Monitoring the Temporal Changes of Trace Elements Pollution in Lake Uluabat Water (in 2003-2004 and 2008-2009)

Abstract

Due to its biological diversity wetland is considered the world's natural wealth museums and because of the natural functions and economic values they are the most important ecosystems on earth. The studies to identify the water quality of wetlands, their biodiversity, environmental pressures faced by efforts and protection methods have gained importance in our country. In particular, heavy metal and trace element pollution is one of the most important problems in wetlands affecting water quality and aquatic organisms. In this study, trace elements and contaminants temporal variation of pollution sources of trace elements was conducted to determine the effects of pollution in Lake Uluabat which is one of Turkey's most important wetlands identified as an area protected under the RAMSAR. In Uluabat Lake, five different stations were selected taking into account the distance to pollution sources, different depths and hydrodynamic properties. In the years of 2003-2004 (1st term) and 2008-2009 (2nd term) monthly water samples were taken and dissolved concentrations of Boron (B), chromium (Cr), Lead (Pb), Nickel (Ni) elements were examined between years. As a result of the evaluations, seasonal factors, industrial discharges and agricultural activities are seen to be effective on changes in pollution. In particular, high concentrations of B elements thought to be due to take place by geological structure of the Lake Basin which is rich in boron and boron operating facilities in this basin. In order to prevent pollution of the water quality of Lake Uluabat it is necessary to be monitored at regular intervals and for the control of pollutants, all of the technical studies should be carried out in the Lake Basin in conjunction with participatory approaches of scientific and public institutions.

Keywords

• Trace element; Variation of pollution; Water quality; Lake Uluabat

Uluabat Gölü’nde Sudaki İz Element Kirliliğinin Zamansal Değişiminin (2003-2004 ve 2008-2009) İzlenmesi

Abstract

Sahip olduğu biyolojik çeşitlilik nedeniyle dünyanın doğal zenginlik müzeleri olarak kabul edilen sulak alanlar, doğal işlevleri ve ekonomik değerleriyle yeryüzünün en önemli ekosistemleridir. Ülkemizde sulak alanların su kalitelerini, biyolojik çeşitliliklerini, karşılaştıkları çevresel baskıları ve koruma yöntemlerini belirlemeye yönelik çalışmalar önem kazanmıştır. Özellikle, sulakalanlardaki ağır metal ve iz element kirliliği su kalitesini ve sucul canlılarını etkileyen en önemli problemlerden biridir. Bu çalışma kapsamında, Türkiye’nin en önemli sulak alanlarından biri olan ve RAMSAR alanı olarak belirlenerek koruma altına alınan Uluabat Gölü’ndeki iz element kirliliğinin zamansal değişimi ve kirletici kaynakların iz element kirliliğine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Uluabat Gölü’nde kirletici kaynaklara olan uzaklıklar, farklı derinlikler ve hidrodinamik özellikler göz önüne alınarak seçilen 5 farklı istasyondan 2003-2004 (1. dönem) ve 2008-2009 (2. dönem) yıllarında aylık olarak alınan su örneklerinde Bor (B), Krom (Cr), Kurşun (Pb), Nikel (Ni) elementlerinin suda çözünmüş haldeki konsantrasyonlarının yıllar arasındaki değişimi incelenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda kirlilik değişimine mevsimsel faktörlerin, endüstriyel deşarjların ve tarımsal faaliyetlerin etkili olduğu görülmektedir. Özellikle B elementinin yüksek bulunmasının nedeninin, Uluabat Gölü Havzasının jeolojik yapısının bu element açısından zengin olması ve Bor işletme tesislerinin bu havzada yer almasından kaynaklandığı düşünülmüştür. Uluabat Gölü kirliliğinin önlenebilmesi için, su kalitesinin düzenli aralıklarla gözlenmesinin ve kirleticilerin kontrol edilmesine yönelik bilimsel ve teknik çalışmaların göl havzasında bulunan tüm kuruluşların katılımcı yaklaşımı ile birlikte sürdürülmesinin gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.

Keywords

• İz element; Kirlilik değişimi; Su kalitesi; Uluabat Gölü

References

1. Akdeniz, S., Karaer, F., Katip, A. and Aksoy, E. (2011) A GIS-based method for shallow lake eutrophication assessment. J. Biol. Environ. Sci., 5, 195-202.
2. Aksoy, E. and Özsoy, G. (2002) Investigation of multi-temporal landuse/cover and shoreline changes of the Uluabat Lake Ramsar Site using RS and GIS. In: International Conference on Sustainable Land Useand Management, Çanakkale, Turkey, 318-325.
3. Anonim (1991) Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Teknik Usûller Tebliği Resmi Gazete; 7 Ocak 1991, Sayı 20748.
4. Anonim (2005) Sular-İnsani Tüketim Amaçlı Sular. TS 266/Nisan 2005, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
5. Anonim (2006a). USEPA National Recommended Water Quality Criteria Correction Office of Water, EPA 822-z-99-001, p. 25.
6. Anonim. (2006b). WHO, A Compendium of Drinking-Water Quality Standards in The Eastern Mediterranean Region.
7. Anonim (2007) Uluabat Gölü Sulak Alan Yönetim Planı (2003-2007-2011), Bursa İl Çevre ve Orman Müdürlüğü Doğa Koruma ve Milli Parklar Şube Müdürlüğü, 172s.
8. Anonim (2008) İklim değişikliği ve yapılan çalışmalar. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü, 101s.

9. Anonim (2010) Ağır Metal ve İz Element Kirliliğinin Sığ Göllerde Modellenmesi ve Ekolojik Etkisi, Uludağ Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi, Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Feza Karaer, Proje No: M-2007/27, 2007-2010, Bursa.
10. Anonim (2011) Uluabat Gölü Su Kalitesinin Modellenmesinde Ağır Metal ve Bazı İz Elementlerin Değerlendirilmesi, TÜBİTAK Projesi, Proje Yürütücüsü: Prof.
11. Dr. Feza Karaer, Proje No: 107Y278. Aralık 2011, Bursa.
12. Anonim (2012) Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği 28483sayılı Resmi Gazete.
13. Anonim (2013) Sulak Alanlar. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Doğa Koruma ve Milli
14. Parklar Genel Müdürlüğü, 160s
15. APHA (1998) Standart Methods for the Examination of Water and Wastewater 20th Edition. American Public Health Association, Bultimore.
16. Arslan, N., Koç, B., Ciçek, A. (2010). Metal contents in water, sediment, and Oligochaeta- Chironomidae of Lake Uluabat, a Ramsar site of Turkey. The Scientific World Journal, Volume: 10, 88-99.
17. Barlas, N., Akbulut, N., Aydoğan, M. (2005). Assessment of heavy metal residues in the sediment and water samples of Uluabat Lake, Turkey.Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Volume: 74, Issue: 2.
18. Begüm, A., Amin, N., Kaneco, S. and Ohta, K. (2005) Selected elemental composition of the muscle tissue of three species of fish, Tilapianilotica, Cirrhinamrigala and Clariusbatrachus, from the fresh water Dhanmondi Lake in Bangladesh. Food Chemistry, 93(3), 439–443.
19. Berber S., Şaşı, H., Topkara, E.T. ve Cengiz, Ö. (2011). Apolyont Gölü (Bursa) Balık Faunasının Belirlenmesi. İstanbul Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 26: 27-55.
20. Çınar Ş., Küçükkara, R., Balık, İ., Çubuk, H., Ceylan, M., Erol, K.G., Yeğen, V. ve Bulut, C. (2013). Uluabat (Apolyont) Gölü’ndeki Balık Faunasının Tespiti, Tür Kompozisyonu ve Ticari Balıkçılığın Türlere Göre Dağılımı, Journal of FisheriesSciences.com, 7(4): 309-316.
21. Dalkıran, N., Karacaoğlu, D., Dere, Ş., Şentürk, E. and Torunoğlu, T. (2006) Factors Affecting the Current Status of a Eutrophic Shallow Lake (Lake Uluabat, Turkey): Relationships Between Water Physical and Chemical Variables. Chem. Ecol,. 22, 279-298.
22. Elmaci, A.,Teksoy, A., Topaç, F. O., Özengin, N., Kurtoğlu, S. and Başkaya, H. S. (2007) Assessment of heavymetals in Lake Uluabat, Turkey. African Journal of Biotechnology, 6(19), 2236-2244.
23. Elmacı, A., Teksoy, A., Topaç, F.O., Özengin, N. Ve Başkaya, H. S. (2008) Uluabat Gölü’nün Mikrobiyolojik Özelliklerinin Mevsimsel Değişiminin İzlenmesi. U.Ü. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 13(1), 93-103.
24. Elmacı, A., Özengin, N., Teksoy, A., Topaç, F. O., and Başkaya, H. S. (2009) Evaluation of Trophic State of Lake Uluabat, Turkey. Journal of Environmental Biology, 30 (5), 757-760.
25. Fernandes, C., Fontaínhas-Fernandes, A., Cabral, D. And Salgado, M. A. (2008) Heavy metals in water, sediment and tissues of Lizasaliens from Esmoriz–Paramos lagoon, Portugal. Environ. Monit. Assess., 136, 267–275.
26. Güven, K., Özbay, C., Ünlü, E. and Satar, A.(1999) Acute lethal toxicity and accumulation of copper in Gammaruspulex (L.) (Amphipoda). Tr. J. of Biology, 23, 513–521.
27. İleri, S. (2010). Uluabat Gölü Su ve sediment kalitesinin fiziko-kimyasal parametreler açısından değerlendirilmesi ve coğrafi bilgi sistemi ortamında analizlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, UÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
28. İleri, S., Karaer F., Katip, A. and Onur, S. (2014a). Sığ göllerde su kalitesi değerlendirmesi, Uluabat Gölü örneği. U.Ü. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 19 (1), 47-57.
29. İleri, S.,Karaer, F., Katip, A., Onur, S. and Aksoy, E. (2014b) Assessment of some pollution parameters with geographic information system (GIS) in sediment samples of Lake Uluabat, Turkey. JBES-Journal of Biological and Environmental Sciences (Kabul Edilmiştir).
30. İnaç, S. (2001) Kahramanmaraş Türkoğlu Gavur Gölü sulak alanında yaban hayatı, Türkiye Ormancılar Derneği, I. Ulusal Ormancılık Kongresi Bildiri Kitabı, Ankara, 536-543.
31. Karaer, F. Katip, A., İleri, S., Sarmaşık, S., Aksoy, E., Öztürk, C. (2014) The Spatial and Temporal Changes in Water Quality Parameters of a Shallow Lake, Environmental Engineering and Management Journal (In Press).
32. Karaer, F. Katip, A., İleri, S., Sarmaşık, S. and Aydoğan, N. (2013) Dissolved and particulate trace elements configuration: Case study from a shallow lake, International Journal of Physical Sciences, 8(24), 1319-1333.
33. Karaer, F., Katip, A., Aksoy, E., İleri, S. and Sarmaşık, S., (2009) Sulak alanların önemi, sorunları ve Uluabat Gölü. Türkiye Sulak Alanlar Kongresi, s: 81-87, Eskikaraağaç Köyü, Bursa.
34. Katip, A. (2010) Uluabat Gölü Su Kalitesinin İzlenmesi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Bölümü Doktora Tezi, Bursa.
35. Katip, A. and Karaer, F. (2011) Uluabat Gölü Su Kalitesinin Türk Mevzuatına ve Uluslar Arası Kriterlere Göre Değerlendirilmesi, U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 16(2), 25-33.
36. Katip, A. and Karaer, F. (2013) Research on the non-pointpollution loads in the Lake Uluabat Basin. Journal of Environmental Protection, 4, 29-37.
37. Katip, A., Karaer, F., Başkaya, H. S., İleri, S. and Sarmaşık, S.(2012a) Fraction distribution and risk assessment of heavy metals and trace elements in sediments of Lake Uluabat, Environmental Monitoring and Assessment, 184(9), 5399-5413.
38. Katip, A., Karaer, F., İleri, S. and Sarmaşık, S. (2013) Uluabat Gölü’nde iz metallerin askıda katı madde ile su arasındaki dağılımının araştırılması. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28(4), 865-874.
39. Katip, A., Karaer, F., İleri, S., Sarmaşık, S., Aydoğan, N. And Zenginay, S.(2012b) Analysis and assessment of trace elements pollution in sediments of Lake Uluabat, Turkey. Journal of Environmental Biology, 33(5), 961-968.
40. Korkanç Yaşar, S. (2004) Sulak Alanların Havza Sistemi İçindeki Yeri. ZKÜ Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 6(6), 117-124.
41. Kurtoğlu, S. (2006) Uluabat Gölü Sedimentinde Bazı Kimyasal Parametrelerin Belirlenerek Mevsimsel Değişimlerinin İncelenmesi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Bursa.
42. Nguyen, H. L.,Leermakers, M., Osán, J., Török, S. and Baeyens, W. (2005) Heavy metals in Lake Balaton: water column, suspended matter, sediment and biota. Science of the Total Environment, 340(1–3), 213–230.
43. Olgunoğlu, M. P. P. ve Polat, S. (2007) İskenderun Körfezi’nde dağılım gösteren iki makroalg türünde [Cystoseiracorniculata (Phaeophyta), Laurenciapapillosa (Rhodophyta)] ağır metallerin mevsimsel değişimi. E.Ü. Su Ürünleri Dergisi, 24(1-2), 25–30.
44. Özmen, M., Ayas, Z., Güngördü, A., Ekmekci, G. F. and Yerli, S. (2008) Ecotoxicological assessment of water pollution in Sariyar Dam Lake, Turkey. Ecotoxicology and Environmental Safety, 70, 163–173.
45. Öztürk, M.,Özözen, G., Minareci, O. and Minareci, E. (2008) Determination of heavymetals in of fishes, water and sediment from the Demir köprü Dam Lake (Turkey). Journal of Applied Biological Sciences, 2(3), 99–104.
46. Öztürk, M.,Özözen, G., Minareci, O. and Minareci, O. (2009) Determination of heavy metals in fish, water and sediments of Avsar Dam Lake in Turkey. Iranian Journal of Environmental Health, Science and Engineering, 6(2), 73-80.
47. Pote, J., Haller, L., Loizeau, J.L., Bravo, A. G., Sastre, V., and Wildi, W. (2008) Effects of a sewage treatment plant outlet pipe extension on the distribution of contaminants in the sediments of the Bay of Vidy, Lake Geneva, Switzerland. Bioresource Technol., 99, 7122– 7131.
48. Praveena, S. M., Radojevic, M., Abdullah, M. H. And Aris, A. Z. (2008) Application of sediment quality guidelines in the assessment of Health. Sci. Eng., 5 (1): 35–42.
49. Salihoglu, G. and Karaer, F. (2004) Ecological risk assessment and problem formulation for Lake Uluabat, a Ramsar State in Turkey. Environmental Management, 33(6), 899-910.
50. Sarmaşık, S. (2012) Uluabat Gölü Hidrodinamik Modellemesi. Yüksek Lisans Tezi, UÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
51. Sarmaşık, S., Karaer, F., Katip, A., İleri, S. and Aksoy, E. (2011) Uluabat Gölü su ve sedimentinde bazı ağır metallerin coğrafi bilgi sistemi ile değerlendirilmesi, 9. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, Samsun.
52. Semiz, G.D. (2014) Sulama suyu açısından Bor içeriğinin değerlendirilmesi: Uluabat gölünü besleyen Orhaneli, Emet ve Mustafakemalpaşa Çayları, Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, (11)1: 98-105.
53. Shamuyarira, K. K. and Gumbo, J. R. (2014) Assessment of heavy metals in municipal sewage sludge: a case study of LimpopoProvince, South Africa. J. Environ. Res. Public Health, 11(3), 2569-2579.
54. SKKY (2004) Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, 31.12.2004 Tarih ve 25687 Sayılı Resmi Gazete, Ankara.
55. Welch, H. and Gem, A. (2009) Uluabat Gölü fakat ne zamana kadar? Türkiye Sulak Alanalar Kongresi Bildiriler Kitabı, 43-44.