan İkizce de bulunan istasyona ait 21 yıllık ( ) yağış verilerine göre ise bu değer 401,10 mm olarak saptanmıştır. Ortalama kar yağışlı günlerin sayısı 14 gün/yıl, yıllık nem oranı ise % 60 tır. Yıllık buharlaşma miktarı 1348,4 mm dir (Anonim 1992b) Jeoloji Mogan Gölü su toplama havzası içerisinde görülen birimler genellikle Neojen birimlerdir. Yöredeki en yaşlı birimler Paleozoik yaşlı metamorfik şişt ve grovaklardır. 20

31 Çalışma alanı çevresindeki volkanik kayaçlar daha çok havzanın doğusunda yer almaktadır (Anonim 1992a) Su kaynakları ve hidroloji Özel Çevre Koruma Bölgesi içerisinde 12 adet dere bulunmasına karşın, Mogan Gölü nü devamlı besleyen ve bol su taşıyan dereler yoktur. Yaz aylarında çoğunluğu tamamen kuruyan derelerin, kış ve ilkbahar mevsimlerinde meydana gelen şiddetli yağışlarla debileri artar (Anonim 1992a). Göle önemli sayılabilecek sadece iki yerden dere girişi vardır. Bunlardan biri güneyde yeralan drenaj kanalıdır. Diğeri ise, göle kuzeybatıdan giren Virancık (Sukesen Gerder ) deresidir. Bunun dışında göl yerel akışlarla beslenir. Gölün kuzey sınırında taşkın koruma amaçlı bir regülatör inşa edilmiş olup sular buradan göl ayağı aracılığıyla Eymir Gölü ne geçer. Mogan ve Eymir Gölleri arasındaki kot farkı nedeniyle yüzey suyu akımı Eymir Gölü ne doğrudur (Anonim 1992b) Sedimentasyon 1967 ve 1990 tarihli hidrografik haritalardan yapılan değerlendirmelere göre 23 yıl boyunca birikmiş olan sediment miktarı m 3, yıllık ortalama verim m 3 ve ortalama verimin 91.0 m 3 / km 3 / yıl olduğu bildirilmektedir (Anonim 1992b) Araştırma alanında ve laboratuvarda kullanılan araçlar - Ruttner su alma cihazı, plastik bidonlar, - Işık geçirgenliğinin tespiti için 20 cm çapında Secchi diski, - Çözünmüş oksijen ile su sıcaklığı ölçümlerinde kullanılan YSI 51B Model oksijenmetre, - Tampon çözeltilerle kalibre edilmiş dijital phmetre, nm dalga boylarında okuma yapabilen spektrofotometre ( Coleman 55), 21

32 3. 2. Yöntem Araştırma, saha ve laboratuvar çalışması olmak üzere iki aşamada yürütülmüştür Saha çalışması Su örneklerinin alınması Araştırma, gölde seçilen iki istasyonda (şekil 3.1.), 2001 yılının Kasım Aralık, 2002 yılının Ocak Ekim ayları arasında bir yıl süreyle yürütülmüştür. Birinci istasyon: Gölün kuzeyinde, Ankara Haymana Karayolu tarafında bulunan Atatürk Sahil Parkı nın m açığı, İkinci istasyon: Petrol Ofisi Dinlenme Tesisleri sahilinin yaklaşık 150 m açığı, Göle ayda birkez gidilerek, belirtilen iki istasyondan su örnekleri, yüzey (0,5m) ve dipten (1,5 m) olmak üzere iki farklı derinlikten alınmıştır Laboratuvar çalışması Su örnekleri analiz yöntemleri Fosfor fraksiyonlarının tayini Göl suyu örneklerinde toplam fosfor, toplam ortofosfat, toplam filtre edilebilir ortofosfat, partiküler inorganik fosfor, konsantrasyonları belirlenmiştir. 22

33 Şekil 3.1. Mogan Gölü ve seçilen örnek alım istasyonları 23

34 Fosfor analizleri genellikle iki işlem kademesinden oluşur: - Analizlenen fosfor formunun çözünen ortofosfata dönüştürülmesi, - Çözünen ortofosfatın kolorimetrik tayini. İlk kademede (sindirme işlemi) persülfatla parçalama tekniği kullanılmış, parçalanmayı takiben serbest hale geçen ortofosfat askorbik asit metodu ile tayin edilmiştir (APHA 1975). Filtre edilebilen çözünmüş ve filtre edilemeyen (partikül haldeki) fosfatların birbirinden ayrılması, su örneklerinin Whatman GF/C (0.45 µm lik) membran filtreden geçirilmesiyle sağlanmıştır. Partiküler inorganik fosfor, toplam ortofosfat konsantrasyonundan toplam filtre edilebilir ortofosfat değerleri çıkarılarak hesaplanmıştır (Kronvang 1992) Klorofil -a tayini Klorrofil-a tayininde, spektrofotometrik metot kullanılmıştır (Vollenweider 1974). Metot örnek suyun Whatman GF/C membran filtreden süzülmesi, asetonla ekstrakte edilmesi ve ekstraktın optik yoğunluğunun spektrofotometrede 630, 645 ve 665 nm dalga boylarında absorbansının okunması esasına dayanmaktadır Azot fraksiyonlarının tayini Amonyak azotu: Amonyum iyonunun bazik ortamda Nessler reaktifi ile vermiş olduğu 24

35 sarı rengin konsantrasyonuna bağlı renk şiddeti spektrofotometre yardımıyla 425 dalga boyunda ölçülmüştür (Anonim 1977). Nitrit azotu: Örnekteki nitrit iyonları ile sülfanilik asidin diazolanması sonucu oluşan diazo bileşiğinin alfa naftilamin ile verdiği kırmızı renk kolorimetrik olarak spektrofotometre yardımı ile 520 dalga boyunda ölçülmüştür (Anonim 1977). Nitrat azotu: Örnekteki nitrat iyonları ile brucine arasındaki reaksiyon sonucu oluşan sarı renk kolorimetrik olarak, spektrofotometre yardımıyla 410 dalga boyunda ölçülmüştür (Anonim 1977). Toplam inorganik-azot: amonyum- azotu ile nitrit ve nitrat-azotu konsantrasyonlarının toplamına eşittir (Fraser ve Trew 1990) Fiziksel ve bazı kimyasal parametrelerin tayini Su örneklerinin alımı sırasında, ışık geçirgenliği, su sıcaklığı, çözünmüş oksijen ve ph değerleri ölçülmüştür. Işık geçirgenliği : 20 cm çapındaki Secchi diskiyle tespit edilmiş, Secchi diskinin gözden kaybolduğu ve tekrar göründüğü derinliklerin ortalaması alınarak m cinsinden kaydedilmiştir. Sıcaklık ve çözünmüş oksijen miktarı: -5 C ile + 45 C arasındaki sıcaklıkları 1 C hassasiyetle, 0 ppm ile 15 ppm arasındaki çözünmüş oksijen değerlerini ± 0.2 ppm hassasiyetle ölçen taşınabilir YSI 51 B Model oksijenmetre kullanılarak saptanmıştır. 25

36 ph ölçümleri: Ölçüm aralığı 0 14, hassasiyeti 0.01 olan laboratuvar tipi dijital phmetre ile belirlenmiştir İstatistiki analizler Mogan Gölü ne ait verilerin değerlendirilmesinde kullanılan istatistiki analizler; varyans analizi ( ANOVA), Duncan testi, istatistik paket programları ise Minitab ve Mstat tır. Araştırmada kullanılan tüm istatistiki hesaplamalar ve kontroller, Düzgüneş vd (1983) nin belirttiği esaslara göre yapılmıştır. 26

37 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Fosfor Fraksiyonlarına İlişkin Sonuçlar Fosfor fraksiyonlarından toplam fosfor, toplam ortofosfat ve partiküler inorganik fosfor değerlerinin ortalamaları bakımından yapılan varyans analizi sonuçlarına göre, ay*istasyon ve ay*derinlik interaksiyonları, toplam filtre edilebilir ortofosfat konsantrasyonu dikkate alındığında ise ay*istasyon interaksiyonu önemli (p<0.05) olduğundan, ayların karşılaştırılması her istasyonda ayrı ayrı yapılmıştır (çizelge 4.1., 4.2.) Toplam fosfor Toplam fosfor konsantrasyonları ortalamaları bakımından yapılan varyans analizi sonucunda, aylar arası farklılık istasyonlarda değişim göstermiştir (p< 0.05). Buna bağlı olarak yapılan Duncan testine göre, veriler değerlendirilirken I. istasyonun aylara bağlı değişimi ile ikinci istasyonun toplam fosfor değerlerinin aylara bağlı değişimi ayrı ayrı ele alınmıştır. Araştırma periyodunda en yüksek ortalama fosfor değeri eylül ayında 2. istasyonda ±0.54 mg/m 3 düzeyinde, en düşük konsantrasyon ise aralık ayında 1. istasyonda 27.34± 0.43 mg/m 3 olarak saptanmıştır(çizelge 4.1.) Toplam ortofosfat Araştırma süresince en yüksek ortalama toplam ortofosfat değeri eylül ayında 2. istasyonda 38.58±0.01 mg/m 3 olarak, en düşük ortalama değer ise aralık ayında 1. istasyonda ± 0.06 mg/m 3 düzeyinde bulunmuştur (çizelge 4.1.). 27

38 Toplam filtre edilebilir ortofosfat Araştırma süresince her istasyonda aylara göre Duncan testi ile bu parametrenin sonuçları karşılaştırılmış ve en yüksek ortalama toplam filtre edilebilir ortofosfat konsantrasyonu eylül ayında 2. istasyonda (23.76 ± 0.04 mg/m 3 ), en düşük ise kasım ayında yine 2. istasyonda (7.26 ± 0.01 mg/m 3 ) olarak belirlenmiştir (çizelge 4.2.) Partiküler inorganik fosfor Çizelge 4.2. de görüldüğü gibi bu özellik bakımından en yüksek ortalama değer temmuz ayında 1. istasyonda (15.75 ± 0.07 mg/m 3 ) iken, en düşük ortalama değer ekim ayında 1. istasyonda (6.90 ± 0.06 mg/m 3 ) bulunmuştur Azot Fraksiyonlarına İlişkin Sonuçlar Azot fraksiyonlarından amonyak azot, nitrat-azotu ve toplam inorganik azot değerlerinin ortalamaları bakımından yapılan varyans analizi sonuçlarına göre, ay*istasyon ve ay*derinlik interaksiyonları önemli olduğundan (p<0.05) olduğundan, ayların karşılaştırılması her istasyonda ve her derinlikte ayrı ayrı yapılmıştır. Çizelge 4.3. de görüldüğü gibi bu interaksiyonlardan ay*derinlik tercih edilmiştir. Nitrit-azotu konsantrasyonu esas alındığında ise, ay*istasyon*derinlik interaksiyonu önemli (p<0.05) bulunmuş ve ayların karşılaştırılması her istasyon ve her derinlikte ayrı ayrı yapılmıştır (çizelge 4.4.) Amonyak-azotu Amonyak-azotu konsantrasyonları ortalamaları bakımından aylar arası farklılık her derinlikte farklı bulunmuştur. Araştırma periyodunca en yüksek ortalama amonyakazotu konsantrasyonu, temmuz ayında dip suyunda 0.89 ± 0.03 mg/l olarak en düşük ortalama değer ise kasım ayında yüzey suyunda 0.17 ± 0.01 mg/l düzeyinde tespit edilmiştir (çizelge 4.3.). 28