Evaluation Of Water Quality in Belek Special Environmental Protection Zone with Multivariate Statistics


Creative Commons License

özcan ö. f., Akın B.

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol.14, no.2, pp.719-741, 2024 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

In this study, the use of statistical methods is aimed at evaluating the long-term periodic changes in the quality of surface waters in the Belek Special Environmental Protection Area, designated as a nesting area for sea turtles in our country. Within the scope of the study, water quality analysis results for surface water sources within the protected area were considered for the years 2005-2020 (15 years). Physico-chemical and biological parameter data were analyzed based on the standard values of the Surface Water Quality Regulation in effect in our country, and water quality classes were determined. Cluster Analysis methodology, a multivariate statistical method, was used to evaluate the data. As a result of cluster analysis, three statistically significant clusters were identified. The classification of water quality according to Surface Water Quality and Hierarchical Cluster Analysis showed similarity. As a result of the clusters formed, it was observed that the overall water quality situation was Class II (Good Quality) for Acısu Stream, Class I (Very Good Quality) for Köprüçay Stream, Class I (Very Good Quality) for Sarısu Stream, Class II (Good Quality) for Kömürcüler Stream, and Class III (Medium Quality) for Ilıca Stream. According to Principal Components Analysis, four factors were determined, explaining 91.04% of the total variance, with the first factor alone explaining 59% of the total variance. The variables with the highest eigenvalues, according to the results of the principal components analysis, were Total Coliform, Total Kjeldahl Nitrogen, Fecal Coliform, Total Nitrogen, and Total Phosphorus. In general, it is anticipated that pollutants originate from tourism facilities, domestic sources, and intensive agricultural activities. The study concluded that the statistically determined factor parameters are prioritized parameters that can be used in water quality monitoring studies in the field.
Bu çalışmada, ülkemizde deniz kaplumbağalarının yuvalama alanı olarak koruma altında olan Belek Özel Çevre Koruma Bölgesindeki yüzey sularının uzun yıllar periyodundaki kalite değişimlerinin değerlendirilmesinde istatistiksel metotların kullanımı hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında 2005-2020 yılları arasında (15 yıl) koruma alanı içinde yer alan yüzeysel su kaynaklarına ait su kalitesi analiz sonuçları değerlendirilmeye alınmıştır. Yüzeysel su kalitesinin sınıflandırılmasında ülkemizde yürürlükte olan Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği standart değerleri çerçevesinde fiziko-kimyasal ve biyolojik parametre verileri analiz edilmiş ve su kalite sınıfları belirlenmiştir. Verilerin değerlendirilmesinde çok değişkenli istatistiki yöntemlerden Kümeleme Analizi metodolojisi kullanılmıştır. Kümeleme analizi sonucunda istatistiksel manada anlamlı üç küme tespit edilmiştir. Yerüstü Su Kalitesine göre yapılan kalite sınıflandırması ve Hiyerarşik Kümeleme Analizi benzerlik göstermiştir. Oluşan kümeler neticesinde genel su kalitesi durumunun; Acısu Deresi’nin II. Sınıf (İyi Kalite), Köprüçay Deresi’nin I. Sınıf (Çok İyi Kalite), Sarısu Deresi’nin I. Sınıf (Çok İyi Kalite), Kömürcüler Deresi’nin II. Sınıf (İyi Kalite) ve Ilıca Deresi’nin III. Sınıf (Orta Kalite) olduğu çalışmalar sonunda görülmüştür. İstatistiki değerlendirmede kullanılan Temel Bileşenler Analizine göre dört faktör belirlenmiş, toplam varyansın % 91,04’ünü açıklamıştır. Sadece birinci faktör toplam varyansın % 59’unu açıklamaktadır. Özdeğeri en fazla olan değişkenlerin; Toplam Koliform, Toplam Kjehldal Azotu, Fekal Koliform, Toplam Azot, Toplam Fosfor olduğu temel bileşenler analiz sonuçlarına göre açıklanmıştır. Genel manada kirleticilerin turizm tesisleri, evsel kaynaklı kirleticiler ve yoğun tarımsal faaliyetlerden kaynaklandığı öngörülmektedir. Çalışma sonucunda istatistiksel olarak belirlenen faktör parametrelerin sahadaki su kalitesi izleme çalışmalarında öncelikli olarak kullanılabilecek parametreler olduğu belirlenmiştir.