Fiziksel ve Kimyasal Değişkenler

Sıcaklık, çözünmüş oksijen ve oksijen doygunluğu, 60 m derinliğe kadar uzanabilen problu YSI 52 model ölçüm cihazı ile çalışmanın yürütüldüğü her derinliğe daldırılarak arazide ölçülmüştür. pH ve elektriksel iletkenlik, yüzey derinliklerde (0 m, 1 m, 2 m) doğrudan ve daha derin istasyonlarda teknede, Nansen şişesi ile çıkarılarak şişelere alınan su örneklerine, prob daldırılarak YSI 63 model ölçüm cihazı kullanılarak; çözünmüş katı madde ise aynı şekilde Hanna HI 9812 model ölçüm cihazı kullanılarak arazide ölçülmüştür. Seki diski derinliği, her istasyonda seki diski ile doğudan ölçülmüştür. Bulanıklık, Hach 2100P model bulanıklık ölçüm cihazı ile laboratuvarda doğrudan ölçülmüştür.

Askıda Katı Madde, Hach DR/2010 model spektrofotometre kullanılarak 860 nm dalga boyunda distile su şahidine karşı doğrudan okumayla belirlenmiştir (Hach, 1997).

Toplam alkalinite, bikarbonat ve karbonat, büret titrasyonu metoduyla tayin edilmiştir. Belirli hacimdeki filtrelenmiş örnek, pH metre kullanılarak, önce pH 8,3 noktasına kadar standart 0,01639 N sülfürik asit solüsyonuyla titre edilmiş ve harcanan standart sülfürik asit miktarı kaydedilmiştir (A). Ardından, aynı örnekte, pH 4,5 noktasına kadar standart 0,01639 N sülfürik asit solüsyonuyla titrasyona devam edilmiş ve harcanan standart sülfürik asit miktarı kaydedilmiştir (B). Hesaplama işleminde, kullanılan standart sülfürik asit çözeltisinin normalitesi için doğrulama faktörü ile düzeltme yapılmıştır (F = kullanılan standart sülfürik asit çözeltisinin normalitesi / 0,01639) (Radtke ve ark., 1998).

Toplam Alkalinite (mg CaCO3/L) x1000 (mL) hacmi örnek F x 0,8202 x B) (A+ = Bikarbonat (mg HCO3-/L) x1000 (mL) hacmi örnek F x A) - (B = Karbonat (mg CO3-2/L) (mL) hacmi örnek 1000 x 0,9835 x A =

Toplam Sertlik, EDTA metodu kullanılarak titrimetrik olarak tayin edilmiştir. Belirli hacimdeki filtrelenmiş örneğe, pH 10 değerine yükseltmeye yeterli miktarda amonyum tampon solüsyonu ve birkaç damla Eriochrome Black T indikatörü eklenerek solüsyon şarap kırmızısından maviye dönene kadar standart 0,01 M EDTA disodyum tuzu çözeltisiyle (1 mL/1 mg CaCO3, B) titre edilmiş ve titrasyon son noktasına kadar harcanan standart EDTA solüsyonu hacmi (A) kaydedilmiştir (APHA, 1995).

21

Kalsiyum, EDTA titrimetrik metot kullanılarak tayin edilmiştir. Kalsiyum ve magnezyum içeren belirli bir hacimdeki filtrelenmiş örneğe, magnezyumu hidroksit bileşiği olarak çökeltmek için, pH 12-13 değerine yükseltmeye yeterli miktarda 1 N sodyum hidroksit ve bir spatula köşesi kadar sadece kalsiyumla kombine olabilen müreksit indikatörü eklenmiş, 0,01 M EDTA disodyum tuzu çözeltisi (1 mL/1 mg CaCO3, B) ile renk değişim noktasına kadar titre edilmiş ve tüketilen standart EDTA disodyum tuzu çözeltisi hacmi (A) kaydedilmiştir. Magnezyum, toplam sertlik ve kalsiyum arasındaki farktan hesaplanmıştır (APHA, 1995).

Toplam Sertlik (mg CaCO3/L)

(mL) hacmi örnek 1000 x B x A = Kalsiyum (mg Ca+2_/L) (mL) hacmi örnek 400,8 x B x A =

Magnezyum (mg Mg+2_{/L) = [Toplam Sertlik (mg CaCO} 3/L) –

Kalsiyum Sertliği (mg CaCO3/L)] x 0,243

Amonyak azotu, otomatik gaz difüzyon metodu (Metot 10-107-06-5-B) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, manifold (Şekil 2.3.1.1), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Metotta, amonyak içeren örnek, bir enjeksiyon valfı aracılığıyla bir sürekli taşıyıcı sisteme enjekte edilir ve bir alkali çözeltiyle karıştırılır. Amonyak, hidrofobik yarı geçirgen teflon membran üzerindeki bir difüzyon hücresinde matriksten ayrılır ve pH indikatörü içeren bir alıcı reaktif tarafından tutulur. pH değişimi nedeniyle indikatör çözeltisi renk değiştirir ve akış hücresi aracılığıyla bir fotometrede 590 nm dalga boyunda standart eğriye karşı okunur (Lachat, 2003a).

Nitrit ve Nitrat Azotu, yavaş akış metodu (Metot 10-107-04-1-J) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, kadmiyum kolonu yerleştirilmiş manifold (Şekil 2.3.1.2), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Metotta örnekteki nitrat, bakıra doyurulmuş kadmiyum kolonundan geçirilerek nitrite indirgenir. Nitrit (indirgenmiş nitrat + nitrit) N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride- sulfanilamide ile diazotize edilir. Sonuçta, oluşan mora çalan kırmızı bir renge sahip suda çözünebilir boya, akış hücreli bir fotometrede 520 nm dalga boyunda standart eğriye karşı okunur. İşlem, manifold üzerindeki kadmiyum kolonu kapatılarak yürütülürse, nitrit azotu tek başına tayin edilir (Lachat, 2001a).

22

Şekil 2.3.1.1. FIA’da gaz difüzyon metoduyla amonyak azotu tayini manifold diyagramı (Lachat, 2003a) Toplam azot için örnek, bir oksitleyici yükseltgen (potasyum peroxydisulfate) ile 120 ºC sıcaklıkta reaktörde ayrıştırılmış, organik ve inorganik azot bileşikleri nitrata dönüştürülmüştür. Konsantre sülfürik asit içerisinde çözeltideki nitrat bir benzoik asit türeviyle tepkime vererek kırmızı renkli bir nitro bileşiği oluşturulmuş ve fotometrik olarak tayin edilmiştir (Merck, 2002).

Şekil 2.3.1.2. FIA’da yavaş akış metoduyla (10-107-04-1-J) nitrit ve nitrat azotu tayini manifold diyagramı (Lachat, 2001a)

23

Reaktif fosfor, otomatik askorbik asit indirgeme metodu (Metot 10-115-01-1-A) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, ısıtma üniteli manifold (Şekil 2.3.1.3), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Metotta, o-fosfat iyonları asidik koşullar altında amonyum molibdat ve potasyum antimon tartrat ile tepkime vererek bir kompleks oluşturur. Bu kompleks askorbik asitle indirgenip 880 nm dalga boyunda ışığı absorplayan mavi renkli bir komplekse dönüştürülerek, akış hücreli bir fotometrede standart eğriye karşı okunur (Lachat, 2000a).

Şekil 2.3.1.3. Otomatik askorbik asit indirgeme metoduyla (10-115-01-1-A) reaktif fosfor tayini manifold diyagramı (Lachat, 2000a)

Toplam fosfor, ayrıştırma işlemi ardından otomatik askorbik asit indirgeme metodu (Metot 10-115-01-1-C) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, ısıtma üniteli manifold (Şekil 2.3.1.4), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Metotta, örnekler önce bir blok ayrıştırıcıda sülfürik asitle ayrıştırılır, katalizör olarak cıva (II) sülfat ve kaynama sıcaklığını yükseltmek için potasyum sülfat kullanılarak örnekteki fosfor, ortofosfat anyonlarına dönüştürülür. Ortofosfat iyonlarının analizi yukarıda anlatılan askorbik asit indirgeme metodu tekniği ile 880 nm dalga boyunda akışlı bir fotometrede standart eğriye karşı okunur (Lachat, 2001b).

24

Şekil 2.3.1.4. Otomatik askorbik asit indirgeme metoduyla (10-115-01-1-C) toplam fosfor tayini manifold diyagramı (Lachat, 2001b)

Silika, otomatik silikamolibdat metodu (Metot 10-114-27-1-A) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, manifold (Şekil 2.3.1.5), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Metotta, çözünmüş silika türleri asidik koşullar altında molibdat ile tepkime vererek sarı renkli silikamolibdat kompleksi oluşturur. Bu kompleks 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic asit (ANSA) ve bisülfit ile indirgenerek 820 nm dalga boyunda maksimum absorbansa sahip heteropoli mavisi bir komplekse dönüştürülerek akışlı bir fotometrede standart eğriye karşı okunur (Lachat, 2000b).

Şekil 2.3.1.5. Otomatik silikamolibdat metoduyla (10-114-27-1-A) silika tayini manifold diyagramı (Lachat, 2000b)

25

Sülfat, otomatik bulanıklık metodu (Metot 10-116-10-1-E) kullanılarak örnekleyici, çoklu kanal oranlayıcı pompa, manifold (Şekil 2.3.1.6), kolorimetrik detektör ve veri sisteminden oluşan QuickChem 8000 model FIA ile tayin edilmiştir. Örnekteki sülfat baryum klorür ile çökeltilir. Jelatin ve polivinil alkol ile kolloid olarak süspanse edilen çökelti, sülfat konsantrasyonuna orantılı bir sinyal üreterek 420 nm dalga boyunda akışlı bir fotometrede standart eğriye karşı okunur (Lachat, 2003b).

Şekil 2.3.1.6. Otomatik bulanıklık metoduyla (10-116-10-1-E) sülfat tayini manifold diyagramı (Lachat, 2003b)

Klorofil a, örneğin geçirildiği filtrelerin sulu alkali asetonla ekstraksiyonu ardından çift ışın yollu Helios-α model UV-Vis spektrofotometrede absorbansı ölçülerek (Wetzel ve Likens, 1991) ve monokromatik metotla hesaplanarak (Lorenzen, 1967) tayin edilmiştir. Bu amaçla 500 mL örnek 0,45 µm gözenek açıklığına sahip nitroselüloz yapıda membran filtreden süzülmüş ve filtreler cam doku öğütücüde %90 alkali aseton solüsyonuyla ekstrakte edilmiştir. Doku öğütücünün içeriği hacim çizgili ve kapaklı santrifüj tüpüne boşaltılmış, tüpler maksimum 3000-4000 rpm hızda 5 dakika santrifüj edilmiş, çökelek dağıtılmadan süpernatan bir pipetle 5 cm ışın yoluna sahip bir küvete alınarak spektrofotometrede sırasıyla 750 nm (bulanıklık şahidi) ve 665 nm dalga boylarında absorbansları ölçülmüştür. Aynı küvete 1 N hidroklorik asit eklenerek asitlendirilmiş, 5 dakika beklenmiş ve tekrar aynı dalga boylarında absorbansları ölçülmüştür (Wetzel ve Likens, 1991).

26 Klorofil a (µg/L)

)

)(

(

)

)(

)(

)(

(

Z

V

v

E

E

F

k

−

=

k = klorofil a’nın absorpsiyon katsayısı, (11,0) F = absorbanstaki azalmayı eşitleme faktörü (2,43)

E665o = asidifikasyondan önce 665 nm dalga boyunda bulanıklığı düzeltilmiş absorpsiyon

=A665o – A750o

E665a = asidifikasyondan önce 665 nm dalga boyunda bulanıklığı düzeltilmiş absorpsiyon

=A665a – A750a v = ekstrakt hacmi (mL) V = filtre edilen örnek hacmi (L) Z = küvetin ışın yolu uzunluğu (cm)