Beşeri baskı altındaki akarsu metabolizmasının modellenmesi

Bu çalışma ile Türkiye'de ilk defa diel oksijen tekniği kullanılarak akarsu metabolizma bileşenleri; brüt birincil üretim, net ekosistem üretimi ve komünite solunumu belirlenmiştir. Diel oksijen tekniği olarak Odum (1956) tarafından geliştirilen "İki-istasyon" yöntemi kullanılmıştır. Büyüksu Deresi'ne (Bolu, Türkiye) verilen kentsel atıksu arıtma tesisi deşarjlarının akarsu metabolizmasına olan etkisinin incelenmesi, akarsu metabolizma bileşenleri ile çevresel değişkenler (su sıcaklığı, bulanıklık, elektriksel iletkenlik, pH, biyokimyasal oksijen ihtiyacı, toplam azot, toplam fosfor, atmosferik basınç, hava sıcaklığı, bağıl nem vb.) arasındaki ilişkilerin irdelenmesi ve istatistiksel olarak modellenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Ağustos 2015-Aralık 2016 tarihleri arasında 17 ay süreyle Bolu Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi deşarj öncesi ve deşarj sonrası noktalarında ve Büyüksu Deresini besleyen Abant ve Mudurnu çaylarının başlangıç noktalarında metabolizma bileşenlerinin belirlenmesi için gerekli olan değişkenler (çözünmüş oksijen ve su sıcaklığı) ölçülmüştür. Doğallık derecesine göre ("Deşarj öncesi", "Deşarj sonrası", "Abant Çayı başlangıç noktası", "Mudurnu Çayı başlangıç noktası") akarsu metabolizma bileşenlerinin grup ortalamaları, tek yönlü varyans analizi uygulanarak karşılaştırılmıştır. Varyans analiz sonuçları, kentsel atıksu arıtma tesisi deşarjlarının akarsu metabolizmasını etkilediğini göstermiştir. Deşarjların ortalama komünite solunumunu arttırdığı (deşarj öncesi: -30.6 gr O2 m-2 gün-1, deşarj sonrası: -130.9 gr O2 m-2 gün-1), ortalama brüt birincil üretiminde ise istatistiksel olarak anlamlı derecede bir fark yaratmadığı (deşarj öncesi: 15.6 gr O2 m-2 gün-1, deşarj sonrası: 9.1 gr O2 m-2 gün-1) sonucuna varılmıştır. Çevresel değişkenler ile net ekosistem metabolizması ve komünite solunumu arasında oluşturulan çoklu doğrusal olmayan regresyon modellerinin validasyon tahmin sonuçları sırasıyla 74.9 % ve 66.6 % olarak bulunmuştur. Ayrıca, STELLA yazılım programı kullanılarak Abant Çayı başlangıç noktası için çözünmüş oksijen ve net ekosistem metabolizması tahmin edebilen süreç temelli bir model geliştirilmiş ve saha ölçüm değerlerine yakın validasyon sonuçları (Çözünmüş oksijen için MAE: 0.096 – 0.809 mg L-1, net metabolizma için MAE: 0.0009 – 0.0054 gr O2 m-2 dk-1) elde edilmiştir.