Journals / OPUS Toplum Araştırmaları Dergisi / 2020 / Cilt: 16 - Sayı: 1

Use of Factor Analysis to Evaluate the Water Quality of Mustafakemalpaşa Stream (Bursa)

Mustafakemalpaşa Çayı’nın (Bursa) Su Kalitesinin Faktör Analizi Kullanılarak Değerlendirilmesi

Pages
124–137
Publication Date
2020-03-01
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

However, it was found that the high boron concentration detected in Mustafakemalpaşa Stream was two times higher than the limit value for the plants with high tolerance to boron.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, to determine the water quality, some physicochemical and heavy metal analysis results of water samples taken from two sampling points in Mustafakemalpaşa Stream between October 2016 - September 2017 were evaluated.
📊
Key Findings & Data:Principal Component Analysis/Explanatory Factor Analysis was applied to the data set and three factor loadings, explaining 76.426% of the total variance were determined.
💡
Conclusion & Impact:However, it was found that the high boron concentration detected in Mustafakemalpaşa Stream was two times higher than the limit value for the plants with high tolerance to boron.
🔬Design:Research Article
📍Scope:2016 Verileri
⚙️Variables:Mustafakemalpaşa Çayı · Su Kalitesi · Ağır Metaller

Abstract

In this study, to determine the water quality, some physicochemical and heavy metal analysis results of water samples taken from two sampling points in Mustafakemalpaşa Stream between October 2016 - September 2017 were evaluated. Principal Component Analysis/Explanatory Factor Analysis was applied to the data set and three factor loadings, explaining 76.426% of the total variance were determined. In Factor I, it was determined that bicarbonate, boron, arsenic, antimony, sodium and calcium caused a strong positive factor load and explained 28.76% of the total variance. Factor II explained 25.999% of the total variance. In this factor, aluminum, iron and total nitrogen were strongly negative and magnesium and sulfate were positive factor loadings. Dissolved oxygen was negative in factor III, and fluoride, phosphate phosphorus, and silica had a positive factor load. This factor covered 21.667% of the total variance. It was determined that all three factors reflect the mining activities and geological structure of the basin, and to a lesser extent, agricultural activities in the basin constitute a pressure factor. The annual averages of physicochemical variables and some heavy metal analyzes results which measured in the study were compared with the standard values in national regulations. Some heavy metals (boron, arsenic, mercury, chromium, nickel, aluminum and iron) measured in Mustafakemalpaşa Stream are found to be above the annual average environmental quality standard and / or maximum environmental quality standard according to the Surface Water Quality Regulation. It was determined that all nutrients except nitrate nitrogen reflect II. or III. class water quality and the stream is eutrophic in terms of total phosphorus and between a mesotrophic and eutrophic character in terms of total nitrogen concentrations. Since Mustafakemalpaşa stream is an important source of water for irrigating agricultural lands, water quality was also investigated in terms of irrigation water criteria and the water quality of the stream was good quality except for high boron concentration. However, it was found that the high boron concentration detected in Mustafakemalpaşa Stream was two times higher than the limit value for the plants with high tolerance to boron.

Özet

Bu çalışmada Mustafakemalpaşa Çayı’nda belirlenen iki örnekleme noktasından Ekim 2016 - Eylül 2017 tarihleri arasında aylık olarak alınan su örneklerinde bazı fizikokimyasal ve ağır metal analizi sonuçları akarsuyun su kalitesini belirlemek için değerlendirilmiştir. Veri setine Ana Bileşenler Analizi/Açıklayıcı Faktör Analizi uygulanmış ve toplam varyansın % 76,426’sını açıklayan üç faktör yükü belirlenmiştir. Faktör I’de bikarbonat, bor, arsenik, antimon, sodyum ve kalsiyumun kuvvetli pozitif faktör yükü oluşturduğu ve toplam varyansın % 28,76’sını açıkladığı tespit edilmiştir. Faktör II toplam varyansın % 25,999’unu açıklamış, bu faktörde alüminyum, demir ve toplam azot kuvvetli negatif, magnezyum ve sülfat ise pozitif faktör yükü oluşturmuştur. Faktör III’te çözünmüş oksijen negatif, florür, fosfat fosforu ve silis ise pozitif faktör yükü oluşturmuştur. Bu faktör toplam varyansın % 21,667’sini kapsamıştır. Her üç faktör yükünün havzanın madencilik faaliyetleri ve jeolojik yapısını yansıttığı, daha az oranda ise havzada yapılan tarımsal faaliyetlerin baskı unsuru oluşturduğu belirlenmiştir. Çalışmada ölçülen fizikokimyasal değişkenlerin ve bazı ağır metal analizlerinin yıllık ortalamaları ulusal yönetmeliklerdeki standart değerler ile karşılaştırılmıştır. Mustafakemalpaşa Çayı’nda ölçülen bazı ağır metallerin (bor, arsenik, cıva, krom, nikel, alüminyum ve demir) Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği’ne göre yıllık ortalama çevresel kalite standardı ve/veya maksimum çevresel kalite standardının üstünde olduğu tespit edilmiştir. Nitrat azotu hariç tüm besin tuzlarının ise II. ya da III. sınıf su kalitesini yansıttığı, toplam fosfor derişimi açısından akarsuyun ötrofik karakterde, toplam azot miktarı açısından ise akarsuyun mezotrofik ila ötrofik karakter arasında olduğu tespit edilmiştir. Mustafakemalpaşa Çayı bulunduğu bölgede tarım arazilerinin sulanması için çok önemli bir su kaynağı olduğu için sulama suyu kriterleri açısından da su kalitesi araştırılmış ve akarsuyun sulama suyu kalitesinin yüksek bor derişimi dışında iyi kalitede olduğu tespit edilmiştir. Ancak Mustafakemalpaşa Çayı’nda tespit edilen yüksek bor derişiminin bora yüksek tolerans gösteren bitkiler için belirlenen sınır değerin iki kat üstünde olduğu belirlenmiştir.

🔖

Cite This Article

DALKIRAN, N., KARACAOĞLU, D., MESTİK, D. T., KARABAYIRLI, G., ATAK, S., KOŞUCU, T. N. A., COŞKUN, F., Akay, E. (2020). Use of Factor Analysis to Evaluate the Water Quality of Mustafakemalpaşa Stream (Bursa). OPUS Toplum Araştırmaları Dergisi, Cilt: 16 - Sayı: 1, 124–137. https://ajindex.com/articles/856396

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. AATTUT, (2010). Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği. Çevre ve Orman Bakanlığı. Resmi Gazete, Tarih 20.03.2010, Sayı 27527. Anonim, (2001). Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu-Metal Madenler Alt Komisyonu Krom Çalışma Grubu Raporu. Devlet Planlama Teşkilatı. DPT: 2626 – ÖİK: 637, Ankara Anonim, (2016). Mustafakemalpaşa sulama birliği denetim raporu. T.C. Bursa Valiliği Sulama Birlikleri Denetim Komisyonu. 13s. Anonim, (2019). ETİ maden. (Erişim tarihi 01/07/ 2019). http://www.etimaden.gov.tr/emet. APHA, (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th ed.). Washington, DC: American Public Health Association. Arık, F. (2012). Genetic characteristics of the Gozecukuru As-Sb deposits near Kutahya, Turkey. Journal of the Geological Society of India, 80(6), 855-868. https://doi.org/10.1007/s12594-012-0214-9
  2. Arık, F., & Yaldız, T. (2010). Heavy metal determination and pollution of the soil and plants of southeast Tavşanlı (Kütahya, Turkey). Clean–Soil, Air, Water, 38(11), 1017-1030. https://doi.org/10.1002/clen.201000131
  3. Arslan, N., Koç, B., & Çiçek, A. (2010). Metal contents in water, sediment, and Oligochaeta-Chironomidae of Lake Uluabat, a Ramsar site of Turkey. The Scientific World Journal, 10, 1269-1281. doi: 10.1100/tsw.2010.117. Arslan, Ş., & Çelik, M. (2015). Assessment of the pollutants in soils and surface waters around Gümüşköy silver mine (Kütahya, Turkey). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 95(4), 499-506. https://doi.org/10.1007/s00128-015-1613-6
  4. Bartlett, M.S. (1950). Tests of significance in factor analysis. British Journal of Psychology, 3 (2), 77-85. https://doi.org/10.1111/j.2044-8317.1950.tb00285.x
  5. Benzer, S. (2017). Concentrations of arsenic and boron in water, sediment and the tissues of fish in Emet stream (Turkey). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 98(6), 805-810. DOI 10.1007/s00128-016-1996-z, BUSKİ, (2019). Kalite izleme. (Erişim tarihi: 20/07/2019). http://www.buski.gov.tr/tr/kaliteizleme/
  6. Cattell, R. B. (1966). The Scree Test for the Number of Factors. Multivariate Behavioral Research. 1 (2), 245-276. https://doi.org/10.1207/s15327906mbr0102_10
  7. Cerny, B. A., & Kaiser, H. F. (1977). A study of a measure of sampling adequacy for factor-analytic correlation matrices. Multivariate Behavioral Research, 12(1), 43-47. https://doi.org/10.1207/s15327906mbr1201_3
  8. Çolak, M., Gemici, Ü., & Tarcan, G. (2003). The effects of colemanite deposits on the arsenic concen