Search

Erbil Merkez Alt Havzası, Irak'ın kuzeyindeki Erbil vilayetinin güneybatı kesiminde yer almaktadır. Çalışma alanında yeraltı suları içme, endüstriyel faaliyetler, evsel amaçlar ve tarımsal faaliyetlerde önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışma kapsamında, alt havza genelinde bulunan kirleticilerin yeraltısularını etkileme dereceleri dolayısıyla akifer birimlerin kirleticilere karşı duyarlılıkları Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı olarak DRASTIC yöntem kullanılarak belirlenmiştir. Bu modele göre, çalışma alanı, çok düşük, düşük, orta ve yüksek kapsama alanları (%1.8, %18.7, %45.9 ve %33.6) olmak üzere bir akifer duraylılığının endeksinin dört bölgesine ayrılmıştır. Daha doğru sonuçlar elde etmek için standart DRASTIC'in iki farklı modifikasyonu uygulanmıştır. İlk modifikasyonda, tek parametreli duyarlılık analizi (SPSA) ile değiştirilmiş ağırlık değerlerine dayanmaktadır. Modifed DRASTIC_ağırlık, çok düşük, düşük, orta ve yüksek kapsama alanları (%1.6, %18.3, %42.3 ve %37.8) dahil olmak üzere bir güvenlik açığı endeksinin dört bölgesine bölünmüştür. İkinci modifikasyonda ise, çalışma alanının arazi kullanım arazi örtüsüne (Arazi_Kullanımı; LULC) dayanmaktadır. LULC haritasından tarım arazisi, çorak arazi, kentsel alan ve bitki arazisi olmak üzere sadece dört darklı arazi kullanımı sınıfı tanımlanabilir. Modified DRASTIC_LULC yönteminde düşük, orta, yüksek ve çok yüksek kapsama alanı (sırasıyla %0.1, %7.6, %83.6 ve %8.7) olmak üzere akifer duraylılığının endeksinin dört bölgesine bölünmüştür. Standart DRASTIC ve modifiye edilmiş modelleri doğrulamak için NO3 ve TDS parametreleri kullanılmış ve sonuç olarak yeraltı sularının kirliliğe karşı akifer duraylılığının değerlendirilmesinde değiştirilmiş DRASTIC_LULC haritasını önerilmiştir. Erbil Central Sub-Basin is located in the southwestern part of Erbil governorate, northern Iraq. Groundwater plays an important role in drinking, industrial activities, domestic purposes, and agricultural activities in the studied area. This study aims to evaluate groundwater vulnerability to pollution by using the standard DRASTIC model. According to this model, the studied area was divided into four vulnerability index zones, including very low, low, moderate, and high coverage areas (1.8%, 18.7%, 45.9%, and 33.6%), respectively. To acquire more reliable results, the standard DRASTIC model was modified in two different ways. The first modification is based on the modified of standard weight values by using single parameter sensitivity analysis (SPSA). According to this modification, the studied area was divided into four zones of vulnerability intensity, including very low, low, moderate, and high with coverage areas of (1.6%, 18.3%, 42.3%, and 37.8%), respectively. The second modification is based on the effect of land use land cover (LULC) on the vulnerability system of the studied area. Only four classes of land use can be identified from (LULC) map including, agricultural land, barren land, urban area, and vegetation land. According to the modified DRASTIC_LULC, the studied area was divided into four zones of vulnerability classes, including; low, moderate, high, and very high with coverage areas of (0.1%, 7.6%, 83.6%, and 8.7%), respectively. The accuracy of vulnerability mapping of the standard and modified DRASTIC models was validated by Pearson’s correlation coefficient between vulnerability index value and both the NO3 and TDS in groundwater. As a result, the validation confirms that the modified DRASTIC based on LULC can be considered as a realistic approach with better model validation accuracy.

Bu tez çalışmasında, Kurşunkayademir-bakır maden ocağı çevresindeki 22 yer üstü ve yer altı gözlem noktasının hidrojeolojikkarakterizasyonu Aralık 2018, Mart 2019 ve Eylül 2019 dönemlerinde yapılarakkalite kriterleri ulusal ve uluslararası mevzuatlara göre yorumlanmıştır.Yerinde ölçülen parametre (pH, sıcaklık, elektriksel iletkenlik(Eİ), çözünmüşoksijen, toplam çözünmüş madde(TÇM), tuzluluk), majör anyon ve katyonlar (CO3-2,HCO3-, Cl-, SO4-2, NO3-,NO2- ve NH4+, Na+, K+,Ca+2, Mg+2) ve ağır metal (Al, Zn, Mn, Cu, Fe, Ni, Cd,Pb, As, Ba, B) analizleri gerçekleştirilmiştir. Su kaynaklarının sınıflaması Piper,Schoeller ve ABD tuzluluk diyagramları yardımıyla yapılmıştır. Ayrıca izotophidrolojisi çalışmaları ile incelenen su yapılarının yaş ve kökendeğerlendirmeleri yapılmıştır. TSE 266 ve WHO kriterlerine göre her üç dönemde TÇMparametresine göre kaynak/çeşme sularının mükemmel sınıfında yer aldığı, sondajkuyu sularının ise genelde iyi ile mükemmel sınıfında yer aldığı tespitedilmiştir. Na+,Cl-, NO3-, NO2- ve NH4+konsantrasyonlarının uluslararası ve ulusal mevzuatlara göre içme suyu içinbelirlenen sınır değerleri aşmadığı görülmüştür. Piper diyagramına göre,suların tamamı mermer/dolomitik kireçtaşı/kireçtaşı ve evaporit çökellerinden meydanagelmiştir. Yeraltı ve yüzey suyu kaynaklarının benzer kökenlere sahip olduklarıSchoeller diyagramı ile ortaya konulmuştur. İnceleme alanı genelindeki sularıntrityum değerleri 0.65-8.93 TU arasında değişmiştir. Su kaynaklarının çoğununmevcut sularla beslenen genç sular olduğu sonucuna varılmıştır.

Endüstriyel atıksular oldukça karmaşık bir karakterizasyona sahiptirler. Endüstrinin tipine ve üretilen mamule bağlı olarak pek çok özel kirletici ortaya çıkmaktadır. Boyar maddeler renkli mamuller üreten boya, kâğıt, tekstil, gıda, deri, kozmetik gibi pek çok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Renkli atıksuların içermiş olduğu boyar maddelerin çoğu alıcı ortamlarda biyodegredasyona uğramazlar. Bu nedenle boyar maddelerin çok küçük konsantrasyonları bile alıcı ortamların doğal yapısını bozar. Katyonik boyar maddelerin giderimi için en uygun yöntemlerden biri de adsorpsiyondur. Damar atık barajından temin edilen dip çamuru ile katyonik bir boyar madde olan Auramine O’ nun gideriminin incelendiği denge çalışmalarında elde edilen sonuçlar Langmuir, Freundlich ve Dubinin Radushchevich izotermlerine uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 0,9981 regresyon katsayısı (R2) ile damar atık barajından temin edilen dip çamuru ile Auramine O boyar maddesinin adsorpsiyonun en iyi langmuir izotermine uyduğu görülmüştür. Dubinin-Radushkevich izoterm denkleminden hesaplanan E değeri ise 0,13 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Bu bilgilere göre, adsorpsiyon mekanizmasının fiziksel olduğu söylenebilir. Ayrıca, Dip çamurunun tekstil endüstrisi atık sularından katyonik boya giderimi için uygun ve kullanılabilir olduğu söyleyenebilir. Ek olarak, dip çamurunun atık bir adsorbent olması, atık barajdan nihai olarak uzaklaştırılması konusunda atık geri kullanımına uygun olması ve ekonomik anlamda harcama gerektirmemesi bu adsorbentin önemini göstermektedir. Bu çalışmanın bundan sonraki birçok araştırmalara ışık tutacağı kanaatini taşımaktayız.Anahtar kelimeler: Dip Çamuru, Adsorpsiyon, Auramine O, İzoterm Industrial wastewaters have a very complex characterization. Depending on the type of industry and the product produced, many special pollutants emerge. Dyes are widely used in many industries such as paint, paper, textile, food, leather and cosmetics, producing colored products. Most of the colorants in the contents of colored wastewater, do not undergo biodegradation in receiving environments. Therefore, even very small concentrations of dyestuffs disrupt the natural structure of the receiving media. Adsorption is one of the most suitable methods for the removal of cationic dyes. In equilibrium studies in which the removal of Auramine O as a cationic dye onto bottom sludge obtaıned from the damar waste dam, was investigated, the results were applied to the Langmuir, Freundlich and Dubinin Radushchevich isotherms. According to the results, 0.9981 correlation coefficient (R2) showed that adsorption was best matched to langmuir isotherm. The E value calculated from Dubinin-Radushkevich isotherm equation is calculated as 0.13 kJ / mol. According to this information, the mechanism of adsorption can be physical. It can also be said that the bottom sludge is suitable and usable for the removal of cationic dyes from the textile industry wastewater. In addition, the fact that the bottom sludge is a waste adsorbent, is suitable for the use of waste back to the final removal of the waste from the dam, and does not require expenditure in the economic sense indicates the importance of this adsorbent. We believe that this study will shed light on many future researches.Key words: Bottom sludge, adsorption, Auramine O, Isotherm&nbsp

Due to mining activities and increasing energy demand, the amount of uranium released into the nature is rising day by day owing to the increasing number of nuclear power plants. The search for economic and effective removal for the Uranium-238 occupies the agenda of scientists because it negatively affects the health of human and natural habitats and leads to ecotoxicological risks. Adsorption is a eco-friendly process which eliminate the use of chemicals. Adsorbent is a main actor on adsorption process so it should have high adsorption capacity, reusable, economic and abundant in nature. Dasit is a type of volcanic frozen rock that has an aphanitic texture to porphyritic and has an intermediate composition between andesite and rhyolite. In this study aims to investigate the adsorption of Uranium-238 from aqueous solutions with column system. Dasit stone (collected from Meydan Volcaino in Van) which has 250 mesh particle size was filled to column. Prepared uranium-238 solution was feed to column with a peristaltic pump at fixed flow rate (25 mL/min). Under optimum operational conditions maximum removal yield was observed as % 84. In the light of the experimental data obtained, it can be said that dasit has a certain potential in the removal of uranium-238

Bu çalışmada; Van Gölü kapalı havzası doğusunda yer alan yerleşim birimlerine içme-kullanım suyunun sağlayan Şamran kaynağı su potansiyelinin sürdürülebilir yönetimi açısından değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Şamran kaynağı, Gürpınar (Van) ilçesi Yukarıkaymaz köyü sınırları içinde yaklaşık 470 km2 ’lik bir drenaj alanına sahip olup Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı mermerler ile Pliyo-Kuvaterner yaşlı sedimanter birimler dokanağında boşalım sağlamaktadır. Kaynağın 2007-2014 yılları arasında ortalama, en düşük ve en yüksek debi değerleri sırası ile 5.240 m3 /s, 3.497 m3 /s ve 7.397 m3 /s’dir. Kaynak çekilme analizi sonucunda tek çekilme eğrisi ile temsil edilen çekilme dönemi (Ort. 250 gün) 0.00164 gün-1 ile 0.00240 gün-1 arasında değişen çekilme katsayıları ile temsil edilmektedir. Mermer akiferin kaynak gerisindeki aktif depolama hacmi 241.3×106 m3 /yıl ile 331.7×106 m3 /yıl arasında hesaplanmış olup, bu hacmin yaklaşık %40’ı çekilme dönemi süresince kaynaktan boşalmaktadır. Yapılan değerlendirmeler, Şamran kaynağının en düşük akım (3.497 m3 /s) değerinde akması koşulunda dahi 2050 yılına kadar bölgedeki içme ve kullanım suyu ihtiyacını karşılayabileceğini göstermektedir. In this study, it was aimed to evaluate the water potential of the Şamran spring in terms of sustainable management which provides drinking and potable water to the settlements located at the east of the Van Lake closed basin. The Şamran spring has a drainage area of approximately 470 km2 within the boundaries of Yukarıkaymaz village of Gürpınar (Van) province and it discharges from a contact between Paleozoic-Mesozoic aged marbles and Plio-Quaternary sediment units. The average, minimum and maximum discharge of the spring at 2007-2014 are 5.240 m3 /s, 3.497 m3 /s and 7.397 m3 /s, respectively. The recession period (average 250 days) represented by the single recession curve as a result of the spring recession analysis that represented by the recession coefficients ranging from 0.00164 day-1 to 0.00240 day-1. The total storage volume of the marble aquifer was calculated between 241.3×106 m3 /year and 331.7×106 m3 /year, and about 40 % of this volume is discharged from the recession period. The assessments show that the Şamran spring can meet the need for drinking and potable water in the region until 2050, even at the lowest flow (3.497 m3 /s) rate.

Hidrojeolojik çalışmalarda evrik modelleme yaklaşımı, hidrojeolojik sistem için oluşturulan yeraltısuyu akım modelinde tanımlanan hidrolik yük değerleri ile arazide gözlenen hidrolik yük değerleri arasındaki farkı minimum sağlayacak şekilde parametre optimizasyonu esasına dayanmaktadır. Bu yaklaşım; Afyon–Şuhut Ovası üzerinde denenmiş olup, iki aşamadan meydana gelmektedir. Birinci aşamada, Afyon-Şuhut Ovası hidrojeolojik sistemin kavramsal hidrojeolojik yapısı tanımlanmıştır. Heterojen bir yapı gösteren Şuhut Ovası akiferi düşey akım bileşeninide dikkate almak üzere 4 model tabakasına bölünmüştür. Her bir model tabakasında yer alan hidrojeolojik birimler litolojik özellikler göz önüne alınarak 7 farklı zona ayrılmıştır. Her zon kendi içerisinde homojen hidrolik parametreler ile temsil edilmiştir. MODFLOW modelinin gerektirdiği girdi ve çıktı dosyaları oluşturulmuş, bu girdi ve çıktı dosyalarında yer alan parametre ve hidrolik yük değerleri doğrusal olmayan evrik optimizasyon yöntemi PESTprogramında tanımlanarak çalıştırılmış ve akifer parametre değerleri hesaplanmıştır. Hesaplanan parametreler,model alanında yer alan kuyularda yapılan pompalama denemesi verilerinin Neuman yöntemi ile değerlendirilmesi sonucu belirlenen hidrolik iletkenlik katsayısı değerleri ile karşılaştırılmıştır. Neuman yöntemi ile çakıl ve tüf birimlerine ait hidrolik iletkenlik katsayıları, 0.35 ve 1.19 m/gün, PEST sonucunda ise 0.168 ve 0.88 m/gün olarakbulunmuştur. Hassasiyet analizleri sonucunda ovadaki akifer sisteminde kestirilen hidrolik yük değerlerinde meydana gelen değişimlerde çakıl ve tüf birimlerine ait hidrolik parametrelerin baskın olduğu belirlenmiştir

Ankara ilinin güneyinde yer alan Gölbaşı ilçesinde gelişme gösteren endüstriyeltesislere (metal, maden vb.) ve yerleşim birimlerine ait atık sular arıtma işlemindengeçirilmeksizin doğrudan Mogan ve Eymir gölleri ile gölleri besleyen derelereboşaltılmaktadır.Bu durum su kaynaklarında hızlı bir şekilde kirlenmeye nedenolmaktadır. Özellikle Mogan Gölü'nde meydana gelen kirlenme Eymir Gölü'nü veiki göl arasında yer alan Kuvaterner yaşlı alüvyon çökellerden oluşan hidrojeolojiksistemi kalite açısından etkilemektedir. Çalışma alanında değişik boyutlardagörülmeye başlayan kirlenme, su kaynaklarında kalite, insan sağlığı açısından isegünümüz ve gelecek için uzun dönemli riskler oluşturmaya başlamıştır. Bundandolayı iki göl arasında yer alan inceleme alanında hidrojeolojik yapıyı tanımlamakve bu yapı içerisinde gercekleşen yeraltısuyu akım ve kütle taşınım hareketinidenetleyen fiziksel ve kimyasal parametreleri belirlemek amacı ile arazide sondaj,gözlem, örnekleme; laboratuvar koşullarında ise deneysel çalışmalar yapılmıştır.Yapılan bu çalışmalar sonucunda elde edilen verilerden yararlanılarak kirleticilerinhidrojeolojik sistemdeki hareketi sırasında konuma ve zaman bağlı olarak nedenolduğu kirlenme matematiksel 3 boyutlu akım ve taşınım modelleri ile ortayakonulmuştur.İki göl arasında yer alan inceleme alanında birimlerin düşey ve yanal yöndekidağılımlarını belirlemek amacı ile 10 farklı lokasyonda ve değişik derinliklerdesondaj çalışmaları yapılmıştır. Bununla beraber hidrojeolojik sistemdeki YASdeğişimini gözlemek ve yeraltısuyundan örnekleme alabilmek amacı ile açılansondaj kuyularına PVC plastik borular yerleştirilmiştir. Sondaj çalışmaları sırasındaalınan karot örneklerine ait jeohidrolojik ve taşınım parametreleri belirlemek amacıile laboratuvar koşullarında deneyler yapılmıştır.Yapılan tane boyu analizlerisonucunda alüvyon çökellerin kil, siltli killi tın, kumlu tın, tınlı kum, siltli tın ve kum(USDA,1972) olmak üzere 6 farklı hidrolik birimden oluştuğu ve heterojen bir yapıgösterdiği belirlenmiştir. Gözlem ve deneyler sonucunda hidrojeolojik sistemdeyeraltısuyu akım hareketinin (Mogan Gölü'nden Eymir Gölü'ne doğru) çok düşükhızda (i?0.0012) ve hidrolik iletkenliği düşük (10?8? K ?10?10 m/s) kumlu, siltli vekilli birimler içerisinde gerçekleştiği belirlenmiştir. Heterojen bir yapı göstereninceleme alanı düşey akım bileşeni de dikkate alınarak 11 model katmanınabölünmüştür. Her bir model katmanı, hidrojeolojik birimlerin göstermiş olduklarılitolojik özelliklere göre 6 farklı zona ayrılmıştır. Her zon kendi içerisinde homojenhidrolik parametreler ile temsil edilmiştir.Potansiyel su kaynaklarında mevcut su kalitesi belirlemek amacı ile yüzey veyeraltısuyundan değişik aylarda örnekleme çalışmaları yapılmıştır. Bu örneklerdeyapılan kimyasal analizler sonucunda su kaynaklarında ağır metaller ve azotluorganik kirleticiler olmak üzere iki farklı kirletici grubu tesbit edilmiştir. Bukirleticilerden ağır metaller (Cu, Zn, Ni, Mn ve Fe) örnekleme yapılan bütünlokasyonlarda değişik derişimlerde gözlenirken azotlu organik kirleticiler (NO-3 veNH4) ise bazı lokasyonlarda kesikli olarak gözlendiği belirlenmiştir.Tez çalışması kapsamında yapılması planlanan üç boyutlu kütle taşınımmodelinde kirleticilerin toprak ile tepkimeye girme önceliği dikkate alınarak Cu, Znve Mn ağır metallerinden oluşan çok bileşenli (multi-component) kirletici grubununtaşınım hareketinin sistem içerisindeki yayılımı konuma ve zaman bağlı olarakbelirlenmiştir. Bu amaçla gözenekli ortamın katı matriksi ile kirleticiler arasındameydana gelen tutulma izoterm modeli herbir litolojik birim ve kimyasal tür içintanımlanmıştır. Yapılan tutulma deneyleri sonucunda YKD koşullarında Cu ağırmetali doğrusal, Zn ve Mn ağır metallerinde ise genelde doğrusal olmayanizoterm modelleri (Langmuir ve Freudlich) gözlenmiştir. Toprak örneklerindeyapılan tutulma deneyleri sonucunda ağır metallerden Cu ait Kd değeri kil birimindemaksimum (32550.350 l/kg) tınlı kum biriminde ise minimum (18170.76 l/kg)olduğu belirlenmiştir. Zn matelinde maksimum tutma kapasitesi (ß) değeri kilbiriminde maksimum (10985.148 mg/kg), siltli tın biriminde minimum (8597.14mg/kg), Mn da ise kil biriminde maksimum (7587.391 mg/kg) tınlı kum birimde iseminimum (4908.695 mg/kg) değrleri aldığı hesaplanmıştır. Cu, Zn ve Mn içintaşınım modelleri tutulma olmak sızın ve tutulmanın gözlendiği koşullarda olmaküzere iki farklı aşamada çalıştırılmıştır. Birinci aşama sonucunda kirleticileradvektif ve dispersif süreçlere bağlı olarak hidrojeolojik istemde zaman bağlıolarak yayılım göstermişlerdir. İkinci aşama sonucunda ise kirletici kaynakkonumunda olan Mogan Gölü'nden sisteme nufüz eden Cu, Zn ve Mn metalleri Kdparametresine bağlı olarak doğal akım koşulları altında hidrojeolojik sistemde Cu>Zn>Mn şeklinde bir tutulma göstermektedir. Kütle taşınım modelinde kirleticikaynak durumunda yer alan Mogan Gölü'nde kirletici derişimleri ilk 30 yıl boyuncasabit,100 gr/m3 ve diğer bir 30 yıllık zaman periyodunda ise 0 olarak kabuledilmiş, kirleticilerin hidrojeolojik sistemde neden olabileceği kirlenmenin konumave zaman göre etkisi kestirilmeye çalışılmıştır. Kütle taşınım modelinde 60 yıliçerisinde katı matris tarafından yaklaşık 2x108 gr Cu tutulmuş ve bu zaman dilimiboyunca Eymir Gölü'ne ulaşan Cu miktarı ise yaklaşık 0.062 gr olarakhesaplanmıştır. 60 yıl sonunda Eymir Gölüne ulaşan Zn ve Mn miktarları ise Cu'agöre çok daha fazla (~4200 gr) olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Mogan Gölü, hidrojeolojik sistem, heterojenite, yeraltısuyukirliliği, ağır metal, izoterm modelleri, paylaşım katsayısı, dispersivite, MF2K-GWT,MT3DMS. Wastewater belong to industrial plants (metal, mining, etc.) and urban areas inGolbasi County, located to the south of Ankara, have been discharged directly toMogan and Eymir lakes or streams flowing to these lakes, without treatment.These processes have given rise to a rapid contamination in these waterresources. The contamination in the Mogan Lake also affects both the Eymir Lakelocated to the north and the Quaternary alluvium aquifer that extends betweenthese lakes. The magnitude of contamination observed in the study area is spatialtemporallyvariable and has started to pose long term risk for quality of waterresources. In addition to experimental studies in laboratory conditions, drilling,observation and sampling studies in the field have been carried out to identifyhydrogeological structure, physical and chemical parameters which control thegroundwater flow and solute transport within the aquifer between the lakes. Athree dimensional numerical flow and transport model of the alluvial aquifersystem have been developed on the basis of these laboratory and field data.Boreholes with various depths have been drilled at ten different locations of thealluvial aquifer to evaluate the distribution of horizontal and vertical direction ofunits. PVC filters have been placed into boreholes to observe the groundwaterlevel in hydrogeological system and collect groundwater samples. Undisturbedsamples taken from drillings have been used to determine hydraulic and transportparameters of the groundwater system. Grain size distribution analyses revealed aheterogeneous alluvial deposition medium comprising of six different hydraulicunits, namely clay, silty clay loam, sandy loam, silty loam, loamy sand and sand(e.g. USDA, 1972). Field observations and laboratory data indicates thatgroundwater flow from Mogan Lake toward Eymir Lake is primarily occurs throughsandy and silty-clayey horizons with respective hydraulic gradient and hydraulicconductivity values of i ? 0.0012 and 10?8 ? K ? 10?10 m/s. Considering theobserved heterogeneity and vertical flow effect, the flow domain has been dividedinto 11 model layers. Each layer has been divided into 6 different hydrogeologicalzones according to the lithological properties of hydrogeological units.The hydraulic parameters are assumed to be homogeneous within each zone.Based on water quality data obtained from surface and groundwater samples, twodifferent contaminant groups comprising of heavy metals and organic nitrogencompounds have been identified. Among all contaminant, heavy metals (Cu, Zn,Ni, Mn and Fe) have been observed in all locations at varying concentrationswhereas, contaminants of organic nitrogen (NO-3 ve NH4) have only beenobserved at some locations.In the three dimensional solute transport model applied to the investigation area,the spatial-temporal spread of multi component contaminants group (i.e. Zn, Cuand Mn) has been determined depending on their respective sorptivity on theaquifer skeleton. The sorption isotherm models between the solid matrix and thecontaminants have been established by means of batch and column tests for eachlithologic unit and chemical species. The results of batch experiments, carried outunder the local chemical equilibrium assumption, revealed a linear sorption modelfor Cu whereas, Zn and Mn posses a non-linear (i.e. Langmuir and Freundlich)sorption behavior. The partitioning coefficient (Kd) of Cu were found to be highestin clay unit (32550.350 l/kg) and lowest in loamy sand (18170.76 l/kg).Theminimum and maximum sorption capacity (ß ?? ) values for Zn were found to be inclay (10985.148 mg/kg) and in siltli tın (8597.14 mg/kg) units, respectively.Similarly, clay (7587.391 mg/kg) and tınlı sand (4908.695 mg/kg) units providedthe maximum and minimum values for Mn. Solute transport models have been runfirst for the case without sorption then, run for the case where sorption is effective.In the first case, contaminants were found to spread spatio-temporally in the flowdomain based on the prevailing advective and dispersive processes. In the secondcase, on the basis of Kd values, a sorption order of Cu >Zn>Mn were found to beeffective under natural flow conditions for the contaminants entering the aquiferfrom the Mogan Lake. Based on a scenario that, the constant concentration of100 gr/m3 attributed to Mogan Lake for 30 years, following a period of 30 years ofzero concentration, and the spatial and temporal distribution of the concentrationin the hydrogeological system is estimated for 60 years. Mass transport modelinfers that the amount of Cu to be sorbed in aquifer during the next 60 years willamount to 2x108 gr, while the amount of Cu arriving at the Eymir Lake would be0.062 gr. The amounts of Zn and Mn to be arrived at the Eymir Lake at the end of60 years simulation period are found to be 4200 gr.Key Words: Mogan Lake, hydrogeological system, heterogeneity, groundwatercontamination, heavy metal, isotherm model, partitioning coefficient, dispersivityMF2K-GWT, MT3DMS. 187

IV ÖZET Bu çalışmada, yeraltısuyu dolaşımını kontrol eden akifer hidrolik parametrelerinin evrik modelleme tekniği ile belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu tekniğin kullamlabilirliği Afyon-Şuhut ovası hidrojeolojik sistemi üzerinde denenmiştir. Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada çalışma alanına ait kavramsal hidrojeolojik yapı MODFLOW yeraltısuyu akım modeline aktarılmıştır. İkinci aşamada ise PEST optimizasyon programı kullanılarak gözlenen hidrolik yük değerlerini sağlayan model parametreleri belirlenmiştir. Kavramsal modeli oluşturmak için Şuhut Ovası'nda açılmış sondaj kuyularına ait kuyu loğu bilgileri kullanılarak, kuzey-güney ve doğu-batı doğrultulu jeolojik kesitler çizilerek, yeraltısuyu dolaşım zonlan ve bu zonlan sınırlandıran geçirimsiz- yarı geçirimli birimler belirlenmiştir. Heterojen bir yapı gösteren Şuhut ovası akiferi düşey akım bileşenini de dikkate almak üzere 4 model katmanına bölünmüştür. Her bir model katmanını oluşturan hidrojeolojik birimler litolojik özellikler göz önüne alınarak 7 farklı zona ayrılmıştır. Her zon kendi içerisinde homojen hidrolik parametreler ile temsil edilmiştir. Kil-silt gibi az geçirimli birimler geçirimsiz kabul edilmemiş, düşük iletkenlik değerleri (10`7 m/gün) ile temsil edilmiştir. MODFLOW modelinin gerektirdiği girdi ve çıktı dosyalan oluşturulmuş, bu girdi ve çıktı dosyalarında yer alan parametre ve hidrolik yük değerleri doğrusal olmayan evrik optimizasyon yöntemi PEST (Doherty, 1994) programında tanımlanarak çalıştırılmış ve akifer parametre değerleri hesaplanmıştır. Hesaplanan parametreler, model alanında yer alan kuyularda yapılan pompalama denemesi verilerinin Neuman yöntemi ile değerlendirilmesi sonucu belirlenen hidrolik iletkenlik katsayısı değerleri ile karşılaştınlmıştır. Anahtar kelimeler: Evrik Modelleme, PEST, MODFLOW, Şuhut Ovası, Hidrolik Parametreler. ABSTRACT The aim of this study is the estimation of the aquifer hydraulic parameters controlling the groundwater flow by using the inverse modelling technique. The capability of this approach has been tested on the hydrogeologic system of Afyon-Şuhut Plain. This study consists of two stages. In the first stage, the conceptual hydrogeologic setting of the study area has been transferred into MODFLOW groundwater flow model. In the second stage, the model parameters, which provide the best match between the observed and model-estimated hydraulic head values by using PEST optimization program, have been calculated. In order to constitute the conceptual model, the geological cross-sections in east-west and north-south directions have been prepared by using the logs of the boreholes in the Şuhut Plain. Thus, a three dimensional representation of the permeable and impermeable units have been estimated. According to the cross sections, the Şuhut aquifer has been discretized into 4 model layers in order to consider the vertical flow component. The model area is composed by 7 hydrogeological zones, which represent the lithological units in each model layer. The hydraulic parameters are assumed as homogeneous within each zone. The low permeability materials such as clay and silt are represented by very low hydraulic conductivity values (10`7 m/day), and are not considered as impermeable barrier. Input and output files of MODFLOW have been prepared and the parameters and hydraulic head values in these files have been identified in PEST (Doherty, 1994) nonlinear inverse optimization program. The aquifer parameters are then estimated by PEST. These parameters have been compared with hydraulic conductivity values estimated by the evaluation of the pumping test data by Neumann analytical method. Key words: Inverse Modelling, PEST, MODFLOW, Hydraulic Parameters, Şuhut Plain 60

Optimization of medium conditions for Cd II adsorption by pumice was studied through experimental designs. A multi step response surface methodology RSM including 26-2 fractional factorial design FFD , steepest ascent and central composite design CCD was successfully applied to optimize the adsorption conditions for Cd II ions from aqueous solutions. The most influential medium parameters were determined as pH, initial Cd II concentration and temperature via FFD. Then steepest ascent was used to determine the neighborhood region of the optimum point. Finally, CCD was applied to develop a response surface for optimization of adsorption conditions. The optimum conditions for Cd II adsorption were evaluated to be 7.01, 107.14 mg/L and 32.48°C for pH, initial Cd II concentration and temperature, respectively. A quadratic model was developed by CCD to represent Cd II ions adsorption., P onza ile Cd II adsorpsiyonu için ortam koşullarının optimizasyonu deneysel tasarım ile çalışılmıştır. 26-2 Fraksiyonel faktoriyel tasarım FFD , en yüksek artış ve merkezi kompozit tasarımı MKT içeren çok basamaklı bir cevap yüzey yöntemi CYY , sulu çözeltilerden Cd II iyonlarının adsorpsiyon koşullarını optimize etmek için başarılı bir şekilde uygulanmıştır. En etkili ortam parametreleri FFD ile pH, başlangıç Cd II derişimi ve sıcaklık olarak belirlenmiştir. Daha sonra optimum noktaya yakın aralıkların belirlenmesi için en dik artış yöntemi uygulanmıştır. Son olarak, adsorpsiyon koşullarının optimizasyonunda bir cevap yüzeyi geliştirmek için MKT uygulanmıştır. Cd II adsorpsiyonu için optimum koşullar pH, başlangıç Cd II derişimi ve sıcaklık için sırasıyla 7.01, 107.14 mg/L ve 32.48°C olarak belirlenmiştir. Cd II iyonlarının adsorpsiyonunu açıklamak için MKT ile bir kuadratik model geliştirilmiştir.