Işıklı (Çivril) ve Gökgöl Sulak Alanı (Denizli)'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 Isikli (Ci̇vri̇l) and Gökgöl Wetlands (Deni̇zli̇)
- Tez No: 971288
- Danışmanlar: PROF. DR. SELDA TEKİN ÖZAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Gökgöl, Işıklı Gölü, Makrofitler, Su kalitesi, İndeks, Göklake, Işıklı Lake, Macrophytes, Water quality, Index
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması 2 farklı dönemde yürütülmüştür. Çalışmanın 1. döneminde Işıklı ve Gökgöl Sulak Alanı (Çivril/Denizli)'nda Ekim 2020–Ağustos 2021 tarihleri arasında seçilen 12 istasyondan mevsimsel olarak su ve makrofit örnekleri toplanarak su kalitesinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın 2. döneminde Işıklı ve Gökgöl Sulak Alanı'nın ağır metal kirliliğini bazı ağır metal indeksleri kullanarak tespit etmek amacıyla belirlenen 6 istasyondan Haziran 2024 (Yağışlı dönem) – Ekim 2024 (Kuru dönem) tarihleri arasında 2 kez su, sediment ve bazı makrofit örnekleri toplanmıştır. Çalışmanın 1. döneminde sulak alanda Spermatophyta (106), Charophyta (2), Chlorophyta (1), Pteridophyta (2), Marchantiophyta (1) ve Bryophyta (1) şubelerinden 45 familyaya ait 77 cins ve 113 makrofit türü tespit edilmiştir. Makrofitlerden sırasıyla Poaceae (13), Potamogetonaceae (10), Cyperaceae (9) ve Asteraceae (8) en çok türün olduğu familyalardır. Belirlenen taksonların %örtüşleri ve bolluk kategorileri belirlenmiş, sıklık, baskınlık ve benzerlik analizleri yapılmıştır. Sıklık analizine göre P. australis, Cladophora sp., C. demersum, L. trisulca, M. spicatum ve P. pectinatus türleri sıklıkla görülmüştür. Baskınlık analizine göre en baskın taksonlar P. australis, L. trisulca, C. demersum, L. gibba, Cladophora sp., P. pectinatus ve M. spicatum türleridir. Sorensen benzerlik analizine göre en yüksek benzerlik 2. (GG-1) ve 3. (GG-2), en düşük benzerlik ise 4. (SK) ve 6. (IG-2) istasyonlar arasında tespit edilmiştir. Su kalitesini makrofitlere göre belirlemek için durgun su istasyonlarında (GG-1, GG-2, IG-1, IG-2, IG-3, IG-4, IG-5 ve IG-6) makrofit indeks (MI), akarsu istasyonlarında (DS, SK, BMN ve KÇ) ise nehirler için biyolojik makrofit indeks (IBMR) ve ortalama trofik oran (MTR) kullanılmıştır. Makrofitler ayrıca makrofit indeks şemasına (MIS) göre de değerlendirilmiştir. Makrofit indekslerin genel ortalamalarına göre Gökgöl (GG-1 ve GG-2) 3,90 değeri ile, Işıklı Gölü (IG-1, IG-2, IG-3, IG-4, IG-5 ve IG-6) ise 3,79 değeri ile MI' bakımından kirli su (5. kalite) sınıfında, akarsular ise IBMR bakımından zayıf su (4. kalite sınıfında) ve MTR bakımından ise ötrofik su (2b kalite sınıfında) olarak belirlenmiştir. Bu dönemde fizikokimyasal su parametrelerinden su sıcaklığı, elektriksel iletkenlik, pH, çözünmüş oksijen ve oksijen doygunluğu, biyokimyasal oksijen ihtiyacı, nitrat azotu, amonyum azotu, orto-fosfat fosforu, klorür iyonunun, kalsiyum iyonu, magnezyum iyonu, bikarbonat, toplam su sertliği ve bulanıklık ölçülmüştür. Ölçülen parametreler Yerüstü Su Kalite Yönetmeliği (YSKY), Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği (SKKY), Dünya Sağlık Örgütü (WHO), Avrupa Birliği (EU), ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) ve Türk Standartları Enstitüsü (TS 266) kriterleri ve su kalite indeksi (WQI)'ne göre değerlendirilmiştir. Ayrıca parametrelerin aralarındaki ilişkiler Pearson korelasyon analizine göre değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonucuna göre su kalitesinin YSKY ve SKKY standartlarına uygun olduğu, ortalama pH değerlerinin GG-1, GG-2 ve IG-5 istasyonlarda tüm kriterlerin, IG-3 istasyonunda ise WHO ve EPA kriterlerinin dışında diğer parametreler ise referans değerler aralığında belirlenmiştir. WQI'e göre ise sulak alan mükemmel su kalitesinde tespit edilmiştir. Çalışmanın 2. döneminde Gökgöl ve Işıklı Gölü'nden su, sediment ve bazı makrofit (Phragmites australis, Myriophyllum spicatum, Ceratophylum demersum) örnekleri toplanmıştır. Suda sıcaklık, Elektriksel iletkenlik, pH, çözünmüş oksijen, oksijen doygunluğu ve biyokimyasal oksijen ihtiyacı değerleri belirlenmiştir. Suda, sedimentte, P. australis ve M. spicatum'un kök, gövde ve yapraklarında ve C. demersum'un tamamında Al, As, Cu, Cr, Fe, Mn, Pb ve Zn seviyeleri ölçülmüştür. Sulak alanın su kalitesi hem YSKY, SKKY, WHO, EU, EPA ve TS 266 kalite kriterleri ile kıyaslanarak hem de WQI, ağır metal kirlilik indeksi (HPI) ve ağır metal değerlendirme indeksi (HEI) gibi indeksler yardımıyla değerlendirilmiştir. Sedimentin kalitesi ve kirlilik düzeyi ise kontaminasyon faktörü (CF), kontaminasyon derecesi (Cd), modifiye kontaminasyon derecesi (mCd), zenginleştirme faktörü (EF), jeobirikim indeksi (Igeo), kirlilik yük indeksi (PLI), sediment kalite kriterleri (SQG), toksik risk indeksi (TRI), modifiye ekolojik risk faktörü indeksi (mER), modifiye potansiyel ekolojik risk indeksi (mPER), tehlike oranı (HQ), tehlike indeksi (HI), yaşam boyu toplam kanser riski indeksi (LCR) hesaplanarak belirlenmiştir. Ayrıca suda ve sedimentte belirlenen parametrelerin kendi aralarındaki ilişkiler Pearson korelasyon analiziyle değerlendirilmiştir. Bitkilerin fitoremediasyon için kullanılabilirliğini değerlendirmek amacıyla biyoakümülasyon faktörü (BF) ve translokasyon faktörü (TF) değerleri belirlenmiştir. Sulak alanın suyunun fizikokimyasal parametreler ve metaller bakımından YSKY ve SKKY standartlarına uygun olduğu ancak diğer kriterlere göre Işıklı Gölü'nde Al, As ve Fe'in standartların dışında olduğu tespit edilmiştir. WQI, HPI ve HEI göre değerlerine Gökgöl suyunun düşük kalitede olduğu, Işıklı Gölü'nün ise içme suyu için uygun olmadığı belirlenmiştir. Her iki gölde de Cd, mCd, Igeo, PLI, TRI, mPER, HI ve LCR'nin en düşük seviyelerde olduğu ve riskin bulunmadığı saptanmıştır. EF değerlerine göre As, Cu ve Zn'nun önemli derecede zenginleşme gösterdiği, SQG'ne göre As ve Cu bakımından dikkatli olunması gerektiği, CF değerlerine göre göre Işıklı Gölü'nde Zn bakımından orta derecede kirlenme olduğu ve mER değerlerine göre As bakımından orta derecede ekolojik risk bulunduğu belirlenmiştir. Metalleri P. australis'in en çok kökünde biriktirdiği, M. spicatum'un yapraklarına yoğun şekilde taşıdığı ve C. demersum'un metalleri sudan akümüle etmede başarılı olduğu belirlenmiştir. Üç makrofit türünde de en yüksek seviyede Fe ve Mn, en düşük seviyede ise Cr ve Pb bulunduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis study was carried out in 2 different periods. In the first period of the study, it was aimed to determine the water quality by collecting water and macrophyte samples seasonally from 12 stations selected between October 2020 and August 2021 in Işıklı and Gökgöl Wetland (Çivril/Denizli). In the second period of the study, in order to determine the heavy metal pollution of Işıklı and Gökgöl Wetland using some heavy metal indices, water, sediment and some macrophyte samples were collected from 6 stations determined between June 2024 (Rainy period) and October 2024 (Dry period) twice. In the first period of the study, 77 genera and 113 macrophyte species belonging to 45 families from the phylums Spermatophyta (106), Charophyta (2), Chlorophyta (1), Pteridophyta (2), Marchantiophyta (1) and Bryophyta (1) were identified in the wetland. Among macrophytes, Poaceae (13), Potamogetonaceae (10), Cyperaceae (9) and Asteraceae (8) are the families with the most species, respectively. The percentage overlap and abundance categories of the determined taxa were determined, and frequency, dominance and similarity analyses were performed. According to the frequency analysis, P. australis, Cladophora sp., C. demersum, L. trisulca, M. spicatum and P. pectinatus species were frequently observed. According to the dominance analysis, the most dominant taxa were P. australis, L. trisulca, C. demersum, L. gibba, Cladophora sp., P. pectinatus and M. spicatum. According to Sorensen similarity analysis, the highest similarity was detected between the 2nd (GG-1) and 3rd (GG-2), and the lowest similarity was detected between the 4th (SK) and 6th (IG-2) stations. To determine water quality according to macrophytes, macrophyte index (MI) was used at still water stations (GG-1, GG-2, IG-1, IG-2, IG-3, IG-4, IG-5 and IG-6), while biological macrophyte index for rivers (IBMR) and mean trophic rank (MTR) were used at stream stations (DS, SK, BMN and KÇ). Macrophytes were also evaluated according to the macrophyte index scheme (MIS). According to the general means of macrophyte indices, Gökgöl (GG-1 and GG-2) with a value of 3.90, Işıklı Lake (IG-1, IG-2, IG-3, IG-4, IG-5 and IG-6) with a value of 3.79 were determined as polluted water (5th quality) in terms of MI, streams were determined as poor water (4th quality class) in terms of IBMR and eutrophic water (2b quality class) in terms of MTR. During this period, water temperature, electrical conductivity, pH, dissolved oxygen and oxygen saturation,biochemical oxygen demand, nitrate nitrogen, ammonium nitrogen, ortho-phosphate phosphorus, chloride ion, calcium ion, magnesium ion, bicarbonate, total water hardness and turbidity were measured. The measured parameters were evaluated according to the Surface Water Quality Regulation (YSKY), Water Pollution Control Regulation (SKKY), World Health Organization (WHO), European Union (EU), US Environmental Protection Agency (EPA) and Turkish Standards Institute (TS 266) criteria and water quality index (WQI). In addition, the relationships between the parameters were evaluated according to Pearson correlation analysis. According to the evaluation results, the water quality was in compliance with YSKY and SKKY standards, the average pH values were determined to be in accordance with all criteria at GG-1, GG-2 and IG-5 stations, and in IG-3 station, except for WHO and EPA criteria, other parameters were within the reference value range. According to WQI, the wetland was identified as having excellent water quality. In the second period of the study, water, sediment and some macrophytes (Phragmites australis, Myriophyllum spicatum, Ceratophylum demersum) samples were collected from Gökgöl and Işıklı Lake. Temperature, electrical conductivity, pH, dissolved oxygen, oxygen saturation and biochemical oxygen demand values were determined in water. Al, As, Cu, Cr, Fe, Mn, Pb and Zn levels were measured in water, sediment, roots, stems and leaves of P. australis and M. spicatum and in whole C. demersum. The water quality of the wetland was evaluated both by comparing it to national and international standards, including Surface Water Quality Regulation (SWQR), Water Pollution Control Regulation (WPCR), WHO, EU, EPA, and TS 266 criteria, and by employing various indices such as the Water Quality Index (WQI), Heavy Metal Pollution Index (HPI), and Heavy Metal Evaluation Index (HEI). The quality and pollution level of the sediment were assessed by calculating a range of indices, including the Contamination Factor (CF), Contamination Degree (Cd), Modified Contamination Degree (mCd), Enrichment Factor (EF), Geoaccumulation Index (Igeo), Pollution Load Index (PLI), Sediment Quality Guidelines (SQG), Toxic Risk Index (TRI), mean Effect Range Median Quotient (mERM-Q), mean Probable Effect Level Quotient (mPER-Q), Hazard Quotient (HQ), Hazard Index (HI), and Lifetime Cancer Risk (LCR). Additionally, relationships among the parameters measured in water and sediment were analyzed using Pearson correlation analysis. To evaluate the phytoremediation potential of the macrophytes, bioaccumulation factor (BF) and translocation factor (TF) values were calculated. Furthermore, variations in metal concentrations were examined both across plant tissues and among different plant species. The physicochemical parameters and metal concentrations in the wetland water were found to comply with SWQR and WPCR standards; however, levels of Al, As, and Fe in Işıklı Lake exceeded the limits set by other international standards. Based on the WQI, HPI and HEI, the water quality of Gökgöl was classified as low, and Işıklı Lake was deemed unsuitable for drinking purposes. In both lakes, the indices Cd, mCd, Igeo, PLI, TRI, mPER, HI, and LCR were recorded at minimal levels, indicating no significant environmental or health risk. According to EF values, As, Cu, and Zn showed significant enrichment. The SQG suggested that particular attention should be paid to As and Cu levels. Based on the CF moderate contamination with Zn was detected in Işıklı Lake, and mER values indicated a moderate ecological risk associated with As. Phragmites australis was found to accumulate metals primarily in its roots, while Myriophyllum spicatum showed a tendency to translocate metals to its leaves. Ceratophyllum demersum proved effective in directly accumulating metals from the water column. Across all three macrophyte species, Fe and Mn were found at the highest concentrations, whereas Cr and Pb were consistently present at the lowest levels.
Benzer Tezler
- Denizli-Çivril Gökgöl organik topraklarının tarımsal kullanım potansiyelinin belirlenmesi
Determination of agricultural potential of Denizli-Çivril organic soils
SEVGİ ALTUN GÜL
- Çivril Ovası ve yakın çevresinde arazi kullanımı
Land use of Çivril Plain and it's surrounding area
SEVGİ TATAR
Doktora
Türkçe
2016
CoğrafyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiCoğrafya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ÖZDEMİR
- Işıklı-Gökgöl (Denizli-Çivril) sulak alanları ve civarındaki yüzey ve yeraltı sularında klorür, nitrat ve nitrit kirliliğinin araştırılması
Investigation of chloride, nitrate and nitrit pollution in Isikli Gökgöl wetlands and surruonding environment
AYLİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BÜLBÜL
- Işıklı-Gökgöl (Denizli-çivril)'de yayılış gösteren bazı su kuşlarının helmint faunası üzerine bir araştırma
A research on the helminth fauna of some water birds distributed in işikli – Gökgöl (Denizli-çivril)
BÜŞRA YÖNTEM BAŞIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ParazitolojiPamukkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR DÜŞEN
- Işıklı gölü, Gökgöl ve yakın çevresinin ornito-faunasının tespiti
Determination of the ornithofauna of lake Isikli, Lake Gökgöl and their vicinity
MERVE TEPE