Mersin`de atmosferik yaş çökelme örneklerinin makro besin tuzu içerikleri

Abstract

Doğu Akdeniz kıyısındaki sanayileşmiş Mersin kentindeki Mersin Üniversitesi Çiftlikköy Kampüsünden, Kasım 2011- Kasım 2012 tarihleri arasında toplanan kuru ve yaş çökelme örneklerinin pH ve elektriksel iletkenliklerine ek olarak çeşitli makro besin tuzları analizleri (azot (NH4+-N + NO3-N + NO2--N), fosfor (PO43?-P), kükürt (SO42-S), klorür (Cl), sodyum (Na+), kalsiyum (Ca2+), magnezyum (Mg2+), potasyum (K+) ve silika (SiO2-Si))gerçekleştirilmiştir. Bu parametreler arasında nitrit (NO2-N), fosfor (PO4 3-P) ve silika (SiO2-Si) analizleri bu bölgede ilk olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, yaş ve kuru çökelme örneklerinde fosfor türleri (çözünmüş reaktif fosfor(SRP), çözünmüş asit ile hidrolizlenebilen fosfor (SAHP), çözünmüş toplam fosfor (STP)) saptanmıştır. Literatürde atmosferik fosforun türlendirmesine ait herhangi bir çalışma mevcut değildir. Bu açıdan bu çalışma alanında ilk olma özelliği taşımaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, Kuzeydoğu Akdeniz kıyı kenti olan Mersin?de atmosferden yaş ve kuru çökelme yolu ile taşınan makro besin tuzlarının zamana ve meteorolojik koşullara bağlı olarak nasıl bir değişim sergilediğini incelemektir. Ölçülen derişimler üzerinden besin tuzlarının yıllık akıları hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar literatür değerleri ile kıyaslanmıştır. Bir yıllık örnekleme dönemi boyunca Mersin Üniversitesi Çiftlikköy Kampüsü? ndeki istasyondan toplanan 114 adet kuru ve yaş çökelme örneklerinin ( 32 kuru , 82 yaş) pH değerleri 4,39- 8,31 arasında değişmektedir ve hacim ağırlıklı ortalama pH 5,70? dir. Örneklerin % 87? si, atmosferik karbondioksit ile dengede olan yağmur suyunun pH? sının 5,6 olduğu düşünülürse, alkali karakterlidir. Kuru ve yaş çökelme örneklerinde hacim ağırlıklı ortalamalar karşılaştırıldığında kuru çökelme yoluyla inen besin tuzu akısı yaş çökelmeye kıyasla daha fazladır. Amonyum analizinde iki farklı yöntemi karşılaştırmak için yapılan t-testi sonuçlarına göre IC?de ölçülen ve spektrofotometrede ölçülen NH4+ metodları arasında fark gözlenememiştir. Yine yapılan ttesti sonuçlarına göre fosfat analizlerinden askorbik asit metodu ve persülfat özümseme metodu ile aynı şey ölçülmektedir. Organik fosfor gözlenememiştir. Anahtar Kelimeler: Atmosferik kuru ve yaş çökelme, Makro besin tuzları, Çözünebilir reaktif P, Toplam P, Fosfor türlendirmesi

Atmospheric bulk deposition samples have been collected at Mersin, an industrialized city on the southern coast of Turkey, during November 2011-November 2012. Totally, 114 bulk deposition samples (32 dry and 82 wet) covering all deposition events within one year period were analyzed to determine pH, electrical conductivity (EC) and macro nutrient type of element; Nitrogen (NH4+-N + NO3?- N + NO2?- N), Phosphorus (PO43?-P), Sulphur (SO42?-S), Chloride (Cl?), Sodium (Na+), Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+), Potassium (K+) and Silica (SiO2-Si) concentrations. Among these parameters nitrogen in nitrite (NO2?-N) form, Phosphorus (PO43?-P) and Silica (SiO2-Si) have been analyzed for the first time in Mersin Region. Additionally, phosphorus speciation study have been conducted. For this purpose, Soluble Reactive Phosphorus (SRP), Soluble Acid Hydrolyzable Phosphorus (SAHP), Soluble Total Phosphorus (STP) analyses have been performed in atmospheric bulk deposition samples since phosphorus measurements, particularly speciation type of studies in atmospheric samples are very limited relative to other macro-nutrients in all over the world. The aim of the study, was to examine the atmospheric abundance of macro-nutrients and to quantify their bulk deposition fluxes depending on time and meteorological conditions in the region. The pH varied from 4,39 to 8,31 with a volume-weighted-mean value of 5,70, reflecting a mainly neutral regime. Out of 114 atmospheric bulk deposition samples, 87 % reflects alkaline pH character, as compared to 5,60 of precipitation at equilibrium with atmospheric carbon dioxide. The comparison of the wet and dry depositional flux calculations revealed that nutrient type of elements are mostly transported by the way of dry deposition from the atmosphere in Mersin Region. In order to test for significant differences between concentrations of NH4+ measured by two different methods (spectrophotometric and IC), the Student?s t test (two-tail at 5%) was applied to the data. Similar test was also applied for SAHP and STP data sets in order to understand whether soluble organic P could have been measured or not. The results of this statistical test showed that there were no significant differences between the respective data sets of ammonium and phosphorus species measurements. Therefore, it can be safely concluded that in this study Soluble Organic Phosphorus (SOP) could not be observed. Key words: Atmospheric bulk deposition, Macro-Nutrients, Soluble Reactive Phosphorus, Soluble Total Phosphorus, Phosphorus speciation.