İÇİNDEKİLER

İÇİNDEKİLERÖNSÖZ.........................................................................................................................................................1

1.BÖLÜMTEZ ÖZETLERİ1.1 Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı....................................................................................1.2 Fizik Anabilim Dalı..........................................................................................................................1.3 Biyoloji Anabilim Dalı......................................................................................................................1.4 Matematik Anabilim Dalı.................................................................................................................1.5 Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı.................................................................................1.61.7 Orman Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.8 Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................1.9 Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı.......................................................................................................1.10 Kimya Anabilim Dalı........................................................................................................................1.11 Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.12 Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı..................................................................................................1.13 Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.14 Makine Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.15 Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...............................................................................................1.16 Bilgisayar Bilimleri Mühendisliği Anabilim Dalı............................................................................1.17 Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................................1.181.19 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................1.20 İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................................1.21 Maden Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.22 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı.........................................................................1.23 Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı.....................................................................1.24 Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı..............................................................................................1.25 Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı........................................................................................1.26 ...........................................................................................................................................................1.27 Su Ürünleri Yetiştiriciliği Anabilim Dalı..........................................................................................1.28 Su Ürünleri Temel Bilimleri Anabilim Dalı.....................................................................................1.29 Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Anabilim Dalı...............................................................1.30 Enformatik.........................................................................................................................................

DOKTORA

ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

GÜLTEKİN Asuman

Danışman : Doç. Dr. Nurol AL ERDOĞANAnabilim Dalı : Astronomi Ve Uzay Bilimleri Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Nurol AL ERDOĞAN

Prof. Dr. M. Türker ÖZKAN, Prof. Dr. Zeki EKER Prof. Dr. A. Talat SAYGAÇ Doç. Dr. Günay TAŞ

Güneş Disk Merkezine Yakın Sakin Olmayan Bir Bölgenin İki Boyutlu Spektroskopisi

Bu çalışmanın amacı Güneş’in sakin olmayan bir bölgesini içeren görüş alanı içinde, farklı tabakalarda yer alan ince yapıları araştırmak, bu yapılara dair çeşitli fiziksel parametreleri belirlemektir. Bu amaç doğrultusunda, Güneş disk merkezi yakınındaki bir bölgenin H-alfa çizgisindeki gözlemleri kullanılmıştır. Gözlemler, iki boyutlu spektrometreyle yapılan H-alfa çizgi taramalarıyla farklı dalgaboyu konumlarında alınan dar bant görüntüleri ile bunlarla eş zamanlı olarak kaydedilen geniş bant görüntülerini içermektedir. Dar bant zaman serisinde fibril denilen koyu ince yapılar ve geniş bant zaman serisinde, granüller arasında yer alan küçük beyaz parlak noktalar incelenmiştir. Parlak noktaların, şiddet değişimleri ve yer değiştirmelerinden itibaren hesaplanan hızlarıyla birlikte yaşam süreleri boyunca izledikleri yörüngeleri belirlenmeye çalışılmıştır. Lambdametre Yöntemi’yle oluşturulan şiddet ve hız görüntüleri kullanılarak, kromosferde gözlenen ince yapıların görüş doğrultusundaki hızları hesaplanmış, madde hareketinin yapı boyunca ve derinlikle değişimi incelenmiştir. Ayrıca bu görüntülerden yola çıkarak kromosferik ince yapıların periyodik davranışları belirlenmeye ve sebepleri anlaşılmaya çalışılmıştır. Görüş doğrultusundaki hızlarla birlikte kaynak fonksiyonu, Doppler genişliği, optik derinlik gibi yapılara ait parametrelerin elde edilmesinde kullanılan “Bulut Modeli” yarı aktif bölgedeki ince yapılara uygulanarak, sıcaklık, parçacık sayı yoğunlukları, gaz basıncı, toplam kolon kütlesi gibi fiziksel özellikleri niteleyen diğer paremetrelere de ulaşılmıştır. 

Two-Dimensional Spectroscopy of a Semi-Active Region Near Solar Disk Center

The aim of this thesis is to study fine structures, which were observed in different atmospheric layers within the field of view including a semi-active region of the sun, and to determine various physical parameters of them. For these purposes, observations of a small region in the H-alpha line near the solar disk center have been carried out. During the observations, broad-band images were taken simultaneously with narrow-band images at different wavelength positions by scanning through H-alpha profile using the two dimensional spectrometer. The small scale dark structures called fibrils and the small scale bright points located in intergranular lanes are observed in the narrow-band and the broad-band time series, respectively. Intensity variations and velocities calculated from displacements of bright points as well as trajectories during their lifetime were determined. Using the intensity and velocity images which were generated by the lambdameter method, the line of sight velocities of the fine structures in the chromosphere were calculated. Variations of mass motions along these structures with atmospheric height were examined. The periodic behavior of chromospheric fine structures were also analyzed and their causes were tried to be investigated. The physical parameters such as source function, the Doppler width, optical depth at the line center as well as line of sight velocity were derived by applying the cloud model to the fine structures in the semi-active region. Thus, by using these values other parameters such as temperature, particle number densities, gas pressure and mass density were determined.

ULUYAZI Cem İskender

Danışman : Prof.Dr. M. Türker Özkan Anabilim Dalı : Astronomi ve Uzay Bilimleri Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Türker Özkan

Prof. Dr. Salih Karaali Prof. Dr. Talat Saygaç Doç. Dr. Tansel Ak

Doç. Dr. Zeynep Gürel

Kataklismik Değişenlerde Yığılma Diskinin Yapısal Özellikleri

Tez çalışmasında yığılma diskleri için morötesi dalgaboylarında sentetik tayf üretilirken en çok kullanılan bilgisayar programları (TLUSTY, SYNSPEC) ile tayflar elde edilmiş, daha sonra bunlar kataklismik değişen (U Gem) sınıfından bazı sistemlerin IUE uydu gözlemleri ile karşılaştırılmıştır.

Yapılan karşılaştırma ile bu sistemler için patlama evresindeki diskteki yığılma hızı değerleri tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra yine patlama döneminde, yığılma diskindeki halkalar için sıcaklık değerleri bulunmuş ve diskteki sıcaklık dağılımı kontur haritası ile gösterilmiştir. Tez çalışmasında tespit edilen yığılma hızı değerleri, literatürdeki ilgili tek yayınla uyumludur. Sistemler için elde edilen sıcaklık değerleri ise, yığılma diski için beklenen değer aralıkları arasındadır.

Giriş ve genel kısımlar bölümünde kataklismik değişenler sınıfı hakkında genel ve tarihsel bilgiler verilmektedir. Takip eden Malzeme-Yöntem bölümünde kullanılan bilgisayar programları hakkında bilgi verilip, uydu verileri ve model tayflarının hazırlanışı anlatılmaktadır. Bulgular bölümünde, tez çalışmasında kullanılan ve elde edilen fiziksel değerlere, tayflara ve kontur haritalarına yer verilmiş, karşılaştırma amacıyla da literatürdeki ilgili çalışmadan değerler ve tayflar sunulmuştur.

En sonda yer alan Tartışma-Sonuç bölümünde ise elde edilen sonuçlar özetlenerek yığılma diskleri açısından yorumlanmış, ileride yapılabilecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.

Structural Behaviours Of Accretion Disks In Cataclysmic Variables

In this thesis, using (TLUSTY, SYNSPEC), the most widely used spectrum synthesis program for the ultraviolet wavelengths, synthetic spectra were produced and afterwards compared with IUE spectra of some systems in the U Gem subclass of cataclysmic variables.

By this comparison, the accretion rates for the disks are determined in these systems during outburst. Besides, during outburst, temperature values of the rings in the accretion disks are found and contour maps are used to represent the temperature distribution in disks. The accretion rates found for these systems are consistent with the only relevant paper from the literature and temperature values of the rings in the accretion disks are in the range of expected temperature values for accretion disks.

In the first two chapters, a brief history and general characteristics of cataclysmic variables are given. Some information is presented regarding the computer codes (Tlusty, Synspec, Disksyn) and preparation procedures of IUE spectra and the synthetic spectra of the systems are explained in the third chapter. In chapter four, the input and the output physical values, contour maps and the synthetic spectra for the systems can be found in comparison with the results and the spectra from the relevant paper from the literature.

Finally, the results found are summarized and discussed in the context of accretion disks, and some ideas are proposed for use in future studies.

FİZİK ANABİLİM DALI  YALÇIN Çiğdem Gülistan

Danışman : Prof.Dr. K.Gediz AKDENİZ Anabilim Dalı : FizikProgramı (Varsa) : Yüksek Enerji ve Plazma FiziğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. K. Gediz AKDENİZ

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR Prof. Dr. Nurten ÖNCAN Prof. Dr. Handan GÜRBÜZ

Polimerlerde Düzensiz Elektriksel İletkenliklerin Zaman Serisi Analizi Yöntemiyle

İncelenmesi Ve Q-İstatistiğine Uygulanabilirliği

Disiplinlerarası katkıya sahip olan q-istatistik çalışmaları araştırmacılar tarafından büyük bir ilgiyle takip edilmektedir. Depremler ile ilgili verilerden, beyin elektriksel aktivitesi ile ilgili elektroensefalograf (EEG) sinyallerine ve ekonomi hareketlerine kadar çok çeşitli alanlarda karşımıza çıkan q-istatistik çalışmaları yeni kurulan çok disiplinli uluslararası araştırma merkezlerinde geliştirilmektedir.

Sıfır civarında Lyapunov üsteline sahip zayıf kaotik sistemleri yorumlamak için q-istatistiğin sunduğu q-Gaussian analizi yapılmaktadır. Bunun yanı sıra Polimetilmetakrilat polimerinin elektriksel iletkenlik mekanizmasının zayıf kaotik özelliğe sahip olduğu görülmüştür. Çok yakın zamandaki bu gelişmelerden esinlenerek bu tezde Alüminyum-Polimetilmetakrilat-Alüminyum (Al-PMMA-Al) ince filmlerinin elektriksel iletkenlik mekanizması davranışlarının q-Gaussian analizi yapılmıştır.

Bu amaç için tezde 10 V potansiyel farkı altında oluşan bir elektrik alanda, 220C, 300C ve 400C sıcaklıklarındaki Al-PMMA-Al ince filmlerinin geçici akım verilerinin zaman evrimleri gözden geçirilmiştir. Olasılık yoğunluk fonksiyonunun q-Gaussian eğrisine fit edilen şekli ile normal Gaussian dağılımı karşılaştırılmıştır. Olasılık yoğunluk fonksiyonunun q≠1 değerleri için normal Gaussian dağılımı ve Gaussian istatistiği ile olan ilişkisi gözlemlenerek, söz konusu sistemin elektronlarının davranışları üzerine yorum yapılmıştır.

Ayrıca çalışmamızda bir korelasyon derecesi olarak da düşünülebilen q üsteli değerlerinin, yüksek sıcaklıklara çıkıldıkça düştüğü gözlendiğinden, polimetilmetakrilat polimerinin atomlar arası korelasyonunun yüksek sıcaklıklarda zayıfladığını teyit eden bu sonuç da tezde tartışılmıştır.

Time Series Analysis And Q-Statistics Applicability İn The Study Of Disordered Electrical

Conductivity İn Polymers

q-statistics has a multidisciplinary role in science, and it is employed in a multitude of diverse fields ranging from earthquake data to brain electroencephalograph signals and finance movements, while new fields of application are continually found by q-statistics researches. 

q-Gaussian analysis, in the context of q-statistics, is used to interpret weak chaotic systems which have aproximately zero Lyapunov exponents. On the other hand, it is seen that the conductivity of the polymethylmethacrylate polymer (PMMA) has weak chaotic characteristics. By following these very recent investigations, in this thesis we would like to consider the behaviour of the electrical conductivity of PMMA thin films via q-Gaussian analysis.

To this effect, the time evolution of Al-PMMA-Al thin films’ transient current data when subjected to an electric field at  220C, 300C ve 400C temperatures were considered, and the fitted q-Gaussian curve  of the probability density funtions was compared with normal Gaussian distribution. In the case of q≠1 values of the probability distribution function the relation between normal Gaussian distribution and Gaussian statistics was investigated, and the electronic behaviour of the system was studied.

Additonally, it was shown that when the temperature parameter increases, the q value decreases. To the extent that q values can be considered as a correlation degree; this result, which confirms that when the q value decreases, the correlation among PMMA atoms declines; was also discussed.

INCE Elif

Danışman : Prof. Dr. M.Nizamettin ERDURANAnabilim Dalı : FizikProgramı (Varsa) : Nükleer FizikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. M. Nizamettin ERDURAN

Prof. Dr. Melih BOSTAN Prof. Dr. Metin SUBAŞI Prof. Dr. Ali TUTAY Prof.Dr. Hüseyin GÜVEN

İleri Gama Işını İz-Sürme Teknikleri Kullanarak Yöne Duyarlı Dedektörler Geliştirilmesi

Bu çalışmanın amacı, ileri gamma ışını iz sürme teknikleri kullanılarak yöne-duyarlı dedektörlerin geliştirilmesidir. Bu amaçla, AGATA projesinin başlangıç aşaması olan AGATA DEMONSTRATOR ve yöne duyarlı bir dedektör olan PRISMA manyetik spektrometresinin birlikte kullanılması ile “Gama Işını İz-sürme Tekniği” ve “Darbe Biçim Analizi”uygulamaları, Gerçekçil Monte Carlo Simülasyonlar ile oluşturulmuştur. AGATA Demonstrator dizimi, 5 adet 3’lü kümelenmiş 15 kristalden oluşmaktadır. İlk uygulaması LNL-INFN laboratuvarında, CLARA diziminin yerine monte edilerek PRISMA manyetik spektormetresi ile birlikte gerçekleştirilecektir. AGATA projesinin amacı, yüksek fotopik verimi (40% den yüksek) ve P/T oranı (50% den yüksek) ile yüksek saflıklı HPGe dedektörlerinin geliştirilmesidir. Bu tip yüksek değerlere, fotonun dedektör kristalinde etkileşme pozisyonlarının belirlenmesini sağlayan pozisyon duyarlı HPGe dedektörlerinin kullanılmasıyla ulaşılabilir. Bu çalışma kapsamında, gerçekleştirilen Monte Carlo simülasyonları ile AGATA Demonstrator + PRISMA deneysel düzeneğinin doppler düzeltme kabiliyeti gösterilmiş, 90Zr +208Pb( 560 MeV ) ve 48Ca+208Pb (310MeV) çoklu-nükleon transfer reaksiyonları kullanılarak gerçekçil Monte Carlo simülasyonları oluşturulmuş, sonuçları tartışılmış ve AGATA+PRISMA düzeneğinin Doppler düzeltme kabiliyetinin, Ge dedektörlerinin iç (intrinsic) enerji çözünürlük değerine çok yakın olduğu ispatlanmıştır.

Development Of Dırectıon Sensıtıve Detectors Usıng Advanced Gamma Trackıng Array

The aim of this project is development of the direction sensitive detectors by using Advanced GAmma Tracking Techniques. In this study, the initial phase of the AGATA project, a subset of the array, known as the AGATA Demonstrator and PRISMA magnetic spectrometer which is a direction sensitive detector are coupled enabling -ray tracking and pulse shape analysis methods at the realistic Monte Carlo Simulations. The AGATA Demonstrator Array composed of 15 crystals, arranged into 5 triple clusters will be first installed at the Laboratori Nazionali di Legnaro, where it will be coupled to the PRISMA magnetic spectrometer, replacing the CLARA array. The goal of the AGATA project is the construction of an array of high-purity germanium detectors with very high photopeak efficiency (larger than 40%) and peak-to-total ratio (larger than 50%) under a wide range of experimental conditions. Such values can only be achieved by operating the HPGe detectors in Position-Sensitive Mode. In This Study, The Performance Of The AGATA Demonstrator Array Coupled To The PRISMA magnetic spectrometer have been evaluated in a consistent way using detailed Monte Carlo simulations of the two devices. For this purpose, 90Zr +208Pb at 560 MeV and 48Ca+208Pb at 310MeV multi-nucleon transfer reactions are presented and discussed. It is shown that the Doppler correction capabilities of the AGATA+PRISMA setup will be very close to the intrinsic energy resolution of the Ge detectors.

GÖRGÜLÜER Ömer

Danışman : Prof. Dr. Ali TUTAYAnabilim Dalı : FizikProgramı (Varsa) : Nükleer Fizik Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ali TUTAY Prof. Dr. M. Nizamettin ERDURAN

Prof. Dr. Melih BOSTAN Prof. Dr. Kubilay KUTLU Prof. Dr. Mehmet ŞİRİN

3d Geçiş Elementleri Ve Bileşiklerinin Sinkrotron Işını Ve Parçacık İle Uyarılması Sonucu

Gerçekleştirilen Reaksiyon Süreçlerinin İncelenmesi

Bu tez çalışmasının amacı 3d geçiş elementlerinin ve bileşiklerinin çok önemli özelliklerinin Sinkrotron ışını ve parçacık uyarması ile incelenmesidir. 3d geçiş elementleri manyetik ve elektriksel özelliklerinden dolayı teknolojide geniş bir alan için çok önemlidir. Bu tez çalışmasında Mn, Cu, VCl3, MnCl2, FeCl2, FeBr2, CoCl2 ve CuCl2 element ve bileşiklerinin fotoiyonizasyon ve parçacık uyarma süreçleri, BESSY II hızlandırıcısının monokromatize Sinktotron ışını, He discharge (yük boşalması) lambası ışını ve elektron demeti kullanarak incelenmiştir. Deneyler Berlin - Almanya’daki BESSY II hızlandırıcısında ve Berlin Teknik Üniversitesi’nin laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen reaksiyonlar sonucu üretilen iyonlar TOF (time-of-flight) spektrometresi ile dedekte edilirken reaksiyonlar sonucu elde edilen fotoelektronlar Scienta SES 200 Spektrometresi ile dedekte edilmiştir.

Investıgatıon Of Reactıon Processes Of 3d Transıtıon Elements And Compounds Wıth

Synchrotron Radıatıon And Partıcle Excıtatıon

The aim of this thesis work to investigate of very special properties of 3d transition elements and compounds with Synchrotron radiation and particle excitation. The 3d transition elements are very important in a wide range of technology because of their magnetic and electrical properties. In this thesis work the photoionization and particle excitation processes of 3d transition elemet and their compounds Mn, Cu, VCl3, MnCl2, FeCl2, FeBr2, CoCl2 and CuCl2 have been investigated using monochromatized Synchrotron radiation of BESSY II accelerator, the radiation of He discharge lamb and electron beam. The experiments were performed at BESSY II accelerator and the Laboratory of Berlin Technical University in Berlin, Germany. The ions which were pruduced from reactions were detected by a TOF (time-of-flight) spectrometer and the photoelectrons dedected by Scienta SES 200 Spectrometer.

OKUTAN Murat

Danışman : Prof. Dr. Baki AKKUŞAnabilim Dalı : FizikProgramı : Nükleer FizikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Baki AKKUŞ

Prof. Dr. Metin ARIK Prof. Dr. Oya OĞUZ Prof. Dr. Mustafa DEMİR Doç. Dr. Yeşim ÖKTEM

Bir Medikal Elektron Hızlandırıcı Cihazının Sanal Elektron Enerjilerinin Dozimetrisi.

Yüksek enerjili elektronlar radyoterapi de 1950’ler den beri kullanılmaktadır. Radyoterapide, elektron ışınları yüzeyden 5 cm. derinliğe kadar olan tümörlerin tedavisinde ve foton ışınlarıyla tedavide ilave tedavi olarak kullanılır. Tedavi planlaması yapılırken medikal lineer hızlandırıcıda bulunan elektron enerjilerinden yalnız birini kullanmak yeterli olmayabilmektedir. Bazen aynı hedefe yönelik iki farklı elektron enerjisi kullanarak hedef hacim homojen olarak ışınlanabilmektedir. Bu durumda medikal lineer hızlandırıcıda gerçekte olmayan yeni elektron enerjisi (sanal enerji) oluşur.

Çalışmamızda, İ.Ü. Onkoloji Enstitüsünde tedavi amaçlı kullanılan 6 adet (6, 7, 9, 12, 15, 18 MeV) elektron enerjisi bulunan medikal lineer hızlandırıcı ONCOR (Siemens) cihazında film dozimetrisi ile tespit edilecek sanal enerjilerin dozimetrik özelliklerinin bulunması ve bu sanal enerjilerin verilerinin tedavi planlama bilgisayarı ile karşılaştırılması amaçlanmıştır.

Ölçümler ONCOR medikal lineer hızlandırıcı cihazında; katı su fantomunda, çeşitli ağırlıklarda ve farklı enerjilerde EBT GafChromic filmler ışınlanarak yapıldı. Film dozimetrisi ile yeni sanal enerjiler tespit edildi ve bu enerji değerleri tedavi planlama bilgisayarı değerleriyle karşılaştırıldı.

Sonuç olarak 12 adet yeni sanal enerji bulundu. Tedavi planlama bilgisayarıyla bu enerjilerin dozimetrik verileri karşılaştırıldığında değerlerin birbirleriyle uyumlu olduğu tespit edildi. Ancak, bu sanal enerjilerin, dozimetrisinin yapıldıktan sonra tedavi planlamasında kullanılmasını önermekteyiz.

 Virtual Electron Energies Dosimetry Of A Medical Linear Accelerator

High energy electron beams have been used in radiotherapy since 1950s. Electron beams are used for tumours of depth up to 5cm and as a boost treatment after photon beams. Using one of the electron beams already existed in linac may not be enough in treatment planning. Sometimes to irradiate the target volume uniformly, two different energy can be used for the same target volume.

In this study, Oncor Medical linear accelerator (Linac) having six different energies (6,7,9,12,15,18 MeV) are used in I.U. Oncology Institute. The aim of this study was to compare dosimetric characteristics of the virtual energies determined by the film dosimetry and treatment planning computer.

The measurements were made using solid water phantom and Oncor medical LINAC. Gafchromic EBT films are irradiated with electron beams having different weights and energies in order to determine new virtual energies. Then, these datas were compared with the treatment planning computer datas.

In conclusion, 12 new virtual energies were determined. The comparison of treatment planning computer and dosimetric datas of the virtual energies showed that they were compatable with each other. However, it is recommended that one should use the virtual energies after the determination of the dosimetric characteristics.

BALLIKAYA Sedat

Danışman : Prof. Dr. Emine RIZAOĞLU, Prof. Dr. Ctirad UHER Anabilim Dalı : FizikProgramı : Genel FizikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Emine RIZAOĞLU

Prof.Dr. Nurten ÖNCAN Prof. Dr. Yani SKARLATOS

Doç.Dr. Sondan DURUKANOĞLU FEYİZ Doç.Dr. Nevin KALKAN

Cosb3 Bazlı Katkılı Skutteruditelerin Transport Özellikleri

Bugün, dünya üzerinde kullanılan enerjinin büyük bir bölümü (%80) petrol bazlı yakıt ürünlerinden karşılanmakta ve bu enerjinin önemli bir kısmı da endüstriyel atık ısı olarak atmosfere karışmaktadır. Termoelektrik (TE) enerji dönüştürücüler (Termo-elektrik Jeneratörler) kullanılarak bu atık ısının önemli bir kısmını doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek mümkündür. TE malzemeler ısı enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilen malzemelerdir. Günümüzde enerji dönüşüm verimliliği henüz istenen seviyede (~%10) olmamasına karşın, yeni geliştirilecek yüksek verimliliğe sahip TE malzemelerle enerji dönüşüm verimliliğinin önemli ölçüde artırılması mümkündür. TE enerji dönüştürücüler (jeneratör ya da soğutucular) klasik enerji dönüştürücülerle kıyaslandığında güvenli olması, geniş bir sıcaklık aralığında enerji dönüşümü sağlayabilmesi, sessiz çalışma basit konfigürasyonlara sahip olma gibi pek çok önemli avantajları vardır. Bir TE cihazın (jeneratör ya da soğutucu) performansı termoelektrik figure of merit olarak adlandırılan Z parametresine önemli ölçüde bağlıdır. Bu parametrenin boyutsuz hali olan, ZT = S2T/ , mutlak sıcaklık (T) ile transport parametreleri olan, Seebeck katsayısı (S), elektriksel iletkenlik () ve toplam termal iletkenlik ( = e+L burada e elektronik katkı, L ise örgü titreşimleri katkısını göstermektedir) gibi parametrelere bağlıdır. İyi (ZT değeri yüksek olan) bir TE malzeme, yüksek güç faktörü (S2) ve düşük termal iletkenliğe sahip olmalıdır. Tranport parametreleri doğrudan birbirlerine bağlı olduğu için yüksek ZT değeri elde etmek kolay değil. Bu amaçla izlenen genel yöntem malzemenin elektronik özelliği korunurken termal iletkenliğin maksimum oranda düşürülmesinin sağlanmasıdır. Termal iletkenliğin elektronik katkısının Wiedman-Franz yasasından dolayı elektriksel iletkenlikle doğrudan ilişkili olması, termal iletkenliğin düşürülmesi ile ilgili düşüncelerin örgü titreşimleri katkısının düşürülmesi üzerine yoğunlaşmasını sağlamıştırBu amaçla kullanılan malzemelerin başında Skutterudite (Norveç’te küçük bir maden kasabası olan Skutterud adından gelmekte) bileşikler gelmektedir. Bu bileşikler yeni nesil TE malzemeler olup, değiştirilebilen elektronik yapıları yüksek ZT değeri elde edilmesinde önemli rol oynamaktadır. Binary (ikili) Skutterudite bileşiğinin kristal yapısı cisim merkezli kübik yapı olup uzay grubunda (Im3) yer alır ve birim hücreleri MX3 (burada M: Co, Rh ya da Ir gibi metal atomları, X: P, As, Sb pnicogen atomları göstermektedir) yapısına sahip 8 küpten oluşur. Skutterudite bileşiklerin birim hücresi yabancı atomların yerleşebileceği iki tane büyük boşluk bulundurur. Bu boşlukların doldurulması ile oluşturulan yapıya Katkılı Skutterudite bileşikler denir. Katkılı Skutterudite bileşiklerin kimyasal formülü 2M8X24 ya da M4X12 (burada , katkı atomlarının yerleştiği boşlukları göstermektedir) ile gösterilir. Bu bileşiklere katılan katkı iyonları birim hücre içinde Sb atomlarının oluşturduğu icosahedral yapı ile oldukça zayıf bağ yaparlar. G. S. Slack ve arkadaşları bu katkı atomlarının Einstein osilatörü gibi bağımsız davranabileceğini ve ısı taşıyan fononların güçlü saçılmalarına neden olarak termal iletkenliğin önemli ölçüde düşmesine neden olabileceğini ileri sürmüşlerdir. Slack ve arkadaşlarının bu teorisi birçok deneysel sonuçla da doğrulanmıştır.

Skutterudite bileşikler içerisinde CoSb3, katkı atomlarının yerleşebileceği en geniş boşluklara sahip olan bileşik gurubudur. Bunun nedeni Sb atomlarının P ve As atomlarına göre daha büyük yarıçapa sahip olmalarıdır. Boşlukların geniş olması katkı limitini artırmakta, böylece yapının elektronik özelliği bozulmadan, termal iletkenliği önemli ölçüde düşürülmektedir. Bu çalışmada, CoSb3 Skutterudite bileşiği Ba, Yb, In, ve Ce katkı atomları ile katkılandırılarak elde edilen bileşiklerin elektriksel iletkenlik, termoelektrik özellikleri incelenmiş ve yapısal analizi yapılmıştır. Böylece yüksek verimli yeni TE malzemeler sentezleyerek yeni nesil enerji dönüşüm teknolojisine katkı sağlamayı hedeflemiş bulunuyoruz.

    

Transport Properties of CoSb3 Based Filled Skutterudites

Today, the dominant part of world’s overall energy (80%) is derived from fossil fuels and the major portion of this energy is eventually rejected to atmosphere in the form of a waste industrial heat. Using thermoelectric power conversion, it is possible to convert a part of this vast amount of waste heat directly into electricity. For this purpose TE materials are used. Although the efficiency of the conversion process is currently not very high (~10%), with the development of new and more efficient thermoelectric materials it should be possible to make dramatic improvements in the conversion efficiency. Moreover, thermoelectric power generation offers several highly desirable features, namely an exceptionally reliable operation, simple configuration, scalability, and no noise signal. The performance of a thermoelectric device (generator or cooler) depends on a material parameter called thermoelectric figure of merit, Z. In its dimensionless form, ZT = S2T/, it depends, apart from the absolute temperature T, on three transport parameters: Seebeck coefficient S, electrical conductivity , and the total thermal conductivity ( = e+ L where e is the electronic contribution and L is the lattice contribution). A good thermoelectric material should have high ZT, i.e., high power factor (S2) and low thermal conductivity. Since the transport parameters are mutually interdependent, it is not easy to achieve the desired maximum value of ZT. The usual strategy is trying to preserve good electronic properties (high S2 term) while making the thermal conductivity as low as possible. Since the electronic part of the thermal conductivity is intimately connected with the electrical conductivity via the Wiedemann-Franz law, it is the lattice thermal conductivity that one should focus on to minimize. Skutterudites (the name originating from a small mining town, Skutterud, in Norway) are one of the novel thermoelectric materials that offer possibilities to modify the atomic structure which, in turn, may have a desirable effect on enhancing the figure of merit. Binary skutterudites crystallize in the body-centered-cubic structure with the space group Im3 and their unit cell contains 8 blocks of MX3 where M is a metal atom such as Co, Rh, or Ir and X is a pnicogen atom P, As, or Sb. The Skutterudite structure contains two large voids that can be filled by foreign species resulting in the so-called filled Skutterudites. Designating the void by , the filled Skutterudite can be represented as 2M8X24 or, equivalently, as M4X12. Bonding of the filler ion in the large icosahedral cage of Sb atoms is rather weak and Slack et al. suggested that such filler ions may behave as independent, Einstein-like oscillators and their resonant interaction with the normal phonon modes may lead to a dramatic reduction in the otherwise rather large lattice thermal conductivity. This theory has been confirmed by many experimental works.The CoSb3 compounds have the largest voids among Skutterudite compounds since the atomic radius of Sb larger than As, P atom that exist in same periodic group. This increases filling fraction limit of filler atom. Therefore thermal conductivity dramatically decreases while electronic properties don’t change. In this thesis, we will investigate the transport properties of CoSb3 based filled Skutterudite by filling with different filler (Ba, Yb, In, Ce) atoms. We aim to synthesize new desirable (high efficient) thermoelectric materials and thus to contribute technology of new energy conversion systems.

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

ŞANLI YÜRÜDÜ Özlem Nazmiye

Danışman : Prof. Dr. Ayşın ÇOTUKAnabilim Dalı : Biyoloji Programı : Genel BiyolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşın ÇOTUK

Prof. Dr. Meral BİRBİR Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ Doç. Dr. Z. Petek ÇAKAR Doç. Dr. Ayten ERDEM

Soğutma Kulesi Su Sisteminde Biyofilm Tabakasına Karşı Biyosit Etkinliğinin İncelenmesi

Endüstride cihaz ya da sistemlerin sıcaklığının düşürülmesinde kullanılan soğutma kuleleri içerdikleri fiziksel, kimyasal ve organik maddeler açısından mikroorganizmaların, özellikle Legionella cinsi bakterilerin, üremesi için ideal bir ortam sağlarlar. Tamamlama suyundan veya havadan sisteme giren mikroorganizmalar su ve kısıtlı besin içeren soğutma kulesinin iç yüzeylerinde biyofilm tabakası oluştururlar. Biyofaulingin olumsuz etkileri sonucu, ciddi ekonomik kayıplar ve hijyen problemleri ortaya çıkar. Bu tip sistemlerde potansiyel patojenik organizmaları kontrol etmek ve biyofaulingi (biyolojik kirliliği) en az düzeyde tutmak için öncelikli olarak antimikrobiyal özellikli olan biyositler kullanılır. Doğru ve etkin biyosit kullanımı ile Legionella bakterileri gibi patojen mikroorganizmalardan kaynaklanan salgınlar önlenebileceği gibi sistemin etkin çalışması sağlanarak maddi kayıplar minimum düzeye indirgenebilir.

Bu çalışmada soğutma kulesi model sisteminde 6 ay süresince paslanmaz çelik kuponlar üzerinde biyofilm oluşumu sağlanmıştır. Aylık örneklemelerde hem su hem de biyofilm örnekleri heterotrofik bakteri sayısı, aktif biyomas miktarı açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca biyofilmdeki karbonhidrat miktarı fenol-sülfürik asit metoduyla ölçülmüştür. Çalışmanın amacı Halamid® (Chloramine T trihydrate) biyositinin önerilen dozlarının biyofilm bakterileri ve planktonik bakterilere karşı etkinliğini farklı temas sürelerinde (0. saat, 1. saat, 3. saat, 6. saat ve 24. saatte) belirlemektir.

Mikrobiyolojik örneklerde aktif biyomas konsantrasyonu biyolüminesans tekniği ile ATP ölçülerek belirlenmiştir. Toplam ve metabolik olarak aktif mikroorganizma sayısı DAPI ve CTC floresan boyaları ile boyanmış örneklerin sayımı ile tespit edilmiştir. Klasik plak sayım, ATP biyolüminesans ve floresan boyama teknikleri biyositin antimikrobiyal aktivitesini belirlemedeki etkinlikleri bakımından kıyaslanarak değerlendirilmiştir.

1 ve 24 saat süresince dört biyosit konsantrasyonuna maruz kalmış planktonik ve biyofilm örneklerine ait veriler arasında fark olup olmadığı Kruskall-Wallis testi ile incelenmiş ve denenen dozlar arasında anlamlı fark olmadığı belirlenmiştir (p > 0.05). Ancak, 6 aylık deney süreci tüm parametreler açısından bir arada değerlendirildiğinde biyositin % 0.2 ve % 0.3 konsantrasyonlarının etkili olduğu belirlenmiştir. Çalışmada test edilen biyosit planktonik ve sesil bakterilere karşı 24 saat gibi uzun bir temas süresinde aktivitesini sürdürdüğünden ve test edilen materyalde korozif etki göstermediğinden kulede kullanımı önerilebilir.

  

    

Investigation of The Efficacy of Biocide Against Biofilm Layer in Cooling Tower Water System

Cooling towers which are used for heat rejection of equipment or systems in industry, provides an ideal environment for growth of microorganisms, especially Legionella bacteria, in view of containing physical, chemical and organic properties. Microorganisms which enter via makeup water or air to the system, form a biofilm layer on the inside surfaces of cooling tower which contain water and limited nutrients. Serious economic lost and hygiene problems arise with the adverse effects of biofouling. In such systems to control potential pathogenic organisms and to keep biofouling at minimal levels antimicrobial biocides are used preferably. By accurate and effective biocide usage, outbreaks which are arised from pathogenic microorganisms such as Legionella will be prevented and also economics loss can be reduced to minimum levels with providing effective system working.

In this study, biofilm layer were grown on stainless steel coupons for 6 months in a model cooling tower. Both water and biofilm samples were evaluated in view of heterotrophic bacteria numbers and active biomass quantity in monthly samplings. Furthermore, carbohydrate level in biofilm was measured by phenol sulphuric acid method. The aim of the study is to determine the efficacy recommended dosages of Halamid® (Chloramine T trihydrate) biocide against both biofilm and planktonic bacteria at different contact times (0. h, 1. h, 3. h, 6. h and 24. h).

Active biomass concentration was detected by measuring ATP with bioluminescence technique inmicrobiological samples. The number of total and metabolically active microorganisms was determined with the enumeration of DAPI and CTC fluorescent stained samples. Conventional plate counts, ATP bioluminescence and fluorescent staining techniques were evaluated by comparing the effectiveness for determining the antimicrobial activity of biocide.

Data for both planktonic and biofilm samples which is exposed to four biocide concentrations for 1 h and 24 h were analysed with Kruskall-Wallis statistical test to determine differences in the efficacy of tested biocide concentrations and it was found differences in dosages were insignificant (p > 0.05). However, 0.2 and 0.3% biocide concentrations was found effective when all parameters were evaluated together for 6 months examination period. Since tested biocide maintained its activity as long as 24 h against both planktonic and sessile bacteria and not to show corrosive effect against the tested material, the usage of biocide in towers can be recommended.

KAPTAN Engin

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENTAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Tangül ŞAN Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ TANSEL Prof. Dr. Sabire KARAÇALI

Kurbağa (Rana Ridibunda) Parmak Yastıkçığındakı Mevsimsel Değişikliklerin Morfolojik Ve

Biyokimyasal Olarak Araştırılması

Bu çalışmada Amfibilerin anura grubuna dahil bir tür olan Rana ridibunda’nın, ampleksus

sırasında yardımcı sekonder eşey karakteri olan parmak yastıkçığının, mevsimsel fizyolojik döngü içerisinde gösterdiği morfolojik ve biyokimyasal değişikliklerin histokimyasal, spektrofotometrik ve elektroforetik yöntemler ile incelenmesi amaçlanmıştır.

Hayvanın fizyolojik döngüsüne bağlı olarak, bir yıl boyunca her mevsimin belirli dönemlerinde toplanan kurbağalardan dört grup oluşturulmuştur. Bunlar aktif, prehibernasyon, hibernasyon ve posthibernasyon gruplarıdır. Işık mikroskobunda parmak yastıkçığının mevsimsel döngüye bağlı olarak önemli morfolojik ve histokimyasal değişiklikler gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca, parmak yastıkçığı salgısı ile yapılan biyokimyasal çalışmalarda protein-glikoprotein içeriğinin ve profilinin çeşitli değişiklikler gösterdiğini ortaya koymuştur. Beş ayrı lektin kullanılarak, yapılan histokimyasal çalışmalar sonucunda ise bazı lektinler ile spesifik olarak bağlanan hücrelerin varlığı tespit edilmiş ve bu hücrelerin mevsimsel değişiklikler gösterdiği belirlenmiştir. Buna ek olarak, Rana cinsine dahil olan türlerde davranış testi sonuçları ile parmak yastıkçığı salgısında ilk defa feromonal maddelerin bulunabileceğine dair veriler elde edilmiştir.

Sonuç olarak, gruplardan elde edilen bütün parametrelerin üreme döngüsü ile ilgili değişiklere işaret ettiği saptanmıştır. Bu durum parmak yastıkçığının üreme olayına hizmet eden bir sekonder eşey karakteri olmasından dolayı çok da şaşırtıcı değildir. Ancak, salgı içeriğinin biyokimyasal çeşitliliği ve çalışmamızda saptanan bazı morfolojik özellikler parmak yastıkçığının fonksiyonel olarak çok çeşitli olaylarda rol alabileceğini düşündürmektedir. Bunun yanı sıra, elde edilen bütün bu veriler mevsimsel döngü esnasında, parmak yastıkçığının morfolojik, histokimyasal ve biyokimyasal özelliklerini ortaya koymuştur. Ayrıca, bu sonuçlar Rana cinsi kurbağalarda parmak yastıkçığının kimyasal iletişimin kaynağı olabileceğine dair ilk deneysel verileri ortaya koymuştur. Biz bu bezlerin özelliklerinin araştırılmasıyla ilgili çalışmaların amfibilerde üreme biyolojisi ile ilgili bilgiye önemli katkı sağlayabileceğine inanıyoruz.

Morphological and Biochemical Investigations of Seasonal Changes in The Frog (Rana

ridibunda) Thumb Pad.

In this study, it is aimed to investigate the morphological and biochemical changes within seasonal physiological cycle of thumb pad which is one of the most common secondary sexual characteristic and plays an important role during amplexus in Rana ridibunda from anura amphibians, by using histochemical, spectrophotometric and electrophoretic methods.

Depending on physiological cycle of the animals in our study, we composed of four groups containing frogs collected in different seasons are generated as hibernation, posthibernation, active and prehibernation groups. Light microscopical observations revealed important morphological and histochemical changes in the humb pad associated with seasonal cycle. Additionally, biochemical studies related to thumb pad secretion showed that its protein-glycoprotein content and profile displayed several seasonal variations. In the result of histochemical studies carried out using five different lectins, presence of the cells bound specifically to some of them was discovered and the number of cells exhibited seasonal variations. Moreover, behavioral test provided the first evidence for the precence of pheromonal-like substances within thump pad secretion of Ranid frogs.

In conclusion, it is detected that all parameters obtained from the groups indicated the variations related to the reproductive cycle. These findings are not surprising because of the fact that thumb pad serve reproduction as a secondary sexual characteristic. However, biochemical variations within the secretory content and certain morphological features detected in our study may imply various functional roles for reproduction. Nevertheless, all data displayed morphological, histochemical and biochemical features of thumb pad during seasonal cycle. The results represent the first experimental data as the source of chemical communication for Ranid thumb pad. We believe that this study and further studies to understand the properties of these glands will contribute significantly to the knowledge regarding amphibian reproductive biology.

YAYCILI Orkun

Danışman : Yard. Doç. Dr. Sema ALİKAMANOĞLUAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : RadyobiyolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Yard. Doç. Dr. Sema ALİKAMANOĞLU

: Prof.Dr. Yavuz ÇOTUK : Prof. Dr. Çimen ATAK

: Prof.Dr. Tulay ENGİZEK : Prof. Dr. Ekrem GÜREL

Patates (Solanum tuberosum L.) Doku Kültüründe Somatik Mutasyonları Radyasyonu ile Teşviki

Dünya nüfusunun hızla artmasına karşın, ekilebilir tarım alanlarının gün geçtikçe azalması, bitki ıslahçılarını abiyotik stres faktörlerine ve hastalıklara toleranslı yada dayanıklı yeni varyetelerin eldesine veya mevcut varyetelerin ıslah edilmesi çalışmalarına yönlendirmektedir.

Tuz stresi, yüksek ekonomik ve besinsel değere sahip tarımsal ürünlerin verimliliğini olumsuz yönde etkileyen önemli bir faktördür. Günümüzde in vitro teknikler ile mutagenlerin kombinasyonu kullanılarak tuz stresine dayanıklı veya toleranslı bitki türlerinin elde edilmesi mümkün olmaktadır.

Bu çalışmada dünyanın en önemli tarımsal ürünlerinden biri olan patates (Solanum tuberosum L. cv. Marfona) bitkisinin in vitro doku kültürü kurulmuş ve farklı dozlarda gama radyasyonu uygulanarak patates doku kültüründe somatik mutasyonlar teşvik edilmiştir.

Gama radyasyonu ile teşvik edilen somatik mutasyonların saptanması amacıyla Marfona patates çeşidine ait M1V3 generasyonu nod eksplantları, farklı konsantrasyonlarda NaCl içeren selektif besiyerlerine ekilmiş ve tuza toleranslı mutant bitkiler tespit edilmiştir.

Çalışmamızda elde edilen kontrol ve mutant bitkiler arasındaki moleküler düzeydeki farklılıklar, RAPD-PCR yöntemiyle ortaya konmuş ve kullanılan primerlere göre polimorfizm oranı % 89.66 olarak saptanmıştır. Ayrıca, Marfona patates (Solanum tuberosum L.) çeşidine ait kontrol ve mutant bitkilerin birbirlerine olan genetik uzaklıkları, SPSS istatistik programı kümeleme analiz yöntemi kullanılarak hesaplanmış ve dendrogramları çizilmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda mutant bitkilerin, kontrol grubundan ortalama % 27.5 oranında genetik farklılığa sahip olduğu ve kontrol grubu ile en fazla genetik farklılığa ise % 47 oranıyla 100 mM tuz konsantrasyonu içeren selektif besiyerinde rejenere olan 20 ve 30 Gy’lik gama radyasyonu uygulanmış mutant bitkilerin sahip olduğu tespit edilmiştir.

 Induced Somatic Mutation With Gamma Radiation İn Potato ( Solanum Tuberosum L.) Tissue

Culture

The fact that agricultural areas can not meet the expectations of increasing world population guides, plant breeders to improve exciting varieties or to obtain more abiotic stress factors and decrease tolerant or resistant varieties.

Salinity is an important factor which has negative effects on productivity of agricultural crops that have economical and nutritional importance. Today it is possible to combine in vitro techniques and mutagens to obtain salt stress tolerant or resistant plant varieties.In this study in vitro culture of potato (Solanum tuberosum L. cv. Marfona) which is one of the most important agricultural products of the world was established and different doses of gamma radiation were applied to stimulate somatic mutations.

To determine somatic mutations which had been stimulated by gamma radiation, node explants of M1V3 generation of Marfona potato variety placed into the selective culture media including different concentrations of NaCl and salt tolerant mutant plants had been determined.

In our study, molecular basis differences between obtained control and mutant plants presented by RAPD-PCR method and according to used primers, polimorphism ratio was 89.66%. Also genetic distance between control and mutant plants of Marfona (Solanum tuberosum L.) potato variety calculated by using cluster analysis method of SPSS statistic program and dendograms had been drawn. According to this calculations mutant plants have genetic difference from control plants by the ratio of 27.5% and the largest genetic difference by the ratio of 47% had been observed for the mutant plant which was

irradiated with 20 and 30 Gy gamma radiation and regenerated in 100 mM salt concentration containing selective culture media.BELİVERMİŞ Murat

Danışman : Prof.Dr. Yavuz ÇotukAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : RadyobiyolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yavuz ÇOTUK

Prof. Dr. Tulay ENGİZEK Prof. Dr. Memduh SERİN Prof. Dr. Çetin ALGÜNEŞ Prof. Dr. Tuncay ORTA

Karayosunları Ve Likenlerin Radyoaktivite Konsantrasyonlarına Dayalı Olarak, Dönüşüm

Katsayılarının Belirlenmesi

Bu çalışmada, karayosunu (Hypnum cupressiforme) ve liken (Cladonia rangiformis) arasında 137Cs, 40K, 232Th ve 238U aktivite konsantrasyonlarına dayalı olarak dönüşüm katsayıları belirlenmiştir.

Karayosunu ve liken örnekleri İstanbul’da mevsimsel olarak toplanmıştır. Bu örneklere ek olarak, Marmara Bölgesi’nden 2000 ve 2002 yıllarında toplanmış olan 22 karayosunu ve 24 liken örneği de dönüşüm katsayılarını belirlemek ve bu katsayıların kullanılabilirliğini test etmek amacıyla analiz edilmiştir. 228Ac, 214Bi, 137Cs, 40K, 212Pb, 214Pb ve 208Tl radyonüklidlerinin aktivite konsantrasyonları yüksek saflıkta germanyum (Ge) dedektöre bağlı gama spektrometresinde ölçülmüştür.

Karayosunlarında 137Cs, 40K, 232Th ve 238U konsantrasyonlarının likenlere oranla daha yüksek bulunması; Hypnum cupressiforme türünün Cladonia rangiformis türüne göre daha yüksek yüzey/hacim oranına sahip olması ile açıklanmıştır. Yüzey/hacim oranının fazla olması, toprağa çökeldikten sonra tekrar havaya karışan 137Cs’nin ve topraktan havaya karışan karasal radyonüklidlerin bitkiler tarafından daha çok tutulmasına neden olmaktadır.

Karayosunu ve liken arasında dönüşüm katsayıları 137Cs için 1.29 ± 0.48, 40K için 2.52 ± 0.79, 232Th için 1.98 ± 0.39 ve 238U için 2.05 ± 0.68 olarak bulunmuştur. Bu katsayıların kullanılabilirliği, karayosunu ve likende bulunan radyonüklid konsantrasyon değerlerinin de kullanılması ile çizilen haritalarda denenmiştir.

Determination Of Conversion Factors Based On Radioactivity Concentrations Of Moss And

Lichens

In the current study, the conversion coefficients were determined between moss (Hypnum cupressiforme) and lichen (Cladonia rangiformis) based on their 137Cs, 40K, 232Th and 238U activity concentrations.

Moss and lichen samples were collected seasonally from Istanbul. In addition, 22 moss and 26 lichen samples which had been collected from Marmara region in 2000 and 2002 were analyzed in order to determine the conversion coefficients and test usability of them. Activity concentrations of 228Ac, 214Bi, 137Cs, 40K, 212Pb, 214Pb and 208Tl were measured in the samples by means of gamma spectrometer equipped with high-purity germanium (Ge) detector.

Higher 137Cs, 40K, 232Th and 238U concentrations were found in the moss samples comparing to the lichen samples. It was explained with higher surface/volume ratio of Hypnum cupressiforme species than that of Cladonia rangiformis, which leads to stronger adsorption of redistributed 137Cs and distributed terrestrial radionuclides from soil.

The conversion coefficients between moss and lichen were found as 1.29 ± 0.48 for 137Cs, 2.52 ± 0.79 for 40K, 1.98 ± 0.39 for 232Th, 2.05 ± 0.68 for 238U. Usability of the conversion coefficients among radionuclide concentrations of moss and lichen was experienced by the radioactivity maps which were drawn using measured activity concentrations and the conversion coefficients.

SAĞLAM GÖREN Nihal

Danışman : Doç. Dr. Gül CEVAHİR ÖZAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gül CEVAHİR ÖZ Prof. Dr. Muammer ÜNAL Prof. Dr. Memduh SERİN Prof. Dr. Meral ÜNAL Doç.Dr. Gülriz BAYÇU KAHYAOĞLU

Arabidopsis Thaliana’da İndol-3-Asetik Asit (IAA), Salisilik Asit (SA) Ve Jasmonik Asit (JA)’ İn

Yaprak Senesensi Üzerine Etkisinin İncelenmesi

Bu araştırmada Arabidopsis thaliana bitkisinde İndol-3-Asetik Asit (IAA), Salisilik Asit (SA) ve Jasmonik Asit (JA) in yaprak senesensi üzerine etkisi incelenmiştir.

Senesens, bitkilerde görülen tüm bitki, organ, doku ya da hücre ölümü ile sonuçlanan önemli bir gelişimsel süreçtir. Senesens ile ilgili çok sayıda araştırma yapılmasına rağmen mekanizması henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Senesensin düzenlenmesinde iç ve dış faktörlerin tek tek ya da birlikte çalışarak etkili olmasının burada önemi büyüktür. İçsel faktörlerden özellikle bitki hormonları senesensi teşvik ya da inhibe edebilmektedir.

Tezin amacı; 27., 31. ve 35. günlerde IAA, SA ve JA uygulamasından 4 saat sonra hasat edilen yapraklarda mikroarray analizi yapılarak anlatımı artan ve azalan genlerin saptanmasıdır. Tezde IAA, SA ve JA in yaprak senesensi üzerine etkisi klorofil floresans görüntüleme, total klorofil, protein ile RNA miktar tayini, qRT-PCR ve mikroarray analizi yapılarak araştırılmıştır.

Klorofil floresans görüntüleme deneyleri sonucunda farklı günlerde yapılan uygulamaların klorofil floresans değerlerinde özellikle 27. günde farklılıklar meydana getirdiği görülmüştür. Günlük klorofil içerik değişiklikleri incelendiğinde, tüm hormon uygulamalarında kontrole oranla önemli azalmalar olduğu özellikle 27. günde hormon uygulanan bitkilerde IAA ve JA de bunun SA e kıyasla daha fazla olduğu saptanmıştır. 31. ve 35. günlerde ortaya çıkan değişim üç hormonda da birbirlerine yakın bulunmuştur. Günlük protein değişimleri incelendiğinde total protein miktarlarının kontrole göre bir azalış seyrinde olduğu görülmüştür. Rubisco proteininin küçük alt biriminde özellikle JA uygulaması sonucunda daha fazla bir azalma olduğu saptanmıştır. Mikroarray analizi sonuçları özellikle 27. günde IAA uygulamasından sonra senesens sürecinde rol oynayan genlerin anlatımının önemli ölçüde arttığını göstermiştir. JA ve SA uygulaması sonucunda da benzer sonuçlar bulunmuştur. Yaprak senesensinde hormonların etkisi üzerine çeşitli çalışmalar yapılmıştır ancak özellikle IAA in senesens üzerine etkisi gen anlatımı düzeyinde ilk defa bu çalışmada incelenmiştir. Sonuçlar IAA in senesens olayındaki rolünün senesensi inhibe etmekten çok hızlandırmaya yönelik olduğunu düşündürmektedir.

THE Investıgatıon Of The Effect Of Indole-3-Acetıc Acıd (IAA), Salıcylıc Acıd (SA) And Jasmonıc

Acıd (Ja) On Leaf Senescence In Arabıdopsıs Thalıana

The effect of indole-3-acetic acid (IAA), salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) on leaf senescence in Arabidopsis thaliana plant was investigated in this study.

Senescence is an important developmental procedure which is seen in plants and resulted in death of cell, tissue, organ or the whole plant. Despite of plenty of studies conducted on senescence, its mechanism has not been fully elucidated yet. This may result from the fact that internal and external factors may play a role in the regulation of senescence, solely or together. Of internal factors, especially plant hormones can induce or inhibit senescence.

The aim of this study is to determine the genes with increased and decreased expression by making microarray in leaves harvested 4 hours after IAA, SA and JA application at days 27, 31 and 35. Effect of IAA, SA and JA on leaf senescence was investigated by using chlorophyll fluorescence imaging, determination of total chlorophyll, protein and RNA amount, qRT-PCR and microarray in the present study.

It was seen from the chlorophyll fluorescence imaging studies that applications at different days, especially at day 27 caused a difference in chlorophyll fluorescence values. When changes in daily chlorophyll content were examined, a significant decrease was observed in all of hormone applications, day 27 indicating a higher decrease for IAA and JA in comparison with SA in plants exposed to hormone applications. The resulting changes at days 31 and 35 were found to be close to each other for three hormones. With regard to daily protein changes, total protein amounts were seen to have tended to decrease by the control. The decrease was higher for the small subunit of Rubisco protein after JA application, especially. Microarray results showed that expression levels of the genes playing a role in senescence were significantly increased at day 27 mainly, after IAA application. Similar results were obtained in JA and SA applications.

Concerning effects of hormones on leaf senescence, several studies have been carried out. However, this study examined the effect of IAA on senescence with an emphasis on gene expression level for the first time. The results make us think that role of IAA in senescence is to accelerate senescence rather than inhibit it.

AKSU Uğur

Danışman : Prof.Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSEL Prof.Dr. Ziya ZİYLAN Prof.Dr. Sönmez UYDEŞ-DOĞAN Prof. Dr. Ömer BOZDOĞAN Prof.Dr. Hüsniye DOĞRUMAN

Hiperglisemik Sıçanlarda (Albino Wistar) Beta-3 Agonistlerin Kardiyovasküler Sistem Ve Adezyon

Moleküllerine Etkileri.

Bu çalışmada, bir 3-AR agonisti olan BRL37344’ ün normal ve 48 saat d-glukoz (1 ml/h i.v.) infüze edilmiş sıçanların kardiyovasküler sistemi ile CD11 ve CD62L gibi bazı lökosit adezyon molekülleri üzerine etkilerinin araştırılması amaçlandı. Bu amaçla iki farklı deney düzeneği oluşturuldu. İlk deney düzeneğinde, BRL37344’ ün (10 mg/kg, i.v.) sistemik uygulamasıyla oluşan etkilerin anlaşılması için normal ve hiperglisemik sıçanlara anestezi altında BRL37344 uygulandı. İlacın NO ile ilişkisini anlayabilmek için L-NAME (50 mg/kg, i.v.) ile kombinasyonlar oluşturuldu. Uygulamalar boyunca kalp debisi, kan basıncı, doku perfüzyonu ve elektrokardiyogram ölçüldü. Ölçüm sonrasında alınan kanlarda spektrofotometrik olarak nitrit/nitrat ile akım sitometresiyle bütün lökosit alt tiplerinde CD11 ve CD62L seviyelerine bakıldı. İkinci deney düzeneğinde, hiperglisemik ve normal sıçanlardan izole edilen aortlar in vitro organ banyosu düzeneğine yerleştirildikten sonra, NOS inhibitörü olan L-NAME, COX inhibitörü olan indometazin, GC inhibitörü ODQ ve 1-2 AR antagonisti olan nadolol ile inkübe edilen gruplar oluşturuldu. Bu çalışma ile: BRL37344’ ün etkisini sadece 3-AR’ ler üzerinden gösterdiği; hiperglisemide BR37344’ün gevşetici etkinliğinde tek nokta GC üzerinden olmasına rağmen, kontrol gruplarında farklı yollar olabileceği; BRL37344’ ün tansiyonu düşürücü etkisinin NO bağımlı olabileceği fakat kontrolde görülen NO bağımlı pozitif kronotropik etkinin hiperglisemide olmadığı; hiperglisemide BRL37344’ ün kronotropik etkisinin olmadığı; hiperglisemide ve kontrolde BRL37344’ ün pozitif inotropik etkisinin de NO bağımlı olabileceği ve hiperglisemide monositlerde, CD62L artışı, lenfositlerde CD62L azalması ile nötrofil sayısının da azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, 3-AR’ lerin etkisi farklı durumlarda farklı yollar üzerinden olabilir.  

Effects Of 3-Agonists On Cardiovascular System And Adhesion Molecules İn Hyperglycemic Rats

In this present study, it was aimed to evaluate effects of the beta-(3)-adrenergic receptor (-AR) agonist BRL37344 on cardiovascular system and some leukocyte adhesion molecules such as CD11 and CD62L in normal and 48 hours glucose infused rats (hyperglycemic). With this aim, two different experimental setups were established: In protocol 1, BRL37344 (10 mg/kg i.v.) was infused in normal and hyperglycemic rats under anesthesia to understand its systemic effects. BRL37344 was co-administred with the nitric oxide (NO) inhibitor N((G))-nitro-L-arginine-methyl ester (L-NAME) to reveal a possible interaction between NO and BRL37344. During infusion period, hemodynamic parameters such as cardiac output, blood pressure, blood perfusion and electrocardiogram were measured under anesthesia. After that, nitrite/nitrate levels, and CD45, CD11b and CD62L expressions were identified via spectrphotometricly and flow cytometricly, respectively. In protocol 2, in vitro rat isolated aorta study design was used. Aortas from normal and hyperglycemic rats were incubated with some antagonist and inhibitors such as nitric oxide synthase (NOS) inhibitor LNAME, cyclooxygenase (COX) inhibitor indomethacin, guanylate cyclase (GC) inhibitor 1H-[1,2,4]oxadizolo[4,3-a]quinoxalin-1-one (ODQ), 1-2 AR antagonist nadolol. It was concluded that BRL37344 shows its effects via the 3-AR and via NO or COX pathways during normal condition while under hyperglycemic condition both NO and COX pathways are necessary for BRL37344 action. The blood pressure lowering effects of BRL37344 may depend on NO. NO dependent positive cronotropic effects of BRL37344 in normal condition could be absent in hyperglycemia. Although BRL37344 does not have any cronotropic effects, it has positive inotropic effect both in normal and hyperglycemic condition. This effect depends on NO and 3-AR stimulation by BRL37344, and has different effects on different leukocytes subtypes and

adhesion molecules. Thus, 3-AR stimulation has different effects in different condition including hyperglycemia.EROL Çiğdem

Danışman : Doç. Dr. Gül Cevahir ÖZ ve Dr. Bayram YÜKSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gül Cevahir ÖZ

Prof. Dr. Muammer ÜNAL Prof. Dr. Meral ÜNAL Prof. Dr. Orhan KÜÇÜKER Prof. Dr. Celal YARCI

Petrol Hidrokarbonları İle Kirlenen Toprakların Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) Kullanılarak Fitoremediasyonu

Bu çalışmada Siberian Light (SBL) ham petrolü ile kirlenmiş toprağın fitoremediasyonu incelenmiştir. Fitoremediasyon için uygun bitki çeşidi, Yonca (Medicago sativa Savaş, 1313, 1312), Kırmızı Üçgül (Trifolium pratens Namuq, 79, 818, Lakeland ve 1881), Ak Üçgül (Trifolium repens 361, 453, 455), Tütün (Nicotiana tabacum Esendal, Kızılırmak), Ayçiçeği (Helianthus annuus Sirena, Vanko) çeşitleri, Hardal (Brassica juncea P78), Soya (Glycine max Nova) ve Sorgum (Sorghum bicolor x S. sudanense Grazer N2) ile ön denemeler yapılarak belirlenmiştir.

Ön denemeler sonucunda fizyolojik olarak en iyi yetişen Ayçiçeği (Helianthus annuus Vanko) bitkisinin deney materyali olarak kullanılmasına karar verilmiştir. Seçilen çeşit ile 2 ayrı deney düzeneği kurulmuştur. Birinci deney düzeneğinde petrol hidrokarbonlarının bitkideki fizyolojik etkileri gözlenmiş, ikinci düzenekte ise bitkinin fitoremediasyondaki rolü araştırılmıştır.

Petrol hidrokarbonlarının bitkideki fizyolojik etkilerini gözlemlemek amacı ile ayçiçeği tohumları % 0, 1, 2.5, 5, 7.5 ve 10 konsantrasyonlarında SBL ham petrol uygulanmış toprağa ekilerek, 30 gün süre ile yetiştirilmiştir. % 0, 1, 2.5 ve 5 SBL ham petrol uygulamalarının 15. ve 30. günlerinde hasatlar alınarak taze-kuru ağırlık değişimi, oransal su içeriği, membran permeabilitesindeki değişiklikler, klorofil ve karotenoid miktarları uygun metodlar kullanılarak belirlenmiştir. % 7.5 ve 10 SBL ham petrol uygulamasında bitki gelişimi gözlenmemiştir. Ayçiçeği bitkisinin fitoremediasyondaki rolünü belirlemek amacı ile tohumları % 0, 1 ve 5 konsantrasyonlarında SBL ham petrolü uygulanmış toprağa ekilerek, 30 gün süre ile yetiştirilmiştir. Bitki ve toprak örneklerinde ön sentez işlemi Soxhlet ekstraksiyon yöntemi ile yapılmıştır. Ekstrakte olan numunelerde Ultraviole Fluorospektrofotometre (UVF) ile toplam petrol hidrokarbon (TPH) miktarları tespit edilmiş ve Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi (GC-MS) cihazı ile petrol hidrokarbonlarının degradasyon süreci belirlenmiştir. Clean-up yöntemi ile örnekler fraksiyonlarına ayrılarak GC-MS cihazında poliaromatik hidrokarbonlar (PAH) ve alifatik hidrokarbonlara ait n-alkan dağılım ve miktarları tespit edilmiştir.

Ayçiçeği tohumlarının çimlenme oranı, SBL’nin artan konsantrasyonları ile ters orantılı olarak azalma göstermektedir. Membran permeabilitesinde belirgin bir değişiklik gözlenmemiştir. Klorofil ve karotenoid miktarları 15. günde konsantrasyona paralel olarak artarken 30. günde zıt bir şekilde kontrol grubunun da altına düşerek azalmıştır. Gövde ve kök dokularında ekstrakte organik madde (EOM) miktarları pek belirgin olmasa da toprak örneklerinde petrol konsantrasyonu arttıkça artış göstermektedir. TPH miktarları ise toprak örneklerinde petrol miktarı ile doğru orantılı olarak artma göstermiştir. Dallanmış n-alkan isoprenoid oranlarına bakıldığında 30. günün sonunda % 1 SBL ham petrol uygulamasında toprak örneklerinde C17/Pristan oranında % 12, C18/Fitan oranında % 10 ve % 5 SBL ham petrol uygulamasında toprak örneklerinde C17/Pristan oranında % 7, C18/Fitan oranında % 12 azalma tespit edilmiştir. n-alkan ve fenantren miktarları zamana bağlı olarak azalma göstermiştir. Buna ilave olarak bitkili toprak örnekleri bitkisiz toprak örnekleri ile karşılaştırıldığında n-alkan ve fenantren miktarlarında azalma belirlenmiş, özellikle % 5 SBL konsantrasyonunda PAH bileşiklerinin alkil türevlerine rastlanmıştır.

Bu araştırmada elde edilen bulgular, H. annuus Vanko bitkisinin SBL ham petrolü ile kirlenmiş toprağın temizlenmesinde kullanılabileceği hipotezini desteklemektedir.

  Use Of Sunflower (Helianthus annuus L.) For Phytoremediation of Petroleum

Hydrocarbon Contaminated Soils

In this study, phytoremediation of Siberian light (SBL) crude oil-contaminated soil was investigated. To assess the most suitable plant for petroleum phytoremediation, preliminary tests were conducted with alfalfa (Medicago sativa Savaş, 1313 and 1312), red clover (Trifolium pratens Namuq, 79, 818, Lakeland and 1881), white clover (Trifolium repens 361, 453, and 455), tobacco (Nicotiana tabacum Esendal, Kızılırmak), sunflower (Helianthus annuus Sirena and Vanko), Indian mustard (Brassica juncea), soybean (Glycine max Nova), and sorghum (Sorghum bicolor x S. sudanense Grazer N2).

At the end of screening experiments for the petroleum oil tolerance, Helianthus annuus Vanko plants were chosen to be further studied to gain insights about the use of plants for in situ decontamination of oil contaminants. For this purpose, the physiological effect of petroleun contamination on plants were investigated. Furthermore, the possible contribution of Helianthus annus on the biodegradation of oil hydrocarbons were also studied in more detail.

To observe the physiological effects of petroleum hydrocarbons on the plants, sunflower seeds were planted in soil mixed with diferent amounts (i.e., 0, 1, 2.5, 5, 7.5 and 10 % ) of SBL (Siberian Light) crude oil. The plants were harvested at 15th and 30th days of the plantation. The samples were evaluated by meausiring physiological parameters including wet-dry weight, relative water content (RWC), membrane permeability, chlorophyll and carotenoid amounts. There was no growth in pots containing SBL oil more than 5%, i.e., 7.5 or 10%, meaning that the tolerance level of this plant to the petroleum contaminats was around 5%. To determine the likely contribution of sunflower in the phytoremediation of oil hydrocarbons, organic material from the plants grown on soil mixed with 0, 1, 2.5 and 5% SBL petroleum, and from the soil samples from the same pots was extracted by using a Soxhlet apparatus. The amount of Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) in the extracted materials was determined by using Ultraviolet Fluorescence Spectroscopy (UVF). The level of biodegradation of total petroleum hydrocarbons were analyzed with Gas Chromatography – Mass Spectroscopy (GC-MS). To better characterize the nature of biodegradation for the different fractions of oil hydrocarbons, PAH and alkanes, the samples were fractiaonated by chromatographic methods prior to GC-MS.

As expected, the rate of sunflower seed germination decreased with the increase of crude oil in the growth soil. The membrane permeabilities were not significantly different between control and petroleum applied plants. On the other hand, chlorophyll and carotenoid amounts increased in parallel with oil concentration at 15 days, but suprisingly decreased in older plant samples 30 days, even less than the control samples Even thoug the amount of extracted organic material (EOM) was showed alterations in the root and shoot samples of the plants grown in high oil containing soil, but it was not significantly changed as in the soil samples from the growth media. In other words, TPH increased in parallel to increase in petroleum concentration in the growth soil, but not in the shoot and root tissues of the plants. When the ratio of isoprenoid hydrocarbon at the end of 30th day from 1% SBL crude oil-applied soil samples is measured, C17/Pristane was 12%, C18/Phytane was 10%. In the soil samples from 5% SBL crude oil applications, C17/Pristane was 7%, C18/Phytane was 12% . In conclusion, it could be said that the decrease in the amount of n-alkanes and PAHs was dependent on the applicaiton time. As a possible sign for the likely contribution of plants for biodegradation of oil hydrocarbons, the level of oil fractions was slightly lowere in the planted soil samples than the unplanted soil samples. Moreover, alkyl derivatives of some PAH compounds were found especially at the 5% SBL applications.

This study supports the hypothesis that Helianthus annuus Vanko could be used for the in situ phytoremediation of the soils contaminated with petroleum.

OKTAYOĞLU GEZGİNCİ Selda

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENTAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT Prof. Dr. Meral ÜNAL Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Tülin AKTAÇ Prof. Dr. Ayşen YARAT

Streptozotosin Verilen Sıçanların Pankreas Beta Hücrelerinde Sinir Büyüme Faktörünün Apoptoz

Mekanizmasına Etkileri

Pankreatik beta hücrelerinin canlılık ve fonksiyonlarını devam ettirmeleri hücre içi ve çevresel çok sayıda faktöre bağlıdır. Hücrelerin canlılığını sürdürmesinde büyüme faktörlerinin önemli olduğu ve bu faktörlerin eksikliğinde apoptotik hücre ölüm mekanizmalarının aktive olduğu bilinmektedir. Sinir büyüme faktörü (NGF)’nün nöronların canlılığını sürdürmesinde önemli bir aracı olduğu iyi bilinmekle birlikte, son yıllarda yapılan çalışmalarda NGF eksikliğinin kültüre edilmiş insan ve sıçan beta hücrelerinde apoptozu teşvik ettiği ortaya konmuştur. Bu çalışmanın amacı, Streptozotosin (STZ) enjeksiyonu ile pankreatik β hücrelerinde meydana gelen apoptotik hücresel sinyal mekanizmasını, bu hasara karşılık oluştuğu düşünülen anti-apoptotik mekanizmanın ve sinir hücrelerinde NGF sentezini artırdığı iyi bilinen bir nonamin katekol bileşiği olan 4-Metilkatekol (4-MC)’ün bu mekanizmalar üzerine olan etkilerinin araştırılmasıdır.

Çalışmada kullanılan Wistar albino erkek sıçanlar dört gruba ayrıldı. Birinci grup 10 gün süreyle günde 1 defa intraperitoneal enjeksiyon (i.p.) ile fizyolojik su (FS) uygulandıktan sonra 11. gün sitrat tamponunun i.p. enjeksiyon ile verilmesinden 4 saat sonra; ikinci grup 10 gün süreyle günde 1 defa i.p. enjeksiyon ile FS içinde çözündürülen 10 μg/kg 4-MC uygulanmasını takiben 11. gün sitrat tamponu verilmesinden 4 saat sonra; üçüncü grup 10 gün süreyle günde 1 defa i.p. enjeksiyon ile FS enjekte edildikten sonra 11. gün sitrat tamponunda çözülen 75 mg/kg STZ uygulanmasından 4 saat sonra ve dördüncü grup ise 10 gün süreyle günde 1 defa i.p. enjeksiyon ile 10 μg/kg 4-MC verilmesini takiben 11. gün i.p. yolla tek doz 75 mg/kg STZ enjekte edildikten 4 saat sonra öldürülen hayvanlardan oluşturuldu.

Pankreas dokusunda NGF ve tümor nekroz faktör-alfa (TNF-α) seviyeleri ELISA yöntemi ile, kaspaz-3 ve -8, süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx) ve katalaz (CAT) aktiviteleri ile lipid peroksidasyonu (LPO) ve glutatyon (GSH) seviyeleri spektrofotometrik olarak ölçüldü. NGF+/insülin+, TrkA+/insülin+, p75NTR+/insülin+, RASSF1+/insülin+ ve NORE1+/insülin+ pankreatik hücreler ikili immunofloresan yöntemi ile işaretlenirken, apoptotik beta hücreleri in situ DNA uç işaretlemesi (TUNEL) yöntemini takiben uygulanan insülin immünohistokimyası ile mikroskobik olarak gösterildi. Streptozotosin uygulaması ile pankreatik NGF ve GSH seviyelerinde; SOD, GPx, CAT aktivitelerinde ve total β hücre sayısı ile NGF+, TrkA+ β hücre sayısında azalma gözlenirken, kan glikozu, TNF-α ve LPO seviyelerinde; kaspaz-3 ve -8 aktiviteleri ile p75NTR+, RASSF1+, NORE1+ β hücre sayısı ve apoptotik β hücre sayısında belirgin bir artış gözlendi. Buna karşın 4-MC’nin STZ enjeksiyonundan önce uygulanması ile NGF ve GSH seviyelerinde; SOD, GPx, CAT aktivitelerinde ve total β hücre sayısı, NGF+, TrkA+ β hücre sayısında azalma ile kan glikozu, TNF-α ve LPO seviyelerinde; kaspaz-3 ve -8 aktivitelerinde ve p75NTR+, RASSF1+, NORE1+ ve apoptotik β hücre sayısında meydana gelebilecek olan artışı engellediği belirlendi.

Elde edilen bulgular, STZ’nin pankreatik β hücrelerinde meydana getirdiği hasar sonucunda insülin ve NGF sentezinin zarar görmesi ile gelişen hipergliseminin TNF-α üretiminin artması ile sonuçlandığını göstermektedir. Azalmış olan NGF sinyaline bu apoptotik uyaranın eklenmesi p75NTR, kaspaz-3 ve -8, RASSF1 ve NORE1’i aktive ederek β hücrelerinin apoptoz yoluyla kaybına neden olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca, bu yolağın oksidatif stresi de kapsadığı gösterilmiştir. 4-Metilkatekol enjeksiyonu ile artmış olan NGF seviyelerinin STZ ile β hücrelerinde tetiklenen apoptotik yolağın aktivasyonunu engellediği sonucuna varılmıştır.

The Effects Of Nerve Growth Factor On Apoptosis Mechanism İn Pancreas Beta Cells Of

Streptozotocin Administered-Rats.

Maintaining the survival and functions of the pancreatic β cells are dependent on many intracellular and peripheral factors. It is known that growth factors are important in maintaining the survival of the cells and absence of these factors result in activation of apoptotic cellular death mechanisms. Nerve growth factor (NGF) is a well known mediator for maintaining the survival of neurons, while recent studies report that its absence encourages apoptosis in cultured beta cells of human and rats. The aim of this study was to investigate the apoptotic cellular signaling mechanism that occurres in pancreatic beta cells of rats rendered hyperglycemic with streptozotocin (STZ), the antiapoptotic cellular mechanism that occures as a defence to apoptotic signals, and the effects of 4-Metilkatekol (4-MC), a nonamin catechol compound is a well known activator of NGF synthesis in nerve cells, on these mechanisms.

The Wistar albino rats used in the study were divided into four groups. The first group was given physiologic saline (FS) daily for 10 days by intraperitoneal injection (i.p.) followed by the administration of citrate buffer (i.p.) at 11th day and was sacrificed 4h later; the second group received 10 μg/kg 4-MC dissolved in FS by i.p. injection, daily for 10 days, and then administered with citrate buffer at 11th day, and sacrificed 4h later; the third group was administered FS by i.p. injection, daily for 10 days, and then received 75 mg/kg STZ dissolved in citrate buffer at 11th day, and sacrificed 4h later; and the fourth group was given 10 μg/kg 4-MC by i.p. injection, daily by 10 days, and then received 75 mg/kg STZ by i.p. injection as a single dose at the 11th day and sacrificed 4h later.

The levels of NGF and tumor necrosis factor-alfa (TNF-α) in pancreatic tissue were determined with ELISA method, and caspase-3 and -8, superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT) activities and lipid peroxidation (LPO), glutathione (GSH) levels were measured spectrophotometrically. NGF+/insülin+, TrkA+/insülin+, p75NTR+/insülin+, RASSF1+/insülin+ and NORE1+/insülin+ pancreatic cells were labeled with double immunofluorescence method, while apoptotic beta cells were stained by using in situ DNA nick end-labeling (TUNEL) assay, followed by insulin immunohistochemistry. With STZ administration pancreatic NGF, and GSH levels and SOD, GPx, CAT activities, and in cell number of both total β, NGF+ and TrkA+ β cells were decreased, while there was a significant increase in blood glucose, TNF-α and LPO levels in tissue, and caspase-3 and -8 activities and, p75NTR+, RASSF1+, NORE1+ and apoptotic β cell number. As a contrary, it was observed that the administration of 4-MC before STZ prevented the decreament of NGF and GSH levels; SOD, GPx, CAT activities and total β cell number, NGF+ and TrkA+ β cells and the increment of blood glucose, TNF-α, LPO levels, caspase-3 and -8 activities and, p75NTR+, RASSF1+, NORE1+ and apoptotic β cell numbers.

These findings suggest that hyperglycemia occurred due to destructed synthesis of insulin and NGF by STZ damages to pancreatic β cells and this process results in the increment of TNF-α production. The addition of this apoptotic stimulator to decreased NGF signal activates the p75NTR, caspase-3 and -8, RASSF1 and NORE1 that caused loss of β cells by apoptosis. Moreover, it was shown that this pathway also includes oxidative stress. It was also concluded that increased NGF levels by 4-methylcatechol administration prevented activation of apoptotic β cell death pathway induced by STZ.

ÇELİK Özge

Danışman : Prof. Dr. Yavuz ÇOTUKAnabilim Dalı : Biyoloji Programı : Radyobiyoloji Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yavuz ÇOTUK

Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI Prof. Dr. Çimen ATAK

Prof. Dr. Leyla AÇIK Yrd. Doç. Dr. Sema ALİKAMANOĞLU

Gama Radyasyonu ile Tuza Toleranslı Tütün (Nicotiana tabacum L.) Mutantlarının Eldesi ve

Seleksiyonu

In vitro teknikler ile mutasyon uygulamalarının birlikte kullanılmasıyla, çeşitli çevresel streslere dirençli veya toleranslı bitki türlerinin eldesi mümkün olmaktadır.

Bu çalışmada Akhisar 97 ve İzmir Özbaş tütün (Nicotiana tabacum L.) çeşitlerine ait tohumlar, 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 ve 600 Gy’lik gama radyasyon dozlarında ışınlanmış ve bu tohumlardan gelişen fidelerin taze ağırlık, sürgün ve kök boylarına göre, çeşitlerin radyasyon hassasiyetleri karşılaştırılmıştır. Akhisar 97 tütün çeşidinin, gama radyasyonuna İzmir Özbaş çeşidine göre daha hassas olduğu belirlenmiştir.

M1 generasyonu eldesi için 0, 100, 200, 300 ve 400 Gy’lik gama radyasyon dozlarında ışınlanan ve tarlaya ekilen Akhisar 97 ve İzmir Özbaş tütün tohumlarından gelişen fidelerin yaşama oranları, ortalama fide boylarında, uygulanan radyasyon dozlarının artışına paralel olarak bir azalma gözlenmiştir. Tütün bitkisinin yapraklarında indirgen şeker ve nikotin miktarları radyasyondan etkilenmiştir. Bitkinin gelişimine bağlı olarak yaprak kırımlarına göre 2. ana ellerde indirgen şeker miktarı ve buna bağlı olarak da uç ellerde nikotin miktarı radyasyon uygulamalarında artış göstermiştir.

Her iki çeşidin in vitro ve in vivo koşullarda 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300 ve 350 mM konsantrasyonlarda NaCl içeren ortamlardaki toleransları, klorofil ve karotenoid konsantrasyonu, total protein konsantrasyonu, lipid peroksidasyon, askorbat peroksidaz, guaiakol peroksidaz, glutatyon redüktaz, süperoksit dismutaz ve katalaz enzim aktiviteleri kaşılaştırılmış olup, Akhisar 97 çeşidinin tuzluluğa da İzmir Özbaş’a göre daha hassas olduğu belirlenmiştir.

M3 generasyonuna ait bitkiler 250 mM NaCl içeren ¼ Hoagland solüsyonunda yetiştirilmiş, tuzluluğa gösterdikleri toleransa göre seleksiyonları yapılmış ve 10 adet mutant bitki seçilmiştir.

Çalışmamızda elde edilen kontrol ve mutant bitkiler arasındaki farklılıklar, RAPD-PZR yöntemiyle ortaya konmuştur. Akhisar 97 ve İzmir Özbaş tütün çeşitlerine ait kontrol ve mutant bitkilerin birbirlerine olan genetik uzaklıkları belirlenmiştir. Akhisar 97 ve İzmir Özbaş tütün çeşitlerinde tuza toleranslı olarak seçilen ve en fazla genetik uzaklığa sahip olan iki mutantın 100 Gy’lik gama radyasyon dozu ile ışınlandıkları belirlenmiştir.

Induce Of Salt Tolerance Tobacco (Nicotiana Tabacum L.) By Gamma Radıatıon And Selectıon Of

Mutants

It is possible to obtain salt stress tolerant or resistant plant varieties by using the combination of in vitro techniques and mutagens.

In this study, the tobacco (Nicotiana tabacum L.) seeds belonging to Akhisar 97 and İzmir Özbaş varieties were irradiated with 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 and 600 Gy gamma radiation doses and the radiation tolerances were compared according to the fresh weights, shoot and root lengths of regenerated plantlets from irradiated seeds. Akhisar 97 variety was found more sensitive to gamma radiation than İzmir Özbaş variety.

The survival rates, average plantlets’ heights of Akhisar 97 and İzmir Özbaş tobacco seedlings irradiated with 0, 100, 200, 300 and 400 Gy to obtain M1 generation were decreased due to increasing radiation doses. Reducing sugars and nicotine concentrations in tobacco leaves, were affected by gamma radiation treatments.In accordance with plant development, amount of reducing sugars at second leaves and nicotine concentration at top leaves were increased by gamma radiation treatments.

In in vitro and in vivo conditions, at 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300 and 350 mM NaCl concentrations, the salinity tolerance capacities of two tobacco varieties were evaluated due to chlorophyll, carotenoid and total protein concentrations, lipid peroxidation and activities of ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, glutathione reductase, superoxide dismutase and catalase. Akhisar 97 variety was found more sensitive to salinity than izmir Özbaş variety.

The seedlings belonging to M3 generations were grown in the ¼ Hoagland solution containing 250 mM NaCl and their salt tolerance selections were performed. 10 mutant plants were selected.

In our study, the diffrences between control and mutant plants were presented by RT-PCR. The genetic distances between control and mutant plants belonging to Akhisar 97 and İzmir Özbaş were calculated. The two most distant salt tolerant mutants were obtained by 100 Gy gamma radiation treatments in both tobacco varieties.

GÜMÜŞHAN Hatice

Danışman : Prof. Dr. Seyhan ALTUNAnabilim Dalı : Biyoloji Programı : Genel Biyoloji Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Seyhan ALTUN

Prof. Dr. Ayşın ÇOTUK Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT Prof. Dr. Atilla ÖZALPAN Doç. Dr. Davut MUSA

Çeşitli Bitkilerden Ve Hayvanlardan Elde Edilen Ekstraktların Sıçan Prostat Kanseri Üzerine

Etkisi

Prostat kanseri, erkeklerde kansere bağlı ölümlerde hem dünyada hem de ülkemizde ön sıralarda yer almaktadır. Prostat kanserinin erken dönemde belirti vermemesi nedeniyle, bir çok bireyde hastalık teşhis edildiğinde metastazın da gelişmiş olduğu saptanmaktadır. Kanserin türü farklı olsa da metastatik sürecin basamaklarının tüm kanserlerde benzer olması, yeni ve kullanışlı tedavi stratejilerinin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Primer tümörün yok edilmesine ve/veya metastazın önlenmesine/durdurulmasına olanak sağlayacak yeni farmakolojik ajanların, özellikle hayvanlar ve bitkiler gibi doğal kaynaklardan elde edilebilmesi, ilaç geliştirme sürecinin maliyeti ve çevre sağlığı açısından da önemlidir.

Bu çalışmada, Dunning modeli sıçan prostat kanseri hücreleri olan yüksek metastatik özellikteki Mat-LyLu ve düşük metastatik karaktere sahip AT-2 hücreleri üzerine; bazı hayvanlardan elde edilen spesifik bir sodyum kanal blokeri olan Tetrodotoksin (TTX) ile, Hedera helix L. (duvar sarmaşığı) ve Rubus idaeus L. (ahududu) bitkilerinin yaprak ve meyve gibi farklı kısımlarının, metanol ve etanol çözücüleri ile hazırlanmış ekstrelerini uygulayarak ekstrelerin, farklı metastatik özelliğe sahip olan bu hücre soylarının migrasyonu ve hücre kinetikleri üzerindeki etkilerini araştırmak amaçlanmıştır. Bunun için hücreler üzerine, farklı dozlarda TTX veya bitki ekstreleri, 24 ila 48 saat sürelerle uygulanmış ve belirtilen sürelerin sonunda, kullanılan ajanların, hücrelerin proliferasyon, mitoz indeksi, işaretlenme indeksi ve toksisite gibi kinetik parametreleri ile migrasyonu (hücre hareketi) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneylerden elde edilen kinetik parametre ile migrasyon verileri birlikte yorumlanarak ajanların, hücrelerin metastatik yeteneklerini etkileyip etkilemedikleri tartışılmıştır.

Spesifik bir sodyum kanal blokeri olan TTX, Mat-LyLu ve AT-2 hücrelerinin proliferasyonu üzerinde anlamlı bir değişiklik oluşturmazken, yüksek metastatik Mat-LyLu hücrelerinin hareketini baskıladığı tespit edilmiştir. H. helix’in etanolik meyve ekstresi ile R. idaeus’un metanolik meyve ekstresinin Mat-LyLu hücrelerinin migrasyonu üzerindeki inhibe edici etkilerinin hücre proliferasyonundan bağımsız olarak geliştiği düşünülmektedir. Ayrıca R. idaeus’un meyve ekstrelerinin, doza bağlı olarak her iki hücre soyunun hareketini, proliferasyonlarından etkilenmeksizin, stimüle ettiği de saptanmıştır.

Effect Of Extracts Obtaıned From Varıous Plants And Anımals On Rat Prostate Cancer

Prostate cancer is one of the main reasons of cancer-related death in men in our country and the world. Because symptoms of prostate cancer do not occur in early stages, when the disease is diagnosed it is determined that metastasis is also developed in many people. Although the type of cancer is different, the similarly in steps of metastatic process in all cancer types makes it possible to develop new and applicable treatment strategies. Obtaining the new pharmacological agents that will prevent/stop and/or destroy the primary tumor from natural sources especially like animals and plants is important in terms of cost of drug developing process and environmental health.

The aim of this study is to apply Tetrodotoxin (TTX) which is a specific sodium channel blocker obtained from some animals, and the extracts of the leaf and fruit parts of Hedera helix L. (ivy) and Rubus idaeus L. (raspberry) plants prepared with methanol and ethanol, on highly metastatic Mat-LyLu cells and weakly metastatic AT-2 cells, which are prostate cancer cells of Dunning Model and to determine the effects of these extracts on the migration of these cell lines of different metastatic property and cell kinetics. For this purpose, TTX or plant extracts at different doses were applied for 24 to 48 hours, and at the end of this period the effects of the agents on the cell kinetic parameters such as cell proliferation, mitotic index, labelling index and toxicity, and migration were investigated. Whether the agents effected the cell metastatic capabilities or not were discussed by interprenting the kinetic parameters and migration data obtained experimentally.

It was determined that TTX, a specific sodium channel blocker, suppressed the migration of highly metastatic Mat-LyLu cells, where it did not produce a significant change on the proliferation of Mat-LyLu and AT-2 cells. It is considered that the inhibition effects of the ethanolic extract of H. helix fruits and the methanolic extract of R. idaeus fruits on the migration of Mat-LyLu cell line, progress independently from the cell proliferation. Also it was determined that fruit extracts of R. idaeus stimulate depending on dosage both of the cell lines’ movement not affected by proliferation.

KURUN Ayşegül

Danışman : Prof.Dr. Hüsamettin BALKISAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : HidrobiyolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hüsamettin BALKIS

Prof.Dr. Mustafa TEMEL Prof. Dr. Rikap Yüce Prof. Dr. Meriç ALBAY Doç.Dr. Serhat ALBAYRAK

Bandırma Ve Erdek Körfezlerinin Bentik Amphıpoda (Crustacea) Faunası Ve Dağılımlarını

Etkileyen Bazı Ortam Faktörleri

Marmara Denizi’nin güneyinde yer alan Bandırma ve Erdek körfezlerinde yaşayan bentik amfipod türleri ile dağılımlarına etki eden ortam faktörlerinin belirlenmesini amaçlayan bu çalışmada, Mayıs 2007 ile Şubat 2008 tarihleri arasında 6’sı kıyıda (0.5 m) olmak üzere toplam 16 istasyonda 1-30 m arasındaki derinliklerden (1 m, 5 m, 10 m, 20 m, 30 m) mevsimsel olarak alınan örneklerin incelenmesi sonucunda 20 familyaya ait toplam 66 tür saptanmıştır. Eldeki literatür bilgilerine göre, 1 türün (Bathyporeia elegans Watkin, 1938) Türkiye denizleri için, 37 türün ise Marmara Denizi için yeni kayıt olduğu belirlenmiş ve türlerin renkli fotoğrafları da verilmiştir.

Bandırma Körfezi’nde tüm örnekleme dönemi boyunca toplam 49, Erdek Körfezi’nde ise 52 amfipod türü belirlenmiştir. Körfezler arasında tür sayısı bakımından büyük bir fark olmadığı görülmüştür. Bandırma Körfezi’nde en yüksek tür ve birey sayısı ilkbahar mevsiminde elde edilmiştir. Diğer mevsimlerde belirlenen tür sayıları birbirine yakındır ancak birey sayılarının kış mevsimine doğru giderek azaldığı saptanmıştır. Erdek Körfezi’nde de en yüksek tür ve birey sayısı ilkbaharda belirlenmiştir. Bu körfezde hem tür hem de birey sayısı kış mevsimine doğru azalmıştır.

Örnekleme yapılan istasyonlarda belirlenen tür ve birey sayısı kompozisyonundan yararlanılarak Shannon-Weaver çeşitlilik indeksi (H'), örnekleme yapılan istasyonlar arasındaki benzerliği belirlemek için Bray-Curtis benzerlik indeksi ve bölgesel dağılım modelini çözümlemek amacıyla çok boyutlu ölçekleme (MDS) yöntemleri ile yığın analizi sonucunda oluşan grupların kendi içlerindeki benzerlik ve farklılıklarına her bir türün yüzde katkısını saptamak amacıyla SIMPER analizleri uygulanmıştır.

Bandırma Körfezi’nde, ortamın ekolojik değişkenlerinden sıcaklığın 6.6-27 °C, tuzluluğun ‰ 21.32-36.03, çözünmüş oksijenin 4.04-11.26 mg l-1, PO4-3-P değerlerinin 0.05-51.80 μg-at l-1, Silikat-Si değerlerinin 1.37-55.97 μg-at l-1, NO2-+NO3--N değerlerinin 1.16-18.2 μg-at l-1 ve pH’ın 8.00 ile 8.38 arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Erdek Körfezi’nde ise sıcaklık 6.7-27 °C, tuzluluk ‰ 21.93-35.54, çözünmüş oksijen 3.67-13.26 mg l-1, PO4-3-P 0.05-2.78 μg-at l-1, Silikat-Si 1.37 -16.96 μg-at l-1, NO2-+NO3--N 0.27-4.93 μg-at l-1 ve pH 8.06-8.36 arasında değişmiştir. Bandırma Körfezi’nde örnekleme sürecinde çalışılan istasyonlardaki yüzey sedimanında belirlenen toplam organik karbon değerleri % 0.07 ile 4.42, toplam kalsiyum karbonat % 0.88 ile 84.82, toplam fosfor 609 ile 12740 μg g-1 ve çamur yüzdesi % 1.38 ile 79.93 arasındadır. Erdek Körfezi’nde ise toplam organik karbonun % 0.08 ile 2.89, toplam kalsiyum karbonatın % 0.74 ile 80.06, toplam fosforun 376 ile 3614 μg g-1 ve çamur yüzdesinin % 2.12 ile 95.65 arasında değiştiği belirlenmiştir.

Benthıc Amphıpoda (Crustacea) Fauna Of Bandırma And Erdek Gulfs And Some Envıronmental

Factors Affectıng Theır Dıstrıbutıon

In this study which aims to determine the environmental factors affecting the fauna and distribution of benthic amphipoda species inhabiting in the the Gulf of Bandırma and the Gulf of Erdek which are located on the north of the Marmara Sea, totally 66 species belonging to 22 families were identified after analyzing the samples collected seasonally from the depths ranging between 1 and 30 m (1 m, 5 m, 10 m, 20 m, 30 m) from 16 stations in total, 6 of which were on the coast (0.5 m) between May 2007 and February 2008. According to the data gathered from the literature, it was determined that one species (Bathyporeia elegans Watkin, 1938) was a new record for Turkish seas and 37 species for the Marmara Sea, and the coloured photograhps of the species were given.

During the sampling period, totally 49 amphipoda species were identified in the Gulf of Bandırma and 52 in the Gulf of Erdek. It was seen that there was no considerable difference in terms of the number of individuals between the stations. The highest number of species and the highest number of individuals in the Gulf of Bandırma were recorded in spring. The numbers of species determined in other seasons were close to each other; however, it was determined that the numbers of individuals decreased gradually towards winter. In the Gulf of Erdek, the highest number of species and the highest number of individuals were determined in spring. Both the number of species and the number of individuals in this gulf decreased gradually towards winter.

Using the composition of the number of species and the number of individuals at the sampling stations Shannon-Weaver Diversity Index (H') was performed, Bray-Curtis Similarity Index was performed in order to determine the similarity between the sampling stations, Multidimensional Scaling (MDS) was performed in order to analyze the regional distribution pattern and SIMPER analyses were performed in order to identify the percentage of the contribution of each species to the simiarities and differences within the groups formed after mass analysis.

In the Gulf of Bandırma, of the ecological variables of the environment temperature was determined to range between 6.6 and 27°C, salinity 21.32 and 36.03‰, dissolved oxygen between 4.04 and 11.26 mg l-1, PO4-3-P values between 0.05 and 51.80 μg-at l-1, Silicate-Si values between 1.37 and 55.97 μg-at l-1, NO2-+NO3--N values between 1.16 and 18.2 μg-at l-1 and pH between 8.00 and 8.38. On the other hand, in the Gulf of Erdek, temperature ranged between 6.7 and 27°C, salinity between 21.93 and 35.54‰, dissolved oxygen between 3.67 and 13.26 mg l-1, PO4-3-P between 0.05 and 2.78 μg-at l-1, Silicate-Si between 1.37 and 16.96 μg-at l-1, NO2-+NO3--N between 0.27 and 4.93 μg-at l-1 and pH between 8.06 and 8.36. In the Gulf of Bandırma, in the surface sediment at the sampling stations during the sampling peiod total organic carbon values were between 0.07 and 4.42%, total calcium carbonate between 0.88 and 84.82%, total phosphorus between 609 and 12740 μg g-1 and the percentage of mud between 1.38 and 79.93%. In the Gulf of Erdek, total organic carbon ranged between 0.08 and 2.89%, total calcium carbonate between 0.74 and 80.06%, total phosphorus between 376 and 3614 μg g-1 and the percentage of mud between 2.12 and 95.65%.

MATEMATİK ANABİLİM DALI

İSTANBULLU Heysem

Danışman : Prof.Dr. Bedriye M. ZERENİkinci Danışman : Prof.Dr. M. Nizamettin ERDURANAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Bedriye M. ZEREN Prof. Dr. İ. Müfit GİRESUNLU

Prof.Dr. Mehmet AHLATÇIOĞLU Prof.Dr. Erhan GÜZEL

Prof.Dr. Fatma TİRYAKİ

Maksimum Akış Problemi, Görüntü Taşınımı, Saklanması Ve Çağrımı İçin Bir Algoritma

Şebeke akış problemleri özellikle uygulamalı matematik, bilgisayar bilimleri, mühendislik, işletme ve yöneylem araştırmaları alanları içinde yer almaktadır. Şebeke akışı teorisinin ilk çalışmalarının temel fikri, bazı fiziksel sistemlerin matematiksel nesnelerle ifade edilebilmesidir.

Biz burada “akış göndermek için kullanılabilecek alternatif yolları olan bir şebekede en uygun maliyetli yol hangisidir?” sorusunun cevabıyla ilgileneceğiz.

Uygulamada karşılaşılan birçok problemi çözmek için gerekli olan algoritmaların seçiminde mümkün olan en az işlem sayısıyla çalışan algoritmalar tercih edilmelidir. O halde bu algoritmalar şebeke büyüdükçe çalışma süresinin çok hızlı artmasını engelleyen özelliklere sahip algoritmalar olmalıdır.

Genel kısımlar bölümünde şebekeler ve maksimum akış problemi hakkında önce genel bilgiler ve tanımlar ve daha sonra maksimum akış probleminin bilinen en etkin algoritmaları verilmektedir.

Genel kısımlar bölümünde verilen algoritmaların bulgular bölümünde matris gösterimi yardımıyla nasıl uygulanabileceği ayrıntılı olarak verilmiştir. Ayrıca bu tez çalışması kapsamında maksimum akış problemi için geliştirilen yeni bir algoritma da verilmiştir. Geliştirilen algoritma ile kapasite ölçekleme algoritması ve en büyük etiketli akış öncesi gönderme algoritmasına dayalı kodlar C bilgisayar programlama dilinde yazılmış ve karşılaştırmaları da yapılmıştır. Bu tez çalışmasında geliştirilen algoritma bağımsız bir bilgisayar ağında denenmiş, büyük hacimli görüntü dosyalarının taşınması, saklanması ve geri çağırımı süreçleri için kullanılmıştır.

An Algorithm For Maximum Flow Problem, İmage Transfer, Storage And Retrieval

Network flows is a problem domain that lies especially applied mathematics, computer science, engineering, management and operation research. The early work about the network flow theory was to establish networks as useful mathematical objects for representing some physical systems.

In this work we try to answer the question of how the most cost-effective alternative ways can be established in order to send flows in to networks.

To solve many problems that we encounter in applications, algorithms with minimum run-time must be preferred. In addition these algorithms should not let fast increase in run time as the networks grow.

In the chapter entitled “GENERAL SECTION” of this thesis definitions about network flows and maximum flow problems are given and some well known and effective algorithm for maximum flow problem are presented.

In the chapter entitled “FINDINGS SECTION” of this thesis matrix representation of algorithms is presented. In the “GENERAL SECTION” applicability of these representations are given in details with examples. Moreover, a new improved algorithm for maximum flow problem is developed and introduced in details. This new algorithm, capacity scaling algorithm and highest label algorithm are coded in C computer programming language and their properties are compared in run time environment. This new improved algorithm is then applied on the computer network for image files with very large sizes to transfers

  

YILDIRIM Handan

Danışman : Prof. Dr. Leyla ZEREN AKGÜN Anabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Leyla ZEREN AKGÜN

Prof. Dr. H. Hilmi HACISALİHOĞLU Prof. Dr. Ertuğrul ÖZDAMAR Prof. Dr. Yusuf AVCI Doç. Dr. Salim YÜCE

3-Boyutlu Lorentz Uzayında Uzay Hareketleri Ve Holdıtch-Tipi Teoremler

Beş bölümden oluşan bu tez çalışmasında; -boyutlu Lorentz uzayında -parametreli uzay hareketi ve -parametreli kapalı uzay hareketi altında, Holditch-Tipi Teoremler ve bazı sonuçlar ifade ve ispat edilmiştir.

Birinci bölümde; Öklid düzleminde klasik Holditch Teoremi ifade edildikten sonra, bu teoremle ilgili bazı önemli çalışmaların genel bir değerlendirilmesi yapılmıştır.

Altı alt bölümden oluşan ikinci bölümde; Öklid uzayları ile ilgili bazı temel kavramlar anlatılmıştır ve -boyutlu Öklid uzayında -parametreli uzay hareketi ve -parametreli kapalı uzay hareketi altında, Holditch-Tipi Teoremler ve bazı sonuçlar incelenmiştir. Bunlara ek olarak, tezin orjinal bölümünde gerek duyulacak olan Lorentz uzayları ile ilgili bazı ön bilgiler sunulmuştur.

Üçüncü bölümde ise bu araştırmanın metodolojisi özetlenmiştir.Tezin orjinal bölümü olan dördüncü bölüm, beş alt bölümden oluşmaktadır. Alt bölüm 4.1 de, de uzay hareketlerinin türev denklemleri elde edilmiştir. Ayrıca bu uzay hareketleri altında, hız vektörleri tanımlanmıştır ve bu hız vektörleri arasındaki bazı ilişkiler verilmiştir. Bunların yanı sıra de -parametreli, -parametreli ve -parametreli uzay hareketleri tanımlanmıştır. Alt bölüm 4.2 de, de -parametreli uzay hareketi altında hareketli uzayın herhangi bir sabit noktası tarafından sabit uzayda belirlenen bölgenin hacim elementi ve hacim formülleri bulunmuştur. Alt bölüm 4.3 de; öncelikle bu uzay hareketi altında, hareketli uzayın doğrudaş üç sabit noktası tarafından sabit uzayda belirlenen bölgelerin hacimleri arasındaki ilişki kullanılarak, Lorentz anlamında bir Holditch-Tipi Teorem ve bazı sonuçlar elde edilmiştir. Sonra da bu teorem, hareketli uzayın bir düzlemi üzerindeki üçü doğrudaş olmayan dört sabit nokta için genelleştirilmiştir. Alt bölüm 4.4 de, de herhangi bir yüzeyin bir parçasının dik izdüşüm alanı ile ilgili bazı ön bilgiler sunulmuştur. Alt bölüm 4.5 de; öncelikle de -parametreli kapalı uzay hareketi altında, hareketli uzayın herhangi bir sabit noktası tarafından sabit uzayda çizilen kapalı yörünge yüzeyinin bir parçasının vektörel alan elementi ve alan vektörü formülleri bulunmuştur. Sonra da bu kapalı uzay hareketi altında, hareketli uzayın doğrudaş üç sabit noktası tarafından sabit uzayda çizilen kapalı yörünge yüzeylerinin parçalarının dik izdüşüm alanları arasındaki ilişki göz önüne alınarak, Lorentz anlamında bir Holditch-Tipi Teorem ve bazı sonuçları elde edilmiştir.

Beşinci bölümde ise bu tezin bir değerlendirilmesi yapılmıştır.

Spatıal Motıons And The Holdıtch-Type Theorems In 3-Dımensıonal Lorentzıan Space

In this thesis, which consists of five sections, the Holditch-Type Theorems and some corollaries under 3-parameter spatial motion and 2-parameter closed spatial motion in -dimensional Lorentzian space are expressed and proved.

In the first section, after the classical Holditch Theorem in Euclidean plane is expressed, a general evaluation of some important studies related with this theorem is discussed.

In the second section, which comprises of six subsections, some fundamental concepts about Euclidean spaces are explained and the Holditch-Type Theorems and some corollaries under 3-parameter spatial motion and 2-parameter closed spatial motion in -dimensional Euclidean space are examined. In addition to these, some preliminaries about Lorentzian spaces which will be needed in the original section of this thesis are presented.

In the third section, the methodology of this research is summerized.The fourth section, which is the original section of this thesis, consists of five subsections. In subsection 4.1, the derivative equations of the spatial motions in are obtained. Moreover, the velocity vectors under these spatial motions are defined and some relations among these velocity vectors are given. Furthermore, 1-parameter, 2-parameter and 3-parameter spatial motions in are defined. In subsection 4.2, the formulas of volume element and volume of the region which is determined in the fixed space by any fixed point of the moving space under 3-parameter spatial motion in are found. In subsection 4.3, first of all, a Holditch-Type Theorem in the sense of Lorentzian by using the relation among the volumes of the regions which are determined in the fixed space by collinear three fixed points of the moving space and some corollaries are obtained under this spatial motion. Then, this theorem is generalized for four fixed points on a plane of the moving space three of which are noncollinear. In subsection 4.4, some preliminaries about the orthogonal projection area of a part of any surface in are presented. In subsection 4.5, firstly, the formulas of vectoral area element and area vector of a part of the closed trajectory surface which is drawn in the fixed space by any fixed point of the moving space under 2-parameter closed spatial motion in are found. Then, considering the relation among the orthogonal projection areas of the parts of the closed trajectory surfaces which are drawn in the fixed space by collinear three fixed points of the moving space, a Holditch-Type Theorem in the sense of Lorentzian and some corollaries of it are obtained under this closed spatial motion.

In the fifth section, an evaluation of this thesis is discussed.

ALO Jeta

Danışman : Prof.Dr. Leyla ZEREN AKGÜNAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Leyla ZEREN AKGÜN Prof. Dr. Nuri KURUOĞLU Prof. Dr. Ayşe KARA Prof. Dr. Mehmet ERDOĞAN Prof. Dr. Osman GÜRSOY

Riemann-Otsuki Uzaylarında Bazı Özel Eğrilerin Tanımı Ve İncelenmesi

Riemann-Otsuki uzayları, Otsuki tarafından tanımlanan genel konneksiyon kavramı ile ilişkilendirilen bir Riemann metriği ile karakterize edilir. Bu uzay, A.Moor tarafından tanımlanan Weyl-Otsuki uzayının bir özel halidir.

Bu genelleştirmeyi yapan Otsuki, 2 M ile göstereceğimiz 2.mertebeden tanjant demeti kavramını kullanarak, afin, projektif ve konformal konneksiyon gibi klasik konneksiyonlara tek bir bakış açısından bakılabileceğini göstermiştir. Otsuki çalışmasında, 2 MD M’nin ikinci mertebeden kotanjant demeti olmaküzere, genel konneksiyonu 2T M MD ’nin bir kesiti olarak tanımlamıştır. Genel konneksiyonu bu şekilde tanımladıktan sonra, genel konneksiyona göre kovaryant türevi tanımlayarak, bu kovaryant türev ile temel kovaryant türevin ilişkisini ortaya koymuştur. Ayrıca, bir genel konneksiyonun (1,1) tipinden bir Q tensörü ile çarpımının da bir genel konneksiyon olduğu Otsuki tarafından gösterilmiştir. Bu şekilde elde edilen ' Q ve '' Q konneksiyonlarına ile gösterilen konneksiyonunun, sırasıyla, kontravaryant ve kovaryant kısımları adı verilmiştir.

nR O ile gösterilen n-boyutlu Riemann-Otsuki uzayını ilk defa Nadj tanımladı ve bu uzayın alt uzayları ile bu altuzaya ortogonal altuzayları inceledi. Bu altuzaylar da birer Riemann-Otsuki uzayı olacak şekilde altuzay ve onun ortogonal uzayında, sırasıyla,

ve konneksiyonlarını belirledi.

Riemann-Otsuki uzayında Ricci formülü, Gauss-Codazzi, Kühne denklemleri ve Frenet formülleri yine Nadj tarafından elde edildi. Ayrıca Nadj, Riemann-Otsuki uzayının bir altuzayındaki otoparalel eğrileri tanımlayarak bu eğrilerin üst uzayda da otoparalel olmaları için gerekli koşulları elde etmiştir.

Diğer taraftan, Riemann uzayındaki eğrilerin sonsuz küçük deformasyonlarının J.A.Shouten, K.Yano ve H.A.Hayden tarafından incelendiği bilinmektedir. Riemann uzayındaki eğrilerin

deformasyonlarının incelenmesi Riemann uzayları için tanımlanmış olan ve 13D operatörleri

kullanılarak yapılmıştır.

Bu tez çalışmasında, Riemann uzayında tanımlanan ve 13D operatörleri Riemann-Otsuki

uzayları için hesaplanarak eğrilerin deformasyonunu incelemek için kullanılmıştır. Ayrıca, paralel teğet ve Combescure deformasyonları tanımlanmış ve otoparalel eğrileri otoparalel eğrilere ve çemberleri çemberlere dönüştüren deformasyonlar yeniden elde edilmiştir. Daha sonra, Riemann-Otsuki uzayında bir helis eğrisini tanımlayan deformasyon elde edilmiş ve Riemann-Otsuki uzayındaki bir involüt eğrisinin Riemann uzayındaki bir involüt eğrisinden farklı olan özellikleri araştırılmıştır. Son olarak, Riemann uzayında Pears tarafından incelenen Bertrand eğrileri n-boyutlu Riemann-Otsuki uzayında incelenerek, Riemann uzayındakilerden farklı olan özellikleri elde edilmiştir.

   

   

Investigation of Some Special Curves in Riemann-Otsuki Spaces

Riemann-Otsuki spaces are characterized by a Riemannian metric associated with general connection concept defined by T.Otsuki. This space, as defined by A. Moor is a special case of a Weyl-Otsuki space. A general connection determined by the equation

0k ijD g ,

defines a Riemann-Otsuki space which will be denoted by nR O . As is well known, components on an affine connection expressed in local coordinates constitute a geometrical object but not a geometrical quantity, because for coordinate transformations they are transformed in the same way as the components of a tensor of type (1,2), but related with the terms containing the second order partial derivatives of the local coordinates. However, T. Otsuki showed that the components of an affine connection and the components of a tensor of type (1,2) are not entirely different concepts. These two concepts are a special cases of a general connection so the Otsuki connection is a generalization of a concept of an affine connection in differantiable manifolds.

Using the concept of tangent bundles of order 2 which will be denoted by 2 M , Otsuki showed that the classical connections such as affine, projective and conformal connections on manifolds can be considered from unificative standpoint. Otsuki defined a general connection as a cross-section of the vector bundle 2T M MD , where 2 MD ise the dual vector bundle of 2 M . Then he defined the covariant derivative with respect to this connection and gave the relationship between covariant derivative and basic covariant derivative.

Moreover, Otsuki showed that the product of a tensor of type (1,1) and the general connection is a general connection, too. These connections denoted by ' Q and '' Q are called, respectively, the contravariant and the covariant part of the connection .

Nadj F, defined the Riemann-Otsuki spaces and studied their subspaces and the orthogonal space of any subspace of the Riemann-Otsuki space. Then he determined the coefficients of the connections

and of, respectively, a subspace and its orthogonal space so that this subspaces be Riemannian-Otsuki spaces, too. Then he obtained Frenet and Ricci’s formulas, as well as, Gauss, Codazzi and Kühne equations of Riemann-Otsuki spaces. He also defined the autoparallel curves of a subspace of Riemann-Otsuki space and gave some necessary conditions so that this type of curves be autoparallel curve of the space, too.

On the other hand, infinitesimal deformations of curves in a Riemannian space have been studied

by H. A. Hayden, J. A. Shouten, K. Yano by using operators and 13D defined in the Riemannian space.

In this thesis, we define operators and 13D in Riemann-Otsuki space and use them for studying the

deformation of the curve. Moreover, we define parallel tangent and Combescure deformations and determine the deformations carrying autoparallel curves into autoparallel curves and Riemannian circles into Riemannian circles in Riemann-Otsuki space. Then we determine the deformations which define helical curves in Riemann-Otsuki space and investigate some characteristics of an involute curve which are different from the ones in Riemannian space. Finally, we investigate Bertrand curves in an n-dimensional Riemann-Otsuki space and obtain some properties of these curves which are different from the Riemann space studied by Pears.

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI

DAYI Erol Özlem

Danışman : Prof. Dr. Nazlı ArdaAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nazlı ARDA

Prof. Dr. Güler TEMİZKAN Prof. Dr. A. Süha YALÇIN

Prof. Dr. Şule ARI Prof. Dr. Dilek KAZAN

Hücre Kültüründe Oksidatif Stres Sonucu Oluşan DNA Hasarları Ve Zeytinyağının Koruyucu Etkisi

Reaktif oksijen türleri (ROT) proteinler, membran lipitleri ve DNA gibi birçok hücresel molekülle reaksiyona girip bu moleküllerin yapısını değiştirerek hasar oluşturabilir. DNA’da meydana gelen oksidatif hasarın mutasyon, kanser oluşumu ve yaşlanma ile doğrudan ilişkili olduğu bildirilmektedir.

Bazı doğal ürünler (zeytinyağı, yeşil çay, ayçiçeği yağı vb.) antioksidan aktiviteye sahiptir. Özellikle zeytinyağı serbest radikal süpürücü aktiviteye sahip birçok fenolik bileşik içerir. Bununla beraber, zeytinyağının oksidatif DNA hasarları üzerine etkisi, gene özgü olarak bugüne kadar hiç araştırılmamıştır.

Bu çalışmada, oksidatif stres altındaki HeLa hücrelerinde belirli DNA bölgelerinde [transkripsiyonel olarak aktif olan APEX (Apürinik/apirimidinik endonükleaz) ve inaktif olan β-globin gen kümesi ve mtDNA’nın belli bir bölgesinde] meydana gelen DNA hasarları ve zeytinyağı fenolik fraksiyonunun bu hasarları önleyici etkisi gene-özgü “Kantitatif Polimeraz Zincir Reaksiyonu” (“Quantitative Polymerase Chain Reaction”, QPCR) analizi ile belirlendi. Elde edilen veriler, mtDNA’nın nükleer DNA’ya göre oksidatif strese karşı daha hassas olduğunu ve zeytinyağı fenolik fraksiyonu (ZFF)’nun nDNA’daki oksidatif hasarı tamamen önlediğini gösterdi. ZFF’nun hem normal hem de oksidatif stres koşullarında hücre içi ROS miktarını belirgin düzeyde azalttığı saptandı. Apoptoz düzeyi kaspaz 9 enzim aktivitesinin ölçümüyle belirlendi ve ZFF’nun oksidatif stres tarafından indüklenen apoptotik hücre ölümünü engelleyici etkiye sahip olduğu saptandı. Ayrıca mtDNA’da hasara neden olan oksidatif stresin sitokrom c oksidaz enzim aktivitesini yaklaşık % 44 oranında azalttığı ve ZFF’nun bu enzim aktivitesi üzerinde bir etkisinin olmadığı belirlendi. Sonuç olarak, zeytinyağının HeLa hücrelerini oksidatif strese karşı koruduğu ve bu etkisini, hücre içi ROT miktarını düşürerek, nDNA’yı koruyarak ve oksidatif stresin apoptotik etkisini baskılayarak gerçekleştirdiği ortaya konuldu.

Oxidative Stress-Induced DNA Damages in Cell Culture and Protective Effect of Olive Oil

Reactive oxygen species (ROS) can cause damages on many cellular molecules such as proteins, membrane lipids and DNA by reacting with them and changing the structure. The resulting oxidative damage to DNA, is proposed to be directly related with mutagenesis, carcinogenesis and aging.

Some natural products (olive oil, green tea, sunflower oil etc.) have antioxidant activity. Especially, olive oil contains many phenolic compounds which potentially possess free radical scavenging activity. However, the effect of olive oil on gene specific oxidative DNA damage has not been investigated up to date.

In this study, DNA damages in specific sequences under oxidative stress [transcriptionally active APEX (Apurinic/apyrimidinic endonuclease) gene, transcriptionally inactive β-globin gen cluster and a mtDNA fragment] and protective effect of olive oil phenolic fraction on these damages were determined on HeLa cells with gene-specific “Quantitative Polymerase Chain Reaction” (QPCR) analysis. The obtained data showed that mtDNA is more sensitive to oxidative stress than nuclear DNA and phenolic fraction of olive oil completely prevents the oxidative damage on nuclear DNA. Phenolic fraction of olive oil significantly decreased the intracellular ROT level both in normal and oxidative stress conditions. Apoptosis was determined by the measurement of caspase 9 enzyme activity and it was observed that the phenolic fraction of olive oil has prohibitive effect on apoptotic cell death induced by oxidative stress. Furthermore, it was determined that the oxidative stress which causes damages on mtDNA, decreased the cytochrome c oxidase enzyme activity by approximately 44 % and observed that phenolic fraction of olive oil has not effect on this enzyme activity. As a result, it is revealed that olive oil prevents HeLa cells against oxidative stress by decreasing ROT level, protecting nDNA and supressing the apoptotic effect of oxidative stress.

TARHAN Çağatay

Danışman : Prof. Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYAAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA, Prof. Dr. Güler TEMİZKAN,

Prof. Dr. Sezai TÜRKEL, Prof. Dr. Şule ARI,

Doç. Dr. Zeynep PETEK ÇAKAR

Mayada Ağır Metal Stresine Bağlı Olarak Anlatım Yapan Genlerin Karakterizasyonu

Metaller hücre içinde gerçekleşen birçok biyokimyasal olayda yapısal ve işlevsel olarak rol oynayan elementlerdir. Bir ağır metal olan bakır özgün elektrokimyasal özellikleri nedeniyle canlılar için hayati öneme sahip bir metaldir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda bakır metabolizmasının, bazı hastalıkların gelişiminde önemli bir etken olduğu ortaya konmuştur. Gerek bu hastalıklarda gerekse hücre içindeki pek çok metabolik sürecin işleyişinde bakırın rolünü ortaya koyabilmek için bakır metabolizmasının aydınlatılması önemlidir. Bu tez çalışmasında bir maya türü olan ve moleküler biyoloji çalışmalarında önemli bir model organizma olarak değerlendirilen Schizosaccharomyces pombe’nin yabani ırkı kullanılarak bakır stresi altında anlatımları artan bazı genlerin saptanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda temel olarak Farklılık Gösterim yöntemi kullanılmış ve bu yöntemden elde edilen bilgilerin doğrulaması Gerçek Zamanlı PZR (GZ PZR) yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Bu yöntemlerin uygulanmasından önce bakırın hücrelerin yarısının ölümüne yol açtığı LD50 değerinin belirlenmesi için hücreler farklı konsantrasyonlarda CuSO4 içeren minimal besi yerlerinde üretilmiş ve LD50 değeri 50 µM CuSO4 olarak saptanmıştır. Daha sonra 50 µM CuSO4 içeren ve içermeyen minimal besi yerlerinde üretilen hücrelerden total RNA izolasyonları yapılmış ve bu RNA’lar üç farklı oligo(dt) ve 8 evrensel rastgele primerlein kombinasyonları kullanılarak çift iplkli cDNA’lara çevrilmiştir. Her iki koşuldan elde edilen cDNA’lar primer kombinasyonlarının aynı olması gözetilerek poliakrilamid jellerde yanyana yürütülerek ayrıştırılmış ve kontrol koşulunda görünmeyen/çok az görünen fakat bakır stresi altında ortaya çıkan/miktarı artan bantlar jelden geri alınmıştır. Geri kazanılan bantlar agaroz jelde yürütülerek kontrol edildikten sonra dizilemeye gönderilmiş ve ulaşılan dizi bilgisi NCBI sayfasındaki S.pombe genomuna ait veri tabanında BLAST analizine tabi tutularak bu dizilerin hangi gene ait olduğu belirlenmeye çalışılmıştır. Bu genler, SPCC1682.13 (Laf2, SWIRM domen taşıyan protein), SPBC2F12.05c (sterol bağlayan ankirin tekrarlı protein) , SPAC19G12.16c (adg2, septum oluşumnda rol oynayan protein), SPAC110.01 (ppk1, serin/treonin kinaz) ve SPBC1348.0 (membran bağlı protein) olarak belirlenmiş ve hem kontrol hem bakır stresi koşullarındaki anlatımları SYBR green boyası temelli GZ PZR yöntemiyle kontrol edilmiştir. Gen anlatımlarında kontrol koşuna göre sırasıyla 1,4, 1,6, 1,4 ve 5.8 kat artış saptanırken SPBC1348.01 (membran bağlı protein) geninde bir farklılık yakalanamamış (0,9 kat) sonuç yanlış pozitif olarak değerlendirilmiştir.Daha sonra anlatım artışları doğrulanan genlerin hücre içindeki işlevleri literatür bilgisi ve bazı veri tabanları taranarak belirlenmiştir. Bu genlerin bakır stresi altındaki olası işlevleri bu bilgilerden hareketle değerlendirilmeye çalışılmış ve hücrede ne gibi olayların geliştiği yorumlanmıştır.Buna göre, bu genlerin işlevlerinin özellikle hücre döngüsünün kontrölü ve bu süreçte önemi olan kromozom dinamiği gibi olaylarla ilgili olduğu göz önünde bulundurularak bakır stresiyle ortaya çıkan üremedeki yavaşlamanın bu genlerdeki anlatım artışına bağlı olaylarla açıklanabileceği bir hipotez olarak ileri sürülebilir. Ek olarak, genlerdeki anlatım artışlarının birbirinden tamamen bağımsız olmadığı, tutarlı bir ilişkiler bütünüyle bakır stresine cevap olarak ortaya çıkan bir tabloyu tamamladığı öne sürülebilir. Bu hipotezlerin doğrulanması, elde edilen verilerle birlikte ortaya çıkan sorulara ilişkin yeni deneysel yaklaşımlarla mümkün olabilecektir.

 

Characterızatıon Of Heavy Metal Induced Genes In Yeast

The metals have structural and functional roles in many intracellular biochemical events. Because of its spesific electrochemical properties, copper is an essential heavy metal for living organisms. In recent years, it has been shown that copper is an important factor in the pathogenesis of some diseases. Thus, it is important to understand copper metabolism for determining the role of copper either in pathological conditions and cellular events.In this study, it is aimed to determine the increase in expression of some genes under copper stress using wild type Schizosaccharomyces pombe which is very popular yeast as a model organism in molecular biology studyings. For this purpose differental display was performed as main method. To validate differential display results, Real-Time PCR was used. Before performing these methods, in order to determine the LD50, cells were grown in minimal medium containing increasing concentrations of CuSO4 and 50µM was determined as LD50. After that, total RNAs were isolated from the cells which grown in minimal medium and minimal medium containing 50µM CuSO4. These RNAs converted to double stranded cDNA’s using the combination of three different oligo(dt)s and eight universal random primer. The cDNA’s from both conditions were run in polyacrylamide gels side by side and the bands which was absent or very low in control condition but appeared or increased as a result of copper stress, recovered from gels. Recovered bands were checked in agarose gels and after that sent to sequence analysis. BLAST analysis of these sequences performed in S. pombe genome database and produces significant similarities to SPCC1682.13 (SWIRM domain containing protein), SPBC2F12.05c (sterol binding ankyrin repeated protein) , adg2 (has role in the septum formation), ppk1 (serine/treonine protein kinase) and SPAC110.01 (membran bound protein). The expression levels of these genes quantitatively confirmed. Except of SPBC1348.01 which was assumed as false positive, it was determined that the expression level of other four genes increased 1.6, 1.4, 1.6 and 5.8 fold respectively in copper stress. The possible role of these genes and cellular events under copper stress were evaluated with respect to the literature and some databases. Accordingly, considering the functions of the genes are related to cell cycle, cell division and chromosome dynamics, it can be hypothesised that the retardation of cell cycle progression under copper stress is relevant to the events which depend on the functions of these genes. It will be possible to confirm this hypothesis using new experimental approaches which regard to emerged questions during this study

ÖNAY UÇAR Evren

Danışman : Prof.Dr. Nazlı ARDAAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Nazlı ARDA Prof.Dr. Avni KURU Prof.Dr. Dilek KAZAN Prof.Dr. A. Süha YALÇIN Prof.Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA

Viscum Album Ekstresinin C6 Sıçan Glioma Hücrelerinde Stres Proteinlerinin Anlatımı Üzerine

Etkisi

Pek çok kanser türünde olduğu gibi, beyin tümörlerinde de bazı stres proteinlerinin anlatımında artış olduğu bilinmektedir. Özellikle Hsp27 ve Hsp70’deki bu artış, kanser hücrelerini tedaviye daha dirençli hale getirmektedir. Son yıllarda 14-3-3- proteininin bazı formlarının da çeşitli kanser türlerinde benzer bir etki gösterdiği bulunmuş ve bu nedenle 14-3-3 proteinleri de stres proteini olarak kabul edilmişlerdir. Stres proteinlerinin anlatımının baskılanması tedavi sürecine olumlu katkı sağladığından, bu tip proteinler yeni ilaç geliştirme çalışmalarında hedef haline gelmiştir.

Bazı antioksidanların Hsp anlatımını baskıladığı bilinmektedir. Bu bağlamda, kanser tedavisinde destekleyici olarak kullanılan Viscum album bitkisinin de benzer bir etki gösterme potansiyeli bulunmaktadır. Bu yarı parazit bitkinin, ıhlamur ağacı üzerinden toplanmış alttürü (V. album ssp. album) metanolde çözünen antioksidanlar açısından oldukça zengindir.

Bu çalışmanın ana hedefi, V. album ssp. album metanol ekstresinin, beyin tümörleri modeli olarak kullanılan C6 sıçan glioma hücrelerindeki stres proteinlerinin anlatımı üzerine etkisini belirlemek ve bu bitkinin kanser tedavisinde kullanımına ilişkin moleküler deliller elde etmektir. Çalışmada öncelikle, beyin tümörlerinde anlatımı artan Hsp27, Hsp70 ve 14-3-3 stres proteinleri araştırılmıştır.

Çalışmanın ilk aşamasında, metanol ekstresinin hücre canlılığı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sitotoksisite analizlerinin sonuçlarına göre, hücreler üzerinde herhangi bir toksik ya da proliferatif etki göstermeyen ekstre konsantrasyonunun 100 g/ml olduğu bulunmuş ve çalışmanın her aşamasında hücrelere, bu dozda ekstre uygulanmıştır. Ekstre uygulamasının çözünebilir protein profilini nasıl etkilediği 1- ve 2-boyutlu elektroforez (1- ve 2-DE) teknikleriyle ortaya konulmuştur. Tek boyutlu jellerde ayrıştırılmış proteinler, Western blot tekniği ile membrana aktarılarak, Hsp27, Hsp70 ve 14-3-3 proteinlerine özgü antikorlarla işleme sokulmuştur. Bu analiz sonuçlarına göre, Viscum album ekstresi yüksek sıcaklıkla indüklenen 14-3-3 , ve formlarının anlatımını etkilememekte, Hsp27 ile 14-3-3 β ve formlarının anlatımlarını indirgemekte ve Hsp70 anlatımını indüklemektedir.

2-DE ile ayrıştırılan proteinler, gümüş nitratla boyanarak jel görüntüleme sistemi aracılığıyla karşılaştırılmıştır. Değişik örneklerde bazı farklılıklar gösteren yaklaşık 700 spotbelirlenmiştir. Çalışmalar hedef stres proteinlerine odaklanılarak sürdürülmüştür. MALDI-TOF MS analizi ile uyumlu boya ile boyanmış 2-D jellerden kesilen toplam 20 spottan 13 tanesi MASCOT veri tabanında eşleştirilmiştir. Bu 13 proteine ait peptid kütle parmakizi spektrumları, Mowse skorları ve olası dizi eşleşme sonuçları birlikte değerlendirildiğinde, ısı şoku ile indüklenen 5 proteinin sıçanlardaki Hsp70’lerle eşleştiği gözlenmiştir. Bu proteinler Grp75 prekürsörü, Hsp72-ps1 (Hsp70), Hsc70, Hsc71 ve mitokondriyel Grp75’tir. Kalitatif veriler sHSP ailesinin bir üyesi olan beta-kristalin A1’in de indüklendiğine işaret etse de, bu protein için elde edilen Mowse skoru oldukça düşüktür.

Sonuç olarak, Viscum album metanol ekstresinin, beyin tümörlerinde anlatımı belirgin şekilde artan stres proteinlerinden özellikle Hsp27, 14-3-3 ve 14-3-3 ’yı baskılamak amacıyla kullanılabilme potansiyeli olduğu anlaşılmıştır. Bununla birlikte Hsp70 indüksiyonu dikkate alınmalıdır.

Bu çalışmada elde edilen veriler, Viscum album metanol ekstresinin kimyasal içeriği ve etkime mekanizmasına ilişkin yeni araştırmaların önünü açmıştır.   

Effect Of Viscum Album Extract On The Expressıon Of Stress Proteıns In C6 Rat Glıoma Cells

It is known that expression of some stress proteins are elevated in brain tumors, as in many cancer types. Especially, the increase in the expression of Hsp27 and Hsp70 make the cancer cells more resistant to the treatment. In recent years, it has been found that some forms of 14-3-3 protein have also similar effect on various cancer types and therefore, 14-3-3 proteins are approved as stress proteins. This type of proteins become targets in new drug development studies since suppressing the expression of stress proteins supports the treatment process.

It is known that some antioxidants suppress Hsp expression. In this sense, Viscum album that is used as a supplement in cancer treatment, might have a potential of showing a similar effect. The subspecies of this semiparasitic plant, which was collected from lime trees (V. album ssp. album) is very rich regard to methanol soluble antioxidants.

The main purpose of this study is to determine the effect of the methanolic extract of V. album ssp. album on the C6 rat glioma cells, which are used as a model of brain tumors and to achieve some molecular evidences related to the usage of this plant in cancer treatment. Primarily, Hsp27, Hsp70 and 14-3-3 proteins, those expression levels are elevated in brain tumors were investigated in this study.

In the first stage of the study, the effect of methanolic extract on the cell survival was examined. According to the results of cytotoxicity analysis, the concentration that show neither a cytotoxic nor a proliferative effect on the cells was found as 100 μg/ml and this dose of extract was applied to the cells on every stage of the study. The effect of the extract application on the soluble protein profile was exhibited by using 1- and 2- dimensional electrophoresis (1- and 2-DE) techniques. The proteins separated on 1-D gels were transferred to membrane using Western blotting technique and were reacted with the antibodies that are specific to the Hsp27, Hsp70 and 14-3-3 proteins. According to the results of this analyses, Viscum album extract does not effect the expression levels of 14-3-3 , γ, and forms that are induced by high temperature; reduces the expression levels of Hsp27 and 14-3-3 and forms, and induces the expression level of Hsp 70.

The proteins separated with 2-DE, were stained with silver nitrate and compared by using gel documentation system. Nearly 700 spots were detected in different samples, with slight dissimilarities. Studies were carried on by focusing target stress proteins. Only the thirteen spots of total 20 spots cut from 2-D gels, stained by dyes compatible with MALDI-TOF MS analysis, were matched in MASCOT database. By the overall assessment of the results of the peptide mass fingerprint spectra, Mowse scores and probable sequence matches belonging to these 13 proteins, 5 proteins induced by heat shock corresponded to Hsp70s in rats. These proteins are, precursor of Grp75, Hsp72-ps1 (Hsp70), Hsc70, Hsc71 and mitochondrial Grp75. Qualitative data showed that beta-kristallin A1, a member of sHSP family, was also induced, but the Mowse score of this protein was quite low.

In conclusion, it seems that methanolic extract of Viscum album might have a potential in using to suppress Hsp27, 14-3-3 and 14-3-3 stress proteins, those expression levels are highly elevated in brain tumors. However, Hsp70 induction should be considered.

Data obtained in this study, will lead to new studies on the chemical composition and action mechanism of Viscum album methanol extract.

  

KARAKAŞ Özge

Danışman : Doç. Dr. Filiz GÜRELAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Filiz GÜREL

Prof. Dr. Avni KURU Prof. Dr. Şule ARI Prof. Dr. Beyazıt ÇIRAKOĞLU Prof. Dr. Meral ÜNAL

Kışlık Ekmeklik Buğday (Triticum Aestivum L.)’Da Sarı Pas Hastalığına Dayanıklılığın

Biyoteknolojik Yöntemlerle İncelenmesi

Puccinia striiformis f. sp. tritici’nin neden olduğu sarı pas hastalığı dünyada buğday üretiminin en önemli sınırlayıcısıdır ve gıda güvenliği için ciddi bir tehdittir. Bu çalışmada Türkiye’de yetişen ve sarı pasa hassasiyetleri daha önce belirlenmiş olan bazı kışlık ekmeklik buğday genotiplerinde genetik çeşitliliğin belirlenebilmesi ve bu hastalığa dayanıklılıkla ilişkili markır bulunması amacıyla EST (anlatım yapan işaretlenmiş diziler) kökenli kontigler, singletonlar ve RGA (direnç gen analogları)-EST’leri incelenmiştir. Bu amaçla sarı pas uygulanmış buğdaya ait toplam 1549 EST’den biyoinformatik analiz ile 136 adet kontig ve 989 adet singleton elde edilmiştir. BlastX taramasına göre kontiglerin %29’u (39) ve singletonların %10’u (96) Triticum aestivum genleri ile homoloji göstermiştir. Kontig ve singletonlarla eşleşen veri tabanı (BlastX) protein sentezi, fotosentez, metabolizma ve enerji, stres proteinleri, transporter proteinler, protein parçalanma ve yeniden dönüşümü, hücre büyüme ve bölünmesi, reaktif oksijen süpürücüleri gibi 8 fonksiyonel gruba ayrılmıştır. Kontig ve singletonlardan tasarlanan primerlerle gerçekleştirilen PZR analizleri kontiglerde en polimorfik fonksiyonel kategorinin fotosentez; singletonlarda ise en polimorfik fonksiyonel kategorinin metabolizma ve enerji olduğunu göstermiştir. EST kökenli primerler ile yapılan PZR analizi çalışmalarında çeşitli derecelerde polimorfizm görülmesine karşın, hassas ve dayanıklı bireyleri ayıracak moleküler markır elde edilememiştir. Elde edilen DNA bandı paternleri buğday genotiplerinde genetik uzaklığı araştırmada kullanılmıştır. Sonuç olarak, en yakın çeşitler Harmankaya99 ve Sönmez2001 (0.2359) iken, en uzak çeşitler ise Aytın98 ve Izgi01 (0.3973) olmuştur.

Genetik çeşitlilik çalışmalarında ayrıca NBS-LRR (lösince zengin tekrarlar) sınıfına ait buğday dizilerinden kökenlenen ve RGA-EST’lerini içeren 77 NBS, kullanılmıştır. PZR analizlerinde 77 RGA-EST primeri kullanılmış ve 38 tanesi genotipler arasında polimorfik bant profili göstermiştir. Sonuçlar EST kökenli dizilerin genetik çeşitlilik çalışmalarında son derece değerli kaynaklar olabileceğini ve hastalık direnç genlerinin etiketlenebileceği haritalama populasyonlarının geliştirilmesinde kullanılabileceğini göstermektedir.

Çalışmada, sarı pas bulaşmış hassas ve dayanıklı buğday çeşitleri kullanılarak EST temeline dayanan çoklu gen anlatım analizleri gerçekleştirilmiştir. Bunun için sadece stres ve stresle ilişkili kontig ve singletonlar kullanılmıştır. Ayrıca ilgili veritabanlarında hastalık dayanıklılığından sorumlu genler belirlenerek bu dizilerden GeXP sistemine uygun primerler tasarlanmıştır. Çoklu gen anlatım analizleri hem sarı pas bulaştırılmış hem de kontrol bitkilerin RNA örneklerinde gerçekleştirilmiştir. Hastalık dayanıklılık mekanizmasını tetikleyecek koşulları taklit edebilmek amacıyla 5 farklı zaman aralığı (0., 8., 12., 24. ve 48. saat) seçilmiştir. Altı buğday genotipi (Triticum aestivum L. cvs. PI178383, Izgi01, Sönmez2001- sarı pasa dayanıklı genotipler ve Triticum aestivum L. cvs. Harmankaya99, ES14, Aytın98-sarı pasa hassas genotipler) seçilen zaman aralıklarında gen anlatım analizlerinde kullanılmıştır. Sonuç olarak, hastalıkla inoküle olmuş bitkilerde anlatımları artan genler arasında PR5 (Patogenezle ilişkili gen), PR2 (singleton CA598181’in BlastX homoloğu) ve GRAB2 (singleton CA597983’ün BlastX homoloğu) genleri öne çıkmış, bu genlerin anlatımları kontrol bitkilerde belirlenmemiştir. Bu genlerin, bitkilerde patojen saldırısına yanıtta önemli rol oynadığı bilinmektedir.

Investigation Of Yellow Rust Disease Resistance In Winter Type Bread Wheat (Triticum Aestivum

L.) Using Biotechnological Methods

Wheat yellow rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is a major constraint in wheat production and is a serious threat to food security worldwide. In this study, EST (Expressed Sequence Tag)-derived contigs, singletones and RGA (Resistance Gene Analogue)-ESTs were used to assess genetic diversity and in order to identify molecular markers related to yellow rust disease resistance among some Turkish wheat genotypes which have been cultivated and examined for their sensitivity to yellow rust disease previously. For this purpose, 136 contigs and 989 singletones were obtained from 1549 ESTs (belong to wheat treated by yellow rust) which were present in databases by a bioinformatics study. Results of the BlastX search showed that 29% (39) of contigs and 10% (96) of singletones have homology to genes of Triticum aestivum. The database-matched contigs and singletones (BlastX) were assigned to 8 functional groups such as protein synthesis, photosynthesis, metabolism and energy, stress proteins, transporter proteins, protein breakdown and recycling, cell growth and division and reactive oxygen scavengers. PCR analyses with primers designed from contigs and singletones showed that the most polymorphic functional category of contigs were photosynthesis and the most polymorphic functional category of singletones were metabolisms and energy. As a result of the PCR analyses with EST-derived primers, a numbers of polymorphic bands obtained however those do not include markers to distinguish sensitive and resistance parents. Instead, DNA banding patterns were used to analyse genetic variability among the resistant and susceptible wheat genotypes, and the mean genetic distance between the genotypes was pointed in this study. The lowest genetic distance was determined between Harmankaya99 and Sönmez2001 (0.2359), and the highest genetic distance between Aytın98 and Izgi01 (0.3973).

77 Wheat NBS (Nucleotide Binding Site) containing RGA-ESTs derived from two NBS regions from wheat sequences of the NBS-LRR (Leucine Rich Repeat) class, were also used for genetic diversity analysis. 77 RGA-EST derived primers were used for PCR analysis and 38 of them showed polymorphic banding profile between the genotypes. The results indicated that EST-derived sequences can be used for genetic diversity studies as highly valuable sources and they were useful in the identification of suitable parents for the development of mapping populations for tagging disease resistance genes.

EST-based multiplex gene expression analyses were performed by using yellow rust infected susceptible and resistant wheat varieties. Only stress and stress related contigs and singletones were selected for the analyses. In addition, the genes responsible for the disease resistance were determined in the related databases and used for primer design proper to GeXP system. Multiplex gene expression analyses were conducted using RNA samples from yellow rust infected and control plants. 5 different time points (0h, 8h, 12h, 24h and 48h) were chosen to mimic the conditions, trigger disease resistance mechanism. Six bread wheat genotypes (Triticum aestivum L. cvs. PI178383, Izgi01, Sönmez2001- yellow rust resistant cultivars and Triticum aestivum L. cvs. Harmankaya99, ES14, Aytın98- yellow rust susceptible cultivars) were used in the chosen time points for the gene expression analyses. As a result, PR5 (Pathogenesis related gene5), PR2 (BlastX homolog of singletone CA598181) and GRAB2 (BlastX homolog of singletone CA597983) were the genes with high expression levels in inoculated plants while there was no expression in the controls. These genes are known to have important roles in defense response mechanisms during the pathogen attacks in plants.

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÖZCAN Mehmet

Danışman : Doç. Dr. Ferhat GÖKBULAKAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Havza YönetimiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Ferhat GÖKBULAK

Prof. Dr. Kamil ŞENGÖNÜL Prof. Dr. Refik KARAGÜL Prof. Dr. Memduh SERİN Prof. Dr. Ahmet HIZAL

İzmit-Yuvacık Havzası Orman İçi Meraları ve Mera Vejetasyonu Karakteristikleri

Ülkemizde orman içi mera olarak adlandırılan orman içi açıklıklar yaban hayvanlarına yem temin etme, bitki çeşitliliği ve hidrolojik döngüde oynadığı rol bakımından büyük öneme sahiptirler. Bu açıklıklardaki yem üretimi ve bitki çeşitliliği kendine özgü mikro iklim koşullarına ve bitki besin maddesi dağılımına bağlıdır. Orman içi meralar büyüklüklerine, yükseltilerine ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak tarım alanları ve diğer meralardan farklı mikro iklim koşullarına sahip olabilmektedirler. Bu durum orman içi meralarda fiziksel, kimyasal, biyolojik ve hidrolojik süreç ve döngüleri de etkilemektedir. Orman içi meralar bu mikro iklim koşullarının bir sonucu olarak farklı karakteristiklere sahip olmakta ve alanın büyüklüğüne, yükseltisine ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak yem üretimi, bitki ile kaplı alan, bitki çeşitliliği ve besin döngüsü farklılık gösterebilmektedir.

Bu çalışmanın amacı orman içi meralarda yem üretimi, bitki ile kaplı alan, bitki çeşitliliği gibi çeşitli bitkisel özellikler ile seçilen bazı kimyasal toprak özelliklerinin (pH, elektriki iletkenlik, organik madde, fosfor, sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve azot) orman içi mera büyüklüğü, yükseltisi ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak nasıl bir değişim gösterdiğinin belirlenmesidir.

Çalışma İzmit ili Yuvacık havzasında yürütülmüştür. Araştırma 3 faktörlü tamamen tesadüfi alt örneklemeli blok deseni şeklinde olup, faktörler orman içi mera büyüklüğü (0-5 ha, 5-15 ha ve 15 ha <), yükseklik kademesi (800-1000 m ve 1000-1200 m) ve merayı çevreleyen farklı meşcere tipidir (Kayın meşceresi ve karışık meşcere). Elde edilen veriler iki yönlü varyans analizi ile değerlendirilmiş, ortalamalar Tukey testi ile karşılaştırılmıştır (P<0,05). Ayrıca ölçülen bitkisel parametreler ve kimyasal toprak özellikleri ile yukarıda sözü edilen faktörler arasındaki ilişkiyi saptamak üzere regresyon ve korelasyon testleri de gerçekleştirilmiştir.

Araştırma sonuçlarına göre; bitki ile kaplı alan yüzdesinin mera alanı büyüklüğü ve yükseltinin artması ile birlikte ve karışık meşcere ile çevrili meralarda arttığı belirlenmiştir. Buğdaygil familyasına ait bitki türlerinin floristik kompozisyondaki oranı da yine mera alanı büyüklüğü ve yükseltinin artması ve karışık meşcere ile çevrili meralarda artarken, diğer familyalara ait bitki türlerinin floristik kompozisyondaki oranı mera büyüklüğü, yükselti ve karşık meşcere ile çevrili meralarda azalmıştır. Ancak diğer familyalara ait bitki türlerinin floristik kompozisyona katılma oranları her koşulda buğdaygil ve baklagil familyasına ait bitkilerden daha yüksek bulunmuştur. Öte yandan yem verimi mera büyüklüğü ve yükselti ile birlikte azalırken, toprak altı biomass miktarı ise mera büyüklüğü ve yükselti ile birlikte artmıştır.

Bitki türü çeşitliliği ve bitki sayısı üzerinde mera alanı büyüklüğünün, yükseltisinin ve etrafını çevreleyen meşcere tipinin herhangi bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.

Toprak özelliklerinden pH yükseklik ile birlikte azalırken, elektriki iletkenlik, organik madde miktarı, fosfor, sodyum, potasyum, magnezyum ve azot miktarları yükselti ile birlikte artmıştır.

Ana faktör olarak mera alanı büyüklüğünün toprak özellikleri üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Örneğin toprakların elektriki iletkenlik ve sodyum değerleri alan büyüdükçe azalırken, potasyum ve magnezyum miktarı artmıştır. Bununla birlikte en düşük organik madde, kalsiyum ve azot değerleri 5-15 ha büyüklüğündeki meralarda tespit edilmişken alan büyüklüğünün pH üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.

Toprakların kimyasal özellikleri alanın etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak da değişiklikler göstermiştir. Örneğin kayın meşceresi ile çevrili meralar en yüksek pH değerine sahip iken, fosfor, potasyum, kalsiyum ve magnezyum değerleri açısından karışık meşcerelere oranla daha düşük değerlere sahiptir. Buna karşılık mera alanını çevreleyen meşcere tipinin toprakların elektriki iletkenlik, organik madde, sodyum ve azot miktarı üzerinde ise önemli bir etkisi belirlenememiştir.

Sonuç olarak, orman içi meralarda alanı çevreleyen meşcere tipinin, alan büyüklüğünün ve yükseltisinin bitki ile kaplı alan, floristik kompozsiyon, yem üretimi ve kök bioması ile toprakların kimyasal özellikleri üzerinde önemli etkiler yaptığı belirlenmiştir.

Günümüzde önem kazanmaya başlayan yaban hayatı yönetimi konusunda orman içi meralar büyük önem arz etmektedir. Gelecekte yaban hayatı yönetimi konusunda bu tür meraların veya açıklıkların oluşturulması zorunluluk haline gelebilir. Bu nedenle bu gibi meralar oluşturulurken, meranın büyüklüğü, yükseltisi ve merayı çevreleyen meşcere tipi ile bu faktörlerin hidrolojik döngü, besin döngüsü ve yem verimi üzerine olan etkileri de dikkate alınarak iyi bir planlama ile oluşturulması gerekebilir.

    

Range Vegetation Characteristics Of Sub-Alpin Forest Range In Yuvacık Watershed, Izmit

Forest openings called forest ranges have great importance in terms of forage production for wildlife and plant diversity. Forage production and plant diversity within forest openings depends on not only microclimatic conditions of the gaps but also distribution of soil nutrients. Forest gaps can have different microclimatic condition from each other, agricultural areas and rangelands depending on its elevation, size and surrounding forest types. This situation can have effects on the biological, chemical, physical, and hydrological processes and cycles in the forest openings. As a result of creating different microclimates, it can be assumed that characteristics of forest gaps can affect forage production, plant cover, plant diversity and nutrient dynamics depending upon gap size, altitude, and adjacent forest type.

The objective of this study was to determine how forage production, plant cover, plant diversity, relationships between plant species and chemical soil properties and selected chemical soil properties including some plant nutrients (pH, electrical conductivity, organic matter, phosphor, sodium, potassium, calcium, magnesium, and nitrogen) change with respect to size of the forest opening, its elevation and surrounding forest stand type.

The study was conducted in Yuvacık watershed in İzmit. Experimental design was complete randomized block design with sub sampling. Factors were gap sizes (0-5 ha, 5-15 ha, and 15 ha<), elevations of the opening (800-1000 m and 1000-1200 m) and surrounding stand types (beech stand and mixed stand). Data were analyzed by using analysis of variance and means were separated with Tukey test (P<0.05). Additionally regression and correlation analysis were carried out for determine relationships between parameters.

Results showed that plant cover increased with elevation, gap size increase and surrounding mixed stand. Gramineae plants in botanical composition increased with gap size and elevation increase and in the openings surrounded by mixed stand. In contrast, other plants from different families decreased with elevetion and gap size increase and in the openings surrounded by mixed stand. Additionally forage production decreased with gap size and elevation increase but root biomass showed totally opposite trend to forage production. Plant diversity and number of plant species were not affected with gap size, elevation of the opening and surrounding stand types.

pH decreased while electrical conductivity, organic matter, sodium, potassium, magnesium, and nitrogen increased with elevation.

Additionally, as a main factor, size of the forest gap affected soil chemical properties. For example electrical conductivity and sodium decreased and potassium and magnesium increased with size of the forest opening. On the other hand, the lowest values of organic matter, calcium and nitrogen were measured in the openings with a size of 5-15 ha. whereas gap size did not have a significant effect on soil pH.

Moreover, level of soil chemical properties within the openings varied depending on surrounding forest stand types. Soils in the gaps surrounded by beech forest had greater pH but lower potassium, calcium and magnesium values than mixed forest types. In contrast, surrounding forest types did not have significant effect on electrical conductivity, organic matter, sodium and nitrogen.

In conclusion, it can be said that forest openings surrounded by different forest types with different sizes at various altitudes can influence percent of plant cover, botanical compositon, forage production, root biomass and nutrient dynamics and hence have different soil properties.

Wildlife management gains importance in Turkey. In future, artificial forest openings will be necessery for wildlife grazing. Therefore to create opening in the forest land, gap size, elevation of the opening and surrounding forest type which have influence on the biological, chemical physical and hydrological processs and cycles in the forest openinngs should be taken into account.

  

VELİOĞLU Nimet

Danışman : Doç. Dr. Aynur Aydın CoşkunAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Çevre ve Orman HukukuMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Aynur Aydın Coşkun

Prof. Dr. Sedat Ayanoğlu Prof. Dr. Saba Özmen Prof. Dr. Avni Yücel Eryılmaz Doç. Dr. Yusuf Güneş

Ormanlarda Bina ve Tesis Yapımında Sorunlar ve Çözüm Yolları

Ormanlar, yerine getirdikleri fonksiyonlar ve sahip oldukları işlevler nedeniyle toplumların yaşama düzenini etkileyen, temiz hava, çevre sağlığı, görsel zenginlik, toprağı koruma, iklimi iyileştirme ve su rejimini düzenleme gibi hizmetleri aracısız olarak sunabilen, doğal kaynakların başında gelmektedir. Bu vazgeçilmez nitelikleri gereği, zaman içinde talep edilen yararlanma biçimleri değişim göstermekle birlikte, orman ve insan arasındaki ilişki daima var olmuş ve ormancılık faaliyetleri de bu noktada ortaya çıkmıştır. Ormancılığın amacı, mevcut ormanları korumak, geliştirmek ve sürekliliği sağlayarak optimal yararlanmayı temin etmektir. Bu amaca erişebilmek için kullanılan araçlardan birisi de hukuksal düzenlemelerdir Orman mevzuatını oluşturan düzenlemeler, Türk ormancılığının temel ilkeleri üzerine kuruludur ve bu ilkeler; devamlılık, devlet mülkiyeti ve Devlet Orman İşletmeciliği olarak belirlenmiştir.

Ana ilke, devlet orman mülkiyeti ve işletmeciliğidir. Bu ilke, 1982 Anayasasının 169. maddesi ile de güvence altına alınmıştır. Buna göre “Devlet ormanlarının mülkiyeti devrolunamaz. Devlet ormanları kanuna göre, Devletçe yönetilir ve işletilir”. Bu yapı içerisinde, orman mevzuatının ilgili hükümlerinde; kişilere, ormanlar üzerinde özel ve istisnai yararlanma biçim ve hakları da tanınmıştır. Bu haklarda önceleri, orman ürünlerinden yararlanma yönü baskın olmuş; günümüze yaklaşıldıkça ise, orman arazisinden yararlanma ağırlık kazanmıştır. Kişilere tanınan bu haklar, kimi zaman mülkiyet kavramının dahi önüne geçmiş ve ormanlardan yararlanma hakları konusu, hukuki niteliğinden başlamak üzere tabi olduğu tüm süreç açısından tartışmaları da beraberinde getirmiştir.

Bu çalışmada, 6831 sayılı Orman Kanunun 16.,17., 18. ve 115 maddelerinde düzenlenen ve kişilere ormanlarda bina ve tesis yapma hakkını veren hükümler ele alınmaktadır. Kısaca, inşaat hakkı olarak adlandırılabilecek bu yararlanma biçiminin tabi olduğu koşullar ve hukuki mahiyeti incelenmektedir.

Çalışmanın amacı, orman alanlarında Anayasanın 169. maddesi ve 6831 sayılı Orman Kanunun 16.,17., 18., ve 115. maddelerine göre kurulan, orman içinde bina ve tesis yapılması ile sonuçlanan bu hakkın kullanılmasıyla ortaya çıkan sorunları tespit etmek, hakkın kullanılma sürecinde ortaya çıkan suistimalleri önlemek, saptanan sorunların giderilmesi için yasa değişikliğini de içeren çözüm önerileri üretmektir. Çalışmanın bütünü içerisinde, bu hakkın doğmasında temel koşul olan kamu yararı kavramı da ele alınmakta ve detaylı olarak açıklanmaktadır.    

The Problems Emerge From Constructing Building and Infrastructure in

Forests And Potential Solutions

Forest resources accomplish several functions that affect public life. Of which the functions of cleaning air, providing healthy living environment, creating scenic beauty, protection topsoil from erosion, improving climate and regulating water flowage are among the most prominent services that they supply. Due to such irrevocable characteristics of forest resources and their impact in social life, a long lasting connection between those resources and cummunities existed despite an apparent changes of enjoyment. Then, the science and practicing of forestry emerged at this point. The purpose of forestry is to assure optimal yields and benefits via protecting existing forests, developing its size and quality and ensuring its sustainability. Legislative provisions is one of the tools that contributes more to reach such objectives. Legal provisions that make up forest legislation are set up on main pillars of Turkish forestry and those pillars are specified as sustainability, state ownership and state enterprise.

It is essential to emphasize one more time that the main principle is state ownership and state enterprise. This principle is secured by the article 169 of the Constitution of 1982. To the article, the ownership of state forests cannot be transferred to others and state forests are administered and managed by the State according to legal provisions. Under such a structure some exeptional use rights and privileges for interest groups are recognized by law based upon relevant provisions in forest legislation. Initially those rights used to be more relevant to exploiting woody materials of forests resources, whereas it was nowadays shifted to exercise use rights in forestlands rather than woody materials. The rights conveyed to private entities have been more strongly implemented than that of an owner has. Thus, enjoying from forests has always been a subject matter of severe quarrel and opposition for many years.

In this study, legal measures, provisioned in the article 16,17,18 and 115 of the Forest Code about issuing construction permits on forestlands, are investigated. In other words, legal basis for right to consturction, may be named as it is in brief, is examined. The purpose of this study is to identify the problems emerge from the implementation of the article 16,17,18 and 115 of the Forest Code, to make recommendations intended for preventing abusing those rights and amending forest legislation. Beyond that, the concept “public benefits”, being the main element of that right, will be analysed and explained in detail.

KHOROSHI EISALOU Hosein

Danışman : Prof.Dr. Kamil ŞENGÖNÜLAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Havza Yönetimi Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Kamil ŞENGÖNÜL Prof. Dr. Refik KARAGÜL Prof. Dr. M.Emin SAVCI

Porf. Dr. Ferhat GÖKBULAK Doç. Dr. Yusuf SERENGİL

Farklı Orman Ölü Örtülerinin Su Kalitesi Üzerine Etkileri

Bilindiği gibi yağış havzalarında, bitki örtüsü, su verimi ve kalitesi üzerinde doğrudan etkili bir faktördür. Bir yağış havzasında yağış miktarını ve suyun depolandığı toprak özelliklerini değiştirmek mümkün bulunmamasına karşılık havzanın bitki örtüsünün cinsi, sıklığı, yaşı, yapısı ve toprak yüzeyinde ölü örtü gibi özellikleri hem su verimini hem de su kalitesini doğrudan etkilemektedir. Özellikle bitki – toprak – su ilişkileri çerçevesinde ölü örtü önemli bir röle sahiptir. Hidrolojik döngüde, orman ölü örtülerinin, dere akımları ve su verimi üzerindeki etkileri yanı sıra, yağış sularının tutulup toprağa iletilmesi aşamasında, toprak yüzeyinde bir infiltrasyon katmanı işlevi üslenerek su kalitesini de etkilemektedir. Bu araştırmada farklı ölü örtüde sözkonusu etkinin ne kadar olacağını ortaya koymak önem taşımaktadır.Araştırma alanı İstanbul ili, Sarıyer ilçesi, Bahçeköy sınırları içinde yer alan Belgrad Ormanı’nın bir parçası olan Atatürk Arboretumu içerisinde yer almaktadır. Bu araştırmada, farklı orman ölü örtülerinden filtre olan su, orman altı yağış ve açık alana düşen yağmur sularını karşılaştırmak amacı ile rastlantı tekniğine dayanarak yapraklı ve iğne yapraklı olmak üzere üç farklı meşçere tipi belirlenmiştir. Deneme alanları için karaçam (Pinus nigra pallasiana), meşe (Quercus petraea (Mattuschka) Lieb ve Q. robur L) ve kayın ( Fagus orientalis ) meşçereleri olmak üzere üç farklı ağaç türü seçilmiştir. Farklı orman altında gelişen ölü örtülerden infiltire olan suların toplanması amacı ile bir düzenek geliştirilmiştir. Ayrıca karşılaştırmak amacı ile orman ağaçlarının tepe çatısından damlamak suretiyle toprağa ulaşan ve orman altı yağış olarak nitelendirilen yağış ve açık alana düşen yağışlardan da su örnekleri alınması için yağış toplama kapları kullanılmıştır.Deneme alanlarından su örnekleri Aralık 2007 yılında alınmaya başlamış ve Haziran 2009 yılında sona erdirilmiştir. Araştırma süresince toplam 30 kere su örneği alınabilmiştir. Alınan su örnekleri üzerinde Total Kjeldhal Azot, Total Fosfor, Permanganat Potasyum indeksi, Nitrat (NO 3)-, Amonyak (NH3) , Sülfat (SO4)2- , Klorürür (Cl)-, Na+, K+, Ca+, Mg2+, Fe, pH, Elektrik İletkenliği (E.C.) ve Kurşun (Pb) miktarı bakımından kimyasal analiz yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda farklı ağaç türlerine ait ölü örtü, orman altı ve yağmur suyuna ilişkin elde edilen veriler birbirleri ile karşılaştırılmış ve gereken istatistik değerlendirmeler yapılmıştır.Yapılan değerlendirmeler sonucu orman altı karaçamda pH miktarının orman altı meşe ve orman altı kayına nazaran daha düşük çıkmıştır ve farklı ölü örtülerde pH miktarının ağaç türlerine göre farklılık gösterdiği ortaya çıkmıştır. Ayrıca iletkenlik açısından ölü örtü meşe, Kayın ve karaçamda bulunan iletkenlik değeri, aynı ağaç türlerine ait orman altı yağış ve yağmur suyuna nazaran ciddi bir artış göstermiştir. Ağaç türlerini dikkate almaksızın ortalama iletkenlik değeri ölü örtü de 131,15 µs olmuştur.Araştırmamız sırasında ölü örtülerde sülfat miktarı önemli derecede azalma göstererek yaklaşık 1 mg/l seviyesine inmiştir. Başka bir ifade ile sülfat ölü örtü tarafında tamponlanmıştır. Magnezyum miktarı farklı ağaç türlerine ait ölü örtülerde, aynı ağaç türünün orman altı yağış ve yağmur suyuna göre önemli derecede artış göstermiştir. Bunun yanı sıra amonyak miktarının yağmur suyu ile farklı ağaç türlerine ait orman altı ve ölü örtülerinde önemli bir değer farkı olmamıştır. Diğer taraftan organik madde miktarı göstergesi olan permanganat indeksi, farklı ağaç türlerine ait orman altı su örneklerinde yağmur suyuna kıyasla önemli derecede artış göstermiştir. En fazla permanganat indeksi değeri ise karaçam ölü örtüsünde ortaya çıkmıştır. Diğer bir değim ile iğne yapraklı olan karaçamda organik madde miktarının daha fazla olduğunu söylemek mümkündür. Ortalama alüminyum değeri yağmur suyunda 0.37 mg/l olmuştur ve farklı ağaç türlerin orman altlarına (OA Meşe, OA Kayın ve OA Karaçam) ait alüminyum değerleri statiksel anlamda yağmur suyu ile önemli bir farklılık göstermemiştir. Ölü örtü meşe, Kayın ve karaçamda alüminyum değeri aynı ağaç türlerinin orman altı ve yağmur suyuna nazaran ciddi anlamda artış göstermiştir. Farklı ağaç türlerine ait ölü örtülerini dikkate aldığımızda alüminyum değeri açısından türler arası farklılık önemli olmamıştır.Ortalama TKN değeri yağmur suyunda 1.02 mg/l olmuştur. Farklı ağaç türlerin orman altılarına (OA Meşe, OA Kayın ve OA Karaçam) ait TKN değerleri ile yağmur suyu arasında önemli bir farklılık olmamıştır. Diğer bir ifade ile ağaç dal ve yapraklarından akan su TKN değeri üzerinde etkili olmamıştır. Buna karşılık ölü örtü meşe, Kayın ve karaçamda TKN miktarı önemli derecede artmıştır.

The Effects Of Different Forest Floors On Water Quality

As it is known, vegetation is a directly effective factor on rainfall basins' water yield and quality. In a rainfall basin, it is not possible to change the amount of rainfall and the properties of soil that store water, but the type, thickness, age, and structure of the basin’s vegetation, and properties such as the forest floor on the soil surface, directly affect both water quality and water yield. Especially, within the relations framework of Plant-Soil-Water, the forest floor has an important role. In a hydrological cycle, the forest floor affects not only stream flows and water yield but also water quality by undertaking an infiltration layer function on the soil surface during infiltration of rainfall water to the soil. In this study, it is important to determine the amount of the mentioned effect in different forest floors. The research area is located within Atatürk arboretum that is a part of Belgrad Forest in Bahçeköy, Sarıyer, Istanbul. In this research, throughfall, and rainwater falling on the field based on coincidence technique, including leaved and coniferous, three types of different stand were determined to compare the filtered water from different forest floors. In the experiment area, three kinds of stands including Pinus nigra pallasiana, Quercus Sp (Q. petraea (Mattuschka) Lieb ve Q. robur L). and Fagus orientalis were selected. In order to store the filtered water from developing forest floor under different forests, a mechanism was developed. In addition, in order to compare, rain-gauges were used to get water samples from rainfall that is known as throughfall reaching the soil through dripping from the roof peak of forest trees and also rainfall that drips to open fields. Water samples from the trial areas started to be taken in December 2007 and ended in June 2009. Water samples were taken a total of 30 times during the research period. Chemical analysis was done on the water samples, in point of the amount of total Kjeldhal Nitrogen, total Phosphorus, index of Potassium Permanganate, Nitrate ( NO3 )-, Ammonia ( NH3 ), sulfate ( SO4)2-, chloride (Cl )-, Na+, K+, Ca+, Mg2+, Fe, PH, Electrical Conductance ( E.C ) and lead ( Pb). As a result, the data obtained from forest floor, throughfall, and rainfall belonging to different tree species was compared and the required statistical analyses were done.According to the findings, the pH value of the Throughfall Pinus Nigra was lower than the under forest Oak and the under forest Beech pH value. In different under floors, according to the tree species, the pH values showed a difference. Furthermore, in terms of conductance, the conductance value in the forest floor of Oak, Beech, and Pinus Nigra showed a significant increase compared to the throughfall and rainfall of the same tree species. Regardless of the tree species, the average value of conductance in the forest floor was 131,15 µS/cm. In terms of Sulfate value, the amount of Sulfate in all forest floors including Oak, Beech, and Pinus nigra, by showing a significant decrease, had approximately decreased to 1mg/L level. In other words, the sulfate had been kept by the forest floor. The amount of magnesium in the forest floor of different tree species had increased significantly compared to the throughfall and rainfall water of the same tree species. Moreover, there was not any important difference in the amount of ammonium between rainfall water and throughfall and the forest floor of different tree species.On the other hand, Permanganate index as an indicator of the amount of organic matter had increased significantly at the under floor water samples of different tree species compared to rainfall water. The maximum value of permanganate index had emerged in the forest floor of Pinus Nigra. In other words, it is possible to say that the amount of organic material at coniferous Pinus Nigra is more.The average value of aluminium in rainfall water was 0.37 mg/L. Statistically, an important aluminium value difference was between different tree species’ throughfall (OA-Oak, OA-Beech, and OA-Larch) and rainfall water. The aluminium value in the forest floor of Oak, Beech, and Larch showed a more serious increase than the throughfall and rainfall water of the same tree species. When we consider the forest floors of different tree species in terms of aluminium value, there were not significant differences between species.The average value of TKN in the rain water was 1.02 mg /L. There was not any TKN value difference between the throughfall of different tree species and rainfall. In other words, flowing water on the tree branches and leaves had not affected the value of TKN. However, the amount of TKN in the forest floor of Oak, Beech, and Pinus nigra significantly increased.

EROL YURDAKUL Seçil

Danışman : Prof. Dr. Abdi EKİZOĞLUAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Ormancılık Politikası ve Yönetimi Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Abdi EKİZOĞLU

Prof. Dr. Aytuğ AKESEN Prof. Dr. Ahmet TÜRKER Prof. Dr. Cantürk GÜMÜŞ Doç. Dr. İlker TOPÇU

Balıkesir Orman Bölge Müdürlüğü’nde Stratejik Yönetim Modeli Üzerine Araştırmalar

Bu çalışmanın öncelikli amacı ormancılıkta stratejik yönetim konusuna dikkat çekmek ve konuya ilişkin örnek alan bazında bir model geliştirmektir. Bu kapsamda araştırmada örnek alanda iç ve dış çevreyi analiz etme, örgütün güçlü ve zayıf yönleri ile karşı karşıya olduğu tehditler ve fırsatları belirleme ve bu doğrultuda stratejiler geliştirerek, bunların önceliklendirilmesi hedeflenmiştir. Öte yandan ilgi gruplarının beklenti ve yaklaşımlarını değerlendirerek sürecin gerçekleştirilmesi esas alınmıştır.

Bu bağlamda geliştirilen modelin örnek oluşturabilecek nitelikte olması amacıyla ülke ve bölgesel anlamda önem taşıyan bir bölge müdürlüğü, stratejik yönetim açısından incelenmiştir. Belirtilen yaklaşım doğrultusunda örnek alan olarak Balıkesir Orman Bölge Müdürlüğü seçilmiştir. Bu bölge müdürlüğünün örnek alan olarak seçilmesinde, odun üretimi, hizmet üretimi açısından ülkemizde önde gelen bir bölge müdürlüğü olması, ayrıca iş çeşitliği ve yoğunluğunun fazla olması, geniş bir örgüt yapısının bulunması etkili olmuştur.

Sözü edilen örnek alanda bulgulara ulaşmak için çeşitli aşamalar izlenmiş ve çeşitli yöntemler uygulanmıştır. Önce SWOT analizi kullanılarak Balıkesir Orman Bölge Müdürlüğünün iç ve dış çevre değerlendirmeleri yapılmıştır. Bu yolla örgütün güçlü ve zayıf yönleri ile karşı karşıya olduğu fırsat ve tehditler belirlenmiştir. Daha sonra örgütün misyon, vizyon ve temel değerleri ortaya konulmuştur. Bu çalışmalar dışında ilgi gruplarının beklenti ve değerlendirmelerini de sürece katmak amacıyla anketler uygulanmıştır. Örnek seçimi ve ilgi grupları aracılığıyla elde edilen verileri değerlendirmek amacıyla; Güvenilirlik Analizi, Kümeleme Analizi, Çok Boyutlu Ölçekleme, t testi, Tek Yönlü ANOVA yöntemlerinden yararlanılmıştır.

Daha sonra, SWOT analizi ve ilgi gruplarının yaklaşımlarından elde edilen bulgulardan yararlanarak strateji başlıkları belirlenmiştir. Ardından bu strateji başlıkları hem bölge müdürlüğü hem de işletme müdürlükleri için ayrı ayrı, alan yöneticileri tarafından önceliklendirilmiştir. Bu önceliklendirmede AHS (Analitik Hiyerarşi Süreci) Puanlama yöntemine başvurulmuştur. Sonuç olarak belirtilen strateji önceliklendirmeleri ve ulaşılan diğer bulgular ışığında çeşitli öneriler geliştirilmiştir.

Research On Strategıc Management Model In Regıonal Forest Dırectorate Of Balıkesır

The main aim of this research is to point out to the strategic management subject in forestry and to design a model for a sample unit. It is also aimed to assess the internal and external envrionment and to identify the strenghts, weaknesses, opportunities, and threats and also to formulate and prioritize strategies. Furthermore, determining the expectations and approaches of interest groups and involving these findings to the process is essential for this study.

n this context, the study is focused on strategic management model for a regional forest directorate having importance for both regioanl and national level in order to make the model an epitome. For this purpose Regional Forest Directorate of Balıkesir is chosen as sample area. The main factors of this choice are that Regional Forest Directorate of Balıkesir is one of the leading provincial organizations in wood and high variety and intensity of service production and also extensive organizational structure of the directorate.

Various phases are followed and different methods are used to reach the findings. First of all the inretnal and external environment of Regional Forest Directorate of Balıkesir is examined bu using SWOT analysis. By this way strengths, weaknesses, opportunities and threats of the organization are identified. Then mission, vision and main values of the organization are determined. Morover, different questionnaires which aimed to provide participation of the interest groups by setting their expectaions and approaches related with the regional forest directorate were conducted. Reliability Analysis, Cluster Analysis, Multidimensional Scaling, t-test, One-way ANOVA methods are used in sampling and investigatiın of data achieved by interest groups.

Afterwards strategy titles was determined through the findings of SWOT analysis and approaches of interest groups. Then these strategy titles were seperately prioritized by land managers for both regional directorate and forest enterprises. Analytic Hierarachy Process (AHP) –Rating Approach- was used in this prioritization. Consequently, in the light of the pritoritized strategis and other findings some solutions are proposed.

AKGÜN Bilge

Danışman : Prof. Dr. Aytuğ AKESENAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği Programı : Ormancılık Politikası ve Yönetimi Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aytuğ AKESEN

Prof. Dr. Abdi EKİZOĞLU Prof. Dr. Hüseyin DİRİK Prof. Dr. Cantürk GÜMÜŞ Doç. Dr. Haldun MÜDERRİSOĞLU

Kazdağı Ulusal Parkı (Balıkesir) Ve Yakın Çevresinde Ekoturizm Modeli Üzerine Araştırmalar

Bu çalışmanın temel amacı Kazdağı Ulusal Parkı’nın ekoturizm amaçlı planlanmasına yönelik bir model oluşturmaktır. Bu kapsamda, araştırmada katılımcı planlama temel alınarak bir ekoturizm planının oluşturulması amaçlanmaktadır. Böylece, alanın kaynak değerlerini korumayı temel amaç kabul ederek kırsal kalkınmayı teşvik edecek bir ekoturizm planının oluşturulması hedeflenmiştir.

Bu bağlamda öncelikle alanın yakın çevresinde yaşayan halkın Kazdağı Ulusal Parkına yönelik tutumlarını ve ekoturizmden beklentilerini ortaya koymak amacıyla anket çalışması gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, alana gelen ziyaretçilerin özellikleri, alandan sağladıkları memnuniyet ve alanın kaynak değerleri ile olan ilişkilerini ortaya koymak amacıyla ikinci bir anket formu hazırlanarak, ziyaretçilere uygulanmıştır. Son olarak, çalışmanın hedefleri arasında yer alan katılımcı planlama yaklaşımını ortaya koyabilmek amacıyla Kazdağı Ulusal Parkının ekoturizm amaçlı planlamasında rol üstlenebilecek ilgi grupları belirlenmiştir. Oluşturulan üçüncü bir anket bu ilgi gruplarına uygulanmıştır. Tüm anketler SPSS programında tanımsal istatistik değerleri ve frekans dağılımları bulunarak ve Tek Yönlü Anova yöntemi kullanılarak incelenmiştir.

Böylece, ekoturizmin temel öğlerini oluşturulan doğal ve kültürel kaynakların korunması, sürdürülebilir toplumsal gelişim ve ekoturizm planlamasında ve yönetiminde katılımcılık gibi hususlar çerçevesinde Kazdağı Ulusal Parkı için bir ekoturizm modelinin genel hatları ortaya konulmuştur. Çalışma boyunca arazi çalışmaları sırasında karşılaşılan sorunlara yönelik çözüm önerileri sunulmuştur. Ayrıca tüm anketlerin analiz edilmesi sonucu elde edilen bulgular ile ilgili değerlendirmeler yapılmıştır.

Investigation of Ecotourism Model in Kazdağı National Park (Balıkesir) And Its Surroundings

The primary objective of this study is to establish an ecotourism model for Kazdağı National Park with a participatory approach. The essential elements of the plan include conservation of the Park’s natural resources and support for the local community and the welfare of its people.

As a first step, a survey was conducted to determine the expectations and perspectives of the local community members, regarding Kazdağı National Park. A second survey was conducted to determine the perspectives of the Park’s visitors, including their level of satisfaction with the Park and their interest in the Park’s natural resources. Finally, a third survey was conducted to include participation of the interest groups, and determine their expectations and perspectives. Conclusions were then drawn, based on data evaluation methods including the Frequency Range, One-way ANOVA and digital maps. The Q-GIS program was used for land modeling and analysis of these maps

The Kazdağı National Park Ecotourism Plan’s benchmarks were formulated according to basic elements of ecotourism as conservation of natural and cultural resources, sustainable community development and participation in ecotourism planning and management. Also some solutions are given about issues which appeared at land studies. Then, after evaluating all surveys, solutions were proposed for the challenges that were outlined in this study.

ÇETİN Bilal

Danışman : Prof. Dr. Melih BOYDAK Anabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : SilvikültürMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Melih BOYDAK

Prof. Dr. Cemil ATA Prof. Dr. H. Ferhat BOZKUŞ Prof. Dr. Hüseyin DİRİK Doç. Dr. Emrah ÇİÇEK

Mersin Yöresinde Kızılçam (Pinus Brutia Ten.) Kozalak Ve Tohumuna Ait Bazı Özelliklerin Yükseltiye

Bağlı Değişimi

Bu çalışmada, Anamur ve Mersin yörelerinden seçilen 2 kesitteki 4’er yükselti kuşağından (0-400 m, 400-800 m, 800-1200 m ve ≥1200 m) toplanan kızılçam (Pinus brutia Ten.) tohumlarının morfolojik, fizyolojik ve kantite özelliklerinin yükselti kuşaklarına göre değişimi araştırılmıştır. Araştırılan morfolojik özellikler; kabuk kalınlığı, tohum boyu, geniş çapı, dar çapı, fizyolojik özellikler; optimum çimlenme sıcaklığı, soğuk katlama, nem denetimli çıplak katlama (NDÇK), ozmotik stres ile koşullandırmanın (PEG-6000) çimlendirmeye etkileri ve kantite özellikleri; 1000 tane ağırlığı ve endosperm ağırlığının tohum ağırlığına oranı (ETO) olarak belirlenmiştir. Buna ek olarak tohumların nem düzeyi ve ısıtılan tohumların çimlenme özellikleri de incelenmiştir. Ayrıca, her iki kesitte, gençliklerin konelet ve kozalak tutma yaşları saptanmıştır. Sadece Anamur kesitinde ise, farklı bir yükselti kuşağı sınıflandırması ile alt (0-250 m) ve üst (750-1000 m) yükselti kuşaklarında, yıllayan kozalakların tespiti yapılarak, yükseltiye bağlı değişimi de araştırılmıştır.

Kızılçam tohumları ve kozalakları ile ilgili yapılan ölçüm, sayım ve çimlendirme denemelerinden elde edilen verilerin değerlendirilmesinde t testi, varyans analizi ve Duncan testi uygulanmıştır. Yapılan istatistiki analizler sonucunda, kızılçamın bazı kozalak ve tohum özelliklerinin yükseltiye bağlı olarak değişimi ile ilgili olarak aşağıdaki bulgular elde edilmiştir.

Kesitler ve yükselti kuşakları birlikte değerlendirildiğinde, tohumun morfolojik özellikleri; tohum boyu, geniş çapı ve dar çapı yükselti kuşaklarına göre farklılık göstermiş ve düzensiz bir sıralanma olmuştur. Kabuk kalınlığı, Anamur kesitinde, alt yükselti kuşağından üst yükselti kuşağına doğru düzenli artarken, Mersin kesitinde kabuk kalınlıkları yükselti kuşağına göre rastgele sıralanmıştır. Genel ortalama değerler olarak tohumun; boyu 7.43 mm, geniş çapı 4.69 mm, dar çapı 3.37 mm ve kabuk kalınlığı 0.426 mm, olarak saptanmıştır.

Tohumların kantite özelliklerinden 1000 tane ağırlığı ve ETO değerleri kesitlere ve yükselti kuşaklarına göre farklılıklar göstermiş ve yükselti kuşaklarına göre düzensiz bir dağılım göstermiştir. Genel ortalama değerler olarak, tohumun 1000 tane ağırlığı 55.04 (58.77-52.11) gr ve ETO 0.3864 düzeyinde bulunmuştur.

Kesitler ve yükselti kuşakları birlikte değerlendirildiğinde, tohumun hava kurusu nemi ve tam doygunluk nemi yükselti kuşaklarına göre önemli bir farklılık göstermemiştir. Genel ortalama değerler olarak tohumun; hava kurusu nemi %8.26, tam doygunluk nemi %34.42, olarak bulunmuştur.

Kızılçam tohumlarında optimum çimlenmeler her iki kesitte ve bütün yükselti kuşaklarında 20 (21) oC’de olmuştur. Yapılan çimlendirme denemelerine göre, yükseltinin artmasıyla çimlenme performansları düşmüştür. Alt yükselti kuşağında (0-400 m) daha düşük sıcaklıkta (15 oC) yüksek çimlenme yüzdesi elde edilirken, orta ve özellikle yüksek kuşakta 24 oC’deki çimlenmeler 15 oC’deki çimlenme yüzdelerinden daha fazla olmuştur.

Soğuk katlamaya ve nem denetimli çıplak katlamaya (NDÇK) alınan tohumların çimlenme performansları bütün yükselti kuşaklarında kontrol örneklerine göre artmış, özelllikle üst yükselti kuşaklarındaki artış, oransal olarak daha fazla olmuştur. Tohumların çimlenme performansları, genel olarak alt yükselti kuşağından üst yükselti kuşağına doğru azalmıştır. Her iki katlama yönteminde (soğuk katlama ve NDÇK) ve bütün katlama sürelerinde (30, 60 ve 90 gün) tohumların çimlenme performansları artmıştır. Soğuk katlamada 60 günlük, NDÇK’da ise 90 günlük katlamalardaki çimlenmeler, diğer katlama sürelerine göre biraz daha yüksek bulunmuştur.

Ozmotik stres ile koşullandırılan tohumlarda çimlenme yüzdesi, çimlenme değeri ve çimlenme hızı, kontrol denemelerine göre artmıştır. Çimlenme yüzdesi ve çimlenme değerleri alt yükselti kuşağından üst

yükselti kuşağına doğru azalmıştır. Koşullandırılan tohumlarda, özellikle 15 ve 25 oC’lerde yapılan çimlendirmelerdeki artışlar, 20 oC’deki çimlendirmelerden oransal olarak daha fazla olmuştur. Ozmotik stres ile koşullandırmada en iyi sonuç, 7 gün koşullandırma süresi ve -4 bar düzeyinde elde edilmiştir.

Isıtılan tohumlarda çimlenme yüzdeleri ve çimlenme değerleri, genel olarak alt yükselti kuşağından üst yükselti kuşağına doğru azalmıştır. 150 oC’de ısıtılan tüm tohumlarda 1 dakika ısıtma süresinde kontrole yakın çimlenmeler elde edilirken, 3 dakika ısıtma süresinde çimlenmelerde önemli oranda düşüşler olmuştur. 5 dakikalık ısıtma süresinde ise ancak bazı yükselti kuşaklarında ve az miktarlarda çimlenmeler gözlenmiştir. 7 dakika ısıtma süresinde ise, bütün yükselti kuşaklarında hiç çimlenme olmamıştır. 75, 100 ve 125 oC’lerde 5, 10, 15 ve 20 dakika ısıtılan tohumlarda ise, aşağıdaki bulgular elde edilmiştir. 75 oC’de belirtilen sürelerde ısıtılan tüm tohum örneklerinde kontrolden daha yüksek çimlenmeler elde edilmiştir. 100 oC ısıtma sıcaklığında, bütün ısıtma sürelerinde, kontrol örneklerine yakın çimlenmeler saptanmıştır. 125 oC ise, 5 dakika ısıtma süresinde kontrole yakın çimlenme yüzdeleri elde edilirken, 10 dakika ısıtma süresinde çimlenme yüzdesi oldukça düşmüş ve 20 dakika ısıtma süresinde çimlenme olmamıştır.

Yıllayan kozalakların saptanması, sadece Anamur kesitinde alt (0-250 m) ve üst (750-1000 m) yükselti kuşaklarında yapılmıştır. Örnek alanlarda ölçüm yapılan bireylerin konelet sayıları, kozalak yaşları ve kozalak sayıları belirlenmiştir. Bulgulara göre, konelet, yeşil kozalak, olgun kozalak ve yıllayan kozalak sayıları 0-250 m yükselti kuşağında, 750-1000 m yükselti kuşağındakinden daha fazla bulunmuştur. Alt yükselti kuşağında en yaşlı 8 yıllık, üst yükselti kuşağında ise, en yaşlı 6 yıllık kapalı kozalaklara rastlanmıştır.

Kızılçam doğal gençliklerindeki fidanların konelet tutmaya 3 yaşından itibaren başladıkları saptanmıştır. Örnek alanların büyük çoğunluğunda, fidanların 4 yaşından sonra konelet oluşturduğu gözlenmiştir. Yükselti kuşaklarına göre değerlendirme sadece Anamur kesitinde yapılabilmiş ve yükselti kuşaklarına göre yapılan gruplandırmada 0-400 m ve 400-800 m yükselti kuşaklarında kozalak tutan fidan sayısı ve kozalak sayısı, 800-1200 m yükselti kuşağına göre daha fazla olmuştur.

Bu çalışmada, kızılçamın bazı tohum ve kozalak özelliklerinin yükselti kuşaklarına göre değişimi konusunda bir kısım yeni bilgilere ulaşılmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgular, kızılçamın biyolojisi ve silvikültürüne, özellikle yükselti kuşakları bakımından bazı özgün katkılar yapabilecek niteliktedir.

Variation Of Some Cone And Seed Characteristics Of Turkish Red Pine (Pinus Brutia Ten.) Related To

Elevation İn Mersin Region”)

In this study some morphological (seed coat thickness, seed length, the widest and smallest diameters of the seeds), physiological (optimum germination temperature, effect of cold stratification, prechilling at control moisture content (NDCK), and treatment with PEG-6000 on seed germination properties) and quantity characteristics (weight per 1000 seeds and ratio of endosperm weight to seed weight (ETO)) of Turkish red pine (Pinus brutia Ten.) seeds collected from four altitudinal belts (0-400 m, 400-800 m, 800-1200 m and ≥1200 m) on 2 transects (Anamur and Mersin regions) were investigated. In addition, seed moisture contents and germination properties of heated seeds were also examined. Furthermore, conelet and cone bearing ages of seedling on both transects were observed. In Anamur transect, serotinous cones and their altitudinal variation were also searched considering only two altitudinal belts; lower (0-250 m) and upper (750-1000 m).

Variance analysis, t test and Duncan test were used in order to evaluate the data obtained from measurements, countings and germination experiments related to seeds and cones of Turkish red pine. Following results on altitudinal variations of seed and cone characteristics were obtained by means of statistical analysis.

When the data obtained from transects and altitudinal belts evaluated together; seed length, the widest and smallest diameter of the seeds showed differences among the altitudinal belts. Their distributions were out of order among the altitudinal belts. While seed coat thickness increased regularly from lower to upper altitudinal belts in Anamur transect, it showed irregularites in Mersin transect. As total avarages the seed length, its widest and smallest diameters and seed coat thickness were 7.43 mm, 4.69 mm, 3.37 mm and 0.426 mm, respectively.Weight per 1000 seeds and ETO values showed differences and irregularities between the transects and also among the altitudinal belts. As total averages weight per 1000 seeds and ETO were 55.04 (58.77-52.11) gr and 0.3864, respectively.

When the data obtained from transects and altitudinal belts evaluated together, air dried humidity and maximum moisture content of seeds didn’t show a significant difference among the altitudinal belts. As total averages values air dried moisture and maximum moisture contents of seeds were 8.26 % and 34.42 %, respectively.

Optimum germinations in Turkish red pine seeds occurred at 20 (21) oC in both transects and all altitudinal belts. The results showed that the germination performance decreased as the altitude increased. Rather

high germination percentage was obtained at low temperature (15 oC) in the seeds of lower altitudinal belt (0-400 m). But germination percentages at 24 oC were higher than those at 15 oC in the seeds of the middle and especially upper altitudinal belt.

Germination performances of seeds, which were treated with cold stratification and moisture controlled naked stratification (NDCK), increased in all altitudinal belts compared to control samples. The increases on upper altitudinal belts were relatively higher than the lower belts. Seed germination performances generally decreased from lower altitudinal belts to upper belts. Germination performances of seeds were increased in both stratification methods (cold stratification and NDCK) and in all stratification durations (30, 60 ve 90 days). Germinations performances were found a bit higher at cold stratification for 60 days, and NDCK for 90 days compared to other stratification periods.

Germination percentages and germination values increased under the osmotic stress conditions compared to control samples. Germination percentages and germination values decreased from lower altitudinal belts to upper belts. The increase in germinations of the seeds treated with PEG especially at 15 oC and 25 oC , were relatively higher than the germinations at 20 oC. The best result was obtained at 7 days conditioning period togather with -4 bar level.

Germination percentages and germination values, in general, decreased from lower altitudinal belt to upper belts in heated seeds. Germination performances of the seeds that were heated at 150 oC for 1 minute, was close to the control samples while it decreased considerably in 3 minutes. When the seeds were exposed 5 minutes to heat, germinations were only obtained at a few elevotional belts with low percentages. No germination occurred in 7 minutes heating at the samples of the altitudinal belts. Following results were obtained when the seeds were heated at 75 oC, 100 oC and 125 oC with 5, 10, 15 and 20 minutes. Higher germinations were obtained from the seeds that were heated at 75 oC than the control samples, under all heating times. Germination performances were closed to the control samples at 100 oC heating temperature under all heating times. Moreover germinations at 125 oC with 5 minutes heating time were close to control samples. But at 125 oC, germination percentages decreased considerably in 10 minutes heating and no germination occurred in 20 minutes heating.

Determination of serotinous cones was only searched in Anamur transect at lower (0-250 m) and upper (750-1000 m) altitudinal belts. Conelet numbers, cone ages and cone numbers of individuals were determined in sample areas. The results revealed that the conelet, green cone, matured cone and serotinous cone numbers were higher at 0-250 m altitudinal belt than those at 750-1000 m. The oldest serotinous cones which were found at lower and upper altitudinal belts were 8 years old and 6 years old, respectively.

The results showed that Turkish red pine seedlings begin to bear cone when they were 3 years old. In most of the sample plots, it was observed that seedling started to bear cones after 4 years old. Evaluation of data regarding to the conelets and cones were only made at Anamur transect. The results indicated that the cone bearing seedlings and cone numbers were higher at 0-400 m and 400-800 m altitudinal belts than those at 800-1200 m altitudinal belt. In this study, some new data were obtained on variations of some seed and cone characteristics of Turkish red pine with regard to the altitudinal belts. The results will make some original contributions to biology and silviculture of Turkish red pine, especially concerning the altitudinal belts

AKGÜL Selda

Danışman : Prof. Dr. Hüseyin DİRİKAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : SilvikültürMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hüseyin DİRİK

Prof. Dr. Melih BOYDAK Prof. Dr.Tahsin AKALP Prof. Dr. Cemil ATA

Prof. Dr. Zafer Cemal ÖZKAN

Sahilçamının (Pinus Pinaster Aiton) Türkiye’deki Gelişimi Üzerine Biyoiklimsel Değerlendirmeler

Ülkemizdeki endüstriyel ağaçlandırmalarda en fazla kullanılan hızlı gelişen iğne yapraklı tür Sahilçamı’dır. Sahilçamı’nın özellikle Land ve Korsika orijinleriyle, ülkemizin değişik ekolojik koşullara sahip farklı bölgelerinde ağaçlandırmalar yapılmıştır.

Bu çalışmada, ülkemiz koşullarında daha başarılı olduğu tespit edilen Korsika orijinli Sahilçamlarının farklı ekolojik koşullardaki gelişimleri çeşitli açılardan (artım-büyüme, polisiklizm, yıllık halka ve yalancı halka oluşumu) incelenmiştir. Bu amaçla, Korsika orijinli Sahilçamlarının ülkemizdeki dağılımı, Emberger’e göre biyoiklim sınıflarına ayrılmıştır. Yağışlı, az yağışlı ve yarı kurak olmak üzere genel olarak üç farklı biyoiklim sınıfında yer aldıkları belirlenmiştir. Her üç biyoiklim sınıfını da temsil edecek şekilde toplam 16 örnekleme alanı seçilmiştir. Örnekleme alanlarında çap-boy büyümeleri, polisiklizm oranı, yıllık büyüme ünitelerinin ve yıllık sürgünlerin uzunlukları kaydedilmiş, gövde analizi için birer metrelik aralıklarla kesitler alınmıştır. Elde edilen verilerinin değerlendirilmesi açısından, çalışmayı iki bölümde toplayabiliriz.

İlk bölümde, farklı biyoiklim sınıflarındaki artım-büyüme ilişkileri değerlendirilmiştir. Türün, farklı biyoiklim sınıflarındaki büyüme modelleri belirlenerek, büyüme grafikleri oluşturulmuştur. Her bir biyoiklim sınıfı için büyüme evreleri tespit edilerek, gelişimleri çap, boy ve hacimsel olarak incelenmiştir. Yağışlı biyoiklim sınıfından yarı kurak biyoiklim sınıfına doğru ortalama ve cari artımının kesişme noktalarının daha ileriki yaşlara kaymakta olduğu ve artım değerlerinin mutlak değer olarak azaldığı görülmüştür. Diğer bir ifadeyle iklim kuraklaştıkça idare süresinin ve silvikültürel bakım işlemlerin de ileri yaşlara kaydığı tespit edilmiştir. Ayrıca, ülkemizde sahil ve yüksek rakımlı sahil ardı kesimlerde gelişimin daha iyi olduğu, kireçli topraklar üzerinde ise gelişimin zayıf olduğu belirlenmiştir.

İkinci bölümde ekofizyolojik değerlendirmeler yer almaktadır. Farklı ekolojik koşullardaki örnekleme alanlarında bulunan ağaçların yıllık enine ve boyuna büyümesine ilişkin çeşitli büyüme parametreleri (Polisiklizm, yıllık halka, yalancı halka oluşumu) ile yıllık meteorolojik veriler (yıllık toplam yağış, bahar yağışı, bahar ve yaz yağışı) ve Emberger biyoiklim karakteristiklerinden Q ve S katsayıları arasındaki ilişki araştırılmıştır. Yıllık halka, sürgün büyümesi, yalancı halka ve yaz sürgünü oluşumu üzerine etkili ana faktörün ilkbahar-yaz dönemi yağışlarının olduğu tespit edilmiştir. Yalancı halka oluşumu ile yaz sürgünü uzunluğu arasında pozitif, yaz sürgünü sayısı arasında ise negatif bir ilişkinin olduğu gözlenmiştir. 

  

Bio-Climatic Evaluations On The Growth Of Maritima Pine (Pinus Pinaster Aiton) İn Turkey

Maritima pine is one of the fast growing forest tree species most widely used in the industrial plantations in Turkey, as an exotic coniferous. In Turkey, plantations have been established in regions of various ecological conditions using particularly Land and Corsican origions of Maritima pine.

The Corsican origion of Maritima pine which has been more successfull in plantations, has been investigated in this study, as regards their growth performances (such as, growth, policyclizm, false and annual ring) under varying ecological conditions. In this connexion, the bio-climatic classes (classified by Emberger) have been determined to represent Maritima pine in three various bio-climatic classes in Turkey which are rainy, less rainy and semi-drought sample plot of Maritima pine have been taken. The total height, dbh, polycyclism rate and annual shoots and growth units were recorded at sixteen sample areas. Additionally, cross sections at one meter interval were taken from sample trees to make stem analyses. Evaluations of sample data were conducted in two sections.

In the first section, increament-growth relations of different bio-climatic classes have been evaluated. In this conexion, growth patterns and phases in different bio-climatic classes have been determined. Growth performances as diameter, height and volume have been investigated in various age and bio-climatic classes.It is observed that the dryer the climate the longer the age of maximum mean annual increment and as a result the age of application of silvicultural treatments are also delayed. It is observed that Maritima pine has made a good performance of growth in coastal regions and also on higher altitudes of inland regions.

Ecophsiological evaluations were made in the second section of the study. Diameter and lenght growth were investigated on the sample trees as regard the growth of shoots, annual rings and false rings. Evantually, the relations between growth and climatic data (total annual precipitation, spring precipitation, summer precipitation, Q and S coefficients) were investigated. It observed that the rains occured in the spring and summer periods have been most effective on the growth of annual ring, false ring and summer shoots. It is also observed that there has been a positive relation between the ocurence of false ring and summer shoot and a negative relation between the ocurence of false ring and the number of summer shoots.

YILDIRIM Hasan Tezcan

Danışman : Prof. Dr. Aytuğ AKESENAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği Programı : Ormancılık Politikası ve Yönetimi Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aytuğ AKESEN

Prof. Dr. Abdi EKİZOĞLU Prof. Dr. Avni Yücel ERYILMAZ Prof. Dr. Cantürk GÜMÜŞ Doç. Dr. Yalçın KUVAN

Türkiye’de Odun Üretim Tüketim İlişkilerinin Ormancılık Politikası Açısından İrdelenmesi

Doğal kaynaklar içerisinde ormanların işlevleri geçmişten günümüze kadar önemini hiç yitirmemiştir. Bu işlevlerin başında odun ve odun dışı orman ürünleri üretimi gelmektedir. Ormanlardan yararlanma, kaynağın devamlı olması ve sürdürülebilir bir şeklide yönetilmesiyle doğrudan bağlantılıdır. Öte yandan ormanların, özellikle son yüzyılda, aşırı derecede azalma göstermesi toplumların, politik, sosyal, ekonomik, kültürel ve kurumsal yapılarına bağlıdır.

Ülkemiz ormanlarının yarıya yakını verimsiz durumdadır. Bu durum ormanların odun üretimi ve diğer işlevlerini yerine getirmesinde ciddi sorunlara neden olmaktadır. Ormanların verimliliğinin artırılması doğru ve kararlı ormancılık politikaları ile sağlanabilir. Ülkemiz ormancılık politikası amaçları da bu noktaya önem vermektedir. Ayrıca insanların başta odun olmak üzere orman ürünlerine olan taleplerinin artması odun üretimini ve odun üretimine yönelik politikaların önemini artırmaktadır.

Odun üretimi birçok ülkede olduğu gibi ülkemiz açısından da önemli bir konudur. Bu konuda üretilen ürünün kalite ve miktarı kadar üretime ilişkin politikaların da doğru ve gerçekçi olması büyük önem taşımaktadır. Odun üretim politikalarının geliştirilmesini amaçlayan bu çalışma, aynı zamanda mevcut kaynakları yönetenlerin konuya ilişkin düşüncelerini de yansıtmaya odaklanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, ormancılık etkinliklerinin yürütüldüğü taşra örgütleri olan orman işletme müdürlükleri temel alınmıştır. Ülkemizde 217 orman işletme müdürlüğü bulunmaktadır. Tüm orman işletme müdür/müdür yardımcılarının görüşleri, çalışma kapsamında hazırlan anket ile yansıtılmaya çalışılmış, bu amaçla örnek alan belirlenmemiş tamsayım yapılmıştır. Anket uygulamasının sonuçları SPSS paket programı kullanılarak, tutum belirleme açısından en uygun istatistik analiz olan Tek Yönlü Varyans Analizi (ANOVA) ve Tek Yönlü Çok Değişkenli Varyans Analizi (MANOVA) ile yapılmıştır.

Anket uygulamasının dışında, temel istatistiki bilgilerin bulunabildiği 1970 yılından 2007 yılında kadar olan dönem için ekonometrik bir çalışma yapılmıştır. Sayısal olarak toplanan veriler Çoklu Doğrusal Regresyon analizi ile değerlendirilmiştir. Odun üretimi ve tüketimi konusunda ürünlere göre yapılan analizler sonucunda, etkili faktörlere bağlı model denklemler oluşturulmuştur. Oluşturulan modeller çerçevesinde yine ürün bazında gelecekte alacakları değerler tahmin edilmeye çalışılmıştır.

Çalışma kapsamında anket uygulamasının sonuçlara göre odun üretiminde, üretim planlarının bölgesel düzeyde yapılması ve üretim politikalarının bu çerçevede belirlenmesi gerektiği vurgulanmıştır. Yine aynı konuda, sertifikasyon çalışmalarına ağırlık verilmesi, özellikle orman endüstrisinin odun talebinin karşılanmasında önemli bir araç olarak görülmüştür. Öte yandan işletme müdür/müdür yardımcılarının sorumluluk alanlarının daraltılması, odun üretiminde çalışanların daha kalifiye elemanlardan oluşturulması da üretimi artırıcı faktörler olarak belirlenmiştir.

Sayısal verilerin analiz sonuçlarına göre yapılan tahminlerde tomruk üretiminin gelecekte tüketimi karşılayamacağı öngörülmektedir. Yine tel direği, sanayi odunu, kağıtlık odun, sırık ve yakacak odun üretimin de tüketimi karşılayamayacağı tahmin edilmektedir. Dolayısıyla yukarıda adı geçen ürün guruplarında talep açığı oluşacağı ortaya çıkmaktadır. Öte yandan maden direği ve lif yonga odunu talebinin karşılanmasında sıkıntı yaşanmayacağı öngörülmektedir. Adı geçen ürün guruplarında tüketim artışına paralel bir şekilde üretimde de artış olacağı tahmin edilmektedir. tüketimi artış gösterirken, maden sırık ve yakacak odun tüketiminin azalış göstereceği tahmin edilmektedir.

Examination of Wood Production - Consumption Relations in Terms of Forest Policy in Turkey

The functionality of the forest as natural resource has not lost its significance from the past to the present day. One of the main functions of the forest is production of wood and other none-wood forest products. Utilization of forests depends on the link within constantly of its resource and its management in a sustainable way. On the other hand especially in the last century, as result of political, social, economic, cultural and institutional structures of excessive societies have caused a decrease on the forest.

Approximately a half amount of the forests in our country is in unproductive situation. Thus causes serious problems in production of wood and other function of the forest. Increasing the productivity of forest could be achieved by an accurate and a stable policy of the forestry. Therefore the forestry policy objectives of our country aim these key points. In addition an increasing amount of people’s demand priority to main wood and other forest products shows the importance of wood production and production-oriented policies.

Wood production has been an important matter in our country as in many other countries. With this regard the forest policies of wood production carries a great importance to be accurate and realistic as well as production of wood’s quality and quantity. This report aims a development of wood production policy, but also focuses on reflecting the thoughts of those who manage the existing resources in relation to the issues. To achieve these objectives, forestry activities are being conducted with provincial forest management organization which is based on directorates. There are 217 forest enterprises in our country director. The views of all directors of the forest management outlined in accordance with their scope of works and prepared by a survey. As a result a sample area has been not specified. The most appropriate methods of statistical analysis One-way Analysis of Variance (ANOVA) and One-Way Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) have been chosen with using SPSS package program to analysis the results of the survey application.

Beside the survey application an economic study has been made which is based on the basic statistical information found for the period from 1970 to 2007. The collected quantitative data was evaluated by multiple linear regression analysis. Model equations are generated in accordance with the facts which are based on the analysis of wood production and consumption. Future values of the created models have been estimated with regards to same factors.

According to the results of the survey application study plans of wood production need to be regional and also their policies are to be determined in this frame work. Certification works are emphasized in the same subject as an important tool especially for a wood demand of the forestry industry. Beside this reducing the areas of responsibilities for wood demand and using qualified workers for the production seen as increasing factors of wood production.

According to the result of the analysis of numerical data it is believed that production of logs will decrease whereas consumption of logs will increase in the future. Nevertheless, production of wire pole, industrial timber, paper wood, and firewood can not meet the estimated consumption. Hence the above mentioned product groups will be formed in the demand gap is emerging. On the other hand, metal poles and wood fiber chips are expected not experienced difficulties in meeting demand. The above mentioned product groups in a way parallel to the increase in consumption would increase in production is estimated. As consumption increases, the metal pole and firewood consumption is projected to decrease.

DEMİR ORAL Dilek

Danışman : Prof. Dr. Asuman EFEAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) : Orman BotaniğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Asuman EFE

Prof.Dr. Gülen ÖZALP Prof.Dr. Engin ÖZHATAY

Prof.Dr. Ali ÇIRPICI Prof.Dr. Ünal AKKEMİK

Kasatura Körfezi İle Çevresinin (Kırklareli-Tekirdağ-İstanbul) Flora Ve Vejetasyonu

Bu çalışma, Kasatura Körfezi ile çevresindeki (Kırklareli-Tekirdağ-İstanbul) kumul, subasar ve orman alanlarının florasını ve bitki toplumlarını belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir.

Çalışma alanının yakınında bulunan Belgrad Ormanı, Çatalca, Çilingoz, Demirköy, İğneada Subasar Ormanının floraları çalışılmıştır. Karaçamın relikt olarak bulunduğu ve sahile kadar indiği Kasatura Körfezi Tabiatı Koruma Alanı ile çevresindeki farklı habitatların varlığı sebebiyle tez alanının flora ve vejetasyonunun belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Çalışma kapsamında, bölgenin florası belirlenmiş; bitki toplumları, Braun Blanquet metodu ile saptanmıştır. Yapılan toprak analizleriyle bitki toplumlarının toprak özellikleri belirlenmiş, bitki toplumlarıyla ekolojik açıdan yorumlanmıştır. Endemik ve nadir bulunan bitkilerin tehlike kategorileri saptanmış ve alanda yapılacak olan planlama çalışmaları açısından önerilerde bulunulmuştur. Kumul ve ormanın güncel vejetasyon tipleri belirlenmiştir.

Flora çalışmasının sonucunda araştırma alanında 85 familya, 315 cinse ilişkin 680 takson saptanmıştır. Bu taksonlardan 10’u Pteridophyta, geriye kalan 670’i ise Spermatophyta bölümüne aittir. 670 Spermatophyta bölümü taksonundan 3’ü Gymnospermae alt bölümüne, 667’si Angiospermae alt bölümüne aittir. 667 Angiospermae taksonundan ise, 533’ü Magnoliopsida (Dicotyledones), 134’ü ise Liliopsida (Monocotyledones) sınıfındandır.

Araştırma alanında en fazla takson içeren familyalar: Fabaceae (Leguminosae) 74 takson (% 10,87), Asteraceae (Compositae) 73 takson (% 10,72), Poaceae (Gramineae) 61 takson (% 8,96), Rosaceae 37 takson (% 5,43), Lamiaceae (Labiatae) 31 takson (% 4,55), Liliaceae 31 takson (% 4,55), Brassicaceae (Cruciferae) 27 takson (% 3,97), Caryophyllaceae 23 takson (% 3,37), Apiaceae (Umbelliferae) 20 takson (% 2,94), Boraginaceae 21 takson (%3,08)’dur.

Vejetasyon çalışmaları sonucunda kumul alanda 5, ormanda ise 6 toplum saptanmıştır. Kumul Vejetasyonu Plantago lanceolata-Anchusa undulata Toplumu, Periploca graeca Toplumu, Cionura erecta Toplumu, Eryngium maritimum-Pancratium maritimum Toplumu ile Peucedanum obtusifolium Toplumlarından oluşmaktadır. Orman Vejetasyonu ise, Muscari neglectum-Erica manipuliflora Çalılığı Toplumu, Quercus petraea subsp. iberica-Pinus nigra subsp. nigra var. caramanica Orman Toplumu, Epimedium pubigerum- Quercus petraea subsp. iberica Orman Toplumu, Carpinus betulus-Tilia argentea'lı Quercus cerris-Q.petraea subsp. iberica Orman Toplumu, Carpinus orientalis-Quercus cerris Orman Toplumu ile Fraxinus angustifolia subsp. oxycarpa Orman Toplumlarından oluşmaktadır.

Bu çalışma, bölgede yapılacak olan ağaçlandırma çalışmalarında, özellikle tür seçimi açısından katkıda bulunması; bölgede yoğun olarak gerçekleştirilen ağır otlatmanın düzenlenmesi hususunda yol gösterici olması; araştırma alanı içindeki kumul alanlarının düzenlenmesi ve planlama çalışmalarına altlık olarak kullanılması bakımından konuyla ve alanla ilgili çalışan araştırıcılara ve meslektaşlara yardımcı olabilecektir.

 

Flora And Vegetation Of Kasatura Gulf And Its Environment (Kırklareli-Tekirdağ-İstanbul)

Objective of this study was to determine flora and plant populations in the sand dunes, riparian area, and forestland of Kasatura Gulf and its surrounding area in the junction of Kırklareli, Tekirdağ, and Istanbul cities.

Flora of the Belgrad Forest, Çatalca, Çilingoz, Demirkoy, Igneada riparian Forest in were studied in previous experiments. Because of presence of Kasatura nature protection area where Austrian Black Pine is a relict species for the site and extends to seashore and different habitat types in the surrounding area of the same gulf, it was important to study flora and vegetation in this region.

Within the context of this study, flora of the region was determined and plant populations were analyzed by using Braun-Blanquet method. Also, soil characteristics of the plant populations were examined and their relations with plant populations were evaluated in terms of ecology. Vegetation types of sand dune and forestland were determined and danger categories of endemic and rare plants were identified. Finally, suggestions and recommendations were made for vegetation management in the site.

Results showed that 680 plant taxa from 315 genera and 85 families were identified. Among these taxa, 10 of them were from Pteridophyta and rest of them was from 670 Spermatophyta division. Out of 670 Spermatophyta divison, 3 taxa were from Gymnospermae sub-division and 667 taxa were from Angiospermae sub-division. Additionally, out of 667 Angiospermae sub-division, 533 taxa were from Magnoliopsida (Dicotyledones) class and 134 taxa were from Liliopsida (Monocotyledones) class.

The familes which included the highest taxa were as fllowed: Fabaceae (Leguminosae) was composed of 74 taxa (% 10,87), Asteraceae (Compositae) 73 taxa (% 10,72), Poaceae (Gramineae) 61 taxa (% 8,96), Rosaceae 37 taxa (% 5,43), Lamiaceae (Labiatae) 31 taxa (% 4,55), Liliaceae 31 taxa (% 4,55), Brassicaceae (Cruciferae) 27 taxa (% 3,97), Caryophyllaceae 23 taxa (% 3,37), Apiaceae (Umbelliferae) 20 taxa (% 2,94), Boraginaceae 21 taxa (%3,08).

According to the results of vegetation study, five plant populations were determined in the sand dune areas, six plant populations in forest area. Sand dune vegetation consisted of Plantago lanceolata-Anchusa undulata, Periploca graeca, Cionura erecta, Eryngium maritimum-Pancratium maritimum and Peucedanum obtusifolium populations while forestland vegetation included Muscari neglectum-Erica manipuliflora, Quercus petraea subsp. iberica-Pinus nigra subsp. nigra var. caramanica, Epimedium pubigerum- Quercus petraea subsp. iberica, Carpinus betulus-Tilia argentea'lı Quercus cerris-Q.petraea subsp. iberica, Carpinus orientalis-Quercus cerris and Fraxinus angustifolia subsp. oxycarpa populations.

This study can provide useful information to researchers, experts, and foresters in afforestration works, the plant species selection for rehabilitation studies, grazing management, and rehabilitation of sand dunes in the region.

BEŞKARDEŞ Vedat

Danışman : Prof. Dr. Tamer ÖymenAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman Entomolojisi Ve Koruma Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Tamer Öymen,

Prof. Dr. Cengiz Kurtonur Prof. Dr. Erdal Selmi

Prof. Dr. Ferhat Bozkuş Doç. Dr. Süleyman Akbulut

Bolu – Yedigöller Yaban Hayatı Koruma Ve Geliştirme Sahasında Yaban Hayatı Yönetimi

Modern anlamda yaban hayatı yönetimi Aldo Leopold (1933)’un Game Management adlı kitabı yayınlamasıyla başlamıştır. Yaban hayatı yönetimi kavramı birçok yazara göre bir veya birden fazla hayvan türü için habitatların, hayvanların gereksinimlerine göre düzenlenmesi sanatı olarak tanımlanmaktadır. Ülkemizde Cumhuriyetin ilanıyla birlikte avcılık ve yaban hayatıyla ilgili düzenlemeler yapılmasına rağmen, yaban hayatı ve yönetimi kavramları çok yenidir. Bu çalışmada Yedigöller Yaban Hayatı Geliştirme Sahasının besin, örtü, su ve alan yönünden yaban hayatına uygunluğu araştırılmış, taşıma kapasitesi ortaya konarak, doğal çevrelerine zarar vermeden barınabilecek yaban hayvanları sayılarına uygun bir planlama yapılmaya çalışılmıştır.

Yedigöller Yaban Hayatı Geliştirme Sahası, ilk olarak 18.01.2002 tarihinde Yedigöller Milli Parkı çevresinde, 50.950 hektarlık alanda yaban hayatı koruma sahası olarak ilan edilmiş, 07.09.2005 tarihinde ise statüsü, yaban hayatı geliştirme sahası olarak değiştirilmiştir.

Çalışmamızda öncelikle Bolu ve Zonguldak Orman Bölge Müdürlükleri ve Orman Genel Müdürlüğünden alınan Yedigöller Yaban Hayatı Geliştirme Sahasının 1/25.000’lik haritaları ve amenajman planları GIS programında sayısallaştırılarak çalışma için altlıklar oluşturulmuştur.

Geyik, karaca, domuz ve ayı yoğunluklarının tespitinde sürek- bek sayım yöntemi kullanılmıştır. Buna göre yaban hayvanlarının yoğunlukları 2003, 2004 ve 2005 yıllarında sırasıyla 0,44 geyik/100 ha, 0,47 geyik/100 ha, 0,71 geyik/100 ha, 1,76 karaca/100 ha, 1,48 karaca/100 ha, 1,84 karaca/100 ha, 2,55 domuz/100 ha, 2,52 domuz/100 ha, 2,95 domuz/100 ha, ayı 0,15 ayı/100 ha, 0,15 ayı/100 ha ve 0,24 ayı/100 ha olarak tespit edilmiştir. Üç yıllık sayım sonuçlarına göre geyik, karaca, domuz ve ayıların sayılarında küçük bir artış bulunmasına rağmen, sadece domuz sayısındaki artış miktarı istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur.

Yaban hayatının en önemli unsurlarından besin miktarının tespiti çalışmalarında, sahada yaban hayvanlarına besin oluşturan otsu ve çalı bitki türleri ile meşe ve kayın tohum miktarları araştırılmış, sahada yıllık olarak üretilen fırın kurusu besin miktarının toplam 64.318.940 kg olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, besin miktarının sahada mevcut yaban hayvanlarının gereksinimlerinden çok daha fazla olduğu ortaya çıkarılmıştır.

Sayısallaştırılan amenajman planları ve haritalardan yararlanılarak, su kaynaklarının yaban hayvanlarını sınırlayıcı etkiye sahip olmadığı tespit edilmiş, sahada bulunan açıklık, çalılık ve otlak alanların olduğu şekilde korunması ile örtü gereksiniminin sağlanacağı ortaya konulmuştur.

Yaban Hayatı Geliştirme Sahasında 100 hektarda barınabilecek yaban hayvanları sayısı ve üç yıllık sayımlar sonucunda geyik, karaca ve domuz sayıları arasında bulunan doğal oranlarının ortalaması esas alınarak taşıma kapasitesi ortaya konmaya çalışılmıştır. Buna göre 50.950 hektar büyüklüğündeki alanımızda barınabilecek geyik sayısı 506, karaca sayısı 1698 ve domuz sayısı da 849 birey olarak tespit edilmiştir.

Ayrıca çalışma alanının merkezinde ve özel bir statüsü bulunması nedeniyle Yedigöller Milli Parkı alanının büyütülmesi ve yeniden planlanması ile ilgili öneriler getirilmiş, yaban hayatı ve biyolojik çeşitliliğin korunması için çekirdek zonlar ve bunun etrafında tampon bölgeler oluşturulmaya çalışılmıştır.

Wildlife Management In Bolu – Yedigöller Wildlife Reserve

The modern day wildlife management has been associated with the publication of Aldo Leopold’s book named “Game Management”. According to most wildlife scientists, wildlife management is an art of arranging habitats for wildlife populations’ requirements. Although many laws and regulations were enacted concerning hunting and wildlife, the importance of wildlife management has recently been understood in our country. The aims of the present study were to determine the suitability of Yedigöller Wildlife Reserve for food, shelter, water and space requirements of game animals, the capacity of the reserve and to make an appropriate plan for wildlife.

Yedigöller Reserve was established on January 18, 2002 within a 50.950 hectare land surrounding Yedigöller National Park. When the reserve area was first established, the wild animals were protected through strict regulations and hunting was completely forbidden in the area. After September 7, 2005, the regulations were loosened up and hunting was allowed by quota with the arrangement of General Directorate of Nature Protection and National Parks.

During the initial stage of our study, the 1/25.000 scaled maps and forest management plans of the reserve were provided by Bolu and Zonguldak Regional Directorate of Forestry and General Directorate of Forestry. These maps and management plans were digitized in a GIS program. By this way, the bases for the study were formed.

In the reserve area, red deer, roe deer, wild boar and bear numbers have been estimated by drive counts. According to the results, the densities of game animal populations were estimated as 0,44 deer/100 ha, 0,47 deer/100 ha, 0,71 deer /100 ha, 1,76 roe/100 ha, 1,48 roe/100 ha, 1,84 roe/100 ha, 2,55 boar/100 ha, 2,52 boar/100 ha, 2,95 boar/100 ha, 0,15 bear/100 ha, 0,15 bear/100 ha and 0,24 bear/100 ha, in 2003, 2004 and 2005, respectively. Although red deer, roe deer, wild boar and bear numbers appeared to increase slightly, only the population increase of wild boars was determined to be statistically important.

Food is one of the most important components of habitat for animals. In the reserve area, the amount of food for animals such as herbaceous and shrubby plants, oak and beech seeds was estimated as 64.318.940 kg. It was concluded that the amount of food needed for game animals in the reserve was higher than the requirements of the existing game population. According to GIS findings, water resources are adequate in the region. In Yedigöller Wildlife Reserve, forest openings with shrubs and herbaceous plants were found sufficient for game animals. The capacity of the reserve was determined as 506 deer, 1698 roe deer and 849 wild boars.

Yedigöller National Park (1607 ha), due to its central location to the reserve area and its unique status, has been subject to several suggestions for expansion and reformation. Core and buffer zones were formed in order to protect the wildlife and biodiversity.

ORMAN ENDÜSTRİSİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÖZDEMİR Hasan

Danışman : Prof. Dr. Mualla Balaban UçarAnabilim Dalı : Orman Endüstri MühendisliğiProgramı : Orman Ürünleri Kimyası Ve TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mualla Balaban Uçar

Prof. Dr. Mustafa Usta Prof. Dr. Ahmet Kurtoğlu Prof. Dr. K. Bahattin Gürboy Doç. Dr. Yalçın Çöpür

Endüstride Önemli İbreli Ağaç Kabuklarından Tanen Üretimi Ve Üretilen Tanenlerin Lif Levhada Tutkal Olarak Değerlendirilmesi

Bu çalışmada toplam orman alanımızın % 25’ine yakın kısmını oluşturan kızılçam türü kabuğunun endüstriyel olarak kullanımına yeni bir öneri getirilmeye çalışılmıştır. Ağaç kabukları ya ormanda soyularak bırakılmakta ya da odun işleyen endüstrilerde yakacak olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışma da önemli bir potansiyele sahip olan ve atık olarak görülen kızılçam kabuğundan tanen üretilerek, odun işleyen endüstrilerde tutkal olarak kullanılması amaçlanmıştır.

Yapılan ön denemeler sonucu kızılçam kabuğundaki kondanse tanen miktarının diğer iğne yapraklı türlerle kıyaslandığında daha fazla olduğu belirlenmiştir. Kondanse tanenler, dünya da ticari tanen üretiminin %90’ınından fazlasını oluşturmakta, tutkal ve reçine üretiminde ekonomik olarak değerlendirilmektedir. Birçok ülkede Acacia mearnsii kabuklarından mimoza taneni, Schnopsis spp. kabuklarından kebraho taneni, Pinus radiata kabuklarından da çam taneni ticari boyutta üretilmekte ve hazırlanan tutkallar yongalevha, liflevha ve kontrplak yapımında endüstriyel olarak kullanılmaktadır.

Bu araştırmada ülkemiz türlerinden Pinus brutia, Picea orientalis ve Cedrus libani kabuklarının kimyasal bileşenlerinin belirlenmesi yanı sıra değişik koşullarda tanen üretim denemeleri yapılmıştır. En iyi sonuç veren kızılçam kabuğundan optimum koşullarda tanen üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu üç türün kabuklarında stiasny sayısı, kondanse tanen ve toplam fenol analizleri yapılmış, kızılçamda belirlenen değerlerin dünyada kullanılan kebraho ve mimoza tanenleri kadar iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.Üretilen kızılçam taneninin, kebraho ve mimoza tanenleri ile karşılaştırılması için her üç tanen türü fenol formaldehit tutkalına belirli oranlarda katılmış ve bu tutkallar ile lif levhalar basılmıştır. Elde edilen levhalarda kimyasal, fiziksel ve mekanik testler yapılmıştır. Test sonuçlarına bakıldığında kızılçam taneni ile üretilen levhalardaki değerlerin diğer ticari tanenlerlerle yakın sonuçlar verdiği ve hatta bazı değerlerin daha iyi olduğu görülmüştür. Bunun aksine tüm tanenli levhalarda kalınlık artışı ve su alma oranlarının standartlarda belirtilen değerlerden daha yüksek (kötü) olduğu belirlenmiştir. Bu olumsuzluğun ise su itici ilave kimyasal maddelerin katılması ile giderilebileceği düşünülmektedir.

Yapılan testler sonucu kızılçam taneni ile üretilen tutkallarda HMA (Hegzametilentetramin), kebraho ve mimoza taneni ile üretilenlerde paraformaldehit’in sertleştirici olarak kullanılmasının iyi sonuç verdiği görülmüştür.

    

Bark Tannins From Commercially Important Turkish Conifer Trees And Their Use As Adhesive In Fiberboard Production

In this study a new approach was established to industrial using bark of calabrian pine which is consist of % 25 of total turkish forest area. Tree barks remain on forest after tree peeling or they are used as fuel in wood industry. This present study aim to investigate utilities of the calabrian pine bark which has remarkable potential and is generally concering as waste using as adhesive on wood process industries by evaluating it on tannin production.

Determined calabrian pine bark as a results of preminally experiments has significantly higher condansed tannin content comparing to other species. Condansed tannins consitute more than %90 of industrial tannin production in the world, and they are economical evaluated on adhesive and resin production. Mimoza tannin isolated from the bark of Acacia mearnsii, Quebracho tannin isolated from Schnopsis spp. barks and pine tannin extracted from Pinus radiata barks are commercially produced in many countries, and produced adhesives have industrial evaluation on particleboard, fiberboard and plywood manufacturing.

Tannin production experiments under different conditions and determination of chemical components of different native species such as Pinus brutia, Picea orientalis and Cedrus libani were conducted in this study. Tannin production was performed from Pinus brutia bark which has best results at optimal conditions. Also, stiasny number, condansed tannin and total phenol analyses were carried out on the barks of each species, and determined values on Pinus brutia bark show better result as much as the results of quebracho and mimosa tannins used in world.

To compare of Pinus brutia tannins with quebracho and mimosa tannins, each tannin kind at differents rates was added to phenolformaldehyde adhesive, and fiberboards were pressed by using these adhesives. Chemical, physical and mechanical experiments were performed on prepared fiberboards. According to test results, the values of boards prepared with calabrian pine tannin have generally similar results and some test results show better than those of other commercial tannins. On the contrary, thickness swelling and water absorbtion rates of all fiberboards produced with tannins have higher (not better) than stated standart values. It was thought that this negative results can be solve by adding chemical water repellents.

The conclusions of present study demonstrated that HMA (Hegzametilentetraamin), among adhesives produced with calabrian pine tannins and paraformaldehyde produced with quebracho and mimosa tannin can be used as hardener.

RAHNEMOON Shahram

Danışman : Prof. Dr. Ercan TANRITANIRAnabilim Dalı : Orman Endüstri Mühendisliği Programı : Makine ve İşletmeMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Erol BURDURLU Prof. Dr. Bülent Mehmet DURMUŞOĞLU Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU Prof. Dr. Ercan TANRITANIR

Doç. Dr. Kenan OK

İran’da Kurulacak Modüler Mobilya Fabrikasina İlişkin Fizibilite Çalişmasi

Yatırım projelerini hayata geçirmeden önce hazırlanması gereken fizibilite çalışması ile, bir projenin yapılmasının rasyonel olup olmadığına karar verilmektedir. Sektörümüzde ciddi firmalar dışında fizibilite çalışması yapılmamakta, yapılsa da kredi alma amacından öteye geçememektedir.

Bu tez, mobilya sektöründe fizibilite çalışmasının evrelerini göstermek ve gelecekte yapılacak benzeri projelere ışık tutmak amacıyla hazırlanmıştır.

Literatür çalışmalarından elde edilen bilgiler sonucunda yapılacak olan çalışmanın genel çerçevesi Ekonomik Etüd, Teknik Etüd, Finansal ve Mali Etüd olmak üzere 3 ana evreden oluşmaktadır.

Ekonomik Etüd’ün en önemli bölümü Pazar araştırması ve Talep Tahmini’dir, buradan elde edilen bilgiler projenin diğer aşamalarına yön vermektedir. İran’ın çeşitli kurumlarından elde edilen verilerin değerlendirilmesi sonucunda Sehpa, Televizyon Masası, Yemek Masası, Büfe Vitrin Konsol, Çalışma ve Bilgisayar Masası ile Açılır ve Kapanır Baza için talep olduğu görülmüştür.

Fabrikanın kapasitesi, ürünlerin talebi ve firmanın 5,600,000 USD’lık finansal gücü dikkate alınarak belirlenmiştir.

Fabrikanın kuruluş yeri Electre Yöntemi’ne göre belirlenmiş ve en uygun yer olarak Tebriz seçilmiştir. Teknik Etüd evresi, Ekonomik Etüd’ün sonuçları ışığında üretilecek mobilyalar için gerekli makine ve donanımların hesaplamasını içermektedir. Buna göre kurulacak fabrika için 2 adet yatay panel ebatlama, 1 adet kenar bantlama, 1 adet delik delme, 1 adet paketleme ve 1 adet streç sarma makinesi gerekecektir.

Fabrikada 68’i işçi ve 22’si yönetimde personel olmak üzere toplam 88 kişinin çalışması planlanmıştır.Finansal ve Mali Etüd evresinde, bu proje için tahsis edilen fon ve kaynaklar hakkında bilgi verilmekte ve projenin gerçekleştirilmesinin karlı olup olmadığı araştırılmaktadır. Fabrikanın kurulması sürecinde sadece özkaynaklardan yararlanılmıştır.

Bu projenin basit karlılık oranı % 44, ortalama karlılık oranı % 33, geri ödeme süresi 3 yıl, ortalama verimlilik yöntemi % 37, net bugünkü değeri 2,225,542 USD, net bugünkü değer oranı 0.4, iç karlılık oranı % 17.24, fayda masraf oranı 1.40, Net fayda masraf oranı ise 0.4 olarak belirlenmiştir.

Başabaş noktası birinci yılın üretim kapasitesinin % 42.58 miktarına denk gelmektedir.

Çalışmada elde edilen sonuçlara göre yatırımın yapılması rasyonel ve karlı görünmektedir.

Feasibility Of Modular Furniture Factory In Iran

Before implementation of the investment projects, feasibility studies must be carried out. A feasibility study decides whether or not to realize the investment project.

Feasibility studies are carried out often in order to access the credits and only big companies are involved in preparing these studies. This thesis is carried out to indicate the feasibility study steps in furniture sector and to become a reference for the future projects in the sector. After the literature review, the study to be carried out has 3 main subdivisions:1-Economical Survey2-Technical Survey3-Financial and Fiscal Survey

In order to carry out this study, the data has been collected from the various Institutions and Departments of Iran and afterwards this data has been evaluated.

The most important parts of the economical survey are market survey and demand forecasting. The data obtained from these steps are of vital importance to realize the project.

According to the results, demand is already available for the table, TV table, dining table, buffet, vitrine, console, study and computer desk and folding bed base. Therefore the production of this furniture is feasible.

The capacity of the plant is determined evaluating the financial strength of the company. In this study the financial strength of the company is considered as 5,600,000 USD dollars. Establishment place of the factory has been determined using Electre method and the most favorable place according to this method was found as Tabriz.

Technical survey step includes the calculations of the technical information, machinery and tools based on the results of the economical survey.

Horizontal panel sizing, edge banding, drilling, packaging and stretching cling machines will be purchased and utilized in the plant to be founded.

In the plant it is planned to employ a total 88 workers of 20 administrative personnel and 68 workers. Financial and Fiscal Survey give information about the funds and sources allocated for this project and investigate whether the realization of the project is profitable or not.

In this project the foundation of the plant is planned only with company’s own resources. After financial and economical surveys the decision to realize or not to realize the project is taken by the individual investors or companies.

After these surveys the following results are obtained: simple profitability ratio is % 44, average profitability rate is % 33, payback period is 3 years, average productivity rate is % 37, net present value is 2,225,542 USD dollars, net present value ratio is 0.4, internal rate of return is % 17.24, benefit-cost ratio is 1.40, net benefit-cost ratio is 0.4 and the break-even point equals to % 42.58 first year of production capacity.Taken together, these results suggest that realization of the investment is feasible and the project must be undertaken.

PEYZAJ MİMARLIĞI ANABİLİM DALI

NAYİM SARI Yeliz

Danışman : Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİLAnabilim Dalı : Peyzaj MimarlığıMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİL

Prof. Dr. Sümer GÜLEZ Prof. Dr. Hüseyin DİRİK Prof. Dr. Metin SARIBAŞ Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇ

Amasra-İnkum (Bartın) Arasında Yer Alan Önemli Biyotopların Haritalanması

Bu araştırmada, Türkiye’nin Batı Karadeniz Bölümü’nün önemli kıyı yörelerinden biri olan Bartın ilinin Amasra ve İnkum yerleşimleri arasında yer alan önemli biyotop alanlarının belirlenmesi ve haritalanması amaçlanmıştır. Bölge, Karadeniz’e özgü Avrupa-Sibirya biyocoğrafik bölgesinin denize yakın öksin kesimini temsil etmektedir. Zengin ekolojik ve floristik çeşitliliğe sahip alandaki biyotopların ayrılmasında flora, abiyotik özellikler, aktüel vejetasyon ve güncel alan kullanımına ait veriler göz önüne alınmıştır. Verilerin hazırlanmasında ve değerlendirilmesinde uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemlerine ait teknikler etkin olarak kullanılmış, analizler için gerekli olan uydu verileri, sayısal haritalar ve sözel veritabanları oluşturulmuştur. Farklı biyotopların ayırt edilmesinde, diğer faktörlerin yanı sıra bitki örtüsünün tür bileşimi önemli bir gösterge olarak kullanılmıştır. Buna göre, farklı ekolojik ve floristik özelliğe sahip biyotopları temsil eden 156 adet röleve alanında vejetasyon alımları ve envantere dayalı tespitler gerçekleştirilmiştir.

Elde edilen verilerin analizi sonucunda yapılan sınıflandırma ile ana biyotop alanları hakim ve karakteristik bitki türlerine, farklı ekolojik özelliklere ve alan kullanım tiplerine göre alt biyotoplara ayrılmıştır. Daha sonra biyotopların alan içindeki dağılımları, toplumların fizyonomik yapıları detaylı olarak açıklanmıştır. Buna ilave olarak araştırma alanında bulunan insan müdahalelerinin biyotoplar üzerindeki olumsuz etkisi vurgulanmıştır.

Alanda doğal yakın ve kültürel biyotoplarda, 13 adedi endemik olmak üzere toplam 620 bitki taksonu tespit edilmiştir. Araştırmada yaprağını döken orman alanları, çalılıklar, dik kayalık alanlar, ağaçlandırma alanları, tarım alanları, İnkum kumul alanı, Bartın nehir yatağı, yol kenarları, tahrip edilmiş alanlar, kentsel yerleşim alanları ve kırsal yerleşim alanları olmak üzere 11 adet ana biyotop tipi belirlenmiştir. Ana biyotoplar 30 alt biyotop tipine ayrılarak, toplamda 41 adet biyotop sınıflandırılarak, haritalanmıştır.

Anahtar kelimeler: Biyotop haritalama, doğa koruma, peyzaj planlama, peyzaj ekolojisi, Amasra, İnkum, Bartın.

Mappıng Of The Important Bıotopes Located Between Amasra-Inkum (Bartın)

In this researh, it was aimed to identify and map the biotope areas located between the settlements of Amasra and Inkum that belong to the City of Bartın, an important coastal province of the northwest part of the Black Sea Region of Turkey. This region represents the onshore Euxin part of Euro-Siberian phytogeographical region. Flora, abiotic characteristics, actual vegetation and contemporary land uses were taken into account for indentification of biotopes found in the research area that has a rich ecological and floristic diversity. Techniques of remote sensing and GIS were effectively used for preparation and interpretation of data and also satellite images, digital maps and databases that required for analysis were generated. Composition of species belonging to plant cover was used as an indicator in addition of other factors for distinguishing different biotopes. Accordingly, vegetation surveys were carried out and inventory were made in selected 156 sample plots that represent various ecological and floristic characteristics.

According to classsification made with spatial analysis of data gathered, main biotope areas were divided into sub-biotopes in terms of dominant and characteristic plant species, various ecological properties and also types of land use. Then, findings about distribution of biotopes in the research area, physiognomical structure of plant societies were explained in detail. Additionally, adverse effects of different land uses and operations within the research area were emphasized.

In the research area, 620 plant taxons, 13 of them endemic, were identified within semi-natural and cultural biotopes. Furthermore, 11 main biotopes were classified as deciduous forest lands, afforested lands, agricultural lands, scrub lands, steep rocky areas, Inkum dune area, Bartın Riverside, spoiled lands, urban settlements and rural settlements. Moreover, these biotopes were divided into 30 sub-biotopes. In other words, total number of 41 biotopes were classified and mapped during the research.

Keywords: Mapping of the biotopes, nature conservation, landscape planning, landscape ecology, Amasra, Inkum, Bartın.

BEKDEMİR Perihan Alev

Danışman : Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇAnabilim Dalı : Peyzaj Mimarlığı Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇ

Prof. Dr. Aytuğ AKESEN Prof. Dr. Ahmet Cengiz YILDIZCI Prof. Dr. Adnan UZUN Doç Dr. Mustafa VAR

İstanbul-Azizpaşa Ormanı İçerisinde Bir Rekreasyon Planlama Modeli Oluşturulması

İstanbul; konumu, kendine özgü topoğrafik ve coğrafi yapısı, birçok dünya kentinde bulunmayan doğal özellikleri, ekonomik gücü ve geniş etki alanı ile metropolleşme sürecini tamamlamış bir kenttir. Küreselleşme süreci için büyük bir önem taşıyan İstanbul metropolitenin; nüfus artışı, kentleşme, kaçak yapılaşma, işsizlik ve sanayileşme gibi problemlerini çözmüş, kentsel çevre niteliği yüksek ve doğal çevresini korumak için yetkililerin yöntemler geliştirdiği bir kent kimliğine kavuşması gerekmektedir.

Doğal kaynaklar üzerinde baskı yaratan en önemli problem nüfus artışıdır. Yapılmış olan nüfus projeksiyonları doğrultusunda İstanbul’un 2050’de 50 milyon nüfusa ulaşacağı varsayılmaktadır. Rekreasyon ihtiyacını kent düzeyinde gidermeye çalışacak olan İstanbullu, kentin kuzeyinde dağılım gösteren orman alanlarına baskı yapacaktır. Günümüzde rekreasyon amacıyla kullanılan orman kaynaklarının zarar görmesi, kaynağa dayalı rekreasyon planlama çalışmalarına gereksinimi arttırmaktadır.

Çalışmanın amacı, özellikle İstanbul gibi metropoller içinde bulunan, orman karakterine sahip alanlarda, kaynağa dayalı planlama çalışmaları yapılması gerektiğine dikkat çekmek ve konuya ilişkin alternatif örnek alan için bir model geliştirmektir.

Bu kapsamda tez çalışmasında, örnek alanın doğal kaynak değerlerini koruyarak kullanma yaklaşımı ile analiz etme, rekreasyon potansiyeli üzerindeki olumlu - olumsuz etkenleri belirleme ve elde edilen sentez verileri doğrultusunda planlanacak alanların kullanım önceliklerini ve kullanım kapasitelerini saptamak hedeflenmiştir.

Bu bağlamda geliştirilen modelin örnek niteliği taşıması amacıyla, kent merkezine yakınlığı, içinde rekreasyonel kullanım bulunmaması, yerleşim, maden, 2B arazileri gibi baskı unsurları içermesi ve rekreasyon potansiyeli açısından önemli kaynak değerlerine sahip olması nedeniyle İstanbul-Azizpaşa Ormanı örnek alan olarak seçilmiştir.

Seçilen örnek alanda, üç yöntem aşamasından oluşan bir planlama modeli kurulmuştur. Modelin ilk yöntem aşamasında alanın korunması açısından önemli kaynak değerleri irdelenmiş ve koruma sınıflandırılması yapılmıştır. İkinci yöntem aşamasında, rekreasyon potansiyelini etkileyen etkenler belirlenmiş, bu etkenlerin alan üzerindeki dağılımları incelenmiş ve rekreasyon potansiyel sınıflandırması yapılmıştır. Son aşamada ise ilk iki sentez sonuçları karşılaştırılmış ve kullanıma açılacak alanların öncelik sıralamaları belirlenmiştir. Kullanım ve koruma önceliklerine bağlı olarak kullanım yoğunlukları seçilmiş ve alanların kullanım kapasiteleri hesaplanmıştır. Sentez çalışmaları için Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’nden, kapasite hesaplamaları için ise Çok Amaçlı Programlama Yöntemlerinden olan Hedef Programlama’dan yararlanılmıştır.

Sonuç olarak geliştirilen model ile elde edilen bulgular ışığında, kent içi orman alanlarında oluşturulacak alternatif rekreasyon alanları için planlama önerileri getirilmeye çalışılmıştır.

Generatıng A Recreation Planning Model İn Istanbul-Azizpasa Forest

İstanbul is a city, which has completed its metropolisation process by its location, geographical area, natural characteristics which has not been seen in other countries, its economic power and wide influential area. Having had a significant importance within the context of globalisation process, İstanbul metropolitan area should gain an identity, which solved all problems caused by over population, urbanisation, illegal constructions, unemployment and industrialisation, and becomes a city having high standart urban environment and a city to whom the authorities have developed particular methods to protect its natural environment.

The problem which has the most important pressure on natural resources is over population. By considering demographic projections carried out heretofore it is predicted that Istanbul’s population will become 50 million by the year 2050. People live in İstanbul will put pressure on the forests scattered (northern Istanbul) north of the city for recreation needs. At present, damaged forest resources, used for recreational purposes, have increased the needs of resource based recreational planning efforts.

The purpose of this study is to pay attention the necessity of resource based planning efforts within areas having forest characteristics and to develop an alternate model for it in a sample area.

Within the scope of this study, it is aimed to analyze the referred sample area with regard to natural resource protection approach, to identify factors having positive and negative impacts on recreation potentials of the area and to determine carrying capacities and usage priorities of the potential planning areas by considering the outcomes of the aforementioned analyses.

By the same token, since its being a developed sample model, Istanbul-Azizpaşa Forest area is selected as a sample area because of its closeness to city center, having no recreational activities, having pressure factors like settlement areas, mining and article 2-B areas and also having natural resources which is important for recreation potential.

In the selected sample area a three stage planning model is establihed. In the first stage, important resource values (should be protected) are investigated and it is classified based on protection degrees. In the second stage of the method, factors having effects on recreation potentials of the area are determined, their distributionbeing scattered of these factors in the area are examined and the classification of recreational potential is done.

In the last method, the outcomes of the first and second stages of the methods are compared to each other and priorities of the areas that will be open for use are determined. Depending upon the usage and protection priorities the usage density is selected and carrying capacity is calculated. For the study of sythesis Geographic Information System (GIS) and for calculating the carrying capasity Goal Programming are used.

As a result, in light of the developed model and obtained outcomes, a series of planning suggestions have been made for alternative recreation areas in the city forests.

KİMYA ANABİLİM DALI

ŞAHİN Musa

Danışman : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVENAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Anorganik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN

Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU Prof. Dr. Ulvi AVCIATA Prof. Dr. Ahmet GÜL Prof. Dr. Sabiha MANAV YALÇIN

Bazı Sübstitüe N1, N4- Diariliden-S-Alkil-Tiyosemikarbazonların Nikel(Iı) Ve Uranil(Vı) Kompleksleri

Salisilaldehit, 5-bromosalisilaldehit ve 3,5-diklorosalisilaldehit ile alkil zincir uzunluğu 1-12 olan ve 7 adedi yeni olmak üzere 13 S-alkil tiyosemikarbazonun elde edildi. S-alkil-tiyosemikarbazonların nikel(II) ve uranil(VI) varlığında verdiği kalıp (template) reaksiyonlar incelenerek 11 adet [NiL] ve 21 adet [UO2L(L´)] bileşimlerindeki kompleksler ile defa sentez edildi. N1,N4-Diariliden-S-alkilisotiyosemikarbazonato uranil(VI) olarak adlandırılan komplekslerde UO22+ çekirdeğinin 7. koordinasyonunu tamamlayan L´ ligandı olarak metanol, etanol, propanol, bütanol, allil alkol, piridin, pikolin ve dimetilsülfoksit kullanıldı. Tiyosemikarbazon ve kalıp kompleksleri elementel analiz, UV-görünür alan, infrared, 1H-NMR, kütle spektrometresi, termogravimetrik analiz yöntemleri ile karakterize edildi. S-alkiltiyosemikarbazonlarda ve nikel(II) komplekslerinde alkil zincirinin uzaması ile erime noktası değerlerinde belirgin bir azalma olduğu gözlendi. [UO2L(L´)] genel formülündeki 3 adet kompleksin tek kristal X-ışını analizi yapıldı. Bu komplekslerde koordine olan allil alkol, bütanol ve dimetilsülfoksitin donor atomu (O) ile uranyum atomu arasındaki bağ uzunlukları sırasıyla 2.397, 2.405, 2.376 ºA olarak bulundu.

Some Substıtuted N1,N4-Dıarylıdene-S-Alkyl-Thıosemıcarbazone Nıckel(Iı) And Uranyl(Vı) Complexes

Thirteen S-alkyl thiosemicarbazones having C1-12 alkyl chain in which seven of them are novel have been synthesised using salicylaldehyde, 5-bromosalicylaldehyde and 3,5-dichlorosalicylaldeyde. The template reactions of the S-alkyl-thiosemicarbazones in the presence of nickel(II) and uranyl(VI) ions have been investigated. Eleven nickel(II) and twenty-one uranyl(VI) metal complexes in general formula, [NiL] and [UO2L(L´)], were synthesized firstly. Methanol, ethanol, propanol, butanol, allyl alcohol, pyridine, picoline and dimethylsulphoxide were used as L´ ligand which completed the 7. coordination site of UO22+ center in the uranyl complexes named N1,N4-diarylidene-S-alkylisothiosemicarbazonato uranyl(VI). The characterization of the thiosemicarbazones and template complexes was carried out by elementel analysis, UV-Vis, IR, 1H-NMR, mass spectroscopies and thermogravimetric analysis methods. It was determined that the melting point values of S-alkil-thiosemicarbazones and nickel(II) template complexes decreased clearly by the increasing carbon number of the S-alkyl chain. Structures of three uranyl(VI) complexes having allyl alcohol, butanol and dimethylsulphoxide as second ligand (L´) were studied by single-crystal X-ray analysis. The bond distances between Uranium and Oxygen atoms of L´ have been found as 2.397, 2.405, 2.376 ºA, respectively.

CEYLAN İLHAN Berat

Danışman : Prof.Dr. Bahri ÜLKÜSEVENAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Anorganik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN

Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Ulvi AVCIATA Prof.Dr. Ahmet GÜL Prof.Dr. Sabiha MANAV YALÇIN

Bazı Sübstitüe 2-Hidroksi-Benzofenon Tiyosemikarbazonların Oksomolibden(Vı) Kompleksleri

2-hidroksibenzofenon S-metil-4-fenil-tiyosemikarbazon (LI), 5-kloro-2-hidroksibenzofenon S-metil-4-fenil-tiyosemikarbazon (LII) ve 5-kloro-4-metil-2-hidroksibenzofenon S-propil-4-fenil-tiyosemikarbazon (LIII) olmak üzere 3 yeni tiyosemikarbazon sentez edildi.

Tiyosemikarbazon ligandlarının bis-asetilasetonato dioksomolibden(VI) [MoO2(acac)2] kompleksi ile reaksiyonundan, ikinci ligandların metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, etilen glikol monometil eter, etil asetat, alilalkol, DMF, γ-pikolin, piridin ve isoamilalkol olduğu [MoO2(L)D] genel formülü ile gösterilen 24 adet yeni cis-dioksomolibden(VI) çelat yapılı kompleks izole edildi. Stabil kristal katı formundaki bu kompleksler elementel analiz ve iletkenlik ölçümleri yanısıra elektronik, infrared, 1H-NMR, 13C-NMR ve kütle spektroskopisi ile kararkterize edildi. Uygun tek kristali elde edilebilen kompleksler, [MoO2(LI)Propanol], [MoO2(LII)Pentanol], [MoO2(LII)Alilalkol], [MoO2(LIII)Metanol] ve [MoO2(LIII)Propanol] tek kristal X-ışını kırınımı yöntemi ile ayrıca incelenerek yapıları hakkında detaylı bilgi verildi.

Oxomolybdenum (Vı) Complexes Of Some Substıtuted 2-Hyroxy-Benzophenone Thıosemıcarbazones

The three new ligands have been synthesized namely 2-hydroxybenzophenone S-methyl-N-phenyl-thiosemicarbazone (LI), 5-chloro-2-hydroxybenzophenone S-methyl-N-phenyl-thiosemicarbazone (LII) and 5-chloro-4-methyl-2- hydroxybenzophenone S-propyl-N-phenyl-thiosemicarbazone (LIII).

By the reaction of thiosemicarbazone ligands with bis-acetylasetonato dioxomolybdenum(VI) [MoO2(acac)2] complex, 24 new cis-dioxomolybdenum(VI) chelate complexes in general formula [MoO2(L)D] have been isolated containing methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl acetate, allylalcohol, DMF, γ-picoline, pyridine or ısoamylalcohol as a second ligand.

The these stable crystal solid formed complexes have been characterized by elementel analysis, conductivity measurements, electronic, infrared, 1H-NMR, 13C-NMR and mass spectroscopies. Structures of [MoO2(LI)Propanol], [MoO2(LII)Pentanol], [MoO2(LII)Alilalkol], [MoO2(LIII)Metanol] and [MoO2(LIII)Propanol] complexes, whose single crystals can be obtained properly, have been further analysed by X-ray single crystal diffraction method and detailed structure information is given about these complexes.

AYLA ŞAHİNLER Sibel

Danışma : Prof. Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cemil İBİŞ

Prof. Dr. Mustafa BULUT Prof. Dr. F. Serpil GÖKSEL Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof. Dr. Ahmet AKAR

Polihalobuten Ve Halobutadienlerin Tiyollerle Reaksiyonundan Yeni Tiyoeterlerin Sentezi

Bu çalışmanın ilk aşamasında Trikloroetilenin dibenzoilperoksit varlığında serbest radikaller üzerinden yürüyen dimerizasyonu sonucu 1,1,3,3,4,4-Heksaklor-1-buten (1) bileşiği elde edildi. Bu bileşikten çıkarak diğer başlangıç maddesi 2H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (2) sentezlendi. Çalışmanın ikinci aşamasında (1) ve (2) bileşikleri başlangıç maddesi olarak kullanıldı ve bilinmeyen yeni –S sübstitüe bileşikleri elde edildi.

1,1,3,3,4,4-Heksaklor-1-buten (1) başlangıç maddesiyle dipolar aprotik çözücü varlığında 7-merkapto-4-metil kumarin, 2-merkaptofenol, 2-metiltiyofenol, 4-flortiyofenol, 4-metoksitiyofenol, 2,4-dimetiltiyofenol, 3,4-dimetokstiyofenol, pentaflortiyofenol ve p-nitrotiyofenol reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla 2-Klor-1,1,4,4-(7-merkapto-4-metil-kumarinil)-1,3-butadien (3), 2-Klor-1,1,4,4-(2-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadien (4), 2-Klor-1,1,4,4-(2-metilfeniltiyo)-1,3-butadien (5), 2-Kloro-1,4,4-(4-florofeniltiyo)-1,3-butadien (6), 2-Klor-1,4,4,4-(4-metoksifeniltiyo)-1,3-butadien (7), 2-Klor-1,1,4,4-(2,4-dimetilfeniltiyo)-1,3-butadien (8), 1,1,2,4-Tetraklor-4-(3,4-dimetoksifeniltiyo)-1,3-butadien (9), 2-Klor-1,1,4,4-(pentaflorfeniltiyo)-1,3-butadien (10) ve 1,1,3-Triklor-4,4-(4-nitrofeniltiyo)-1,3-butadien (28) bileşikleri sentezlendi.

1,1,3,3,4,4-Heksaklor-1-buten (1) başlangıç maddesiyle protik çözücü varlığında 7-merkapto-4-metil kumarin, 2-metiltiyofenol, 2,4-dimetiltiyofenol, 3,4-dimetoksitiyofenol, 2-merkaptobenzotiazol, 2-merkaptobenzimidazol, 2,2,2-trifloretantiyol, 3-merkapto-1-propanol ve siklopentil merkaptan reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla 1,1,2,4-Tetraklor-4-(7-merkapto-4-metil-kumarinil)-1,3-butadien (11), 1,2-Diklor-1,4,4-(7-merkapto-4-metil-kumarinil)-1,3-butadien (12) ve 1,1,2-Triklor-4-(7-merkapto-4-metil-kumarinil)-1-buten-3-in (13), 1,1,2-Triklor-4-(2-metilfeniltiyo)-1-buten-3-in (14), 1,1,2-Triklor-4-(2,4-dimetilfeniltiyo)-1-buten-3-in (15), 1,2-Diklor-1,4-(3,4-dimetoksifeniltiyo)-1-buten-3-in (16) ve 2-Klor-1,1,4-(3,4-dimetoksifeniltiyo)-1-buten-3-in (17), 1,1,2,4-Tetraklor-4-(benzo-1,3-tiyazolil-(2)-tiyo)-1,3-butadien (18), 1,1,2,4-Tetraklor-4-(benzo-1,3-imidazolil-(2)-tiyo)-1,3-butadien (19), 2-Klor-1,1,4,4-(2,2,2-triflor-etil-sülfanil)-1,3-butadien (20), 2-Klor-1,1,3,4,4-(2,2,2-triflor-etil-sülfanil)-1,3-butadien (21), 2-Klor-1,1,4,4-(1-propanol-3-sülfanil)-1-buten-3-in (22), 1,1,2-Triklor-4,4-(siklopentil-sülfanil)-1,3-butadien (26), 1,1,2,4-(siklopentil-sülfanil)-1-buten-3-in (27) bileşikleri elde edildi.

H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (2) başlangıç maddesiyle protik çözücü varlığında 7-merkapto-4-metil kumarin, 2,4-dimetiltiyofenol ve 2-merkaptobenzotiazol bileşikleri reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda 1-Brom-1,2-Diklor-4-(7-merkapto-4-metil-kumarinil)-1-buten-3-in (23), 1-Brom-1,2-Diklor-4-(2,4-dimetilfeniltiyo)-1-buten-3-in (24) ve 1-Brom-1,2-Diklor-4-(benzo-1,3-tiyazolil-(2)-tiyo)-1,3-butadien (25) bileşikleri elde edildi.

Sentezlenen bu yeni bileşiklerin yapıları mikroanaliz, FTIR, 1H NMR, 13C NMR, 19F NMR, MS, UV-Vis ve floresans spektroskopi teknikleri kullanılarak aydınlatıldı.  

Synthesıs Of New Thıoethers From The Reactıon Of Polyhalobutene And Halobuthadıenes Wıth Thıols

In this work, firstly 1,1,3,3,4,4-hexachloro-1-butene (1) compound was synthesized from the trichloroetylene’s free radical dimerization with dibenzoylperoxide. 2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromobutadien (2) was synthesized from compound (1). In the second part of this study (1) and (2) were used as starting materials and new unknown -S substitue compounds were synthesized.

2-Chloro-1,1,4,4-(7-mercapto-4-methyl-coumarinyl)-1,3,butadiene (3), 2-Chloro-1,1,4,4,-(2-hydroxyphenylthio)-1,3-butadiene (4), 2-Chloro-1,1,4,4-(2-methylphenylthio)-1,3-butadiene (5), 2-Chloro-1,4,4-(4-phlorophenilthio)-1,3-butadiene (6), 2-Chloro-1,4,4,4-(4-methoxyphenilthio)1,3-butadiene (7), 2-Chloro-1,1,4,4-(2,4-dimethylphenilthio)-1,3-butadiene (8), 1,1,2,4-Tetrachloro-4-(3,4-dimethoxyphenilthio)-1,3-butadiene (9), 2-Chloro-1,1,4,4-(pentfluorophenilthio)-1,3-butadiene (10) and 1,1,3-Trichloro-4,4-(4-nitrophenilthio)-1,3-butadiene (28) compounds were synthesized from the reaction of 1,1,3,3,4,4-hexachloro-1-butene (1) with 7-mercapto-4-methyl coumarin, 2-mercaptophenol, 2-methylthiophenol, 4-fluorothiophenol, 4-methoxythiophenol, 2,4-dimethylthiophenol, 3,4-dimethoxythiophenol, pentafluorothiophenol and p-nitrothiophenol in the presence of dipolar aprotic solvent.

In the same way, 1,1,2,4-Tetrachloro-4-(7-mercapto-4-methyl-coumarinyl)-1,3-butadiene (11), 1,2-Dichloro-1,4,4-(7-mercapto-4-methyl-coumarinyl)-1,3-butadiene (12), 1,1,2-Trichloro-4-(7-mercapto-4-methil-coumarinyl)-1-butene-3-yne (13), 1,1,2-Trichloro-4-(2-methylphenilthio)-1-butene-3-yne (14), 1,1,2-Trichloro-4-(2,4-dimethylphenilthio)-1-butene-3-yne (15), 1,2-Dichloro-1,4-(3,4-dimethoxyphenilthio)-1-butene-3-yne (16), 2-Chloro-1,1,4-(3,4-dimethoxyphenilthio)-1-butene-3-yne (17), 1,1,2,4-Tetracloro-4-benzo-1,3-thiazolyl-(2)-thio)-1,3-butadiene (18), 1,1,2,4-Tetracloro-4-benzo-1,3-imidazolyl-(2)-thio)-1,3-butadiene (19), 2-Chloro-1,1,4,4-(2,2,2-trifluoro-ethyl-sulphanyl)-1,3-butadiene (20), 2-Chloro-1,1,3,4,4-(2,2,2-tripholoro-ethil-sulphanyl)-1,3-butadiene (21), 2-Chloro-1,1,4,4-(1-propanol-3-sulphanyl-1-butene-3-yne (22), 1,1,2-Trichloro-4,4-(cyclopenthyl-sulphanyl)-1,3-butadiene (26) and 1,1,2,4-(cyclopentyl-sulphanyl)-1-butene-3-yne (27) compounds were synthesized from the reaction of starting material 1,1,3,3,4,4-hexachloro-1-butene (1) with 7-mercapto-4-methyl coumarin, 2-methylthiophenol, 2,4-dimethylthiophenol, 3,4-dimethoxythiophenol, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2,2,2-trifluoroethanthiol, 3-mercapto-1-propanol and cyclopentyl mercaptan in the presence of protic solvent.

1-Bromo-1,2-Dichloro-4-(7-mercapto-4-methyl-coumarinyl)-1-butene-3-yne (23), 1-Bromo-1,2-Dichloro-4-(2,4-dimethylphenylthio)-1-butene-3-yne (24) and 1-Bromo-1,2-Dichloro-4-(benzo-1,3-thiazolyl-(2)-thio)-1,3-butadiene (25) compounds were synthesized from the reaction of starting material 2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromobutadien (2) with 7-mercapto-4-methyl coumarin, 2,4-dimethylthiophenol and 2-mercaptobenzothiazol compounds in the presence of protic solvent.

The structures of these newly synthesized compounds were charecterized by using microanalyses, FTIR, 1H NMR, 13C NMR, 19F NMR, MS, U V-Vis and fluorescence spectroscopy.

ŞAHİN Ayşecik

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cemil İBİŞ Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof.Dr. Ahmet AKAR Prof.Dr. Belkıs BİLGİN ERAN

2h-Pentaklorbutadien Ve Perklorbutadien'in Tiyoller İle Reaksiyonundan Yeni Tiyoeterlerin Sentezi

Tiyoller ve tiyoeterler organik kimyada başlıca ve önemli fonksiyonel gruplardır. Ayrıca kükürt içeren bileşiklerin biyolojik sistemlerde ve malzeme biliminde önemi bilinmektedir.

Bu çalışmamızda, polihalojenli butadienlerin bazı tiyoller ile reaksiyonu incelenmiştir. Başlangıç maddeleri olarak 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve 1,1,2,3,4,4-Heksakloro-1,3-butadien (2) kullanılmıştır.

Öncelikle NaOH ve EtOH ortamında 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) (Cl2C=CH-CCl=CCl2) ve 2,5-dimetilbenzentiyol’ün molce 1:1 oranında reaksiyonundan 3, 4 ve 5 bileşikleri elde edildi.

N,N-dimetilformamid ve trietil amin ortamında 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve 4-flortiyofenol’ün reaksiyonundan 6 bileşiği elde edildi.

Ayrıca, NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:1 oranında, 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve 3,5-dimetilbenzentiyol, 2,6-dimetilbenzentiyol ve 3,4- dimetilbenzentiyol’ün reaksiyonundan sırasıyla (7 ve 8), (11 ve 12), (13 ve 14) bileşikleri elde edildi.

NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:3 oranında, 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve 3,5-dimetilbenzentiyol’ün reaksiyonundan 9 ve 10 bileşikleri elde edildi.

NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:3 oranında, 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve 2,4-dimetilbenzentiyol’ün reaksiyonundan 15 ve 16 bileşikleri elde edildi.

NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:1 oranında, 2H-1,1,3,4,4-Pentakloro-1,3-butadien (1) ve tiyolaktik asitin reaksiyonundan 17 ve 18 bileşikleri elde edildi.

Bu çalışmanın ikinci adımında 1,1,2,3,4,4-Heksakloro-1,3-butadien (2) (Cl2C=CCl-CCl=CCl2) NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:1 oranında, 2,5-dimetilbenzentiyol, 2,4-dimetilbenzentiyol ve 1-heptantiyol ile reaksiyona girerek sırasıyla 19, 20 ve 21 bileşikleri elde edildi.

NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:1 oranında, 1,1,2,3,4,4-Heksakloro-1,3-butadien (2) ile 7-merkapto-4-metil-kumarin’nin reaksiyonundan 22 bileşiği elde edildi.

NaOH ve EtOH ortamında, molce 1:2 oranında, 1,1,2,3,4,4-Heksakloro-1,3-butadien (2) ile 7-merkapto-4-metil-kumarin’nin reaksiyonundan 23 bileşiği elde edildi.

Apolar çözücüde 11 bileşiğinin bromlanması ile dibromo-mono(tiyo)substitüe butadien bileşiği 24 elde edildi, benzer şekilde 7 bileşiğinin bromlanması ile dibromo-mono(tiyo)substitüe butadien bileşiği 25 (izomer karışım) elde edildi.

26 bileşiği metaklor-perbenzoik asit (m-CPBA) ile 8 bileşiğinin 0 oC’de reaksiyonu sonucu elde edildi. Benzer şekilde 27 ve 28 bileşikleri M-CPBA ile 21 bileşiğinin 0oC’de reaksiyonu ile ve 29 ve 30 bileşikleri M-CPBA ile 19 bileşiğinin reaksiyonu sonucu elde edildi.

Apolar çözücüde 4 bileşiğinin potasyum-tersiyer-butoksit ile reaksiyonundan mono-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien (3T) ve mono-(tiyo)substitüe butenin (3) izomer karışımı halinde elde edildi. Benzer şekilde, 8 bileşiğinden de mono-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien (7T) ve mono-(tiyo)substitüe butenin (7) izomer karışımı

elde edildi. 5 bileşiğinden ise bis-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien (31a) ve bis-(tiyo)substitüe butenin (31b) izomer karışımı elde edildi. Fakat 9 bileşiğinin potasyum-ter-butoksit ile reaksiyonundan tris-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien (32) bileşiği elde edildi. 32 bileşiği izole edilebildi fakat oda sıcaklığında solvolizasyon ile butenin yapısına (33) dönüştü. 6 bileşiğinin apolar çözücüde potasyum-ter-butoksit ile reaksiyonundan ise tetrakis-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien 34 bileşiği elde edildi.

Son olarak tris-(tiyo)substitüe-1,2,3-butatrien bileşiğine (32) bileşiğine iyot katılması ile 35 bileşiği elde edildi. Benzer şekilde 34 bileşiğinin bromlanması ile 36 bileşiği elde edildi.

Yeni sentezlenen bileşikler kristalizasyon veya kolon kromatografisi ile saflaştırıldı, (kolon kromatografisi silika jelde n-heksan, petrol eteri gibi uygun çözücü kullanılarak saf bileşikler elde etmek için kullanıldı). Elde edilen bu bileşikler elementel analiz, UV/vis, IR, 1H NMR, NMR (13C veya APT) veya fluoresans spektroskopisi yöntemleri ile karakterize edildi.

Synthesıs Of New Thıoethers From The Reactıon Of 2h-Pentachlorobutadıene And Perchlorbutadıene Wıth Thıols

Thiols and thioethers are fundamental and important fuctional groups in organic chemistry. Also, the importance of sulfur-containing compounds in biological systems and materyal science is known.

In our work, we describe here the reactions of polyhalogeno butadienes with some thiols. Polyhalogeno butadienes (2H-1,1,3,4,4-Pentachloro-1,3-butadiene and 1,1,2,3,4,4-hexachloro-1,3-butadiene) are used, as starting compounds.

Firstly, in the presence of NaOH and EtOH, reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (Cl2C=CH-CCl=CCl2) (1) with one molar equivalent of 2,5-dimethylbenzenethiol were carried out to give compounds 3, 4 and 5.

In the presence of N,N-dimethylformamide (DMF) and triethylamine, reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (1) with four molar equivalent of 4-fluorothiophenol were carried out to give compound 6.

Also, in the presence of NaOH and EtOH, 2H-pentachloro-1,3-butadiene (1) reacted with one molar equivalent of 3,5-dimethylbenzenethiol, 2,6-dimethylbenzenethiol and 3,4-dimethylbenzenethiol to give compounds (7 and 8), (11 and 12) and (13 and 14), respectively.

In the presence of NaOH and EtOH, reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (1) with three molar equivalent of 3,5- dimethylbenzenethiol were carried out to give compounds 9 and 10.

In the presence of NaOH and EtOH, reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (1) with three molar equivalent of 2,4-dimethylbenzenethiol were carried out to give compounds 15 and 16.

In the presence of NaOH and EtOH, 2H-pentachloro-1,3-butadiene (1) reacted with one molar equivalent of thiolactic acid to give compounds 17 and 18. In this study, the following step, reaction of 1,1,2,3,4,4-Hexachloro-1,3-butadiene (Cl2C=CCl-CCl=CCl2) (2) with one molar equivalent of 2,5-dimethylbenzenethiol, 2,4-dimethylbenzenethiol and 1-heptanethiol were carried out to give compounds 19, 20 and 21, respectively, in the presence of NaOH and EtOH.

In the presence of NaOH and EtOH, reaction of 1,1,2,3,4,4-Hexachloro-1,3-butadiene (2) with one molar equivalent of 7-mercapto-4-methyl-coumarin were carried out to give compound 22.

In the presence of NaOH and EtOH, reaction of 1,1,2,3,4,4-Hexachloro-1,3-butadiene (2) with two molar equivalent of 7-mercapto-4-methyl-coumarin were carried out to give compound 23.

In the later following step, treatment of 11 with bromine resulted in the formation of dibromo-mono(thio)substituted butadiene compound 24, and similarly treatment of 7 with bromine resulted in the formation of dibromo-mono(thio)substituted butadiene compound 25 (isomer mixture), in apolar solvent.

Also, compound 26 were obtained by the reaction of m-chloroperbenzoic acid (m-CPBA) with 8 at 0 oC. Similarly, compounds 27 and 28 were obtained by the reaction of m-CPBA with 21 at 0 oC and compounds 29 and 30 obtained by the reaction of m-CPBA with 19.

In apolar solvent, reaction of 4 with potassium ter-butoxide resulted in the isomer mixtures of mono-(thio)substituted-1,2,3-butatriene (3T) and mono-(thio)-substituted butenyne (3). Similarly, 8 resulted in the isomer mixtures of mono-(thio)substituted-1,2,3-butatriene (7T) and mono-(thio)-substituted butenyne (7). Also, 5 resulted in the isomer mixtures of bis-(thio)substituted-1,2,3-butatrien (31a) and bis-(thio)substituted butenyne (31b). But, treatment of 9 with potassium tert-butoxide resulted in the formation of tris-(thio)substituted-1,2,3-butatriene 32. Compound 32 could be isolated but then converted into butenyne (33) at room temperature by solvolysis. Reaction of 6 with potassium tert-butoxide resulted in tetrakis-(thio)substituted-1,2,3-butatriene 34, in apolar solvent.

Finally, the iodination reaction of tris-(thio)substituted 1,2,3-butatriene compound 32 was carried out to give 35. Similarly, the bromination reaction of 34 was carried out to give 36.

The new compounds were purified by crystallization or column chromatography on silicagel using appropriate solvent systems like n-hexane, petroleum ether etc. as eluents, to afford pure compounds. These

compounds characterized by elemental analysis, mass spectrometry, UV/vis, IR, 1H NMR, NMR (13C or APT) or fluorescence spectroscopy.

     YILDIRIM Hatice

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cemil İBİŞ

Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Ahmet AKAR

Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof.Dr. Belkıs BİLGİN ERAN

Bazı Yeni S-, N,S- Sübstitüe Dienler Ve S-Sübstitüe Buteninlerin Sentezi

Çalışmamızda başlangıç maddesi olarak kullanılan 2H-pentaklor-1,3-butadien (1a), 2-nitropentaklor-1,3-butadien (2a), 1-brom-1,2,4,4-tetraklor-1,3-butadien (1b) ve 4-brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) bileşiklerinin çeşitli tiyoller ve N-nükleofil bileşikleri ile reaksiyonları incelenmiştir. 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2a) ile 2-metil-2-propantiyolün bazik ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1,1-bis(2-metil-2-propiltiyo)-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (3) bileşiği elde edildi. 4-Brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) ile 2-metil-2-propantiyolün bazik ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1,1-bis(2-metil-2-propiltiyo)-4-brom-3,4-diklor-2-nitro-1,3-butadien (4) bileşiği elde edildi. 4-Brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) ile 2-naftilmerkaptanın etanollü ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-brom-1-(2-naftiltiyo)-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (5) bileşiği elde edildi. 4-Brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) ile benzilmerkaptanın çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1-benziltiyo-4-brom-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (7) bileşiği elde edildi. 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2a) ile 4-metiltiyofenil merkaptanın etanollü ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (13) ve 1,1-bis[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (14) bileşikleri elde edildi. 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2a) ile 4-metoksibenzil merkaptanın çözücüsüz ortamda 1:1 ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonlarından bilinmeyen, yeni 1-(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (20), 1,1-bis(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (21) ve 4,4-diklor-2-nitro-1,1,3-tris(4-metoksibenziltiyo)-1,3-butadien (22) bileşikleri elde edildi. 4-Brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) ile 4-metoksibenzil merkaptanın etanollü ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-brom-1-(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (24) bileşiği elde edildi. 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2a) ile 2-propil merkaptanın çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(2-propiltiyo)-1,3-butadien (28) bileşiği elde edildi. 4-Brom-2-nitro-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (2b) ile 2-propil merkaptanın çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-brom-2-nitro-1,3,4-triklor-1-(2-propiltiyo)-1,3-butadien (29) bileşiği elde edildi. Çalışmamızın diğer aşamasında, elde ettiğimiz bu monotiyosübstitüe-2-nitro-1,3-butadien bileşiklerinin morfolin, tiyomorfolin ve piperazin türevleri ile reaksiyonu incelendi. 4-Brom-1-(2-naftiltiyo)-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (5)’in 1-(4-florofenil) piperazin ile reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-brom-3,4-driklor-1-[(4-florofenil)piperazinil]-1-(2-naftiltiyo)-2-nitro-1,3-butadien (6) bileşiği elde edildi. 1-Benziltiyo-4-brom-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (7) bileşiği sırasıyla 1-(4-florofenil) piperazin, morfolin, 1-(2-florofenil) piperazin, 1-(4-hidroksifenil) piperazin ve tiyomorfolin ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucu sırasıyla bilinmeyen, yeni 1-benziltiyo-4-brom-3,4-diklor-1-[(4-florofenil) piperazinil]-2-nitro-1,3-butadien (8), 1-

benziltiyo-4-brom-3,4-diklor-1-morfolino-2-nitro-1,3-butadien (9), 1-benziltiyo-4-brom-3,4-diklor-1-[(2-florofenil) piperazinil]-2-nitro-1,3-butadien (10), 1-benziltiyo-4-brom-3,4-diklor-1-[(4-hidroksifenil) piperazinil]-2-nitro-1,3-butadien (11), 1-benziltiyo-4-brom-3,4-diklor-1-tiyomorfolino-2-nitro-1,3-butadien (12) bileşikleri elde edildi. 1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (13) bileşiği sırasıyla 1-(4-florofenil) piperazin, morfolin, 1-(2-florofenil) piperazin, 1-(4-hidroksifenil) piperazin, 4-floroanilin ile reaksiyona sokuldu ve sırasıyla bilinmeyen, yeni 1-[(4-florofenil) piperazinil)-1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (15), 1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-1-morfolino-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (16), 1-[(2-florofenil) piperazinil]-1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (17), 1-[(4-hidroksifenil)piperazinil]-1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (18), 1-(4-floroanilino)-1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (19) bileşikleri elde edildi. 1-(4-Metoksibenziltiyo)-2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (20) bileşiği ile 1-(4-florofenil) piperazinin reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1-[(4-florofenil) piperazinil]-1-(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-3,4,4-triklor-1,3-butadien (23) bileşiği elde edildi. 4-Brom-1-(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-1,3,4-triklor-1,3-butadien (24) bileşiği ile 1-(4-florofenil) piperazinin reaksiyonundan bilinmeyen yeni 4-brom-3,4-diklor-1-[(4-florofenil)piperazinil]-1-(4-metoksibenziltiyo)-2-nitro-1,3-butadien (25) bileşiği elde edildi. Bilinen 1-(4-bromfeniltiyo)-2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (26) bileşiği ile homopiperazinin reaksiyonundan ise bilinmeyen, yeni 1,4-bis[1-(4-bromofeniltiyo)-3,4,4-triklor-2-nitrobuta-1,3-dienil]-1,4-diazepan (27) bileşiği elde edildi. Çalışmamızın son aşamasında ise 2H-polihalobutadien bileşiği ile çeşitli tiyollerin bazik ortamdaki reaksiyonları incelenmiştir. 1,1,2,4,4-Pentaklor-1,3-butadien (1a) ile 4-metiltiyofenil merkaptanın bazik ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-1,1,2-triklor-1-buten-3-in (30) ve 1-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-1,3,4,4-tetraklor-1,3-butadien (31) bileşikleri karışım halinde elde edildi. 1-Brom-1,2,4,4-tetraklor-1,3-butadien (1b) ile 4-metiltiyofenil merkaptanın bazik ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 1-brom-1,2-diklor-4-[(4-metiltiyofenil)tiyo]-1-buten-3-in (32) bileşiği elde edildi. 1,1,2,4,4-Pentaklor-1,3-butadien (1a) ile 4-metoksifenil merkaptanın bazik ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen, yeni 4-(4-metoksifeniltiyo)-1,1,2-triklor-1-buten-3-in (33) ve 1,1-bis(4-metoksifeniltiyo)-3,4,4-triklor-1,3-butadien (34) bileşikleri elde edildi. Sentezlenen bu yeni bileşikler kolon kromatografisi ve kristallendirme yöntemleri ile saflaştırıldı. Yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemler (FTIR, NMR, UV-vis ve MS) ile aydınlatıldı.

    

Synthesis Of Some New S- And N,S-Substituted Dienes And S-Substituted Butenins

In our study, the reactions of 2H-pentachloro-1,3-butadiene (1a), 2-nitropentachloro-1,3-butadiene (2a), 1-bromo-1,2,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (1b) and 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) as starting materials with various thiols and N-nucleophil compounds were investigated. The reaction of 2-nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2a) with 2-methyl-2-propanethiol in the presence of NaOH in ethanol was performed to give new 1,1-bis(2-methyl-2-propanethio)-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (3). The new compound 1,1-bis(2-metil-2-propiltiyo)-4-bromo-3,4-dichloro-2-nitro-1,3-butadiene (4) was obtained from the reaction of 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) with 2-methyl-2-propanethiol in the presence of NaOH in ethanol. The new compound 4-bromo-1-(2-naphthylthio)-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (5) was obtained from the reaction of 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) with 2-naphthyl mercaptan in ethanol. The new compound 1-benzylthio-4-bromo-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (7) was obtained from the direct reaction of 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) with benzyl mercaptan. The new compound 1-[(4-methylthiophenyl)thio]-2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (13) and 1,1-bis[(4-methylthiophenyl)thio]-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (14) were obtained from the reaction of 2-nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2a) with 4-methylthiophenyl mercaptan in ethanol. The new compounds 1-(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (20), 1,1-bis(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (21) and 4,4-dichloro-2-nitro-1,1,3-tris(4-methoxybenziltiyo)-1,3-butadiene (22) were obtained from the reactions of 1:1 and 1:3 molar ratios of 2-nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2a) with 4-methoxybenzyl mercaptan in ethanol. The new compound 4-bromo-1-(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (24) was obtained from the reaction of 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) with 4-methoxybenzyl mercaptan in ethanol. The new compound 2-nitro-1-(2-propylthio)-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (28) was obtained from the direct reaction of 2-nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2a) with 2-propyl mercaptan. The new compound 4-bromo-2-nitro-1-(2-propylthio)-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (29) was obtained from the direct reaction of 4-bromo-2-nitro-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (2b) with 2-propyl mercaptan.

In the next step, the reactions of monothiosubstituted-2-nitro-1,3-butadienes with morpholine, thiomopholine and the derivatives of piperazine. The new compound 4-bromo-3,4-dichloro-1-[1-(4-fluorophenyl)piperazinyl]-1-(2-naphthylthio)-2-nitro-1,3-butadiene (6) was obtained from the reaction of 4-bromo-1-(2-naphthylthio)-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (5) with 1-(4-fluorophenyl) piperazine. The new compounds 1-benzylthio-4-bromo-3,4-dichloro-1-[(4-fluorophenyl) piperazinyl]-2-nitro-1,3-butadiene (8), 1-benzylthio-4-bromo-3,4-dichloro-1-morpholino-2-nitro-1,3-butadiene (9), 1-benzylthio-4-bromo-3,4-dichloro-1-[(2-fluorophenyl) piperazinyl]-2-nitro-1,3-butadiene (10), 1-benzylthio-4-bromo-3,4-dichloro-1-[(4-hydroxyphenyl) piperazinyl]-2-nitro-1,3-butadiene (11) and 1-benzylthio-4-bromo-3,4-dichloro-2-nitro-1-thiomorpholinyl-1,3-butadiene (12) were synthesized from the reaction of 1-benzylthio-4-bromo-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (7) with 1-(4-fluorophenyl) piperazine, morpholine, 1-(2-fluorophenyl) piperazine, 1-(4-hydroxyphenyl) piperazine and thiomorpholine in turn. The new compounds 1-[(4-fluorophenyl) piperazinyl]-1-[(4-methylthiophenyl)thio]-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (15), 1-[(4-methylthiophenyl)thio]-1-morpholinyl-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (16), 1-[(2-fluorophenyl) piperazinyl]-1-[(4-methylthiophenyl) thio]-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (17), 1-[(4-hydroxyphenyl) piperazinyl]- 1-[(4-methylthiophenyl) thio]-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (18) and 1-(4-fluoroanilino)-1-[(4-methylthiophenyl) thio]-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (19) were synthesized from the reaction of 1-[(4-methylthiophenyl)thio]-2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (13) with 1-(4-fluorophenyl) piperazin, morpholine, 1-(2-fluorophenyl) piperazine, 1-(4-hydroxyphenyl) piperazine and 4-fluoroaniline in turn. The new compound 1-(4-fluorophenyl piperazinyl)-1-(4-methoxybenziltiyo)-2-nitro-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (23) was synthesized from the reaction of 1-(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (20) with 1-(4-fluorophenyl) piperazine. The new compound 4-bromo-3,4-dichloro-1-[(4-fluorophenyl) piperazinyl]-1-(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-1,3-butadiene (25) was synthesized from the reaction of 4-bromo-1-(4-methoxybenzylthio)-2-nitro-1,3,4-trichloro-1,3-butadiene (24) with 1-(4-fluorophenyl) piperazine. The new compound 1,4-bis[1-(4-bromophenylthio)-3,4,4-trichloro-2-nitrobuta-1,3-dienyl]-1,4-diazepan (27) was synthesized from the reaction of known 1-(4-bromophenylthio)-2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (26) with homopiperazine. In the last step, the reactions of 2H-polyhalogenated-1,3-butadiene compounds with some various thiols in the presence of NaOH in ethanol were investigated. The new compounds 4-[(4-methylthiophenyl)thio]-1,1,2-trichloro-1-buten-3-yne (30) and 1-[(4-methylthiophenyl)thio]-1,3,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (31) were synthesized from the reaction of 2H-pentachloro-1,3-butadiene (1a) with 4-methylthiophenyl mercaptan. The new compound 1-bromo-1,2-dichloro-4-[(4-methylthiophenyl)thio]-1-buten-3-yne (32) was synthesized from the reaction of 1-bromo-1,2,4,4-tetrachloro-1,3-butadiene (1b) with 4-methylthiophenyl mercaptan. The new compounds 4-(4-methoxyphenylthio)-1,1,2-trichloro-1-buten-3-yne (33) and 1,1-bis(4-methoxyphenylthio)-3,4,4-trichloro-1,3-butadiene (34) were synthesized from the reaction of 2H-pentachloro-1,3-butadiene (1a) with 4-methoxyphenyl mercaptan. These novel products were purified either crystallization or via column chromatography. Structures of these novel products were characterized by microanalysis and spectroscopic methods (FTIR, NMR,UV-vis and MS).

DÖĞER M. Mutluhan

Danışman : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : BiyokimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Nuriye AKEV

Prof. Dr. Ayşen YARAT Prof. Dr. İnci ARISAN ATAÇ Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU

Ispıt’ın (Trachystemon Orientalis (L.) G. Don) Antioksidan Aktivitesi

Ispıt (Trachystemon orientalis (L.) G. Don), Türkiye’de Marmara ve Karadeniz bölgesinde yetişir ve bu bölgelerde sebze olarak yaygın bir şekilde kullanılır. Literatürde, ıspıtın balgam söktürücü, terletici, idrar söktürücü ve ateş düşürücü etkiye sahip olduğu belirtilmektedir. Ispıtın bu etkilerinin antioksidan aktiviteden ileri gelebileceği düşünülebilir.

Bu çalışmada, ıspıttan hazırlanan sulu, etil alkollü ve etil asetatlı ekstrelerin antioksidan aktiviteleri; DPPH radikal giderme aktivitesi, hidroksi radikal giderme aktivitesi, ABTS radikal giderme aktivitesi, DMPD radikal giderme aktivitesi, metal kelatlama aktivitesi, hidrojen peroksid radikal giderme aktivitesi ve lipozom peroksidasyonu üzerine antioksidan aktivitesi ve ferri iyonu üzerine redükleyici antioksidan potansiyeli gibi çeşitli antioksidan testler kullanılarak incelendi. Sonuçlar butillenmiş hidroksianisol, butillenmiş hidroksitoluen, Troloks, vitamin E gibi sentetik antioksidanlarda karşılaştırıldı. Ekstrelerin total fenolik bileşikleri, flavonoid miktarları, prolin miktarları ve E vitamini miktarları da tayin edildi. Ekstrelerin bütün testlerde antioksidan aktivite gösterdiği ve bu ekstrelerin doğal bir antioksidan kaynağı olabileceği sonucuna varıldı.

Antioxidant activity of Trachystemon orientalis (L.) G.Don

Trachystemon orientalis (L.) G. Don is grown in Marmara and Black Sea regions of Turkey and is commonly used as a vegetable in these regions. In literature, it is pointed out that orientalis has expectorant, diaphoretic, diuretic and antipyretic effects. It can be thought that these effects of Trachystemon orientalis (L.) G. Don arise from its antioxidant acitivity.

In this study, some tests are evaluated of water, ethanol and ethyl acetate extracts of Trachystemon orientalis to find out antioxidant activity depends at different maturing stages of plant or not. These tests are; DPPH radical scavenging, hydroxyl radical scavenging, ABTS radical scavenging, DMPD radical scavenging, metal chelating activity, hydrogen peroxide radical scavenging, antioxidant activity on liposome peroxidation, ferric ion reducing antioxidant power assay were employed in order to evaluate the antioxidant activities of water, ethanol and ethyl acetate extracts of Trachystemon orientalis (L.) G. Don. The results were compared with synthetic antioxidants, e. g. butylated hydroxyanisole, butylated hydroxytoluene, Trolox, and vitamin E. The levels of total phenolic compounds, total flavonoids, proline and vitamin E of the extracts were also determined. It was determined that extracts have shown antioxidant activity in all tests and that they could be considered as a source of natural antioxidants.

DENİZ Nahide Gülşah

Danışman : Prof. Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cemil İBİŞ

Prof. Dr. Mustafa BULUT Prof. Dr. F. Serpil GÖKSEL Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof. Dr. Ahmet AKAR

Bazı Halodienler Ve Halokinonların Mono- Ve Difonksiyonel Gruplu Tiyollerle Reaksiyonlarından Yeni

Tiyoeterlerin Sentezi

Bu çalışmada, S-, N, S-, S, S-, S, O-nükleofilleri ile halokinon ve halobutadienlerin çeşitli reaksiyonları sonucu bilinmeyen yeni sübstitüekinon ve butadien bileşikleri sentezlendi. Yeni kinon bileşiklerinin sentezlenmesinde; başlangıç maddesi olarak 2,3-diklor-1,4-naftakinon (1a) ve p-kloranil (1b) bileşikleri kullanıldı. Yeni butadien bileşikleri sentezlemek için; trikloretilenin serbest radikal dimerleşmesi ile hazırlanan hekzaklorbuten bileşiği üzerinden, 1,1,3,4,4-Pentaklor-2-nitro-1,3-butadien (1c) bileşiği sentezlendi. 1,1,3,4,4-Pentaklor-2-nitro-1,3-butadien’in (1c) propantiyol ve oktadekantiyol ile reaksiyonundan, sırasıyla bilinmeyen yeni 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(propilsülfanil)-1,3-butadien (21) ve bilinen 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) bileşikleri sentezlendi. Yeni nitrobutadien bileşiklerinin sentezlenmesinde; (1c), (1d) ve 21 bileşikleri başlangıç maddesi olarak kullanıldı.

2,3-Dikloro-1,4-naftakinon (1a) bileşiğinin siklohekzilmerkaptan ile reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2,3-bis(siklohekzilsülfanil)-1,4-naftakinon (2) ve 2-(1-siklohekzilsülfanil)-3-(1-etoksi)-1,4-naftakinon (3) bileşikleri sentezlendi. 2,3-Diklor-1,4-naftakinon (1a) ile 6-merkapto-1-hekzanol’ün reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-(6-sülfanil-1-hekzanol)-3-klor-1,4-naftakinon (4) ve 2,3-bis(6-sülfanil-1-hekzanol)-1,4-naftakinon (5) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni 2,3,4,5,6,7-hekzahidronafta[2,3-e][1,8]ditiyonin-9,14-dion (6), 7,8,9,10,11,12–hekzahidrodinafta[2,2':e]-dikloro[3,3'][1,8]ditiyonin-5,14,19,20-tetron (7), 7,8,9,10,11,12,21,22,23,24,25,26-dodekahidrodinafta[2,3-e:2',3'-n][1,8,11,18]tetratiyasiklotetrakosin-5,14,19,28-tetron (8) ve 7,8,9,10,11,12–hekzahidrodinafta[2,2'-e]–dietoksi[3,3'][1,8]ditiyonin-5,14,19,20-tetron (9) bileşikleri 2,3-Dikloro-1,4-naftakinon (1a) ile 1,6-hekzanditiyol’ün reaksiyonundan elde edildi. 2,3-Dikloro-1,4-naftakinon (1a) bileşiğinin 7-merkapto-4-metil-kumarin ile reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-(7-sülfanil-4-metil-kumarinil)-3-(1-etoksi)-1,4-naftakinon (10) ve 2,3-bis(7-sülfanil-4-metil-kumarinil)-1,4-naftakinon (11) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni [2,3-siklo-(2-butilamino)etansülfanil]-1,4-naftakinon (12), 2-[2-(butilamino)etansülfanil]-3-klor-1,4-naftakinon (13) ve [2-(butilamino)etansülfanil][2,2']-diklor[3,3']-bis[1,4-naftakinon] (14) bileşikleri 2,3-diklor-1,4-naftakinon’un (1a) 2-(butilamino)etantiyol ile reaksiyonundan elde edildi. 2,3-Diklor-1,4-naftakinon (1a) ile 11-merkapto-1-undekanol’ün reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-(11-sülfanil-1-undekanol)-3-etoksi-1,4-naftakinon (15) ve 2,3-bis(11-sülfanil-1-undekanol)-1,4-naftakinon (16) bileşikleri sentezlendi. p-Kloranil (1b) ile 11-merkapto-1-undekanol’un reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2,3,6-tris(11-sülfanil-1-undekanol)-5-etoksi-1,4-benzokinon (17) ve 2,3,5,6-tetrakis(11-sülfanil-1-undekanol)-1,4-benzokinon (18) bileşikleri elde edildi. 2,3-Diklor-1,4-naftakinon (1a) ile 1,8-oktanditiyol’ün reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2,3,4,5,6,7,8,9-oktahidronafta[2,3-e][1,10]ditiyonin-11,16-dion (19) ve 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,

14, 23, 24, 25 ,26, 27, 28, 29,30-hekzadekahidrodinafta-[2,3-e:2',3'-n][1,10,13,22]-tetratiyasiklotetrakosin-5,16,21,32-tetron (20) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(propilsülfanil)-1-(tiyomorfolinil)-1,3-butadien (22) bileşiği; 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(propiltiyo)-1,3-butadien (21) ile tiyomofolin’in reaksiyonundan elde edildi. Yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfanil)-1-(tiyomorfolinil)-1,3-butadien (23) bileşiği; bilinen 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) ile tiyomorfolin’in reaksiyonundan elde edildi. 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(propilsülfanil)-1,3-butadien (21) ile N-(difenilmetil)piperazin’in reaksiyondan bilinmeyen yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(propilsülfanil)-1-[4-(difenilmetil)piperazin-1-il]-1,3-butadien (24) bileşiği sentezlendi. Yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfanil)-1-[4-(difenilmetil) piperazin-1-il]-1,3-butadien (25) bileşiği; bilinen 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) ile N-(difenilmetil)piperazin’in reaksiyonundan elde edildi. 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(propilsülfanil)-1,3-butadien (21) ile 4-(florofenil)piperazin’in reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(propilsülfanil)-1-[4-(florfenil) piperazin-1-il]-1,3-butadien (26) bileşiği sentezlendi. Yeni 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfanil)-1-[4-(florfenil) piperazin-1-il]-1,3-butadien (27) bileşiği; bilinen 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) ile 4-(florfenil)piperazin’in reaksiyonundan elde edildi. 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(propilsülfanil)-1,3-butadien (21) ile 2-(florfenil)piperazin’in reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(propilsülfanil)-1-[2-(florfenil)piperazin-1-yil]-1,3-butadien (28) bileşiği sentezlendi. Yeni 2-nitro-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfanil)-1-[2-(florfenil)piperazin-1-il]-1,3-butadien (29) bileşiği; 2-nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) ile 2-(florfenil)piperazin’in reaksiyonundan elde edildi. Bilinen 1,1,3,4,4-pentaklor-2-nitro-1,3-butadien (1c) ile 2-(butilamino)etantiyol’ün reaksiyonundan yeni 3,4,4-triklor-2-nitro-1-[siklo-(2-butilaminoetilsülfanil)]-1,3-butadien (30) bileşiği sentezlendi. 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(oktadesilsülfanil)-1,3-butadien (1d) ile 1-(piperonil)piperazin’in reaksiyonundan, bilinmeyen yeni 3,4,4-triklor-2-nitro-1-(oktadesilsülfanil)-1-[1-piperonilpiperazin-1-il)]-1,3-butadien (31) bileşiği sentezlendi.

Sentezlenen yeni kinon ve 2-nitro-butadien bileşiklerinin yapıları; mikro analiz, 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR ve MS teknikleri kullanılarak aydınlatıldı. Sentezlenen yeni kinon bileşikleri için UV-vis ve Floresans Spektroskopisi yöntemleri uygulandı. (10), (22), (24) ve (26) bileşiklerinin tek kristal yapısı, birim hücre parametreleri ve kritalografik değerleri X-Işını Tek Kristal Kırınımı yöntemi kullanılarak bulundu.

The Synthesis Of The New Thioethers From The Reactions Of Some Halodienes And Haloquinones With

Thiols With Mono- And Difunctional Groups

In this study, the unknown new substituted-quinone and halobutadiene compounds were synthesized by reactions of S-, N, S-, S, S-, S, O- nucleophiles with haloquinones and halobutadienes. 2,3-Dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) and p-chloranil (1b) were used as starting materials to synthesis of new quinone compounds. 1,1,3,4,4-pentachloro-2-nitro-1,3-butadiene (1c) was synthesized starting from free radical dimerization of trichloroethylene through hexachlorobutene compound as to synthesis of new butadiene compounds. Respectively, unknown new 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(propylsulfanyl)-1,3-butadiene (21) and known 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) compounds were synthesized from reactions of 1,1,3,4,4-pentachloro-2-nitro-1,3-butadiene (1c) with propanethiol and octadecanthiol. (1c), (1d) and 21 compounds were used as starting materials of sythesis of new nitrobutadiene compounds.

Unknown new 2,3-bis(cyclohexylsulfanyl)-1,4-naphthoquinone (2) and 2-(1- cyclohexylsulfanyl)-3-(1-etoxy)-1,4-naphthoquinone (3) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with cyclohexylmercaptane. Unknown new 2-(6-sulfanyl-1-hexanol)-3-chloro-1,4-naphthoquinone (4) and 2,3-bis(6-sulfanyl-1-hexanol)-1,4-naphthoquinone (5) were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 6-mercapto-1-hexanol. Unknown new 2,3,4,5,6,7-hexahydronaphtha[2,3-e][1,8]dithionine-9,14-dione (6), 7,8,9,10,11,12–hexahydrodinaphtha[2,2':e]-dichloro[3,3'][1,8]dithionine-5,14,19,20-tetrone (7), 7,8,9,10,11,12,21,22,23,24,25,26-dodecahydrodinaphtha [2,3-e:2',3'-n] [1,8,11,18] tetrathiacyclotetracosine-5,14,19,28-tetrone (8) and 7,8,9,10,11,12–hexahydrodinaphtha [2,2'-e]–diethoxy[3,3'][1,8]dithionine-5,14,19,20-tetrone (9) were obtained from reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 1,6-hexanedithiol. Unknown new 2-(7-sulfanyl-4-methyl-coumarinyl)-3-(1-ethoxy)-1,4-naphthoquinone (10) and 2,3-bis(7-sulfanyl-4-methyl-coumarinyl)-1,4-naphthoquinone (11) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 7-mercapto-4-methyl-coumarine. Unknown new [2,3-cyclo-(2-butylamino)ethanesulfanyl]-1,4-naphthoquinone (12), 2-[2-(butylamino)ethanesulfanyl]-3-chloro-1,4-naphthoquinone (13) and [2-(butylamino)ethanesulfanyl][2,2']-dichloro[3,3']-bis[1,4-naphthoquinone] (14) compounds were obtained from reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 2-(butylamino)ethanethiol. Unknown new 2-(11-sulfanyl-1-undecanol)-3-ethoxy-1,4-naphthoquinone (15) and

2,3-bis(11-sulfanyl-1-undecanol)-1,4-naphthoquinone (16) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 11-mercapto-1-undecanol. Unknown new 2,3,6-tris(11-sulfanyl-1-undecanol)-5-ethoxy-1,4-benzoquinone (17) and 2,3,5,6-tetrakis(11-sulfanyl-1-undecanol)-1,4- benzoquinone (18) were obtained from reaction of p-chloranil (1b) with 11-mercapto-1-undecanol. Unknown new 2,3,4,5,6,7,8,9-octahydronaphtha[2,3-e][1,10]dithionine-11,16-dione (19) and 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30-hexadecahydrodinaphtha-[2,3-e:2',3'-n][1,10,13,22]-tetrathiacyclotetracosine- 5, 16, 21, 32-tetrone (20) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1a) with 1,8-octanedithiol. Uknown new 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(propylsulfanyl)-1-(thiomorpholinyl)-1,3-butadiene (22) was obtained from reaction of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(propylthio)-1,3-butadiene (21) with thiomorpholine. Novel 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfanyl)-1-(thiomorpholinyl)-1,3-butadiene (23) compound was obtained from reaction of known 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) with thiomorpholine. Unknown new 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(propylsulfanyl)-1-[4-(diphenylmethyl)piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (24) was synthesized by reaction of 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(propylsulfanyl)-1,3-butadiene (21) with N-(diphenylmethyl)piperazine. Novel 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfanyl)-1-[4-(diphenylmethyl)piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (25) compound was obtained from reaction of known 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) with N-(diphenylmethyl)piperazine. Unknown novel 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(propylsulfanyl)-1-[4-(fluorophenyl) piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (26) compound was synthesized by reaction of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrahloro-1-(propylsulfanyl)-1,3-butadiene (21) with 4-(fluorophenyl)piperazine. Novel 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfanyl)-1-[4-(fluorophenyl) piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (27) compound was obtained from reaction of known 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) with 4-(fluorophenyl)piperazine. Unknown new 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(propylsulfanyl)-1-[2-(fluorophenyl) piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (28) was synthesized by reaction of 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(propylsulfanyl)-1,3-butadiene (21) with 2-(fluorophenyl)piperazine. New 2-nitro-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfanyl)-1-[2-(fluorophenyl)piperazine-1-yl]-1,3-butadiene (29) compound was obtained from reaction of 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) with 2-(fluorophenyi)piperazine. New 3,4,4-trichloro-2-nitro-1-[cyclo-(2-butylaminoethylsulfanyl)]-1,3-butadiene (30) was synthesized by reaction of known 2-nitropentachloro-1,3-butadiene (1c) with 2-(butylamino)ethanethiol. Unknown new 3,4,4-trichloro-2-nitro-1-(octadecylsulfanyl)-1-[1-piperonylpiperazine-1-yl)]-1,3-butadiene (31) compound was synthesized by reaction of 2-nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(octadecylsulfanyl)-1,3-butadiene (1d) with 1-(piperonyl)piperazine.

The structure of novel synthesized quinone and 2-nitro-butadiene compounds was determined by using micro analysis, 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR and MS techniques. UV-vis and fluorescence spectroscopy method were used for new synthesized quinone compounds. The crystal structure of compounds (10), (22), (24) and (26), unit cell parameters and crystallographic data were determined by using X-Ray Single Crystal Diffraction method.

KAHRAMAN Sibel

Danışman : Prof. Dr. Refiye YanardağAnabilim Dalı : Kimya Programı : BiokimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Nuriye AKEV Prof. Dr. Ayşen YARAT

Prof. Dr. İnci ARISAN-ATAÇ

Labada (Rumex Cristatus Dc)’Nın Antioksidan Aktivitesi

Labada (Rumex cristatus DC) Türkiye’de günlük diyette yaygın bir şekilde kullanılan bir bitkidir. Bu çalışmada, labada’nın antioksidan özelliği olup olmadığı ve bitkinin çeşitli gelişme evrelerinde

(Nisan, Mayıs, Haziran ve Aralık aylarında) antioksidan aktivitelerinde farklılık olup olmadığı araştırıldı. Labada yapraklarından hazırlanan sulu, etil alkollü ve etil asetatlı ekstrelerin antioksidan aktiviteleri indirgeme gücü, serbest radikal giderme aktivitesi (DPPH), hidroksi radikali giderme aktivitesi, ABTS radikal giderme aktivitesi, DMPD radikali giderme aktivitesi gibi çeşitli antioksidan testleri ile tayin edildi. Elde edilen sonuçlar α-tokoferol asetat, butillenmiş hidroksianisol, butillenmiş hidroksitoluen ve Troloks gibi doğal ve sentetik antioksidanlarla karşılaştırıldı. Ekstrelerin total fenolik bileşik ve flavonoid miktarları da tayin edildi. Bunun yanı sıra labada yapraklarında beta karoten içeriği ve askorbik asid tayinleri de yapıldı. Antioksidan aktivitenin ekstrelerin konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak arttığı bulundu.

Rumex cristatus DC’nin antioksidan aktivitesinin bitkinin çeşitli gelişme evrelerinde farklılık gösterdiği ve en yüksek aktivitenin Haziran ayı ekstresinde olduğu saptandı.

Ekstrelerde yapılan bütün testlerde antioksidan aktivite gözlemlendiğinden ve antioksidan özellik gösteren fenolik bileşikler, flavonoidler, beta karoten ve askorbik asid bakımından zengin bir bitki olduğu saptandığından, labada ekstrelerinin doğal bir antioksidan kaynağı olabileceği sonucuna varıldı.

   Antıoxıdant Actıvıty of Rumex cristatus Dc

Rumex cristatus DC is widely used in daily diet in Turkey.In our study, the antioxidant capacity of Rumex cristatus DC as well as the dependence of this capacity

on different maturing stages of the plant was investigated. The antioxidant activity of water, ethyl alcohol and ethyl acetate extracts of Rumex cristatus was investigated by different antioxidant tests such as DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, DMPD radical scavenging activity, hydroxyl radical scavenging activity and reducing power. All results were compared with natural antioxidants; α-tocopherol acetate and synthetic antioxidants such as BHA, BHT and Trolox. Total phenolic and flavonoid contents of all extracts as well as β-caroten and ascorbic acid contents of the extracts were determined. It is found out that antioxidant activity of the extracts increased with increasing concentration.

It is observed that antioxidant activity of Rumex cristatus DC depends on different maturing stages of plant. Generally, June extracts of Rumex cristatus DC showed maximum antioxidant activity.

It is concluded that Rumex cristatus DC is a fine natural antioxidant source because it has high antioxidant activity and phenolic compounds, flavonoids, beta caroten and ascorbic acid contents.

BEYAZİT Neslihan

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı (Varsa) : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cemil İBİŞ

Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Ahmet AKAR Prof.Dr. Mustafa Bulut

Yeni Tiyosübstitüe Dienler, Buteninler Ve Butatrienlerin Sentezi

Çalışmamızda başlangıç maddesi olarak 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3) ve 2H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (6) bileşikleri kullanıldı.

Çalışmamızın ilk aşamasında polihalojenli butadienler ile çeşitli alifatik ve aromatik tiyollerin bazik ortamda verdikleri reaksiyonları inceledik. 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in p-bromtiyofenol (7) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4-(4-bromfeniltiyo)-1-buten-3-in (8) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-diklor-1,4,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (9), 2-klor-1,1,4,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (10) ve 1,1,2,4,4-pentakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (11) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in p-flortiyofenol (12) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4(4-florfeniltiyo)-1-buten-3-in (13), 1,1,2,4-tetraklor-4(4-florfeniltiyo)-1,3-butadien (14) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan da 1,2-diklor-1,4,4-tris(4-florfeniltiyo)-1,3-butadien (15) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in 2-naftilmerkaptan (16) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-trikloro-4-(2-naftiltiyo)-1-buten-3-in (17) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-dikloro-1,4,4-tris(2-naftiltiyo)-1,3-butadien (18) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in siklohekzilmerkaptan (19) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4-(siklohekziltiyo)-1-buten-3-in (20) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-diklor-1,4,4-tris(siklohekziltiyo)-1,3-butadien (21) bileşikleri elde edildi.

Yine 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in oktantiyol (27), dekantiyol (29), dodekantiyol (31), hekzadekantiyol (33) ve oktadekantiyol (35) gibi bazı düz zincirli tiyollerle etanol ortamında ve NaOH varlığında 1:1 oranındaki reaksiyonları sonucu sırasıyla monotiyosübstitüe butenin yapısındaki 1,1,2-triklor-4-(oktiltiyo)-1-buten-3-in (28), 1,1,2-triklor-4-(desiltiyo)-1-buten-3-in (30), 1,1,2-triklor-4-(dodesiltiyo)-1-buten-3-in (32), 1,1,2-triklor-4-(hekzadesiltiyo)-1-buten-3-in (34), 1,1,2-triklor-4-(oktadesiltiyo)-1-buten-3-in (36) bileşikleri elde edildi.

Benzer şekilde 2H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (6)’in dekantiyol (29), hekzadekantiyol (33) ve oktadekantiyol (35) gibi bazı düz zincirli tiyollerle etanol ortamında ve NaOH varlığında 1:1 oranındaki reaksiyonları sonucu sırasıyla monotiyosübstitüe butenin yapısındaki 1-brom-1,2-diklor-4-(desiltiyo)-1-buten-3-in (37), 1-brom-1,2-diklor-4-(hekzadesiltiyo)-1-buten-3-in (38), 1-brom-1,2-diklor-4-(oktadesiltiyo)-1-buten-3-in (39) bileşikleri elde edildi.

Çalışmamızın ikinci aşamasında ise, ilk aşamada elde etmiş olduğumuz monotiyosübstitüe butenin yapısındaki bileşiklere bromun elektrofilik katılma reaksiyonlarını inceledik. Bu reaksiyonlar sonucunda 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(4-bromofeniltiyo)-1,3-butadien (40), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(2-naftiltiyo)-1,3-

butadien (41), 2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktiltiyo)-1,3-butadien (42), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(desiltiyo)-1,3-butadien (43), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(dodesiltiyo)-1,3-butadien (44), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(hekzadesiltiyo)-1,3-butadien (45), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktadesiltiyo)-1,3-butadien (46), 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1(hekzadesiltiyo)-1,3-butadien (47) ve 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1(oktadesiltiyo)-1,3-butadien (48) bileşiklerini elde ettik. (46) ve (48) bileşiklerinin 3-klorperbenzoikasit (metaklorperbenzoikasit) (m-CPBA) ile 1:1 oranındaki reaksiyonlarından sırasıyla, yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfinil)-1,3-butadien (49) ve 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1-(oktadesilsülfinil)-1,3-butadien (50) elde edildi.

Çalışmamızın son aşamasında ise, daha önce elde etmiş olduğumuz tris- ve tetrakis (ariltiyo) butadien bileşiklerinden apolar çözücü içinde ve K-tert butoksit etkisi altında HCl eliminasyonu sonucu yeni tris- ve tetrakis (ariltiyo) butatrien bileşikleri elde ettik. 9, 10, 15 ve 18 bileşiklerinin K-tert butoksitle reaksiyonları sonucu yeni 1-klor-1,4,4-tris(4-bromfeniltiyo) butatrien (51a), 1-klor-1,4,4-tris(4-florfeniltiyo) butatrien (52a), 1-klor-1,4,4-tris(2-naftiltiyo) butatrien (53a) ve 1,1,4,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo) butatrien (54) bileşikleri elde edildi. Yapılan spektroskopik çalışmalar sonucu elde edilen 51a, 52a, 53a butatrienil halojen bileşiklerinin oda sıcaklığında ve katalizöre gerek olmaksızın çözücü içerisinde bekletildiklerinde solvoliz olarak tiyosübstitüe butenin yapısındaki 2-klor-1,1,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1-buten-3-in (51b), 2-klor-1,1,4-tris(4-florfeniltiyo)-1-buten-3-in (52b), 2-klor-1,1,4-tris(2-naftiltiyo)-1-buten-3-in (53b) bileşiklerine kısmen izomerize oldukları doğrulandı. Daha sonra elde edilen 51a ve 54 butatrien bileşiklerine iyodun elektrofilik katılması sonucu 2,3-diiyod-4-klor-1,1,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (55) ve 2,3-diiyod-1,1,1,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (56) elde edildi.

Oluşan bu yeni ürünler kristallendirme veya kolon kromotografisi yöntemlerinden biriyle saflaştırıldı. Yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemler (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV ve MS) ile aydınlatıldı.

 

The Synthesıs Of The New Thıosubstıtuted Dıenes, Butenynes And Butatrıenes

In our study, we used 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) ve 2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromo-buta-1,3-dien (6) as starting material.

First of all, the reactions of polyhalogeno butadienes with various aliphatic and aromatic thiols was investigated. The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of p-bromo thiophenol (7) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(4-bromophenylthio)-1-buten-3-yne (8). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (9), 2-chloro-1,1,4,4-tetrakis(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (10) and 1,1,2,4,4-pentakis(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (11) were obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of p-bromo thiophenol (7) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of p-floro thiophenol (12) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was performed to give 1,1,2-trichloro-4-(4-florophenylthio)-1-buten-3-yne (13) and 1,1,2,4-tetrachloro-4(4-florophenylthio)-1,3-butadien (14). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(4-florophenylthio)-1,3-butadien (15) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadien (3) with three molar equivalent of p-floro thiophenol (12) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of 2-naphthyl mercaptan (16) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(2-naphthylthio)-1-buten-3-yne (17). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(2-naphthylthio)-buta-1,3-dien (18) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of 2-naphthyl mercaptan (16) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of cyclohexyl mercaptan (19) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(cyclohexylthio)-1-buten-3-yne (20). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(cyclohexylthio)-buta-1,3-dien (21) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of cyclohexyl mercaptan (19) at same conditions.

Monothiosubstituted butenyne compounds, 1,1,2-trichloro-4-(octylthio)-1-buten-3-yne (28), 1,1,2-trichloro-4-(decylthio)-1-buten-3-yne (30), 1,1,2-trichloro-4-(dodecylthio)-1-buten-3-yne (32), 1,1,2-trichloro-4-(hexadecylthio)-1-buten-3-yne (34) and 1,1,2-trichloro-4-(octadecylthio)-1-buten-3-yne (36) were synthesized from the reactions of equimolar amounts of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with aliphatic thiols such as octanthiol (27), decanthiol (29), dodecanthiol (31), hexadecanthiol (33) and octadecanthiol (35) in NaOH-ethanol solution.

Similarly, 1-bromo-1,2-dichloro-4-(decylthio)-1-buten-3-yne (37), 1-bromo-1,2-dichloro-4-(hexadecylthio)-1-buten-3-yne (38), 1-bromo-1,2-dichloro-4-(octadecylthio)-1-buten-3-yne (39) were

synthesized from the reactions of equimolar amounts of 2H-2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromo-1,3-butadien (6)with aliphatic thiols such as decanthiol (29), hexadecanthiol (33) and octadecanthiol (35) in NaOH-ethanol solution.

In the following step, monothiosubstituted polyhalogeno butadiene derivatives, 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (40), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(2-naphthylthio)-1,3-butadien (41), 2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octilthio)-1,3-butadien (42), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(decylthio)-1,3-butadien (43), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(dodecylthio)-1,3-butadien (44), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(hexadecylthio)-1,3-butadien (45), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octadecylthio)-1,3-butadien (46), 1,2,4-tribromo-3,4-dichloro-1-(hexadecylthio)-1,3-butadien (47) and 1,2,4-tribromo-3,4-dichloro-1-(octadecylthio)-1,3-butadien (48) were synthesized from the bromination of monothiosubstituted butenyne compounds in apolar solvent. The new compounds 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfinyl)-1,3-butadiene (49) and 1,2,4-Tribromo-3,4-dichloro-1-(octadecylsulfinyl)-1,3-butadiene (50) were synthesized from the reaction of (46) and (48) with 3-chloroperbenzoicacid (m-CPBA) (1:1).

In the last step of our study, tris- and tetrakis- thiosubstituted butatriene compounds, 1-chloro-1,4,4-tris (4-bromophenylthio) butatrien (51a), 1-chloro-1,4,4-tris (4-fluorophenylthio) butatrien (52a), 1-chloro-1,4,4-tris (2-naphtylthio) butatrien (53a) and 1,1,4,4-tetrakis (4-bromophenylthio) butatrien (54) were formed by HCl elimination in the presence of K-tert-butylate from tris- and tetrakis- thiosubstituted butadienes 9, 10, 15 ve 18. Spectroscopic analyse results confirmed that tris-thiosubstituted butatrienyl halides 51a, 52a, 53a partly isomerize to the tris (thio) butenyne compounds, 2-chloro-1,1,4-tris(4-bromophenylthio)-1-buten-3-yne (51b), 2-chloro-1,1,4-tris(4-fluorophenylthio) -1-buten-3-yne (52b), 2-chloro-1,1,4-tris (2-naphthylthio) -1-buten-3-yne (53b) at room temperature, in a solvent medium and without catalyst. The iodination reaction of butatriene compounds 51a and 54 were performed in apolar solvent at room temperature to give 2,3-diiodo-4-chloro-1,1,4-tris(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (55) and 2,3-diiodo-1,1,1,4-tetrakis(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (56).

The novel products were purified either crystallization or via column chromatography. Structure of these novel products were characterized by microanalysis, spectroscopic methods (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV and MS).

YILDIZ Tülay

Danışman : Prof.Dr. Ayşe YusufoğluAnabilim Dalı : Kimya Programı : Organik Kimya Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ayşe YUSUFOĞLU

Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Nüket ÖCAL

Prof.Dr. Zuhal TURGUT Prof.Dr. Cemil İBİŞ

Değişik Asimetrik Yöntemlerle Bazı Kiral Mono- Ve Diollerin Sentezi

Bu tez projesinde değişik konfigürasyona sahip enantiyomerce yüksek zenginlikte kiral mono ve diollerin asimetrik sentezleri yapılmıştır. Kiral mono- ve dioller, biyolojik aktif ve doğal moleküllerin sentezinde başlangıç maddesi veya ara ürün olabilecekleri gibi kiral ligand olarak da asimetrik sentezlerde büyük oranda kullanılırlar, bu nedenle elde edilen enantiyomerce zengin kiral alkoller ilaç, besin, kozmetik, tarım ve analitik çözüm dallarında günden güne artan bir öneme sahiptirler.

Tez konusu olan kiral mono- ve diollerin enantiyomerik sentezleri için üç değişik asimetrik sentez yöntemi denenmiştir. Başlangıç maddesi olarak farklı yapıda prokiral monoketonlar ile 1,2- ve 1,3- diketonlar kullanılmıştır. Monoketonlar Friedel Crafts açilleme reaksiyonuna göre, diketonlar ise olefinlerin KMnO4 ile oksidasyonuna göre elde edilmişlerdir. Uygun türde seçilen kiral ligandlar ile modifiye edilmiş kiral NaBH4 ve kiral BH3 (boran) katalizörü ile iki farklı asimetrik indirgenme yapılmıştır ve ayrıca uygun enzim seçilerek biyolojik yöntem uygulanmıştır, sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Sentezlenen yeni bileşiklerin yapıları IR, 1H-NMR, 13C-NMR, kütle spektroskopisi, elementel analiz ve kiral HPLC ve GC yöntemleriyle aydınlatılmıştır.

Bu tez çalışmasında toplam 43 adet orijinal bileşik sentezlenmiştir. Bunların 36 adedi orjinal kiral bileşiktir.

 Synthesis Of Some Chiral Mono- And Diols By Different Asymmetric Methods

In this thesis, the asymmetric synthesis of high enantiopure chiral mono and diols of different configuration are done. Enantiomerically enriched chiral mono and diols, can be used as starting materials or intermediates in synthesis of various biological active and natural compounds and as chiral ligand in asymmetric synthesis with a high percent, therefore chiral alcohols gain a great importance increasingly in food, drug, cosmetic, agrochemical and analytical solution areas.

For enantiomeric synthesis of chiral mono-and diols subjected in this study, three different methods are used. As starting materials, prochiral monoketones, 1,2- and 1,3-diketones of different structure are used. Monoketones are obtained by Friedel Craft acylation, diketones are obtained by oxidation of olefines with KMnO4. Two different asymmetric reduction methods by selecting chiral NaBH4 and chiral BH3 catalyst modified with appropriate types of chiral ligands and one biological method with suitable enzyme selected are applied and these results are compared with each other.The structures of all synthesized compounds have been clarified by IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS, elemental analysis and chiral HPLC and GC methods.

In this study, it has been synthesized total 43 original compounds. 36 number of these are original chiral compounds.

Gürbüz Demet

Danışman : Prof. Dr. Süleyman TanyolaçAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Süleyman Tanyolaç Prof. Dr. Ayşe Yusufoğlu Prof. Dr. Nüket Öcal Prof. Dr. Cemil İbiş Prof. Dr. Zuhal Turgut

Bazı Yeni Triazin Bileşiklerinin Sentezleri

Heterohalkalı bileşikler ve bunların türevleri, biyolojik ve farmakolojik etkileri nedeniyle oldukça önemli bileşiklerdir. Özellikle azot ve kükürt atomlarını içeren heterohalkalı bileşiklerin farmasötik,biyolojik ve medikal kullanımları yanında teknolojik kullanımlarıda yaygındır. Yapılan araştırmalar sonucunda bu bileşiklerin herbisit, antibakteriyal, antifungal, diüretik, antimaleryal ve ağrı kesici gibi önemli etkilere sahip maddeler oldukları görülmüştür. Bu nedenle tıpta ve ve biyokimyasal alanda yararlı olabileceği planlanan yeni 1,3,4-tiyadiazolo1,2,4-triazin türevlerinin sentezlenmesi amaçlanmıştır.

Çalışmanın birinci basamağında, başlangıç maddelerinden biri olan tiyokarbohidrazid sentezlenmiştir. İkinci basamağında tiyokarbohidrazid ve glioksilik asit monohidratdan çıkılarak 4-amino-3-merkapto-1,2,4-triazin-5(4H)-on ’un sentezi yapılmıştır.

Çalışmanın son aşamasında , sentezlenen 4-amino-3-merkapto-1,2,4-triazin ile çeşitli aromatik karboksilik asitler, fenoksi asetik asitler ve fenil furoik asitler reaksiyona sokularak bileşiğin halkalanma ürünleri olarak 21 adet bileşik ilk kez sentez edilmiştir.

Sentezlenen yeni bileşiklerin yapıları UV, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, kütle spektroskopisi, elementel analiz yöntemleriyle aydınlatılmıştır. 

Synthesıs Of Some New Trıazın Compounds

Heterocyclics and their derivatives are very important compounds due to their biological and pharmacological effects. Especially heterocylic compounds which are containing nitrogen and sulfur widespreadly used for the effect of pharmacological , biological, medicinal and also technological uses. As a result of the data obtained from investigations have been seen that this compounds have a significant impact such as herbicide, antibacterial, antifungal ,diuretic , antimalaria and pain reliever. Therefore, it is aimed to be synthesized of some new 1,3,4-thiadiazolo-1,2,4-triazin derivatives planning that they may be useful in the biochemical and pharmaceutical fields.

In the first step of the study, thiocarbohydrazide which is one of the starting compounds has been synthesized . As for the second step, 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazin–5(4H)-one have been obtained from the reaction of glioxylic acid monohydrate and thiocarbohydrazide.

In the last step of the study , new twenty one compounds have been synthesized by the reaction of 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazin-5(4H)-on with various aromatic carboxylic acids, aryloxy carboxylic acids and arylfuroic acids.

The structures of all synthesized compounds have been clarified by UV, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS, elemental analysis.

ORTABOY Sinem

Danışman : Prof. Dr. Gülten ATUNAnabilim Dalı : Kimya Programı : FizikokimyaMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gülten ATUN,

Prof. Dr. Saadet PABUCCUOĞLU Prof.Dr. Mustafa L. BERKEM Prof. Dr. Candan ERBİL Prof. Dr. Cemal ÖZEROĞLU

Bazı Kobalt Komplekslerinin Elektrokimyasal Davranışı Ve Titanyum-Dioksit Üzerinde Adsorpsiyonu

Geçiş elementlerinin renkli kompleksleri boyarmadde ile duyarlı hale getirilmişüneş pillerinde yaygın bir şekilde foto-anot olarak kullanılan TiO2 in fotokatalitik aktivitesini iyileştirmek için kullanılmaktadır. 2,2’-bipiridil-1,3,5-tripiridil-s-triazin (TPTZ) ve -L-Histidin (His) N-donör ligandları ile kobalt (II) komplekslerinin elektrokimyasal dengeleri, havası atılmış sulu çözeltilerde elektron ve proton transfer mekanizmalarını aydınlatmak amacıyla incelendi. Komplekslerin kimyasal dengeleri üzerine doğal olarak çözünmüş oksijenin etkisini açıklamak için UV–Vis. spektrofotometri yöntemi kullanıldı. Komplekslerin fotoduyarlılaştırıcı olarak kullanılabilirlikleri hakkında bilgi edinmek amacıyla TiO2 üzerinde aydınlık ve karanlıktaki adsorpsiyon davranışları kıyaslandı.

Renkli kobalt komplekslerinin elektrokimyasal davranışı kare dalga voltametrisi (KDV), çevrimsel voltametri (ÇV), diferansiyel puls voltametri (DPV) ve diferansiyel puls polarografi teknikleri ile çalışıldı. Camsı karbon (CKE), karbon pasta (KPE) ve TiO2 ile modifiye edilmiş karbon pasta (TiOKPE) çalışma; doymuş kalomel veya Ag/AgCl referans ve platin tel yardımcı elektrotlu geleneksel üç elektrot sistemi kullanıldı.

Elektrot proseslerinin mekanizmaları, komplekslerin voltamogramları üzerine pH, ligand konsantrasyonu, frekans ve tarama hızının etkileri incelenerek aydınlatıldı. 0.5 mM Co(II) komplekslerinin pH ları asetat, borat ve fosfat tamponlarıyla 4-10 aralığına ayarlandı. Co-TPTZ ve Co-His komplekslerinin optimum çalışma koşulları en yüksek pik akımlarından (Ip) 8.5 ve 7.5 olarak bulundu. Komplekslerin ligand/metal oranı ve kararlılık sabitleri pik akımlarının konsantrasyona bağımlılığından tayin edildi. Proton, elektron sayıları ve elektrot prosesindeki transfer katsayısı pik potansiyellerinin pH ve frekansla (25 – 200 Hz) değişiminden hesaplandı. Prosesin tersinirliği ÇV voltamogramlarındaki katodik ve anodik pik oranlarından saptandı. Elektrot proseslerinin hız sabitleri Ep nin tarama hızıyla değişiminden hesaplandı.

CKE, KPE ve TiOKPE üzerindeki elektrokimyasal mekanizmalar transfer olan elektron ve proton sayılarından yararlanılarak aydınlatıldı. Sonuçlar hem merkezi Co (II) iyonunun hem de ligandın CKE ve KPE üzerinde indirgenebildiklerini oysa sadece TiOKPEnin Co(TPTZ)2 nin oksidasyonu için anot olarak davrandığını gösterdi. Diğer taraftan, Co(His)2 ÇV de hem anodik hem katodik piklere sahip olmasına rağmen pik potansiyelleri arasındaki fark (Ep) ve pik akımlarının oranı elektrot proseslerinin tersinmez olduğunu kanıtladı.

pH, mol oranı ve kompleks konsantrasyonuna bağlı olarak yapılan spektroskopik deneyler komplekslerin doğal olarak çözünmüş oksijen varlığında hidrokso ya da hidrate formlarda olduğunu fakat elektrokimyasal deneylerde havası atılmış koşullarda Co(TPTZ)2 ve Co(His)2 formuna dönüştüğünü gösterdi.

Komplekslerin TiO2 üzerindeki adsorpsiyon kinetiği hem karanlıkta hem de aydınlatılmış koşullarda iki dirençli diffüzyonu temel alan McKay modeli ile açıklanabildi. Denge sonuçlarından elde edilen adsorpsiyon izotermleri TPTZ ve His kompleksleri için L ve S tipi izoterm profilleri verdi. Denge verilerini analiz etmek için Langmuir ve Freundlich modelleri uygulandı. Sonuçlar Co(His)2 nin TiO2 in fotoaktivitesini arttırmak için duyarlılaştırıcı olarak umut verici olabileceğini gösterdi.

Electrochemical Behavior Of Some Cobalt Complexes And Their Adsorption On Titanium-Dioxide

Colored complexes of transition elements have been utilized for improving photocatalytic activity of TiO2 which is extensively used as photo-anode in dye sensitized solar cells. Electrochemical equilibria of cobalt (II) complexes with the N-donor ligands 2,2’-bipyridyl-1,3,5-tripyridyl-s-triazine (TPTZ) and -L-Histidine (His) were investigated in aqueous solutions in deaerated solutions to elucidate their electron and proton transfer mechanisms. UV–Vis. spectrophotometry was also used to clarify effect of naturally dissolved oxygen on chemical equilibria of the complexes. Adsorption behavior of the complexes under dark and illuminated conditions onto TiO2 was compared to obtain information about their usability as a photosensitizer.

The electrochemical response of colored cobalt complexes was studied using square-wave voltammetry (SWV), cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and differential pulse polarography (DPP) techniques. A conventional three-electrode system, consisting of glassy carbon (GCE), carbon paste (CPE) and TiO2 modified carbon paste (TiOMCPE) working electrodes, saturated calomel (SCE) or Ag/AgCl reference electrodes and a platinum wire auxiliary electrode, was employed.

The mechanisms of the electrode processes were elucidated by examining effects of pH, ligand concentration, frequency and scan rate on voltammograms of the complexes. Acetate, phosphate and borate buffers were used for pH adjustments in the range of 4-10 for 0.1 mM Co(II) complexes. pH values for optimum working conditions were found from the highest peak currents (Ip) as 8.5 and 7.5 for Co-TPTZ and Co-His, respectively. Ligand/metal ratio and stability constants of the complexes were also determined from concentration dependency of peak currents. The numbers of proton (p), electron (e) and transfer coefficient (α) in electrode process were estimated from the change of peak potentials (Ep) depending on pH and frequency (25–200 Hz). The reversibility of the processes was determined from the ratio of cathodic and anodic peak on CV voltammograms. The rate constants of electrode processes were calculated by changing Ep with scan rate.

The electrochemical mechanisms on GCE, CPE and TiOMCPE have been proposed by using transferred proton and electron numbers. Results showed that both central Co(II) ion and ligands can be protonated and reduced on the GCE and CPE whereas only TiOMCPE behaved as an anode for oxidation of Co(TPTZ)2. On the other hand, although Co(His)2 have both anodic and cathodic peaks on CV the difference between peak potentials (Ep) and the ratio of peak currents proved that electrode processes were irreversible.

Spectroscopic measurements conducted depending on pH, molar ratio and complex concentration showed that the complexes were in hydroxo or hydrated forms in the presence of naturally dissolved oxygen but they convert into Co(TPTZ)2 and Co(His)2 forms under de-aerated conditions in electrochemical experiments. Adsorption kinetics of the complexes onto TiO2 under both dark and illuminated conditions was well described by McKay model based on two resistance diffusion. Adsorption isotherms evaluated from equilibrium results gave L and S shaped isotherm profile for TPTZ and His complexes, respectively. The Langmuir and the Freundlich models were applied to analyze equilibrium data. Results showed that Co(His)2 may hold promise as photosensitizer for improving photoactivity of TiO2.

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ALBAYRAK ARI Gülşen

Danışman :Prof. Dr. İsmail AydınAnabilim Dalı :Kimya MühendisliğiProgramı :Proses ve Reaktör TasarımıMezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr. İsmail Aydın

Prof.Dr. Mehmet Ali Gürkaynak Prof.Dr. Muzaffer Yaşar Prof. Dr. Salih Dinçer Prof. Dr. Tuncer Erciyes

Polimer Nanokompozitlerin Özelliklerine Değişik Nanopartiküllerin Etkisinin İncelenmesi

Nanoteknolojide katedilen ilerlemeler polimer nanokompozitleri, sanayide ve bilim dünyasında kompozit malzemelere yönelik yapılan çalışmalar arasında önde gelen araştırma konularından biri haline getirmiştir. Polimer matris içerisinde nanopartiküllerin homojen dağılımının sağlanamaması polimer nanokompozitlerin hazırlanmasında karşılaşılan en büyük problemlerden biridir. Nanopartiküllere yüzey modifikasyonu yaparak aşılmaya çalışılan bu problem, bazı ısıl ve mekanik özelliklerde kayıba neden olmaktadır. Bu nedenle, bu tez çalışmasında yüzey modifikasyonu yapılmamış mikro- ve nano-partiküller kullanılarak elde edilen polivinil klorür (PVC) kompozitlerinin özellikleri partikül boyutu bakımından karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.

Bu çalışmada, PVC / kalsiyum karbonat (CaCO3) ve PVC/ silisyum dioksit (SiO2) mikro ve nano-kompozitleri farklı partikül boyutlu dolgu maddeleri kullanılarak, tork reometresinde eriyik harmanlama yöntemi ile hazırlanmış ve kompozitlerin erime, reolojik, mekanik ve ısıl özellikleri incelenmiştir. Dolgu maddesi olarak 40 nm, 290 nm, 1.9 µm ve 3 µm ortalama partikül büyüklüğüne sahip yüzey modifikasyonu yapılmamış dört çeşit CaCO3 ve 25 nm, 250 nm, 1 µm ve 1.5 µm ortalama partikül büyüklüğüne sahip yüzey modifikasyonu yapılmamış dört çeşit SiO2 kullanılmıştır. Ayrıca aluminyum hidroksitin (ATH), PVC mikro- ve nano-kompozitlerinin ısıl özelliklerinde ve hidrojen klorür (HCl) eliminasyonunda meydan getirdiği değişimlerin belirlenmesi için ATH katkı maddesi olarak kullanılmıştır.

Hazırlanan kompozitlerin özellikleri tork reometresi, taramalı elektron mikroskopu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA) ve mekanik test cihazı (universal testing machine) ile incelenmiştir. Ayrıca örneklerin yoğunlukları ve HCl eliminasyonları belirlenmiştir.

Eriyik harmanlamanın gerçekleştirildiği tork reometresinde tork değişimleri ayrıntılı olarak incelenerek kompozitlerin erime özellikleri belirlenmiş ve tork reometresinin tanımlanmış geometrisi için belirlenmiş denklem ve veriler kullanılarak çeşitli reolojik özellikleri hesaplanmıştır. Kompozitlerin erime süresinin ve sıcaklıklarının her iki tür dolgu maddesi için de partikül boyutunun düşmesi ile azaldığı ancak erime ve denge tork değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. PVC kompozitlerinin tork reometresinden yararlanarak hesaplanan viskozite-kesme hızı ve kesme gerilimi-kesme hızı ifadelerinden bütün kompozitlerin pseudoplastik davranış

gösterdiği, her iki tür dolgu maddesi için de partikül boyutunun düşmesi ile kompozitlerin power law indeks değerlerinin arttığı en küçük partikül boyutuna sahip dolgu maddelerini içeren Ca-40 ve Si-25 nanokompozitlerinin bu duruma uymadıkları tespit edilmiştir.

Kompozitlerin SEM ile gerçekleştirilen yapı analizlerinde dolgu maddelerinde yüzey modifikasyonu olmamasına rağmen az miktarda agregat/küme oluşumu ile iyi bir partikül dağılımı gerçekleştiği tespit edilmiştir. Ortalama partikül boyutu 40 nm olan CaCO3 ve 25 nm olan SiO2’i içeren PVC/CaCO3 ve PVC/SiO2

nanokompozitlerinde diğer kompozitlere oranla daha büyük ve daha fazla miktarda agregat/küme oluştuğu gözlenmiştir. Kompozitlerin mekanik özelliklerinde partikül türü, boyutu ve polimer matris içinde dağılımına bağlı olarak değişimler gözlenmiştir. Saf PVC ile karşılaştırıldığında, CaCO3 ilavesinin çekme dayanımını % 10±2 oranında arttırdığı ve CaCO3 ortalama partikül boyutunun dayanımı fazla değiştirmediği gözlenmiştir. SiO2

partiküllerinin ise partikül boyutuna bağlı olarak çekme dayanımını % 10 oranına kadar arttırdığı tespit edilmiştir. CaCO3 ve SiO2 kullanımının kopma uzaması ve elastik modülü değerini yükselttiği, genel olarak kullanılan CaCO3 ve SiO2 partiküllerinin ortalama partikül boyutunun düşmesi ile kopma uzamasının azaldığı ve elastik modülünün arttığı tespit edilmiştir.

Kompozitlerin ısıl özelliklerinin dolgu maddesi ortalama partikül boyutunun düşürülmesi ile iyileştiği tespit edilmiştir. HCl eliminasyon testlerinde, PVC/SiO2 kompozitlerinin HCl eliminasyon miktarlarında meydana gelen düşmenin PVC/CaCO3 kompozitlerine göre daha fazla olduğu ve her iki tür dolgu maddesi içinde ortalama partikül boyutunun küçülmesi ile bu düşüş miktarında artış meydana geldiği tespit edilmiştir.

Investigation of the Effects of Various Nanoparticles on Properties of Polymer Nanocomposites

Improvements in the nanotechnology have made the “polymer nanocomposites” to be the prominent research topic amongs the composite material research in the industry and academia. The homogenous dispersion of nanoparticles in a polymer matrix is one of the major problem encountered during the preparation of the polymer nanocomposites. To overcome this problem by surface modification of nanoparticles leads to decrease in some thermal and mechanical properties of polymer nanocomposites. Hence, in this thesis study, properties of PVC composites prepared with micro- and nano-particles without surface modification investigated comparatively with regard to particle size.

In this study, polyvinyl chloride (PVC)/calcium carbonate (CaCO3) and PVC/silisium dioxide (SiO2) micro- and nano-composites were prepared by melt processing method in a torque rheometer by using different particle sizes of fillers and fusion, rheological, mechanical and thermal properties of the composites were investigated. Four kinds of CaCO3 with an average particle size of 40 nm/290 nm/1.9 µm/ 3 µm and four kinds of SiO2 with an average particle size of 25 nm/250 nm/1 µm/ 1.5 µm were used as fillers and all of the fillers had no surface treatment. In addition, aluminum hydroxide (ATH) were used as an additive to determine the effects on the thermal properties and HCl elimination of PVC micro- and nano-composites.

The properties of the as-prepared polymer nanocomposites were investigated by using torque rheometer, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry analysis (TGA) and universal tensile test machine. And also, density and HCl elimination of composites were determined.

Fusion properties of the composites were determined by analyzing the change of torque in the torque rheometer ,in which melt blending was done. The various rheological units calculated by using equation and data depending on the given geometry of rheometer. It was found that the fusion time and temperature of composites decreased with decreasing the average particle size of each fillers, but in contrast fusion torque and melt torque values increased. For all composites, pseudoplastic behavior observed from the viscosity-shear rate and shear stress-shear rate changes calculated from torque rheometer. It was also determined that power law index values of these composites increased with decreasing the average particle size of fillers except Ca-40 and Si-25 nanocomposites including the smallest particle size of each filler.

It was seen from the SEM analysis of the nanocomposites that the particles were well dispersed accompanied with formation of little aggregate/cluster in the PVC matrix despite of no surface modification of filler. And also, it was observed that the CaCO3 particles with particle size of 40 nm and the SiO2 particles with particle size of 25 nm were more aggregated or bigger clustered than other kinds of fillers. The tensile test illustrated that the mechanical properties of the composites changed according to particle type, size and dispersion in the polymer matrix. Compared with pure PVC, the addition of CaCO3 to composites increased the tensile strength in about 10±2 % and it was seen that the particle size of CaCO 3 don’t effect the tensile strength for these composites. In case SiO2 particle, the tensile strength increased up to 10 % with regard to pure PVC according to the particle size of SiO2. Elastic modulus and elongation at break increased with both addition of CaCO3 and SiO2 and generally the decrease in the particle size of these fillers resulted with the increase in the elastic modulus and the decrease in the elongation at break.

It was found that thermal properties of composites were enhanced with decreasing the average particle size of fillers. The decrease of HCl elimination amount of PVC/SiO2 composites were more than PVC/CaCO3 composites and this decrease increased with decreasing the particle size of each fillers

 

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

BULKAN Özlem

Danışman : Prof. Dr. M. Namık YALÇINAnabilim Dalı : Jeoloji MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Namık YALÇIN

Prof. Dr. Sinan ÖNGEN Prof. Dr. Namık ÇAĞATAY Prof. Dr. Oya ALGAN Prof. Dr. Mehmet SAKINÇ

Marmara Gölü (Manisa) Çökellerinin Jeokimyasal Özellikleri Ve Yörenin Kuvaternerdeki Paleo-Ekolojik

Evrimi

Gölmarmara Gölü çökel istifi ve çevresindeki Kuvaterner yaşlı birimler, Batı Anadolu’nun Kuvaterner boyunca geçirdiği ortamsal değişimlerin ayrıntılı jeolojik kayıtlarını barındırmaktadır. Bu çalışma kapsamında, gölsel istifin ayrıntılı organik/inorganik jeokimyasal özelliklerine ağırlık verilerek, göl ve çevresinin paleo-ortamsal ve paleo-ekolojik tarihçesi ile bölgedeki iklimsel değişimler değerlendirilmiştir.

u bağlamda ilk olarak gölün batimetrisi oluşturulmuş, gölün her iki havza merkezini karakterize eden iki uzun karot alınmış, jeokronolojik yöntemlerle gölsel istif tarihlendirilmiştir. Daha sonra çalışmanın amacı doğrultusunda, çok disiplinli bir yaklaşımla, göl çökellerinin mineralojik, organik jeokimyasal (temel ve moleküler), inorganik jeokimyasal ve fiziksel özellikleri, analizlerle değerlendirilmiştir. Bunun yanısıra göl çevresindeki Pliyo-Kuvaterner istifleri de temel sedimentolojik özellikleri doğrultusunda incelenmiştir. Tüm saha gözlemleri ve analitik değerlendirmeler göl ve çevresinin paleo-ekolojik evrim modelinin ortaya konulmasında kullanılmıştır.

Sonuç olarak Holosen’in ilk dönemlerindeki (9000-7500YÖ) Gölmarmara Gölü ve çevresi ile yakın geçmişteki koşullar (2000YÖ-günümüz) arasında farklılıklar saptanmıştır. Aradaki 5500 yıllık dönemde ise Gölmarmara Gölü kurumuştur. En belirgin çevresel değişimler, göl çevresindeki otçul bitki örtüsünün yerini son 2000 yılda ormanlara bırakması, su kütlesi ve/veya çevresinde C4 bitkilerinin ortaya çıkması, yüzeysel ayrışma ve rüzgar erozyonundaki değişimler olarak sayılabilir. Ayrıca göl kimyasında ve üretkenliğinde de önemli değişimler meydana gelmiştir. Bunlardan en önemlileri, Holosen başlarında tuzlu su karakterindeki göl suyunun, Holosenin sonlarına doğru tatlı su karakteri kazanması ve değişken redoks koşullarının daha oksik ve duraylı bir özelliğe geçmesi olarak sayılabilir. Bu değişimlerde gölün hidrolojik koşullarının değişiminin önemli rolü bulunmaktadır. Son 1000 yıllık dönemde göl sisteminde daha açık hidrolojik koşullara geçilmiştir. Bu değişimler

aynı zamanda suda yaşayan canlı çeşitliliğine de etki etmiştir. Günümüze doğru birincil organik madde üretiminde artış gerçekleşmiş (dinostreol ve/veya brassicasterol), köklü makrofit türleri, yerlerini tutunan/yüzen türlere bırakmıştır. Gölün tüm paleo-ekolojik özellikleri ışığında Gölmarmara Gölünün 9000-7500YÖ arasında bataklıklarla çevrili küçük bir göl olduğu anlaşılmaktadır. Gölün kurumasına neden olan etkenlerin (iklim ve/veya tektonizma) ortadan kalkması 2000 yıl öncesinde gerçekleşmiştir. 2000-1800YÖ arasında iklimde ani bir nemlilik gelişmiş, C3 bitkileri baskın hale gelmiştir. Son 1000 yıllık dönemde ise gölün hidrolojik koşullarında değişimler belirlenmiştir. Bu döneme kadar kapalı bir göl karakteri taşıyan Gölmarmara Gölü daha açık bir göl sistemi haline gelmiştir. Bu evrede de hem iklimin hem de tektonik hareketlerin rolünün olabileceği açıktır.

Geochemıcal Propertıes Of Lake Marmara (Manısa) Sedıments And Paleo-Ecologıcal Evolutıon Of The

Area In Quaternary

Golmarmara Lake sediments and neighbouring young deposits have preserved high resolution records

of paleoenvironmental changes in Western Anatolia during Quaternary. Within the help of detailed organic and inorganic geochemical proxies, not only paleo-environmental and paleo-ecological history of the study area but also paleo climatic changes of that particular region are investigated.

First, a bathimetry map of the lake has has been established and two long cores were collected from two depo-centers. These cores were dated by using geochronological methods. Additionally, Plio-Quaternary deposits around the lake were investigated via sedimentological proxies. Towards the main objectives of the study, mineralogical, organic (bulk and molecular)/inorganic geochemical and physical properties of the lake sediments were determinated by multi-disciplinary approaches. Field observations and analytical results were used to reconstruct the paleo-ecological evolution model of the lake and its surroundings.

The investigations showed that environmental conditions at the beginning of Holocene (9000-7500 years BP) and those of more recent time periods (2000 BP-present) were quite different. During 5500 years long time gap without any sedimentation indicates that the Golmarmara Lake was probably dried out. Major differences are related to the changes of plants from grass to forests, the appearance of C4 plants within the lake and at surroundings during the last 2000 years period, changes in weathering and wind erosion process. Furthermore, lake chemistry and organic matter productivity had changed. Lake water salinity decreased and dissolved oxygen amount increased during the last 2000 years. Hydrological conditions, which were also changing, affected chemical properties of the water column. Hydrology of the lake had also changed towards more open water conditions, through the past 1000 years. Such changes caused changes in biodiversity during the lake. From past to the present, primary organic matter productivity has increased in (algae and/or diatoms), emergent macrophytes disappeared and submerged/floating water plants became dominated. It could be concluded that Golmarmara Lake was a small lake surrounded by swamps during the time period between 9000 to 7500BP. The processes (climatic and/or tectonic origin) which resulted dryness of the lake disappeared at approximately 2000BP. A strong and fast increase of the humidity took place between 2000-1800BP and C3 plants became dominant. This was probably related with changing climatic and tectonic conditions. Red coloured paleosols around the lake also reflect effects of long termed climatic changes. Alluvial deposits at the north-west and the east of the lake indicate that hydrological conditions were very effective during certain periods.

SÖNMEZ İbrahim

Danışman :Prof. Dr. Atiye TUĞRULAnabilim Dalı :Jeoloji MühendisliğiProgramı :Uygulamalı JeolojiMezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Atiye TUĞRUL

Prof. Dr. M. Namık YALÇIN Prof. Dr. Remzi KARAGÜZEL Prof. Dr. Mustafa ILICALI Prof. Dr. Hüseyin AKBULUT

Farklı Kayaçlardan Üretilen Agregaların Sıcak Asfalt Karışımlarında Birlikte Kullanılabilirliği

Nüfusun hızla geliştiği İstanbul’da alt yapı ve dolayısıyla asfalt ihtiyacı da sürekli artmaktadır. İstanbul’da 2004 öncesinde 1.750 km ana arter cadde bulunurken, son yıllardaki düzenlemeler ile bu miktar 4.500 kilometreye kadar çıkmıştır. Bunun da dışında Marmara Bölgesi sınırları içinde mevcut yolların uzunluğu yaklaşık olarak 20.000 kilometre civarındadır. Bu bağlamda alt yapı kalitesi ve üretim ekonomisi de önem kazanmaktadır.

Nitelikli ve dayanıklı ulaşım sistemleri için asfalt ve dolayısıyla agrega çok önemli rol oynamaktadır. Bilindiği gibi; agregalar asfaltın içinde % 95 oranında bulunmaktadır. İstanbul’un agrega ihtiyacı genel olarak şehrin Avrupa ve Anadolu yakasındaki kireçtaşı ve kumtaşı ocakları başta olmak üzere, Çorlu Bazalt ocakları, Gebze kireçtaşı ocakları, Yalova diyabaz ve granit ocakları ile Erdek granit ocaklarından sağlanmaktadır. Ancak asfalt çalışmalarında, oldukça yaygın yüzeylenmeleri ve bitüm ile yapışmalarının diğer kayaç türlerine göre daha iyi olması nedeniyle ağırlıklı olarak kireçtaşları kullanılmaktadır. Kumtaşları ise heterojen olmaları nedeniyle nadiren kullanılmaktadır. Bazaltlar daha sert olmaları nedeniyle özel projelerde, trafik yükünün daha fazla olduğu yol çalışmalarında ve Taş Mastik Asfalt gibi özel çalışmalarında kullanılmaktadır. Granitler ise özellikle asfaltta oluşturdukları soyulma problemi nedeniyle nadiren kullanılmaktadır.

Asfalt üretiminde genellikle tek tip agregalar olarak kullanılmaktadır. Her ne kadar agrega özelliklerinin asfalt özelliklerine etkisi çok araştırılmışsa da farklı tipteki agregaların bir arada kullanılması ile oluşturulmuş asfalt karışımları yeterince çalışılmamıştır. Bu amaçla yapılan araştırmada, Marmara bölgesinde yaygınca üretilen ve henüz asfalt üretimlerinde sıkça kullanılmayan bazı kayaç türlerinin bir araya getirilmesi ile laboratuar ortamında asfalt karışımları hazırlanmış, bitüm ile olan ilişkilerinin yanı sıra asfalt karışım özelliklerinin uygunluğu belirlenmiştir.

Tez kapsamında; İstanbul dolayındaki asfalt yapımına uygun agrega üretilen Gebze kireçtaşı, Çorlu bazalt, Cebeci kumtaşı ve Erdek granit ocaklarından numuneler alınarak, bunlar üzerinde öncelikle agrega kalitesini etkileyen önemli faktörlerden petrografik özellikler belirlenmiştir. Örnekler üzerinde daha sonra agrega

deneyleri yapılmıştır. Özellikleri belirlenen farklı agregalar ile asfalt dizaynları yapılarak, bitüm ile olan etkileşimleri ve bitüm miktarları tespit edilmiştir. Hazırlanan karışımlar üzerinde fiziksel testler yapılarak, agregaların asfalt karışım özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Fiziksel test sonuçlarına göre bitüm içerikleri en uygun görülen asfalt karışımları üzerinde tekerlek izi testi yapılmış ve bu teste göre en az oturma derinliği veren karışıma da performans testleri uygulanmıştır. Tüm bu testlerden sonra, bitüm içeriği en az olan ve en iyi sonuçları veren karışımda kullanılan agrega türleri ortaya konulmuştur.

Buna göre, kireçtaşı, kumtaşı, bazalt ve granit’ten üretilen agregalar ile hazırlanan asfalt karışımları gerekli olan tüm özellikleri sağlamıştır. Tüm karışımlar incelendiğinde, farklı agregaları bir arada kullanarak üretilen asfalt karışım özelliklerinin olumsuz olarak değişmediği, aksine bitüm içeriği, asfalt birim ağırlığı, boşluk yüzdesi, asfaltla dolu boşluk yüzdesi, agregalar arası boşluk yüzdesi ve stabilite gibi özelliklerin bir veya birkaçında daha uygun değerlerin elde edildiği tespit edilmiştir.

 

 Combıned Usage Of Aggregates From Dıfferent Lıthologıes In Hot Mıx Asphalt

With its rapidly developing population, infrastructural needs, hence the need for hot mix asphalt, of Istanbul is increasing steadily. While there were 1.750 kms of main road arteries exsiting before 2004 in Istanbul, this number has risen to 4.500 kms with new arrangemens in recent years. It is also a known fact that currently existing roads within the boundaries of Marmara Region adds up to nearly 20.000 kms in total. In this context, quality of infrastructure and production economics are gaining importance.

The quality of hot mix, consequently the aggregate quality, plays a very important role for sufficient and durable transportation systems. It is a  known fact that 95% of hot mix asphalt consist of aggregates. The aggregate needs of Istanbul city are primarily met by the limestone and sandstone rock quarries located  on both Anatolian and European sides; and additionaly by Basalt quarries of Çorlu, limestone quarries of Gebze and diabase and granite quarries of Yalova and granite quarries of Erdek. Limestone, though, is the first choice of aggregate used in hot mixes because of its high strength bitumen adhesion and widespread surfacing properties compared to other types.

Sandstone, though, is rarely used in hot mix asphalt constructions because of its heterogeneity. Because of its hardness properties basalt is used in special road projects where the traffic load is   higher and in projects where stone mastic asphalt required. Granite, is also rarely used in asphalt projects because of stripping problems it causes.

One type of aggregate is generally used in hot mix asphalt production. Although the impact of the properties of aggregates on the properties of hot mix asphalt have been widely investigated, asphalt mixes produced with aggregates from different lithologies have not been extensively studied.

With this aim in mind, in this study;  asphalt mixes have been prepared in lab environment by bringing together some rock types, which are not frequently used as yet in asphalt production however widely   excavated in Marmara region, and the relationship of these aggregates with the bitumen as well as the appropriateness of the asphalt mix properties have been determined.

Within the scope of this thesis, the samples have been gathered from Gebze limestone, Çorlu basalt, Cebeci sandstone, Erdek granite rock quarries, where aggregates suitable for hot mix production are produced, and petrographic and mineralogic properties, which are among the major determinants of the aggregate quality, of these samples have been established.

Aggregate testing on the samples conducted later. Asphalt mix designs were prepared using different aggregates with established properties and their interaction with bitumen and bitumen quantities were also determined. Physical tests were conducted on mixes prepared in order to establish the impact of aggregate on the properties of asphalt mix design.

Asphalt mixes with most suitable bitumen content, according to the results of these physical tests, were tested with wheel tracking device and the mixes shown lowest rutting depth were also subjected to performance testing. After all these testing, aggregate types within mixes that yielded best performance results and least bitumen content have been identified and presented.

Accordingly, asphalt mixtures prepared with limestone, sandstone, basalt and granite aggregates provided all necessary features. When all preparations examined, it was determined that properties of the

mixtures produced by using different aggregate combinations was not adversely affected, on the contrary, for one more features such as bitumen content, asphalt unit weight, void percentage, asphalt filled void percentage, space volume between aggregate units and stability, better values were obtained.

JALBAA Undariya

Danışman : Prof. Dr. İzver ÖZKAR ÖNGEN, Dr. Khand YONDONAnabilim Dalı : Jeoloji MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İzver ÖZKAR ÖNGEN Prof. Dr. Atike NAZİK Prof. Dr. M. Namık YALÇIN Prof. Dr. Mehmet SAKINÇ Prof. Dr. Hayrettin KORAL

Ondaisair Ve Sainshand Bölgelerinin (Güney Moğolistan) Kretase Yaşlı Karasal Ostrakodları Ve

Biyostratigrafisi

Güney Moğolistan’da oldukça geniş yüzleklere sahip olan Kretase istifleri (Alt Kretase-Üst Kretase) Sainshand ve Ondaisair bölgelerinde geniş bir yayılım gösterir.

Sainshand Bölgesinde temelde, Paleozoyik yaşlı volkanik ve sedimenter kayaçlar bulunur. Bu birimlerin üzerine uyumsuz olarak Üst Jura yaşlı granit, volkanik çakıltaşı, çamurtaşı ve kumtaşlarından oluşan Sharilin Formasyonu gelir. Bunun da üzerinde Kretase yaşlı istif; karasal tatlı su çökellerin oluşturduğu Tsagaantsav Formasyonu (Valanjiniyen-Berriasiyen), bunların üzerinde de trakibazalt, trakiandezit, bazalt ve kumtaşlarından oluşan Shinekhudag Formasyonu (Hotriviyen-Barremiyen) uyumlu olarak yeralır. Kretase istifi kumtaşı ve kumlu kiltaşlarından oluşan Khokhteeg Formasyonu (Apsiyen-Albiyen) ile çamurtaşlarından oluşan Bayanshiree Formasyonu (Türoniyen) ve kumtaşı, çamurtaşları içeren Baruungoyot Formasyonu (Kampaniyen) ile sonlanır. Kretase birimleri çakıl, kum, kil ve milden oluşan Kuvaterner çökelleri ile uyumsuz örtülmüştür.

Ondaisair Bölgesinin temelinde ise; Erken-Orta Rifiyen yaşlı granodiyorit ve gnayslar yeralır. Bu birimlerin üzerinde uyumsuz olarak gnays, granit, trakibazalt, trakidasit, riyolit, trakiriyodasit, dasitlerden oluşmuş Ulagchin masifi (Alt Permiyen) bulunur. Kumtaşı, miltaşı, kireçtaşlarından oluşan Bagantuul Formasyonu (Alt Permiyen) ile uyumsuz olarak devam eder. Kumtaşlarından oluşmuş Bakhar Formasyonu (Alt-Orta Jura) ile riyolit, trakiriyolit kumtaşı, kireçtaşı, çamurtaşlarından oluşan Tsagaantsav Formasyonu (Valanjiniyen-Berriyasiyen) daha yaşlı birimleri uyumsuz olarak örtmektedir. Bunların üzerinde bazalt, trakibazalt, miltaşı, çamurtaşı, kumtaşlarından oluşan Shinekhudag Formasyonu (Hotriviyen-Barremiyen) ile volkanik breş, bazalt, trakibazalt, kumtaşı, miltaşı, kireçtaşlarından oluşmuş Khokhteeg Formasyonu (Apsiyen-Albiyen) bulunmaktadır. Bölgedeki Senozoyik yaşlı istif trakibazalt, bazalt, kiltaşı ve karbonlu kumtaşlarından oluşan Oligosen, kumtaşı, killi kumtaşı, silt ve çakıltaşlarından oluşmuş Neojen ile çakıl, kum, kil ve mil içeren Kuvaterner çökelleri ile temsil edilmiştir.

Bu çalışmada Güney Moğolistan’ın Ondaisair ve Sainshand Erken Kretase yaşlı sedimentlerinden alınmış olan 18 adet Ölçülmüş Stratigrafi Kesitinde ostrakod topluluklarının dağılımları incelenerek sistematik açıdan ostrakodlara ait 4 cins ve 11 tür tespit edilmiştir. Yapılan mikropaleontoloji incelemelerinde ilk verilere göre belirlenen ancak tanımlanamayan Rhinocypris sp1? bu çalışma ile Ondaisair ve Sainshand bölgeleri için Rhinocypris izverae n.sp., olarak tanıtılan yeni bir ostrakod tür kayıtıdır.

İnceleme kapsamında ayrıca, Alt Kretase formasyonlarından alınan ölçülmüş stratigrafi kesitleri ile derlenen sistematik örneklerin cins ve türleri Avrasya’ya ait (İngiltere, Fransa, Almanya, Danimarka, Polonya, Afganistan, Güney Sibirya, Baykal ve Çin) bulunan aynı yaşlı ostrakod toplulukları ile karşılaştırıldığında çok sayıda ortak cins ve türlerin varlığını ve ortam benzerliklerini de ortaya koymuştur.

Ondaisair Bölgesinin Cypridea copulenta ve C. unicostata türleri ile Sainshand Bölgesinin C. copulenta, C. unicostata, C. trita ve C. vitimensis türlerinde duraylı izotop analizleri yapılmıştır. Bu bölgelerden derlenen sediment örneklerinin içerdiği ostrakodlara ait 18O değerleri ile 13C izotopları birlikte değerlendirildiğinde tatlı-acı su ortam koşullarındaki gölde zaman içinde tuzlulukta azalma olduğu görülmektedir. Bu veriler ayrıca, Sainshand Bölgesinde iklim sıcak ve kurak iken, tatlı su ortamının geliştiğini, Ondasair Bölgesinde ise; iklimin Shainshand Bölgesine göre daha kurak ve aşırı buharlaşmanın olduğunu da düşündürmektedir. Tarihlendirme için toplam üç adet bazalt örneğinde Ar39/Ar40 yöntemi kullanılarak Shinekhudag Formasyonu’nun yaşı 1315 M.y (Hotriviyen-Barremiyen) bulunmuştur. İlk kez saptanan bu radyometrik yaş bulgusu ile Sainshand ve Ondaisair bölgelerinin ostrakod cins ve türlerinin karşılaştırılması sonucunda Hotriviyen-Barremiyen yaşları bölgenin için kesinlik kazanmıştır. Moğolistan’ın bu yörelerinde Mesozoyik’in Üst Jura-Alt Kretase olarak tanımlanan (Sinitsa, 1993) ayırtlanmamış birimlerinde Alt Kretase’nin varlığı da belirlenmiştir.

Continental Lower Cretaceous Ostracods And Biostratigraphy Of The Ondaisair And Sainshand Regions,

Southern Mongolia

The Cretaceous deposits (Lower Cretaceous-Upper Cretaceous), which are widespread and well developed in southern Mongolia, are widely manifested in the Sainshand and Ondaisair areas.

The basement of the Sainshand area is consists of volcanic and sedimentary rocks of Paleozoic age. Unconformably above the basement, lies the Sharilin formation (Upper Jurassic) which is composed of granit, volcanic gravel, mudstone and sandstone. The overlying non marine sedimentary rocks, the Tsagaantsav formation (Valanginian- Berriasian) which is conformably overlain by the Shinekhudag formation (Hauterivian-Barremian). The Shinekhudag formation consists of trachybasalt trachyandesite, basalt claystone and sandstone. The sequence conditions conformably by the Cretaceous Khokhteeg formation (Aptian-Albian), which is composed claystones and clayceous sandstones. İt is overlain by the Bayanshiree formation (Turonian), which passes upward into mudstones and claystones of the Baruungoyot Formation (Campanian). The Quaternary consists of gravel sand clay and silt overlying the Cretaceous formations.

The Ondaisair area basement is made of Middle-Late Riphean granodiorite and gneiss. The Ulagchin massif (Lower Proterozoic) consists of gneiss, granit, trachybasalt, trachyandesite, rhyolite, trachyrhyodasite, dasite and is unconformably overlain by the Middle-Late Riphean units. Unconformably above it there is the Bakhar formation (Lower-Middle Jurassic) which consists of rhyolite, trachyrhyolite sandstone, limestone and mudstones. The overlying Tsagaantsav Formation (Valanginian- Berriasian) is composed of rhyolite, trachyrhyolite sandstone, limestone and mudstones, which is in turn conformably overlain by basalt, trachybasalt, claystone limestone and mudstones Shinekhudag Formation (Hauterivian-Barremian). Upword in the sequence there is the Khokhteeg Formation (Aptian-Albian) consisting of volcanic breccia basalt, trachybasalt, sandstone, claystone and limestones. The uppermost unit Cenozoic consists of Oligocene aged basalts, claystone and carbonaceous sandstones, Neocene aged sandstone clayceous sandstone siltstone gravels and Quaternary aged alluvial deposits.

In this study, ostracoda distributions were determined along eighteen stratigraphic cross sections, measured the Ondaisair and Sainshand areas in the Southern Mongolia. Four being genus and eleven species of ostracods were identified during the systematic investigations. The new species Rhinocypris sp1? described as Rhinocypris izverae n.sp., from the Shinekhudag Formation (Hauterivian-Barremian) were found in micropaleontological examinations. This new species is new ostracoda from Ondaisair and Sainshand areas.

Lower Cretaceous Ostracods types and species from the study areas are correlated and found similar to those ostracods identified in Eurasian (France, England, Germany, Argentina, Poland, Afghanistan, Southern Baikal, Mongolia, and China).

Oxygen and Carbon stable isotope analysis were carried out on Cypridea copulenta and C. unicostata species from the Ondaisair area and on C. copulenta, C. unicostata, C. trita and C. vitimensis species from the Sainshand area. 18O values of the ostracoda support fresh water-brackish water conditions of lake environment in the study areas. 13C values are indicating that the salinity of the lake water has decreased. The data especially show that Sainshand areas climate was warm and dry with fresh water conditions and the Ondasair areas climate was warmer and drier than the Sainshand area with excessive evaporation conditions.

Ar39/Ar40 age determination analyses were applied to three basalt samples. The yield ages of from the Shinekhudag Formation 1315 m.y of the Lower Cretaceous Hauterivian - Barremian stage. For the first time, it has been identified that ostracod assemblages of Ondaisair region is of Lower Cretaceous Hauterivian - Barremian stage.

Some researchers (Sinitsa, 1993) suggest the fossils from the Sainshand and the Ondaisair areas are of Mesozoic of Late Jurassic-Lower Cretaceous. However, according to the correlation result of ostracod assemblages of this study a Lower Cretaceous stage is indicated.

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ALP Hakan

Danışman : Doç. Dr. A. Muhittin ALBORAAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. A. Muhittin ALBORA

: Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN: Prof. Dr. Hayrettin KORAL: Prof. Dr. Cengiz KURTULUŞ: Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU

Doğu Akdeniz Bölgesi Jeofizik Verilerine Dalgacık Analiz Yöntemi Uygulanarak Bölgenin Tektonik

Yapısının Araştırılması

Bu çalışmada, tektonik açıdan oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan Doğu Akdeniz Bölgesi’ne ait jeofizik verilere dalgacık analizi uygulanmış ve bölgeye ait tektonik unsurların belirlenmesine çalışılmıştır.

Öncelikle sentetik veriler üzerinde dalgacık dönüşümünün irdelenmesi yapılarak buradan çıkan olumlu sonuçlar neticesinde arazi verilerine dalgacık dönüşümü tekniği başarıyla uygulanmıştır.

Çalışma bölgesi üç ana bölüm olarak ele alınmıştır. İlk olarak Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) üzerinde toplanmış olan Bouguer anomali verilerine dalgacık dönüşümü kullanılarak çözümler elde edilmiş uygulanmış ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda bölgede yer alan bazı süreksizler belirlenmiştir. Ayrıca gözlenen süreksizler bölgedeki, topoğrafya verileri ve bölgenin jeolojisi ile uyum içerisindedir. Buradan çıkan ilk önemli bulgu, dalgacık dönüşümünün arazi verilerine uygulanması ile elde edilen sonuçların, bölgenin genel tektoniği ve jeolojik yapısı ile uyumlu olmasıdır. Bu sonuçlar bölgedeki hakim faylar ve tektonik unsurlarla da çakışmaktadır. İlk bulgulardan DAFZ 'nin Maraş ekleminden sonraki yöneliminin İskenderun Körfezi’ne doğru olduğu kanısna varılmıştır.

İkinci olarak Kilikya Bölgesi’nde varolan gravite ve manyetik verilere de dalgacık dönüşümü tekniği uygulanmış ve elde edilen sonuçlar, daha önce farklı çalışmalarda oluşturulmuş modellerle karşılaştırlmıştır. Yine bölgenin topoğrafya ve jeolojik veriler ile karşılaştırılması yapılmıştır. DAFZ Bouguer verisi dalgacık dönüşümü çıktılarında gözlenen ve körfeze yönelen çizgiselliklerin bu veride daha baskın bir şekilde ortaya çıktığı görülmektedir.

Üçüncü olarak, skenderun Körfezi ve civarında toplanmış olan, havadan manyetik verilere dalgacık dönüşümü tekniği uygulanmış ve buradan elde edilen sonuçlar, bu çalışmada yorumlanan derin sismik kesitler ve Körfez içerisinde varolan sondaj verileri ile karşılaştırılmıştır. Böylece Körfezi KG doğrultuda kesen bir

yapının var olduğu ortaya konulmaktadır. Tüm bu incelemelerden sonra dalgacık dönüşümü tekniğinin, gravite verilerine uygulanması sonrasında elde edilen sonuçların özellikle yapı sınırlarının belirlenmesinde çok yararlı bir yöntem olduğu söylenebilmektedir. Ayrıca yukarıda belirtilen çalışma aşamalarından elde edilen sonuçlar doğrultusunda, tüm jeofizik ve jeolojik bulgular birleştirilerek geniş bir güncel tektonik model ortaya konulmaya çalışılmıştır.

  

Investigation of The Tectonic Structure of Eastern Mediterranean Region By Applying Wavelet Analysis

Method to Geophysical Data

In this study, wavelet analysis is applied to the geophysical data of the Eastern Mediterranean Region where very complex tectonic structure dominates. As a result, tectonic structure of the region is enlightened.

First, wavelet analysis method is tried on synthetic data. Such trials proved to be successful.Study area under consideration is divided into three main fields. First, for the East Anatolian Fault Zone

(EAFZ), the wavelet transform is applied to the Bouguer anomaly data. Some discontinuities has been observed from obtaining successful result. Furthermore, discontinuities observed in the data are in good agreement with the major trends of the region's geology and topography. Results obtained from data analysis are compatible with dominant faults and tectonic structures. Orientation of the EAFZ points to the Gulf of Iskenderun, after the junction point around Maraş.

Secondly, the wavelet transform method is applied to the gravity and magnetic data in the vicinity of Cilicia region. Again, the results obtained from data are plausible with the dominant topographical and geological futures of the region. As a result of the wavelet transform method, the orientation of EAFZ towards the Gulf of Iskenderun is more prominent with this data set.

Finally, the wavelet transform method is applied to the air magnetic data around the Gulf of Iskenderun. The results obtained in this region together with the deep seismic sections are compared to the well data. A structure running through Gulf of Iskenderun toward the N-S direction has been observed.

As a conclusion, promising results are obtained from the application of wavelet transform method to the gravity data. The wavelet transform method proved to be very convenient in determining tectonic structures. Furthermore, an integration of the findings obtained from the above cited geophysical and geological data, a better tectonic model pertinent to the region can be achieved.

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

HACIOĞLU Yüksel

Danışman : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZAnabilim Dalı : Makina MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZ

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. İsmail YÜKSEK Prof. Dr. Salim ÖZÇELEBİ

Doç. Dr. Rahmi GÜÇLÜ

Mekanik Sistemlerin Geri Adımlamalı (Backstepping) Kontrolü

Bu çalışmada, değişik mekanik sistemlerin kontrolü için, yeni geri adımlamalı kontrol yöntemleri tasarlanmıştır. Sistemin kontrolünde kullanılacak olan geri besleme kontrol kuralının ve sistemin kararlılık analizinde kullanılan Lyapunov fonksiyonunun sistematik bir şekilde elde ediliyor olması geri adımlamalı kontrol yönteminin tercih edilmesinin en önemli sebebidir. Diğer önemli bir sebep de, bu kontrol yönteminin doğrusal olmayan sistemlere de uygulanabilmesidir. Bu çalışmada, önce, doğrusal olmayan sistemlerin kararlılığı incelenmiş ve klasik geri adımlamalı kontrol yöntemi tanıtılmıştır. Sonra, bu tezde tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrol yöntemleri sunulmuştur. Bu tezde tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrolcülerde, eşdeğer kontrolün kestirimi yapıldığından, kontrol edilecek sisteme ait parametrelerin gerçek değerlerini bilme ihtiyacı büyük ölçüde ortadan kalkmaktadır. Böylece, daha uygulanabilir bir kontrolcü elde edilmektedir. Buna ilaveten, sabit bir kontrol katsayısının bilinmediği durum için de yeni uyarlamalı geri adımlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Ayrıca, dış bozucu etkilerin varlığında kullanılabilecek robust geri adımlamalı kontrolcü de tasarlanmıştır. Sonra, hem bilinmeyen parametrelerin hem de dış bozucu etkilerin varlığında kullanılabilecek, yeni robust ve uyarlamalı geri adımlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Ardından, geliştirilen geri adımlamalı kontrolcülerin kontrol kazançlarını sistemin durumuna göre ayarlamak için bir bulanık mantık birimi tasarlanmıştır. Böylece, bu bulanık mantık biriminin, tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrolcülerle birlikte kullanılması sonucunda, yeni bulanık mantıklı geri adımlamalı kontrolcüler elde edilmiştir. Son olarak, tasarlanan bu yeni geri adımlamalı ve bulanık mantıklı geri adımlamalı kontrolcüler, tam taşıt aktif süspansiyon sistemi, aktif dinamik sönümleyicili dokuz katlı bina modeli ve üç uzuvlu uzaysal robot kol modeline uygulanmış ve elde edilen sonuçlar incelenmiştir.

Backstepping Control of Mechanical Systems

In this study, new backstepping control methods are designed for the control of different mechanical systems. Obtaining the feedback control law for the control of the system and the Lyapunov function for the

stability analysis of the system in a systematic way is the most important reason for choosing the backstepping control method. Another important reason is applicability of this control method to nonlinear systems. In this study, first, stability of nonlinear systems is reviewed and classical backstepping control method is introduced. Then, new backstepping control methods designed in this thesis are presented. Since equivalent control is estimated in the designed new backstepping control methods, the need for the knowledge of the actual values of the system parameters is substantially eliminated. Thus, a more applicable controller is obtained. Additionally, a new adaptive backstepping controller is designed for the case of an unknown constant control coefficient. Also, a robust backstepping controller is designed that can be used in the presence of external disturbances. Then, a new robust and adaptive backstepping controller is designed that can be used in the presence of both unknown parameters and external disturbances. Afterwards, a fuzzy logic unit is designed in order to tune the control gains of the designed backstepping controllers according to system states. Therefore, by using this fuzzy logic unit with the designed new backstepping controllers, new fuzzy backstepping controllers are obtained. Finally, the designed new backstepping and fuzzy backstepping controllers are applied to the full vehicle active suspension system, nine storey building model with an active dynamic absorber and three-link spatial robot model and the results are investigated.

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

KÜÇÜKDENİZ Tarık

Danışman : Prof. Dr. Şakir ESNAFAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şakir ESNAF

Prof. Dr. Güneş GENÇYILMAZ Prof. Dr. Ekrem MANİSALI Prof. Dr. Semra BİRGÜN

Doç. Dr. Alp BARAY

Sürü Zekâsı Optimizasyon Tekniği Ve Tedarik Zinciri Yönetiminde Bir Uygulama

Bu çalışmada, tedarik zinciri yönetiminde oldukça önemli bir paya sahip olan tesis yeri seçimi problemleri için sürü zekası optimizasyon algoritmasına dayalı yeni bir öbekleme analizi yöntemi sunulmuştur. Sürü zekâsı, zor problemlerin çözümünde başarı sağlayan sezgisel bir yöntemdir. Bu yöntemin temel yapı taşları balık ve kuş sürüleri, karınca kolonileri, termitler ve arılar gibi sosyal canlıların davranışlarından esinlenilerek geliştirilmiştir. Sürü zekası optimizasyonu böcek yada balık sürülerinin davranışlarını taklit eden bir algoritmadır. Sürüdeki davranışlar çok boyutlu bir uzayda hız ve konum olmak üzere iki karakteristiği olan bireyler ile modellenir. Bu bireyler çok boyutlu uzayda hareket ederken keşfettikleri en iyi konumu hafızalarında tutarlar. Eriştikleri iyi konumları birbirleriyle iletişime geçerek paylaşır ve kendi konum ve hızlarını bu iyi konumlara göre ayarlarlar.

Sürü zekâsı yaklaşımının birey ve komşuluk unsurlarını ele alarak yeni bir komşuluk yapısı ve birden fazla odak bireyin tanımlanması ile geliştirilen yeni bir öbekleme algoritması ile tedarik zinciri yönetiminde tesis yeri seçimi problemine yeni bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. Odak birey tabanlı bu yeni öbekleme algoritmasının mevcut öbekleme algoritmaları ile çeşitli test problemleri üzerinde performansı karşılaştırılmıştır.

Ortaya konan sonuçlar geliştirilen yeni yöntemin başarılı bir öbekleme analizi yöntemi olduğunu ve tedarik zinciri yönetiminde tesis yeri seçimi problemlerinde de başarıyla uygulanabileceğini göstermiştir.

Partıcle Swarm Optımızatıon Technıque And An Applıcatıon In Supply Chaın Management

A new swarm intelligence based clustering analysis method for facility location – allocation problems in supply chain management is presented in this study. Swarm intelligence is a heuristic method which is successfully applied to hard optimization problems. Algorithm is inspired by behaviors of social beings like fish schools, bird flocking, ant colonies, termites and bees. Behaviors in the swarm are modeled by individuals who have two main characteristics, namely position and velocity, in the hyperspace. This individuals remember their best previous position and at the same time shares knowledge of their positions among each other. At each

iteration, these individuals adjust their position and velocity vector by considering their current position and velocity, their memory and mentioned shared knowledge.

This new solution approach alters behaviors of particles in the swarm and neighborhood structure so that multiple focal particles are defined which reflects cluster centers. Clustering based facility location-allocation problems are solved using this new clustering approach. Comparisons are made on test problems between proposed focal particle based algorithm and other well known clustering analysis algorithms.

Results indicate that the new clustering algorithm is performed well against other well-known clustering algorithms and successfully applied in facility location-allocation problems in supply chain management context.

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Ali AYDIN Muhammed

Danışmanlar : Doç. Dr. A.Halim ZAİM, Prof. Dr. Tülin ATMACAAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. A.Halim ZAİM

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Doç. Dr. Sabri ARIK Prof. Dr. İlhami YAVUZ Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Optik Çoğuşma Anahtarlamalı Sistemlerin Analizi

İnternetin hızlı genişlemesi ve çoklu ortam bilgisi için artan talep şiddetle mevcut bilgisayar ve telekomünikasyon ağları limitlerini zorlamaktadır. Büyüyen bant genişliği gereklerini desteklemek için yüksek kapasiteli ağlar olan optik ağlar, mevcut bilgisayar ağlarında görülen birçok problemin çözümüne olanak tanır (Bant genişliği vs. gibi) ve çok yüksek bir kapasite sağlamasının yanı sıra, çeşitli hizmetlerin desteklendiği ortak bir ağ alt yapısı da sağlar. Ayrıca optik ağlarda, bant genişliği esnek bir yapıda ihtiyaca göre ayarlanabilir. Bant genişliği gereksinimleri söz konusu olduğunda temelde üç çözüm ortaya çıkmaktadır. WR(Wavelength Routing-Dalgaboyu Yönlendirme), OPS(Optical Packet Switching-Optik Paket Anahtarlama) ve OBS(Optical Burst Switching-Optik Çoğuşma Anahtarlama)’dir.

Bu çalışma kapsamında ilk olarak OBS üzerinde durulmuş ve mevcut OBS rezervasyon yöntemleri incelenmiştir. Bu rezervasyon yöntemleri, Just in Time(JIT), Just Enough Time(JET) ve Horizon’dur. Tez çalışmasında mevcut rezervasyon yöntemlerine alternatif olarak trafik servis sınıflarını göz önünde bulunduracak şekilde yeni bir öncelikli kanal zamanlama algoritması (Preemptive Channel Scheduling Algorithm-PCSA) önerilmiştir. OBS ağlarda servis kalitesinin(QoS) sağlanması temel problemlerden biridir. Bu çalışmada QoS konusu iki açıdan ele alınmıştır. Bunlar; kenar düğümlerdeki QoS mekanizması ve çekirdek düğümlerdeki QoS mekanizmasıdır. Çekirdek düğümlerdeki QoS için mevcut dalgaboyu gruplandırma yöntemlerine alternatif olarak farklı dalgaboyu gruplama yöntemleri ve bilgilendirme paket bırakma yöntemleri önerilmiştir. Rezervasyon yöntemlerinin karşılaştırılması farklı topolojiler ve servis kalitesine göre farklı trafik servis sınıfları göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmiştir. Performans kriterleri olarak byte düşme oranları, uçtan uca gecikme süreleri ve hizmet erişim gecikme zamanları alınmıştır. Trafik üretici olarak 2 durumlu Markov Moduleted Poisson Process(MMPP) ve özbenzer(selfsimilar) trafik üreteci kullanılmış ve simülasyon çalışmaları NS2 Ağ simülatörü üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Yapılan çalışmalar sonucunda mevcut OBS rezervasyon yöntemlerinden JET’in en iyi performansı verdiği gözlemlenmiştir. JET ile yeni önerilen algoritma PCSA’nın karşılaştırlmasında ise PCSA genel başarım açısından daha iyi sonuçlar vermiştir. Simülasyon çalışmalarında JET kanal zamanlama algoritması üzerinde optik çoğuşma oluşturma yöntemlerinin başarımı incelenerek çoğuşma oluşturma yöntemlerinin başarım üzerinde etkisi gösterilmiştir. İdeal zaman eşik değeri ve maksimum çoğuşma eşik değeri değerleri aynı anda kullanılarak en iyi sonuçların elde edilebileceği simülasyon çalışmaları ile gösterilmiştir.

Çalışma kapsamında OBS(JET) ile OPS’in karşılaştırılması tekli ve çoklu servis sınıfları kullanılarak aynı simülasyon parametreleri ve aynı topolojiler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, hem tek servis sınıflı hem de çok servis sınıflı ağlarda OPS, düşük trafik yoğunluklarında OBS(JET)’den daha iyi çıkmıştır. Yüksek trafik yoğunluklarında ise tek servis sınıflı ağlarda ve düşük öncelikli servis sınıflarında OBS(JET), OPS’den daha iyi çıkmıştır. Bu tez çalışmasında, ileride anahtarlama teknolojilerinden OBS veya OPS teknolojilerinin hangisinin kullanılması gerekliliğinin ağın trafik yoğunluklarına, topolojinin durumuna ve trafik önceliğine bağlı olarak değiştiği gösterilmiştir.

Tez çalışmasının son bölümünde çalışmayla ilgili sonuç değerlendirmeleri ve yeni çalışmaların neler olabileceği konusunda bilgiler verilmiştir.

  

Analysis of Optical Burst Switching Systems

Rapid growth of Internet and demand on multimedia environments enforce the limits of computer and telecommunication networks. Optical networks lead to many solutions such as meeting bandwidth requirements on existing computer networks. Besides providing very high capacity, they also provide a common network infrastructure that supports different services. Also, in optical networks, bandwidth can be adjusted on demand. Accordingly, three solutions are mainly becoming appealing: WR (Wavelength Routing), OPS (Optical Packet Switching) and OBS (Optical Burst Switching).

In this study’s scope, firstly OBS and existing OBS reservation techniques are examined. These reservation techniques are Just in Time(JIT), Just Enough Time(JET) and Horizon. In this thesis, a new channel scheduling algorithm (Preemptive Channel Scheduling Algorithm-PCSA), which is considering traffic service classes, is proposed as an alternative to existing reservation techniques. Providing quality of service (QoS) is one of the main problems in OBS networks. In this study QoS is examined in two ways. These are QoS mechanism in edge nodes and QoS mechanism in core nodes. For QoS in core nodes, new wavelength grouping and packet release techniques are proposed as alternative to existing wavelength grouping techniques. The comparison of reservation techniques is implemented considering different topologies and different traffic service classes for QoS. Byte drop rates, end to end delays and access delays are considered as performance criteria. 2-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP) and self similar traffic generator are used as traffic generators and the study is implemented on NS2 Network Simulation platform.

According to our simulation results, we observed that JET gives the best performance results among OBS reservation techniques. While comparing JET and our new algorithm PCSA, PCSA gives better results. In simulations, the success of optical burst creation mechanisms for JET channel scheduling algorithm has been studied and the effects of these burst creation mechanisms have been examined. The ideal time threshold and maximum burst threshold values have been used at the same time and the best results have been obtained by simulation tests.

The comparison of OBS(JET) and OPS also implemented with same simulation parameters and on same topologies with considering mono-service and multi-service classes. According to the simulation results, we have seen that in both mono-service and multi-service networks, OPS is better than OBS under low traffic loads and OBS is better than OPS in mono-service networks and low priority service classes under high traffic loads. In this study, we have shown that choosing one of these two switching technologies (OPS or OBS) in the future depends on the traffic load and the topology of network, together with the considered service differentiation scheme.

The last section of this thesis includes conclusion about the results and possible subjects to study in future.

Özbey Selami Recep

Danışman :Prof. Dr. A. Halim ZAİMAnabilim Dalı :Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. A. Halim ZAİM

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN Prof. Dr. Sabri ARIK Prof. Dr. İlhami YAVUZ

Heterojen Trafik Altında Leo Uydu Sistemlerinin Performans Analizi

Kablosuz ağ temelli karasal haberleşme servisleri küçük coğrafi alanlarda telekomünikasyon servislerine olanak sağlamaktadır. Alçak yörünge uydu sistemleri hücresel sistemlerin bir tamamlayıcısı olmakla beraber küçük olması, düşük maliyeti ve yeryüzüne yakın oluşundan dolayı birçok avantajı bulunmaktadır. Alçak yörünge uyduları ile dünyayı kapsamak için çok fazla uyduya ihtiyaç duyulmaktadır ve bunun sonucunda ortaya çok fazla üst üste binmiş hücreler çıkmaktadır. Alçak yörünge yeryüzünden 2000 km. kadar yükseklikteki mesafe için tanımlanmaktadır. Genel tanımlama olarak yeryüzünden 160 - 2000 km.'ler arası mesafeyi kapsar.

LEO uydu sistemleri üzerinde sürekli ve kesintisiz bir haberleşme sağlama isteniyorsa kullanılacak yol için gerekli kaynak ve hedef noktaların belirli olması gerekir. LEO uydu sistemlerinin yüksek derecedeki dinamik yapısı dolayısıyla çağrı süresince bir veya birden fazla kanal değiştirimine gereksinim duyulmaktadır. Bu nedenle çağrı el değiştirme işlemi uydu ağlarındaki temel işlerden bir tanesidir. Günümüzde mevcut çok sayıda çağrı el değiştirme yöntemi bulunmaktadır.

Uydu kanal kapasitesinin sınırlı band genişliğinden dolayı kaynaklar, değişik zamanlarda farklı çağrı sürelerine sahip çok sayıda kanal isteğinde bulunan kullanıcı tarafından kulanılmaktadır. Bu nedenle devam eden çağrılar ile yeni gelen çağrılar arasında adaletli bir band genişliği paylaşımına ihtiyaç vardır.

Sonuç olarak yeni çağrı kabulü, kaynak yönetimi ve çağrı el değiştirme işlemlerinin yönetimi önemli bir araştırma alanı haline gelmiştir. Bu yüzden kanal yönetim metotları, mevcut kaynakların kullanıcılar arasında adaletli bir şekilde dağıtılmasını garanti etmektedir.

Yüksek uydu hareket hızından dolayı alçak yörünge uydularının kapsama bölgeleri çok hızlı bir şekilde değişmektedir. Bundan dolayı sistem çok fazla çağrı el değiştirme işlemine maruz kalmaktadır.

Bu çalışmada Eşleştirme Rezervasyon Algoritması (MRA - Matching Reservation Algorithm) adı altında yeni bir algoritma önerilmektedir. Yeni algoritmanın amacı uydu sistemlerindeki haberleşme işlemleri sırasında çağrı el değiştirme işlemlerinin daha iyi yönetilmesi, yeni çağrı bloke oranının düşürülmesi ve başarılı olarak sonlandırılmış çağrı sayısının artırılmasıdır. Bu çalışma kapsamında öncelikli olarak kanal tahsis etme ve rezervasyon yapma teknikleri incelenmiştir. Bu teknikler Garantili El Değiştirme (Guaranteed Handover - GH), Koruyucu Kanal Yöntemi

(Guard Channel - GC), Zaman Temelli Kanal Rezervasyon Yöntemi (Time-based Channel Reservation - TCRA) vb. gibi yöntemlerdir. Geliştirmiş olduğumuz MRA yönteminin performansı hem simülasyon hem de analitik olarak incelenmiş olup Garantili El Değiştirme (Guaranteed Handover - GH) ve Koruyucu Kanal Yöntemi (Guard Channel - GC) yöntemleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar yeni çağrı bloke olma olasılığı, çağrı zorunlu bloke olma olasılığı, kaynak kullanımı gibi başlıklar altında incelenmiştir.

Performance Analysis Of Leo Satellite Systems Unde Heterogenous Traffic

The terrestrial wireless networks-based communication services provide telecommunication services within a small geographical area. The Low Earth Orbit satellite system complements the cellular systems and is based on the use of small, low-cost satellites orbiting at a low altitude around the Earth. Covering the whole Earth surface requires many satellites, each supporting a large number of overlapping cells. A

Low Earth Orbit (LEO) is defined as the area extending from the Earth surface up to an altitude of 2,000 km. The commonly accepted definition for LEO is between 160 - 2000 km above the Earth surface.

In order to support continuous communication over a LEO satellite system, a path is determined between a source and destination end points. Due to the highly dynamic nature of the LEO satellite systems, one or more links need to be changed during the call duration. Therefore, handovers may be required for satellite networking. There are several handover methods in satellite networks.

Limited bandwidth of the satellite channel capacity must be shared by a number of users requesting the channel at different time and for variable call durations. Therefore we need fair sharing of bandwidth between ongoing connections and new connections. As a result new call admission, resource management and handoff management are becoming important areas of research. Channel management methods aim to guarantee the fair distribution of the resources available among the users.

Due to the high satellite velocity when placed in low orbits the satellite coverage areas change frequently and these systems face an important number of handover operations.

We propose a new channel reservation mechanism called Matching Reservation Algorithm (MRA). The aim of this method are to handle the handover issue, reducing the new call dropping rate and increasing the successful handover rate simultaneously in low earth orbit satellite networks. In this study’s scope, firstly channel allocation and reservation techniques are examined. These techniques are Guaranteed Handover(GH), Guard Channel(GC), Time-based Channel Reservation (TCRA)and etc. The performance of MRA is examined by both simulations and analytically and compared with Guaranteed Handover and Guard Channel algorithms. The results show the behaviour of the schemes and their performance in terms of new call and handover blocking probabilities.

ENSARİ Tolga

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU Doç. Dr. A.Halim ZAİM Doç. Dr. Müştak Erhan YALÇIN

Gecikmesi Zamanla Değişen Yapay Sinir Ağlarının Kararlılık Analizi

Bu tez çalışmasında, gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağlarının dinamik davranışları ve kararlılık kriterleri incelenmiş, denge noktasının varlığını, tekliğini, global asimtotik kararlılığını ve üstel kararlılığını sağlayan yeni koşullar elde edilmiştir. Gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağlarının denge noktasının tekliği ve asimtotik kararlılığını sağlayacak yeni kararlılık koşullarının parametreler üzerindeki genel kısıtlamaları oldukça esnek tutulmaya çalışılmıştır. Bu kararlılık koşulları, tanımlanan yeni Lyapunov fonksiyonlarınınLyapunov yaklaşımıyla test edilerek elde edilmiştir.

Kullanılan yapay sinir ağı modeli için bağlantı matrislerinin simetrik olmadıkları varsayılmıştır. Kullanılan nöron aktivasyon fonksiyonlarının sınırlı, kesin artan ve türevi alınabilen gibi literatürde sıkça varsayılan özellikler, bu tez çalışmasında göz önüne alınmamış ve daha genel aktivasyon fonksiyonları kullanılmıştır.

Gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağları için elde edilen sonuçların özgünlüğünü göstermek için, bu sonuçlar daha önce literatürde elde edilmiş olan diğer kararlılık kriterleri ile ayrıntılı olarak karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar,hem teorik hem de uygulamalı örnekler verilerek, bu çalışmada elde edilen sonuçların birçok durumda daha önceki sonuçlara göre daha avantajlı olduğunu göstermektedir.

Stability Analysis of Neural Networks With Time Varying Delays

In this thesis, we present some sufficient conditions for the existence, uniqueness and global asymptotic and exponential stability of the equilibrium point for neural networks withconstant and time varying delays. Some of these stability conditions are derived by employing new Lyapunov functionals. The obtained results establish different relationships between thenetwork parameters of the neural system depending or independing on the delay parameters.

In obtaining the stability conditions, the restrictions on the network parameters are very much relaxed. We do not use the symmetry condition on the interconnection matrices. We also do not assume the boundedness and strictly increasingness of the functions.

In order to show the novelty of our results, we compare our results with the previous stability results derived in the literature. On the other hand, to prove the effectiveness of results we give some numerical examples together with the simulation results.

KARABİBER FethullahDanışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU Doç. Dr. A. Halim ZAİM Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Doç. Dr. M. Erhan YALÇIN

Analog Hücresel Sinir Ağı İşlemcisi Kullanarak Gerçek Zamanlı Görüntü İşleme Uygulamaları

Bu tez kapsamında yapısında analog işlemci bulunan Bi-i Hücresel ve Eye-RIS görü sistemleri incelenerek bu sistemler üzerinde görüntü işleme uygulamaları geliştirilmiştir. Bi-i Hücresel görü sisteminde, Hücresel Sinir Ağları (HSA) tabanlı ACE16k olarak isimlendirilen bir analog işlemci vardır. Eye-RIS analog görü sistemi ise Q-Eye olarak isimlendirilen bir analog işlemciye sahiptir. Bu iki sistem gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamaları gerçekleştirmek için tasarlanan hızlı, kompakt ve bağımsız görüntü işleme sistemleridir.

Bu tez çalışmasında Bi-i Hücresel görü sistemi üzerinde gradyan eşikleme kenar belirleme, hareketli nesne sayma ve yeni bir bölütleme algoritması olmak üzere üç farklı görüntü işleme uygulaması için donanıma özel algoritma tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, HSA tabanlı ve gradyan eşikleme yöntemini kullanan bir kenar belirleme algoritması ACE16k işlemcisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar görsel açıdan gradyan eşikleme kenar belirleme algoritmasının en çok bilinen ve kullanılan kenar belirleme algoritmalarından biri olan Sobel kadar iyi sonuçlar verdiğini göstermekle birlikte zamanlama açısından gradyan eşikleme algoritmasının üstünlüğünü göstermiştir. Daha sonra bölütleme, hareket algılama ve özellik çıkarma teknikleri kullanılarak görüntü içindeki hareketli nesnelerin sayısını hesaplayan hareketli nesne sayma algoritması gerçeklenmiştir. Son olarak, IPOT olarak isimlendirilen ikili pencere operatörleri tabanlı yeni bir bölütleme algoritması gerçeklenmiştir. Literatürde önerilen iki farklı HSA tabanlı bölütleme algoritmaları ile karşılaştırılarak önerilen IPOT bölütleme algoritmasının etkinliği gösterilmiştir.

Eye-RIS görü sistemi üzerinde ise yeni bir hareketli hedefi takip etme algoritması gerçekleştirilmiştir. Bu algoritma bir robot üzerine yerleştirilen Eye-RIS sistemi kullanılarak test edildi. Test sonucunda üzerinde Eye-RIS sistemi olan robotun rastgele hareket eden bir başka robotu takip ettiği gözlemlenmiştir.

Önerilen algoritmaların analog sistemler üzerinde gerçekleştirilerek elde edilen deneysel sonuçlar bu sistemlerin gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamaları geliştirmek için çok uygun bir platform olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte deneysel sonuçlar geliştirilen kenar belirleme, hareketli nesne sayma, bölütleme ve hareketli hedefi takip etme algoritmalarının etkinliğini de ispatlamıştır.   

Real Tıme Image Processıng Applıcatıons Usıng Analog Cellular Neural Network Processor

In this thesis, Bi-i Cellular and Eye-RIS vision systems are examined and some image processing applications are implemented on them. Bi-i Cellular vision system has an analog processor based on Cellular Neural Network (CNN) and named as ACE16k. Eye-RIS vision system has an analog processor named as Q-Eye. Bi-i and Eye-RIS vision systems are speed, compact and standalone vision systems to implement real-time image processing applications.

In the thesis, three different image processing applications which are gradient threshold edge detection, moving object counting and a new segmentation algorithm are designed and implemented on Bi-i Cellular vision system. Firstly, a CNN based edge detection algorithm using gradient threshold method is implemented on ACE16k microprocessor. Experimental results show that Gradient threshold edge detection algorithm has almost same performance as Sobel which is one of the most known and used edge detection algorithms as regards to visual analysis. However, gradient threshold edge detection is faster than Sobel as regards to execution time. Then, a moving object counting algorithm is implemented. In this algorithm, the objects in the image are counted using segmentation, motion detection and feature extraction methods. The last implemented application on Bi-i Cellular vision system is a new segmentation algorithm based on dual window operators and named IPOT. In order to evaluate the performance of the IPOT segmentation algorithm, two different CNN based segmentation algorithms proposed in the literature are implemented and compared with IPOT segmentation algorithm.

A new target tracking algorithm is implemented on Eye-RIS vision system. This algorithm is tested using a robot with Eye-RIS vision system. According to test results, a robot with Eye-RIS system can track a randomly moving robot.

Experimental results obtained by implementing the proposed algorithms on the analog systems shows that these systems are very qualified platform to develop real time image processing applications. However, experimental results prove the efficiency of the implemented edge detection, moving object counting, segmentation and moving target tracking algorithms. SEVGEN Selçuk

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU

Doç. Dr. A. Halim ZAİM Doç. Dr. Serdar ÖZOĞUZ

Hücresel Sinir Ağları İçin Kararlı Şablon Tasarımı Ve Görüntü İşleme Uygulamaları

Bu tez çalışmasında bir HSA çok fonksiyonlu makineyi içinde barındıran Bi-i Hücresel görü sistemi incelenmiş ve bu sistem üzerinde çalışan IAŞT (Iterative Annealing ile Şablon Tasarımı) olarak adlandırılmış şablon tasarımı gerçekleştiren bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılımın geliştirilmesi ve şablonların tasarlanması için Iterative Annealing optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. Geliştirilen yazılımın verdiği sonuçların doğruluğu kenar belirleme işlemi ile test edilmiştir. İkili ve gri seviyeli görüntüler üzerinde kenar belirleyebilen şablonlar eğitilmiştir. Daha sonra ACE16k yongası üzerinde çalışabilecek köşe belirleme şablonu eğitilmesi işlemi yapılmıştır. İç bükey ve dış bükey köşeleri ayrı ayrı bulabilen şablonlar eğitilmiştir. Geliştirilen yazılım, köşe belirleme işlemi aracılığıyla bir diğer şablon tasarım yazılımı olan CNNOPT ve HSA tabanlı olmayan iki adet köşe belirleme yöntemi ile karşılaştırılmıştır (Harris, He ve Yung). Karşılaştırma örnek görüntüler üzerinde köşe belirleme sonuçlarına ve işlem zamanlarına göre yapılmıştır.

Ayrıca tez çalışmasında, Ace16k yongası üzerinde çalışan bir nesne sayma uygulaması gerçekleştirilmiştir. Gri seviyeli giriş görüntüleri içinde bulunan nesneleri sayan bu uygulama öncelikle görüntüleri ikili hale çevirmekte, görüntü içindeki gürültüleri temizlemekte ve sonrasında nesneleri dörtgene tamamlayıp, IAŞT yazılımı ile eğitilmiş olan sol-üst köşe bulma şablonu kullanılarak her bir nesne bir nokta ile

gösterilebilecek hale getirmektedir. Bu noktaların sayılmasıyla verilen görüntüdeki nesne sayısı bulunmaktadır. Uygulama hem DSP hem de MATLAB üzerine uygulanarak yürütme zamanları karşılaştırılmıştır.

Bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar ve yapılan uygulamalar gerçek zamanlı işlem yapabilen analog HSA çok fonksiyonlu makinenin etkinliğini göstermektedir. İçinde HSA çok fonksiyonlu makine bulunan Bi-i Hücresel görü sistemi görüntü işleme konusunda oldukça yüksek performans göstermektedir. Şablon kullanarak köşe belirleme işlemini HSA tabanlı olmayan yöntemlere göre 100 kat ve nesne sayma işleminin de MATLAB ortamına göre 60 kat daha hızlı yapabilmesi, ACE16k sisteminin görüntü işleme konusunda çok uygun bir platform olduğunu ve daha kapsamlı uygulamaların da rahatlıkla gerçekleştirilebileceğini göstermektedir.

   Stable Template Design For Cellular Neural Networks With Applications To Image Processing

In this thesis, Bi-i Cellular Vision System including a CNN-UM is examined and a template design software is developed on this system. Iterative Annealing optimisation method is used during development of the software and design of templates. Corner detection is used to test the accuracy of outputs of the software. Edge detection templates are trained on binary and grey level images. Then, corner detection template training is realized on ACE16k chip. Concav and convex corner detection templates are obtained. Developed software is compared with an another CNN based template training software called CNNOPT and two non-CNN based corner detection methods (Harris, He and Yung). Execution times and outputs of corner detection process are used for this comparison.

Besides, an object counting algorithm working on ACE16k chip is realized. This algorithm counts objects in grey level input images. Firstly, grey level images are converted to binary form and noises on the binary image are eliminated. Then, objects are transformed into rectangular shaped ones and each object is represented by one pixel using North-West corner detection template trained with developed software. Number of objects in an input image are calculated by counting these pixels. Execution times are compared by implementing the software on DSP and also on MATLAB.

Obtained results and developed applications show the efficiency of real-time working CNN-UM. Bi-i cellular vision system has a great performance in image processing tasks. Corner detection by using template is 100 times faster than non CNN based methods and object counting on ACE16k is 60 times faster than its simulation on MATLAB. These results indicate that ACE16k is a suitable platform for image processing and that it can realize more complex applications.

YÜCEL DEMİREL Eylem

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. İlhami YAVUZ Prof. Dr. Serdar ÖZOĞUZ Doç. Dr. A. Halim ZAİM

Gecikmeli Yapay Sinir Ağlarının Kararlılık Analizi İçin Genel Bir Yaklaşım

Bu tez çalışmasında, ayrık zaman gecikmeli sürekli-zamanlı ve çoklu zaman gecikmeli yapay sinir ağlarının global robust yakınsama özelliklerinin bir analizi yapılmıştır.

Yapay sinir ağlarında denge noktasının varlığı, tekliği ve kararlılığı oldukça önemlidir. Bu yönde yapılan çalışmalarda, farklı yapay sinir ağı modelleri için, üstel kararlı, robust kararlı, kesin kararlı gibi çeşitli kararlılık türleri incelenmektedir. Bu tez çalışmasında Hopfield tipi yapay sinir ağı modelinin denge noktasının varlık, teklik ve kararlılık analizi yapılmıştır.

Yapay sinir ağlarının donanımsal uygulamalarında, elektronik devreler gerçeklenirken kullanılan elektronik bileşenlerin toleranslarından dolayı sistemin ağ parametrelerinde bazı değişiklikler meydana gelebilir. Bu gibi durumlarda yapay sinir ağının kararlılık özelliklerinin parametre değerlerindeki bu küçük sapmalardan etkilenmemesi istenir. Başka bir deyişle bu uygulamalarda kullanılan yapay sinir ağı, global robust kararlı olmalıdır.

Çalışmamızda, uygun Lyapunov fonksiyonları kullanarak, denge noktasının varlığı, tekliği ve global asimtotik kararlılığı için bazı yeterli koşullar elde edilmiştir. Elde edilen sonuçların sistemin ağ parametreleri türünden ifade edilmesi, bu sonuçların kolaylıkla doğrulanabilmesini sağlamaktadır. Sonuçlarımızı literatürde

var olan ilgili sonuçlarla karşılaştırmak için bazı örnekler verilmiştir. Bu karşılaştırma, bizim sonuçlarımızın gecikmeli yapay sinir ağları için bir takım yeni robust kararlılık kriterleri belirlediğini ispatlamaktadır. Son olarak sonuçların özgünlüğü, bilgisayar uygulamaları verilerek desteklenmiştir.

 A General Framework For Stability Analysis Of Delayed Neural Networks

In this thesis, global robust convergence properties of continuous-time neural networks with discrete

time delays and multiple time delays are analysed.Existence, uniqueness and the stability of equilibrium point of neural networks are very important. In

published studies for this research area, various stability types, such as exponential stability, robust stability, absolute stability are investigated for different neural network models. In this thesis existence, uniqueness and stability analysis of equilibrium point of Hopfield type neural networks are made.

In hardware implementation of neural networks, two main parameters might have impact on the equilibrium and stability properties of neural networks which are time delays occuring during the processing and transmission of the signals and deviations in the network parameters due to the tolerances of electronic components employed in the design. Such parameter uncertainties may result in instability and poor performance of the neural networks. To avoid this situation, the neural network must be global robust stable.

By employing suitable Lyapunov functionals, some sufficient conditions for the existence, uniqueness and global asymptotic stability of the equilibrium point are derived in this study. The conditions can be easily verified as they can be expressed in terms of the network parameters only. Some numerical examples are also given to compare our results with previous robust stability results derived in the literature. This comparison proved to establish a new set of robust stability criteria for delayed neural networks. Finally, the results obtained are supported by giving computer applications.

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÖZÇELEP Beril Zeren

Danışman : Prof. Dr. Semiha ARAYICIAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Semiha ARAYICI

Prof. Dr. Bülent KESKİNLER Prof. Dr. Nilgün BALKAYA Prof. Dr. Esma TÜTEM Prof. Dr. Orhan İNCE

Kağıt Endüstrisi Atıksularının Membran Prosesleriyle İleri Arıtımı

Bu çalışmada, biyolojik olarak arıtılmış kağıt endüstrisi atıksuyunun nanofiltrasyon esaslı bir membran prosesi ile ileri arıtılarak geri kazanılması amaçlanmıştır. Membranlarda meydana gelen akı kayıplarının nedenleri araştırılarak filtrasyon koşullarının süzüntü kalitesi ve membran kirlenmesi üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Arıtımın ilk aşaması için en uygun membran prosesin belirlenmesine yönelik olarak membran seçimi çalışması yapılmıştır. Bunun için membran performansı (kirletici madde giderim verimleri) ve membran kirlenmesi (akı kayıpları, temas açısı ölçümleri, gözenek tıkanması modelleri) birlikte değerlendirilmiştir.

Seçilen iki membran (FM UP005 ve FM NP010) için pH, sıcaklık, basınç ve VRF gibi filtrasyon koşullarının giderim ve kirlenme mekanizması üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deneylerde Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak uygun filtrasyon koşulları belirlenmiştir. Belirlenen uygun filtrasyon koşulları altında membranların performansı ve membranlarda meydana gelen kirlenme oluşturulan model denklem yardımıyla hesaplanmıştır. Ayrıca ANOVA analizi yapılarak istatistiksel olarak etkili ve etkisiz filtrasyon koşulları ve etki düzeyleri tespit edilmiştir. Kirlenmeden kaynaklanan akı kaybında en etkili faktörün FM UP005 membranı için atıksuyun pH değeri olduğu, FM NP010 membranı için ise membrana uygulanan basınç değeri olduğu belirlenmiştir. Membranlarda meydana gelen kirlenme mekanizmasının belirlenmesinde ayrıca AFM ve SEM ölçümlerinden de yararlanılmıştır. Elde edilen sonuçlar göz önüne alınarak arıtımın ilk aşamasında kullanılacak olan membran türü (FM NP010) ve uygun filtrasyon koşulu (pH=10; T=250C; ΔP=12 bar; VRF=4) belirlenmiştir. Bu koşullar altında %91 KOİ, %97 SAK254, %92 toplam sertlik, %53 klorür, %98 sülfat ve %58 iletkenlik giderimi elde edilmiştir. Uygun filtrasyon koşullarının belirlenmesiyle kirlenmeden kaynaklanan akı kaybı %11’e düşürülmüştür. Arıtımın ikinci aşamasında, birinci aşamada elde edilen kompozit süzüntü farklı basınçlar altında düşük MWCO değerine sahip bir nanofiltrasyon membranından (FM NP030) geçirilmiştir. Proses suyu kalitesinde süzüntünün elde edildiği basınç değeri 28 bar olarak belirlenmiştir. Ayrıca membranda meydana gelen akı kayıpları da değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonunda arıtımın her iki aşamasında kullanılan membranlara aynı miktarda ve aynı kalitede atıksu gelmesi durumunda giderim verimlerinde ve akı kayıplarında meydana gelebilecek değişimler de araştırılmıştır. Ayrıca bu membranlara kimyasal temizleme işlemi uygulanarak akı önemli bir miktarda geri kazanılmıştır (%94-%98). Deneysel çalışmalar sonucunda iki adımlı nanofiltrasyon prosesi (FM NP010+FM NP030) ile biyolojik olarak arıtılmış kağıt atıksuyundan proses suyu elde edilebileceği ortaya konulmuştur.

Advanced Treatment of Pulp and Paper Mill Wastewaters by Membrane Processes

In this study, recovery of biologically treated pulp and paper mill wastewater by using the nanofiltration based advanced treatment scheme, was aimed. The reasons of flux declines were investigated and the effect of filtration conditions on the permeate quality and membrane fouling were examined.

Membrane screening study was performed to determine the suitable membrane process for first step of treatment scheme. For this purpose, membrane performance (pollutant removal efficiencies) and membrane fouling (flux declines, contact angle measurements, pore plugging models) were evaluated together. For the screened two membranes, the effects of filtration conditions such as pH, temperature, transmembrane pressure and VRF on the removal and fouling mechanisms of the membranes were investigated. Optimum filtration conditions were determined by using Taguchi experimental design method. The membrane performance and membrane fouling were calculated by using the model equation, under the determined optimum filtration conditions. Also, ANOVA was performed to see whether the filtration conditions were statistically significant or not and to determine the effect levels. pH value of wastewater was found to be the most important factor for FM UP005 while transmembrane pressure was found to be the most important factor for FM NP010 on the flux decline caused by membrane fouling. Membrane fouling was also evaluated with AFM and SEM measurements. The membrane type (FM NP010) and optimum filtration condition (pH=10; T=250C; ΔP=12 bars; VRF=4) for the first step of treatment were determined by considering the experimental results. Under these conditions, 91% COD, 97% SAC254, 92% total hardness, 53% chloride, 98% sulphate and 58% conductivity removal were obtained. The flux decline caused by membrane fouling was decreased to 11% with determining optimum filtration conditions. At the second step of the treatment, the permeate obtained from the first step was treated by using a tight nanofiltration membrane (FM NP030) under different transmembrane pressure. Transmembrane pressure value which provides permeate quality like process water was determined as 28 bars. In addition, flux declines were evaluated. Finally, the differences in the removal efficiency and flux decline of the membranes which are used for the first and second steps of the treatment were investigated in the case of wastewater treatment with the same volume and quality. Also, flux recovery was obtained at high rates with chemical

cleaning procedure (94%-98%). In this study, it was shown that the process water could be obtained from the biologically treated pulp and paper mill wastewater by using the two steps nanofiltration process (FM NP010+FM NP030).

TEMİZSOY Arzu

Danışman :Prof. Dr. Semiha ARAYICIAnabilim Dalı :Çevre Mühendisliği Mezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Semiha ARAYICI

Prof. Dr. Nilgün BALKAYA Prof. Dr. Orhan İNCE Prof. Dr. Seval SÖZEN Prof. Dr. Ayşen ERDİNÇLER

Anaerobik Ön Arıtılmış Evsel Atıksulardan Ardışık Kesikli Reaktörde Besin Maddesi Giderimi

Bu çalışmanın amacı; katı maddesi bir fermentasyon tankında asitleştirilen evsel atıksulardan Ardışık Kesikli Reaktör (AKR)’de Eş zamanlı Nitrifikasyon Denitrifikasyon ve Fosfor Giderimi (ENDFG) prosesi ile biyolojik nütrient gideriminin incelenmesidir.

Evsel atıksular düşük konsantrasyonlarda organik madde içermelerine rağmen, azot ve fosfor parametreleri açısından zengin atıksulardır. Deşarj edildikleri göl, akarsu, deniz gibi alıcı ortamlarda özellikle ötrofikasyona yol açmalarıyla çevre açısından ciddi bir sorun oluşturmaktadırlar. Atıksulardan nütrient giderimi, biyolojik ve/veya kimyasal arıtma prosesleri uygulamalarıyla yapılabilmektedir. Biyolojik metotlar; kimyasal madde kullanımında, çamur üretiminde, işletme maliyetlerinde, çamur bertarafında ve havalandırma gereksinimlerinde sağladıkları ekonomik avantajlardan dolayı, pratikte en çok tercih edilen metotlardır. Evsel atıksu gibi kirletici yükü düşük ancak miktarca fazla olan atıksuların yapısında biyolojik nütrient giderimi için yeterli organik karbon kaynağının bulunmadığı ve ilave karbon kaynağına gereksinim duyulduğu bilinmektedir.

Bu nedenle bu çalışmada biyolojik nütrient giderimi için gerekli karbon, atıksuyun içinde bulunan askıda katı maddenin asitleştirilmesinden sağlanmıştır. Bu amaçla biyolojik nütrient gideriminden önce bir asitleştirme tankı kullanılmıştır.

Çalışmada Bahçeşehir Evsel Atıksu Arıtma Tesisi girişinden alınan atıksular kullanılmıştır. Toplam KOİ konsantrasyonu 500 mg/L, AKM konsantrasyonu 277 mg/L, NH4-N konsantrasyonu 18 mg/L ve PO4-P konsantrasyonu 9 mg/L olan atıksu orta kuvvette atıksu karakteri göstermektedir. Evsel atıksular ile yapılan asitleştirme çalışmaları aşı çamuru tipine göre üç aşamada yürütülmüştür. Birinci aşamada, Ataköy Evsel atıksu Arıtma Tesisi Çamur Çürütücüsü’nden alınan çamur döngü süresi 8 ve 4 saat şartlarında işletilmiştir. İkinci aşamada, bir gıda endüstrisi atıksularının havasız çamur yataklı reaktörde arıtıldığı granül çamur ile işletmeye alınmıştır. 500 mg KOİ/L atıksuyla beslenen reaktörde F/M oranının 0,5-0,6 g UAKM/ g KOİ.gün aralığında kalması için sistemden her gün çamur atılarak biyokütle konsantrasyonu ayarlanmıştır. Üçüncü aşamada ise reaktöre bir aşılama yapılmadan, atıksudan gelen askıda katı maddenin reaktörde birikmesi ile biyokütle oluşturulmuştur. 12 saatlik 2 çevrimde işletilen sistem; doldurma 60 dk, reaksiyon 590 dk, çöktürme 60, boşaltma 10 dk şartlarına sahiptir. Alıştırma döneminde 23 gün boyunca %50 atıksu ve %50 glikoz çözeltisiyle ortalama toplam KOİ’ si 1200 mg/L olacak şekilde beslenmiştir. Granül çamurla işletilen sistemde % 24 hidroliz olma yüzdesi elde edilirken; aşılamasız reaktörde ortalama % 58 olarak hesaplanmıştır.

Asitleştirme tankı çıkış suları, düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında işletilen ENDFG prosesine verilerek azot ve fosfor giderimi izlenmiştir. 8 saatlik bir döngü süresiyle işletilen ardışık kesikli reaktör anoksik/anaerobik/aerobik periyotlardan oluşmaktadır. Nütrient giderimi yapılan bu reaktörde ise çözünmüş oksijen konsantrasyonu nitrit üstünden fosfor gideriminin sağlanması açısından kademeli olarak azaltılarak sırasıyla 0,5-0,6 mg O2/L; 0,38-0,48 mg O2/L ve 0,28-0,38 mg O2/L kontrol aralıklarında çalışılmıştır. Bu şekilde düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında Nitrobacter’ lerin ortamdan yıkanarak uzaklaştırılması, aktif çamur flok yapısında geniş bir anoksik bölge oluşturarak nitrit üstünden fosfor giderimi yapan DFDB’ lerin gelişiminin desteklenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın bu kısmında kararlı halde NH4-N ve PO4-P tamamen giderilmiştir. Ancak NOx-N konsantrasyonu istenen limitlere kadar indirilememiştir. Burada NOx-N’ in giderilmemesinin başlıca sebebi ENDFG prosesinde amaçlanan anoksik bölgenin arttırılarak fosfor gideriminin NOx-N üzerinden gerçekleştirilememesidir. Ayrıca anaerobik reaksiyonun sonunda ve aerobik periyodun başında gerçekleşen mineral (struvit) çökeleklerinin nitrifikasyonun etkisiyle meydana gelen muhtemel pH düşüşüyle çözünerek NOx-N oluşumuna katkısı olduğu düşünülmüştür. Ardışık kesikli reaktörde aerobik periyot sonuna bir anoksik faz ilave edilmesiyle, sistemde biriken NOx-N’ in tamamen giderilebileceği düşünülmektedir.  

Nutrıent Removal From Anaerobıcally Pre-Treated Domestıc Sewage By Sequencıng Batch Reactor

System

The aim of this study is to investigate the biological nutrient removal with acidified domestic wastewater by own suspended solids through the simultaneously nitrification, denitrification and phosphorus removal (SNDPR) process in sequential batch reactor (SBR).

Although the domestic wastewaters have a low organic carbon content, they are rich wastewaters in terms of the concentrations of nitrogen (N) and phosphorus (P). They are the key nutrients causing eutrophication in waterways. Thus, they cause very serious problems for environment. The nutrient removal process from wastewater could be achieved through the applications of biological and/or chemical treatment processes. The biological processes is the most preferred methods in practice in order to the best economic advantageous in terms of the use of chemical, the production of sludge, costs of the sludge removal and aerating. As domestic wastewaters have low polluting content, but they are more account. In addition, they have a lack of the sufficient organic carbon source.

The wastewater was used in this study was collected from the influent of Bahcesehir Biological Domestic Wastewater Treatment Plant. The wastewater with 500 mg.L-1 of COD, 277 mg.L-1 of SS, 18 mg.L-1 of NH4-N, and 9 mg.L-1 of PO4-P can be clasified as medium strength wastewater.

The acidification studies by were carried out in three stages depending on the type of seed sludge. In the first stage, the SBR was operated at cycle time of 8 and 4 h, respectively. The seed sludge was obtained from anaerobic sludge digester of Atakoy Domestic Wastewater Treatment Plant. The second stage was operated by granular sludge obtained from an up flow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) of a food industry. The F/M ratio varied from 0,5-0,6 g MLVSS/ g COD. day in the reactor with influent COD concentration of 500 mg.L-1. The biomass concentration was arranged by daily sludge wasting in the third stage of the acidification study. The biomass was developed by accumulating the suspended solids in the wastewater without seed sludge. The system was operated for 2 cycles corresponding 12 h per cycle. The feeding was introduced in to the reactor by pumping for 60 min, mixed 590 min, settled 60 min, and followed by 10 min decanted. The reactor was fed with 1200

mg.L-1 of COD by mixture of 50% of glucose and 50% of wastewater during 23 day of acclimation stage. The percentages of hydrolyses were calculated as % 24 and % 58, respectively.

The effluent of acidification tank was given to the SBR operated at low dissolved oxygen condition and the removal of nitrogen and phosphorous was monitored. The SBR with a cycle time of 8 h was composed of anoxic/anaerobic/aerobic periods. The removal of phorsphorus, was achieved by nitrite pathway while the dissolved oxygen concentration was gradually decreased to 0.5-0.6 mg O2.L-1, 0.38-0.48 mg O2.L-1 and 0.28-0.38 mg O2.L-1, respectively.

In this way, it was intended to be developed the denitrifing phosphorous accumulating organisms (DPAOs), while the nitrite oxidizing bacteria wash ot in the low dissolved oxygen concentrations. NH4-N and PO4-P were completly removed from the reactor. However, the concentration of NOx-N could not decreased to discharge limits. The reason of this case was thougth that it could not develope anoxic zone sufficiently. In addition, it was estimated that the increasing of NOx-N concentration may be occured by dissolving mineral complexes such as struvite. The accumulation of NOx-N may be avoided by addition an anoxic phase at the end of the aerobic period.

ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÇEKLİ Serap

Danışman : Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Anabilim Dalı : Elektrik-Elektronik Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN

Prof.Dr. Osman Nuri UÇAN Prof.Dr. Serhat ŞEKER Prof.Dr. Sıddık YARMAN

Prof.Dr. Mahmut ÜN

Telsiz Algılayıcı Ağlar İle Genişbant Kaynak Konum Kestirimi

Bu çalışmada, dağınık bir algılayıcı ağında genişbantlı temel bant işaret yayan kaynakların konum kestirimi için zaman bölgesinde (domeninde) çözümü yapılan ve EBO (En Büyük Olabilirlik) algoritması tabanlı bir yöntem önerilmiştir. Bazı uygulamalarda ilgilenilen kaynak işareti genişbantlı temel bant (broadband) işaretidir, örneğin; çoğunlukla akustik kaynaklar gerçel değerli (reel) module edilmemiş temel bant işareti yaymaktadır. İşaret genişbantlı temel bant işareti olduğu durumda darbantlı işaret durumunda olduğu gibi işarete ilişkin zaman gecikmeleri basit faz kaymaları şeklinde ifade edilememektedir ve kaynak konumlandırma probleminde göz önüne alınmalıdır.

Bu çalışmada özellikle akustik kaynak konumlandırma için zaman domeninde (time domain), zaman gecikmesi telafili EBO kestirimcisi önerilmiştir ve EBO yönteminin hesap karmaşıklığını azaltmak için çözüm Beklenti En Büyükleme (BEB) tekniği ile yapılmıştır. Algılayıcılar alanda dağınık halde bulunduğundan

kaynaktan yayılan işaret algılayıcılara farklı genlik ve zaman gecikmeleri ile varmaktadır. Bundan dolayı algılayıcılar tarafından alınan işaretler birbirinin gürültülü benzerleri olmaktadır. EBO kestirimcisi ile çözüm yapabilmek için kaynak işaretinin zaman gecikmesinden bağımsız biçiminin kullanılması gerekmektedir. Algılayıcıların konumları bilindiğinde algılayıcıların aldığı işaretlerdeki bağıl zaman gecikmelerinden yola çıkılarak işareti yayan kaynağın yeri bulunabilir. Bu zaman gecikmeleri kaynak ile her algılayıcının yeri arasındaki mesafeye bağlıdır. Dolayısıyla bu zaman gecikmeleri genişbantlı temel bant işaret yayan kaynağın zaman domeninde konum kestirimini yapmak için kullanılan algoritmada telafi edilmelidir.

Önerilen zaman gecikmeleri EBO çözümünde kovaryans matrisinin hesaplanması esnasında kullanılmaktadır. Çoklu kaynak durumunda parametre vektör uzayı genişletilerek kaynak konumlandırması yapılmakta ve tatmin edici sonuçlar alınmaktadır. Bu yaklaşım bilinmeyen genişbantlı temel bantlı kaynak işareti için EBO algoritmasının bir uyarlaması olarak düşünülebilir. Literatürde bilinen ve zaman gecikmelerinin işin içine katılmadığı EBO yöntemine nazaran daha iyi sonuç alınmaktadır. İşaretin istatistiksel özelliklerine ihtiyaç yoktur. Yöntem kaynakların konumunu bulabilmekte, uygulanması kolay ve aynı zamanda dar bantlı işaretlerde için uygundur.

Kaynak konumu kestirimi yaparken kullanılan kestirim yönteminin teorik olarak limitlerinin bilinmesi faydalı olacaktır. Bu yüzden bir kestirimcinin varyansının (değişintisinin) alt sınırının belirlenmesini sağlayan bir yöntem olan Cramer Rao Sınırı (CRS) kullanılmaktadır. Yöntemin verimliliğini göstermek için çıkarılan CRS ifadeleri ile kullanılan kestirimcinin varyansı karşılaştırılmıştır. Ayrıca algoritmanın başarımını gösteren benzetim örnekleri sunulmuştur.

Wideband Source Localization Using Sensor Networks

In this study, an algorithm based on the ML (Maximum Likelihood) algorithm is proposed for the localization of the broadband sources in the time domain. The sources are in the close range of the randomly distributed sensors. In some applications the source signal of interest is broadband, for example; most of the acoustic emitter signals are unmodulated and broadband signals. The time delay depends on the signal frequency and thus, time delays cannot be defined as simple phase shifts for broadband signals. When a broadband source is located in the sensor network field, the time delays which depends on the relative distance between the sensors can not be ignored.

In this study, an observation time compensated based broadband source location estimation procedure is developed in the time domain. The ML estimation causes messy calculations and high computational cost. Therefore, this problem eliminated by employing the EM (Expectation Maximization) technique which is an effective tool for the heavy calculation steps. The signals at the outputs of the sensors are the signal delayed versions of each other since the sensors are deployed in the field randomly. The time delays cannot be expressed as simple phase shifts. The relative time delays can be used to estimate the source location when the locations of the sensors are known. The relative time delays involved with each sensor reading are taken into consideration in the proposed time compensated ML (TCML) solution in order to provide a high estimation performance. Hence, the time delays in particular should be compensated in the corresponding algorithm when processing the broadband source signal in the time domain.

The time shifts are included in the solution of the proposed time delay compensated ML solution. In the case of multiple sources, the TCML method can provide satisfactory estimation accuracy for multiple source locations by expanding the parameter vector space. The approach can be considered as an adapted version the ML algorithm for unknown deterministic broadband source signals in time domain. The adaptation enables the approach better and prevailing estimation performance than the ML estimation procedure which is used for the parameter estimation in the literature. There is no need for the statistical properties of the source signals. The proposed method is capable of resolving the individual positions of each source, easy to implement, and applicable for both narrow and broadband signals.

It is useful to take the theoretical performance limit into consideration of an algorithm which is used to estimate the source location parameters. Therefore, Cramer Rao Bound (CRB) is an convenient statistical tool to determine the achievable lower bound of the estimation variance of an estimator. The effectiveness and the estimation Performance of the proposed approach are illustrated by comparing the estimator variance and the derived CRB expressions. In addition, the simulation results that support the performance of the algorithm are given.

ÖZTÜRK Mahmut

Danışman : Prof. Dr. Aydın AKANAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aydın AKAN

Prof. Dr. Ahmet Hamdi KAYRAN Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Prof. Dr. Sıddık B. YARMAN Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Zaman-Frekans Analizi Kullanılarak Görüntü Damgalama

Sayısal medya ürünleri, yüksek kalite, kolaylıkla değiştirilebilme ve yüksek verimlilikle çoğaltılabilme gibi bir çok avantaj sağlamalarının yanında, kolay kopyalanabilmeleri ve değişikliklere uğratılabilmeleri nedeniyle telif haklarının korunmasının zorlaşmasına sebep olmuşlardır. Son yıllarda bu soruna çözüm olarak damgalama önerilmektedir.

Sayısal damgalama, damga olarak adlandırılan bir bilginin, bir çoklu ortam nesnesinin içine, daha sonra istenildiğinde çıkartılabilecek veya tespit edilebilecek bir biçimde yerleştirilmesidir. Damga, damgalanan nesne hakkında ya da kullanıcıya (veya sahibine) ilişkin çeşitli bilgiler olabilir. Görüntü veya video damgalama söz konusuysa, damga olarak başka bir görüntü veya bir logo kullanılabilir. Damga olarak kullanılan görüntü görülebilir veya görülemez olarak gömülebilir.

Görüntü damgalama hakkında yapılan çalışmalar çoğunlukla uzaysal ve izgesel boyutlarda damgalama yöntemleri üzerine yoğunlaşmıştır. Her iki boyut için de başarılı damgalama yöntemleri geliştirilmiş olsa da, her yöntemin kendine has bazı zayıflıkları da bulunmaktadır. Birleşik uzay-frekans (UF) düzleminde damgalama da ise, görüntünün içinde ne kadar, hangi bölgede ve hangi frekans aralığında bilgi saklanabileceğine ilişkin esneklik kazanılmaktadır.

Bu tez çalışmasında, Ayrık Evrimsel Dönüşüm (AED) yöntemi kullanılan yeni bir uzay-frekans tabanlı görüntü damgalama algoritması sunulmaktadır. Bu çalışmada, görüntünün AED ile elde edilen UF gösterimine damga eklemek için yeni bir yaklaşım sunulmaktadır. Bu yaklaşım kullanılarak daha dayanıklı, görünmez, güvenli ve yüksek kapasiteli bir damgalama algoritması oluşturulmaktadır.

Image Watermarking By Using Time-Frequency Analysis

Although the digital media products have the advantages of high quality, ease of modification and quality duplication, they introduce the problems of copyright protection issues because they can be easily copied and altered. Watermarking techniques are proposed as a solution to copyright protection problems of digital media files.

In digital watermarking a specific information called watermark is embedded in a multimedia file in such a way that it can be detected or extracted when necessary. The watermark may contain information about the digital object as well as information about the user or owner. As for image and video files, the watermark is usually another image or signature logo. The watermark may be embedded so that it is either visible or invisible.

Image watermarking algorithms are mainly concentrated on spatial or spectral domains. Although successful methods have been presented using both approaches, they also have some weaknesses. Watermarking in the joint spatio-frequency (SF) domain provides flexibility in terms of how much watermark will be embedded in which image region, and in what frequency band.

In this thesis study, a new spatio-frequency based image watermarking algorithm which uses Discrete Evolutionary Transform (DET) has been presented. In this work, a new approach is presented for embedding watermark into SF representation of the image which has been obtained by using DET. By using this approach, more robust, invisible, secure and high capacity watermarking algorithm is obtained.

KARAKAYA Bahattin

Danışman : Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPANAnabilim Dalı : Elektrik Elektronik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Prof.Dr. Osman Nuri UÇAN Prof. Dr. Serhat ŞEKER

Prof. Dr. Sıddık YARMAN Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Çoklu-Giriş, Çoklu-Çıkış, Dik Frekans Bölmeli Çoğullama (MIMO OFDM) Sistemlerinde Kanal

Kestirimi

Multimedya tabanlı uygulamalarla tahrik edilen gelecek nesil kablosuz uygulamaları yüksek hızda iletişim yapabilecek kapasitede sistemleri gerektirecektir. MIMO ve OFDM gibi yeni teknikler ihtiyaç duyulacak gelecek nesil yüksek veri hızlı sistemler için seçenekler vaadetmektedir.

MIMO uzay bölgesi içinde yeni altkanallar açmak üzere verici ve alıcı taraflarında çoklu antenler istihdam eder. Paralel kanallar aynı zaman ve frekansta tesis edildiğinden yüksek veri hızı ekstra bantgenişliğine gerek kalmadan gerçeklenir. Bandgenişliği verimliliğinden dolayı gelecek genişbantlı telsiz erişim standartları içinde MIMO bulunması için gayret gösterilmektedir.

Diğer taraftan OFDM kullanılabilir spektrumu üst üste binen fakat birbirine dik olan dar bantlı altkanallara böler ve bu nedenle frekans seçici kanalı, frekans seçici olmayan kanala çevirir. Ayrıca semboller arası girişim (intersymbol interference, ISI), periyodik önek (cyclic prefix, CP) ile OFDM sembollerinin uzatılmasıyla bertaraf edilmiştir. Bu hayati avantajlarla OFDM, dijital ses ve video yayını (DAB, DVB), telsiz yerel alan ağı (WLAN) ve telsiz kentsel alan ağı (WMAN) da olduğu gibi birçok telsiz standartlarında benimsenmiştir. Bu avantajları nedeniyle MIMO ve OFDM sistemlerinin birlikte kullanımını gelecek yüksek veri hızlı sistemler için cazip teknikler yapmıştır.

Bu tezde ileri çoklu-anten çözümleri ile birlikte OFDM’e dayalı OFDMA ve SC-FDMA teknolojilerini kullanan LTE sistemler de ele alınmıştır. Üstün Üçüncü Nesil (Super 3G) olarak da adlandırılan LTE sistemleri, diğer 3G gezgin iletişim sistemleri ile karşılaştırıldığında, 3GPP LTE’nin gelişmiş teknolojiler ve yeni sinyal işleme algoritmaları kullandığı, hava arayüz yapı katmanı, fiziksel katman iletim teknolojileri, ve sistem yapısında köklü değişiklikler önerdiği görülmektedir.

Diğer birçok faz uyumlu dijital telsiz alıcılarda olduğu gibi, kanal kestirimi uyumlu MIMO-OFDM sistemlerindeki alıcı tasarımının, ayrılmaz bir parçasıdır. Telsiz sistemlerinde gönderilen bilgi bir radyo kanalından geçtikten sonra alıcıya ulaşır. Geleneksel faz uyumlu alıcılar için, iletilen sinyal üzerindeki kanal etkisi iletilen bilgiyi geri elde etmek için kestirilmelidir. Alıcı kanalın işareti nasıl değiştirdiğini doğru bir şekilde kestirdiği taktirde iletilen işareti yeniden elde edebilir.

Bu tezde, Sabit Genişbantlı Kablosuz Uygulamalarda MIMO-OFDM ve LTE Uplink sistemleri için, kanal kestirim teknikleriyle ilgili olarak yürütülen çalışmalar ana başlıklar halinde aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

Bayes ve Kalman Filtre tabanlı yeni etkin kanal kestirim algoritmalarının geliştirilmesi

Bu sistemlerin çalışacağı gerçek kanal modellerine ilişkin parametrelerin belirlenmesi ve bu kanalların analiz ve bilgisayar simulasyonlarının yapılması

Önerilen kanal kestirim algoritmalarının sayısal alıcılarda çevrimiçi kullanılabilmesi için hesaplama karmaşıklığının azaltılması

Geliştirilen bu algoritmaların her biri için başarım analiz yöntemlerinin belirlenmesi ve gerçekleştirilerek varolan yöntemlerle karşılaştırılması

Önerilen algoritmaların çalışacağı sistemlerin başarım analizlerinin analitik olarak yapılabilmesi için kuramsal özgün hata üst sınırların geliştirilmesi

Channel Estimation In Multi Input Multi Output (Mımo-Ofdm) Systems

Driven by multimedia based applications, anticipated future wireless applications will require high data rate capable systems. Novel techniques like multiple input multiple output (MIMO) and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) stand as promising choices for future high data rate systems . MIMO employs multiple antennas at the transmitter and receiver sides to open up additional subchannels in spatial domain. Since the parallel channels are established over the same time and frequency, high data rates without the need of extra bandwidth are achieved. Due to this bandwidth efficiency, efforts are in progress to include MIMO in the standards of future broadband wireless access (BWA).

OFDM, on the other hand, divides the available spectrum into a number of overlapping but orthogonal narrowband subchannels, and hence converts a frequency selective channel into a non-frequency selective one. Moreover, inter-symbol interference (ISI) is avoided by the extension of OFDM symbols with cyclic prefix (CP).

With these vital advantages, OFDM has been adopted by many wireless standards such as digital audio and video broadcasting (DAB, DVB), wireless local area networks (WLAN), and wireless metropolitan area networks (WMAN). These benefits has made the combination of MIMO-OFDM an attractive technique for future high data rate systems.

In this dissertation, Long term evolution (LTE) standarts are also considered which uses Orthogonal Frequency Division Multiple (OFDM) based technologies such as Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) as their multiple access technologies with frequency domain adaptation in combination with advanced multi-antenna solutions.

LTE for 3G radio access is sometimes referred to as Super-3G. Compared with the 3rd generation mobile communication system, 3GPP LTE has revolutionized the physical layer transmission technologies, the air interface protocol structure layer, and network architecture by adopting series of advanced technologies and novel concepts.

Like many other coherent digital wireless receivers, channel estimation is an integral part of the receiver designs in coherent MIMO-OFDM systems. In wireless systems, the transmitted information reaches the receiver after passing through a radio channel. For conventional coherent receivers, the effect of the channel on the

transmitted signal must be estimated to recover the transmitted information. As long as the receiver accurately estimates how the channel modifies the transmitted signal, it can recover the transmitted information.

In this dissertation, we will specifically address following issues arising in channel estimation techniques for MIMO-OFDM systems in fixed broadband wireless applications and for LTE systems:

Bayesian and Kalman Filter based new efficient channel estimation algorithms have been worked out and developed for some of the problems mentioned above,

Channel model parameters, corresponding to fixed wireless MIMO-OFDM and LTE systems have been investigated and then simulation studies have been carried out,

Computational complexity problems of these algorithms when applied to on-line implementations of some algorithms running in the digital receivers have been handled,

Implementation of these algorithms based on batch processing and sequential (adaptive) processing depending on how the data are processed and the inference is made has not been completely solved for some of the techniques mentioned above,

For each proposed algorithm, performance issues have be explored, Analytical performance bounds for these systems that include developed advanced signal processing

algorithms have been explored and studied in details.

GÜNEŞ İbrahim

Danışman : Doç. Dr. Mukden UĞURAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Mukden UĞUR

Prof.Dr. Ayten KUNTMAN Prof.Dr. İlhan KOCAARSLAN Prof.Dr. Aydoğan ÖZDEMİR Doç. Dr. Özcan KALENDERLİ

Enerji Nakil Hatlarında Kullanılan Haberleşme Kablolarında Çevresel Etkilerin İncelenmesi

Haberleşme kabloları ülkemiz koşullarında bakır telli hava hatları ile şehirlerarası bilgi akışını sağlamaktadır. Mevcut kablolar enerji iletim hatları ile aynı mekanik sistemde kullanıldığı takdirde manyetik alan etkisi ile haberleşmede kullanılan işarette bozulmalar meydana gelmektedir, bu sebeple haberleşme hattı için ayrı bir mekanik sistem oluşturulmaktadır. Fiber optik kablolar ile bilgi akışı sağlandığında bilgi manyetik alandan etkilenmemekte ve güvenli bir şekilde gönderilebilmektedir. Ancak bu çeşit kablolar enerji iletim hattı ile aynı mekanik sistemi kullandığında elektrik alan etkisi ve çevresel etkiler ile kablo yalıtkanında bozulmalar oluşmaktadır.

Bu çalışmada ülkemiz koşullarında haberleşme sisteminin hava hattı fiber optik kablolar ile gerçekleşmesi ve enerji iletim hattı mekanik sisteminin birleştirilmesi sonucu oluşacak etkiler ve bu etkiler altında kabloların başarımı denenmiştir.

Bu sistemde kullanılacak kabloların yaşlanmalarına etki eden çevresel faktörlerin etki dereceleri belirlenmiştir. Test örneklerinin çevresel etkenler altındaki başarımları Kuru yüzeyde elektriksel ark oluşumu (Dry-Band Arcing Test) yöntemi ile incelenmiştir.

Kullanılan deney yönteminin ana yaklaşımı, enerjilendirilmiş kablo üzerine bir kaç dakika tuzlu suyun püskürtülmesi sonucu oluşan elektriksel boşalmaların kablo üzerinde meydana getirdiği bozulmanın incelenmesidir. Kabloların kullanıldığı ortamdaki çevresel etkiler ve elektrik alandaki değişimlere göre boşalmaların oluşumu da farklılık göstermektedir.

Tez çalışmasında farklı tip haberleşme kabloları test edilmiş, kablonun yaşlanmasının kablo geometrisi ile ilişkisi belirlenmiştir. Farklı ıslaklık seviyeleri için kabloların yaşlanma süreçlerindeki değişim incelenmiş, rüzgar ve titreşim etkilerini modellemek amacı ile deney düzeneğinde bu etkiler oluşturularak test sistemi yenilenmiştir. Farklı deney yöntemleri ile aynı kabloların yaşlanma deneyleri yapılmış ve deney yöntemleri karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar, Weibull istatistik modeli kullanılarak güvenilirlilik analizi yapılmıştır.

Deneyler sonucunda, test örneğinde meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişmeleri belirlemek amacıyla, diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizi ile camsı geçiş ve bozulma sıcaklığındaki değişimler, deney sırasında oluşan elektriksel arkların örneklerin yüzeylerinde meydana getirdikleri değişimler taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında incelenmiştir. Kablo yapısında meydana gelen bozulmaların fiziksel değişim ve kimyasal bozulma olduğu gözlenmiştir.

  

Investıgatıon Of The External Effects On The Performance Of Communıcatıon Cables Installed At Hv

Transmıssıon Lınes

All dielectric self supporting (ADSS) optical fiber cables are progressively being installed on overhead lines. ADSS optical cables have so far shown an acceptable performance on high voltage lines. Nonetheless, failures have occurred with ADSS cables installed on lines with a higher voltage. These failures are caused by electrical discharge phenomena, such as corona, sparking and dry band arcing, since the cables are exposed to the strong electrical field environment. Studies show that corona discharges can be mitigated by installing grading devices and the impact of micro-sparking can be reduced by attaching electric field reducing hardware to towers. The failure of ADSS cables caused by dry band arcing in high electric field environments is potentially an industry wide problem.

In this study, in terms of communication systems with fiber optic cables, overhead lines and power transmission lines to occur as a result of the merging of mechanical systems to create effects and these effects were tested.

The basic concept of the arc resistance test is that the energized cable is sprayed by salt water for few minutes. This produces conducting wet layer on the cable surface and initiate leakage current. The current is limited to few milliamps by a RC circuit. The current dries the surface, produces dry bands and initiates arcing. Transmission lines and communication cables (ADSS cables) are used on the same mechanical systems under the influence of electric field.

ADSS cables mostly used under different environmental effects, such as temperature, wind, vibration, etc. In this study, different level wet layer effect, vibration effect, wind effect on ADSS cables was investigated by using dry band arcing (IEEE 1222 Electrical surface degradation) test method. The performance of cable jacket on ADSS cable is tested under different environmental condition.

The insulating properties of ADSS cables have been investigated by measuring the fundamental and harmonic frequencies of the leakage current flowing over the surface of the test sample for different wet layer model. By using Differential Scanning Calorimeter (DSC) the change in glass transition and degradation temperature of cable samples (for HDPE cable jacket) have been analyzed. The morphologies of the cable

samples were observed by using a scanning electron microscope (SEM). This analyze revealed clearly that tracking images of cable jacket has glass type surface. Thermo gravimetric Analysis (TGA) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were used for detect thermo gravimetric characteristic and molecular structure of ADSS cables at the before and after the dry band arcing test.

Different test methods were used at the experiments, for determine life time of the cables. By using Weibull statistics, a special reliability function has been derived, which indicates the remaining lifetime of the ADSS cables according to the test methods.

  

YILMAZ Aziz

Danışman : Prof. Dr. Osman Nuri UÇANAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronilk MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN

Prof. Dr. Ali OKATAN Prof. Dr. Aydın AKAN Prof. Dr. Sedef KENT Prof. Dr. İlhan KOCAARSLAN

Ofdm Tabanlı Haberleşme Kanallarında Ldpc Kodlama

LDPC kodlama benzetimi yapılarak hata başarım performansı gözlenmiştir. Daha sonra OFDM yapısının benzetimi gerçekleştirilmiş ve hata başarım performansı elde edilmiştir. Nihayetinde, OFDM tabanlı haberleşme kanallarında LDPC kodlama yapılmış, hata başarım performansının daha iyi düzeyde elde edilmesine ve daha fazla verinin iletilebilmesine olanak sağlayan, Çok Seviyeli tasarım gerçekleştirilmiştir.

  LDPC Coding Over OFDM Based Communication Channels

LDPC coding simulation environment established and error rate performans observed. Later, simulation environment of OFDM system realized and error rate performans of this system examined. Finaly, a Multi Level LDPC coded OFDM (COFDM) simulation environment established, which has good error rate performans and more data transfer capability.

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

ÖSER Cihan

Danışman : Prof. Dr. S. Feyza ÇİNİCİOĞLUAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. S. Feyza ÇİNİCİOĞLU

Prof. Dr. Kutay ÖZAYDIN Prof. Dr. Erol GÜLER Prof. Dr. Ayfer ERKEN Doç. Dr. Recep İYİSAN

Yumuşak Zeminler Üzerindeki Toprak Dolguların Limit Denge Ve Performansa Dayalı Tasarımı

Yumuşak zeminler üzerinde yapılan dolguların tasarımındaki en büyük zorluk, altındaki yumuşak zemini de içine alacak şekilde dolguda meydana gelecek bir göçme mekanizmasının oluşturulması ve zemin içinde meydana gelecek göçmenin derinliğinin tahmin edilmesidir.

Dolguların tasarımında dolgunun deprem kuvvetleri etkisi altında da stabilitesini koruması gerektiği göz önüne alınmalıdır. Statik şartlarda stabil olarak duran bir dolguda deprem kuvvetlerinin etkili olması durumunda göçme meydana gelebilmektedir. Bu nedenle dolguların stabilite hesaplarında, deprem sırasında zeminde ve dolguda oluşacak ilave kuvvetlerin ve kayma gerilmelerinin dikkate alınması gerekmektedir.

Zeminlerde, depremler ve tekrarlı yüklemeler sırasında oluşan boşluk suyu basınçları ile deformasyonların ve dolayısıyla göçmeye karşı stabilitenin hesaplanması, o zemine ait belirli gerilme koşulları

altında ve tekrarlı kayma gerilmesi etkisindeki mukavemet ve gerilme-şekil değiştirme özelliklerinin bilinmesi ile mümkün olmaktadır.

Dolgu yapımında kullanılan iki yöntemden biri olan tek kademeli dolgu inşaatı yöntemi, drenajsız şartlarda dolgu yükünün tek seferde zemine aktarılması durumu için kullanılmaktadır. Bu yöntemde dolgu yüksekliği, zeminin taşıyabileceği yüke bağlı olarak hesaplanmaktadır. Diğer bir yöntem olan çok kademeli dolgu inşaatı yöntemi ise, tek kademeli inşaat yöntemi ile hesaplanandan daha yüksek dolguların yapılabilmesi için kullanılmaktadır. Çok kademeli dolgu inşaat yönteminde, kademeler arasındaki bekleme sırasında zeminde meydana gelen konsolidasyon nedeniyle zeminin mukavemeti artmakta ve tek kademeli yöntem ile hesaplanandan daha yüksek dolgular inşa edilebilmektedir.

Bu doktora tezinde, yumuşak zeminler üzerine yapılacak dolguların depremli ve depremsiz durumlarda güvenli olarak inşa edilebileceği yüksekliği hesaplayan ve istenilen yüksekliğe ulaşabilmek için dolgu kademelerinin yüksekliklerinin ve kademeler arasındaki bekleme süreçlerinin tayin edildiği bir dolgu inşaat yöntemi geliştirilmesi amaçlanmıştır.

Dolgu kademelerinin yüksekliklerine ve kademe yüklerine bağlı olarak dolgu altındaki zemin elemanlarında meydana gelen deformasyonlar belirlenebilmektedir. Zemin elemanlarının gerilme-deformasyon davranışları incelendiğinde, üst yapılarda olduğu gibi dolgu için de performans seviyesi tanımlanarak dolgu altındaki zemin elemanlarının göçme durumuna ne kadar yakın oldukları da görülebilmektedir.

Tez kapsamında geliştirilen dolgu inşaat yönteminde, zeminde ve dolguda göçme meydana getirmeyecek limit yükseklikler zemin plastisitesi teorisi ve limit denge analiz yöntemi kullanılarak hesaplanmaktadır. Dolgu kademelerinin tasarlanmasında ise kritik durum zemin mekaniği teorisi ve gerilme izi yöntemi kullanılmaktadır.

Dolgu tasarımı için geliştirilen yöntem, Fransa’da yapılan Cubzac-les-Ponts test dolgusunun zemin profili üzerinde uygulanmış ve elde edilen sonuçlar mevcut dolgu sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, yöntem sonuçları ile mevcut dolgunun sonuçlarının birbirine çok yakın olduğu ve geliştirilen yöntemin uygulanabilir olduğu görülmüştür.

Ayrıca tez kapsamında geliştirilen yöntem sonuçları, uygulamada çok sık kullanılan ve bilimsel kabul görmüş Slope/W ve Plaxis bilgisayar programları ile karşılaştırılmıştır. Yöntem sonuçları ile bilgisayar programlarının sonuçları birbirleri ile uyumlu elde edilmiştir.

  

Lımıt State And Performance-Based Desıgn Of Embankments On Soft Soıls

Generating a collapse mechanism for an embankment on the soft soils and estimating the depth of the slip surface are the main problems in the design of the embankments on the soft soils.

In the design of an embankment it must also be considered that, the embankment must be able to sustain the earthquake loads without loosing its stability. An embankment that is stable in static conditions can collapse because of the dynamic forces. In the stability calculations, these dynamic forces and dynamic shear stresses must be accounted for.

Deformations and pore water pressures build up in the soil because of earthquakes and cyclic loadings. Stability calculations of an embankment against failure should entail the determination of the strength and stress-strain properties of foundation soils and embankment soils under the action of both static and cyclic shear stresses.

There are two methods for constructing an embankment. One of these methods is single-staged construction. In this method, the height of the embankment depends on the bearing capacity of the soil and the loading is emposed under undrained conditions. This approach is usually preferred when underlying soils are of high bearing capacity and time limitation is a constraint.

The other method is multi-staged construction. With this method, the height of the embankment can be higher than the height that is calculated with single-staged construction method. In the multi-staged construction method, the strength of the soil increases during the rest time between the loading stages at which foundation soils consolidate to higher strength states so that higher embankments can be constructed.

The purpose of this thesis is, developing an optimal design programme for the construction of multi-stage embankments and creating a new design method to find the limiting safe hight and geometry of the embankment to be built.

In the method that is developed in this thesis, the soil plasticity theorem and the limit equilibrium analyses are being used for calculating the height of the embankment. Critical state soil mechanics theorem and stres paths are used for designing the loading stages of the embankment.

The new method has been applied on the soil profile of the Cubzac-les-Ponts test embankment in France. The results of the new method have been compared with the data of the actual embankment and it is found that the new embankment design method is practical and applicable.

MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

AKSOY Mehmet

Danışman : Prof.Dr. Ali KAHRİMANAnabilim Dalı : Maden MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ali KAHRİMAN

Prof.Dr. Nuh BİLGİN Prof.Dr. Sinan ÖNGEN

Prof.Dr. Şafak Gökhan ÖZKAN Doç.Dr. Selamet G. ERÇELEBİ

Patlatmadan Kaynaklanan Titreşim Dalgalarının, Stokastik Yaklaşımla 3-Boyutlu

Sayısal Analizi

Patlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının büyüklüğünün önceden tahmin edilmesi ve buna bağlı olarak da kontrollü atımlar gerçekleştirilmesi, patlatmanın çevresel etkiler açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bu titreşimlerin içinde yayıldığı ortam patlatmanın yapıldığı formasyon olan kaya birimidir. Bu nedenle, patlatmanın yapıldığı kaya biriminin jeomekanik özelliklerinin bu dalgalar üzerinde etkili olduğu

bilinmektedir. Bilinen bir başka gerçek de, kayaçların doğasından gelen bu özelliklerin sabit olmayıp, kayaç kütlesi içerisinde değişkenlik gösterdiğidir. Bu çalışmada, bu değişkenliğin (özellikle elastitisite modülündeki değişkenliğin) patlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının üzerindeki etkisi araştırılmıştır.

Bu çalışmanın amacı; çalışma sahası olarak seçilen ve patlatmalı kazı çalışması yapılan Akyol Taşocağı’nda, sahadaki kaya kütlesinin jeomekanik parametreleri ve bu parametrelerdeki değişkenlik belirlenerek (özellikle Elastisite Modülü) 3-Boyutlu sayısal modelleme yapabilen bir bilgisayar programı aracılığıyla, Elastisite modülündeki bu değişkenliğin patlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının üzerindeki etkisini incelemek ve buna bağlı olarak parçacık hızlarının tahmininde, Stokastik (olasılık) yaklaşımlarından biri olan Monte Carlo Simülasyon tekniğini uygulayarak analizini yapmaktır.

Arazi çalışmaları ve laboratuvar deneylerinden sonra sayısal modelleme aşamasına geçilmiştir. Bu aşamada, elde edilen bu veriler kullanılarak, ANSYS firmasına ait AUTODYN yazılımında dört ana sayısal modeller oluşturulmuştur. Kaya maddesi ve Kaya Kütlesi davranışı ve bunların kombinasyonundan oluşan modeller çalıştırılmıştır. Elde edilen veriler arazi ölçümleri karşılaştırılarak, çalışmanın sonraki aşamasında kullanılacak model seçimi yapılmıştır. Elastisite Modülünün değişkenliği göz önüne alınarak, seçilen model, farklı şarj miktarlarında çalıştırılmıştır. Bu modeller üzerinde seçilen gözlem noktalarında, x-y-z yönlerindeki hızlar zamana bağlı olarak gözlemlenmiş ve grafiksel olarak elde edilmiştir. Modellerden elde edilen PPV-SD veri çiftleri istatiksel analize tabi tutularak PPV tahmin formülleri oluşturulmuştur. Bu çalışmada önerilen tahmin denklemine, Monte Carlo similasyon tekniği uygulanmıştır. Bu tekniğin uygulanmasıyla, parçaçık hızlarının tahmininde var olan belirsizlikler, belirli mesafe ve şarj miktarları için olasılık yoğunluk fonksiyonları olarak belirlenmeye çalışılmıştır.

3-D Numerical Analysis of Ground Vibration Waves Induced by Blasting

With Stochastic Approach

The prediction of ground vibrations and the realization of controlled blasting based on this prediction have a great importance in terms of environmental effects of blasting. The medium for the propagation of these vibrations is the rock where the shots are fired. It is well known fact that the geomechanical properties of the rock affect the ground vibration propagation. Another well known fact is that these properties, by nature, are not constant, but vary through the rock mass. In this study, the effect of these variations, especially variation of Elasticity Modulus, on the ground vibrations was investigated.

The purpose of this study is to analyze the ground vibrations induced by blasting at Akyol Quarry which selected as a test site, and to investigate the effect of the elasticity modulus variability on the ground vibrations after the determination of the geomechanical properties of the rock mass and their variations with a computer software that is able to model three dimensionally, and also to apply the Monte Carlo simulation technique which is the one of the stochastic analysis methods to the proposed prediction equation.

In the numerical modeling stage, four main numerical models were prepared in the AUTODYN software by using the data obtained from the field and laboratory studies. These main models are different from each other in terms of the modeled rock material such as intact rock, rock mass and the two combinations of these materials. The data obtained from these model runs was compared to the data obtained in the field measurements. As a result of this comparison, the model that would be used for the rest of the study was selected. The selected model was run with different charge amounts by taking the variability of elasticity modulus into account. X-Y-Z particle velocities with respect to the time on the gauge points were monitored and

obtained graphically. PPV-SD data pairs were subjected to the statistical analysis. In this analysis, a relationship was established and compared to the data obtained during the field study. The proposed prediction equation was evaluated by applying the Monte Carlo simulation technique. After this analysis, the uncertainty in the prediction of peak particle velocity was tried to be explained in terms of probability density function for certain distances and charge amounts.

METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

İLHAN Sedat

Danışman : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLUAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. Servet TİMUR Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Povellitin Okzalik Asitli Çözeltilerde Liç Kinetiği

Molibdenin doğada en yaygın bulunan minerali molibdenittir. Birincil molibden üretiminin önemli kısmı molibdenitten yapılmaktadır. Endüstriyel açıdan önemli olan diğer molibden minerali povellittir. Povellit doğada tungsten ve bakır içeren minerallerle birlikte bulunmaktadır. Povellit, tungsten üretiminde kullanılan şelit mineralinin önemli kontaminasyon bileşiklerinden birini oluşturmaktadır. Şelit ve povellitin kimyasal reaksiyonları birbirine benzemektedir. Povellitin asidik çözeltilerde suda çözünebilen molibdik asit oluşturarak çözünmesi molibden içermeyen tungsten üretiminde önemli bir rol oynamaktadır.

Bu çalışmada sentetik olarak elde edilen kalsiyum molibdat ve kontaminasyon olarak kalsiyum molibdat içeren konsantre şelit mineralinin okzalik asitli çözeltilerde çözünme hızına okzalik asit konsantrasyonunun, sıcaklığın, karıştırma hızının ve tane boyutunun etkileri araştırılmıştır. Kalsiyum molibdat okzalik asit içeren çözeltilerde seri-paralel tipinde reaksiyon sonucu çözünmektedir. Birinci adımda kalsiyum aqua okzalato molibdat kompleks şelat ara ürünü oluşmaktadır. İkinci adımda kalsiyum aqua okzalato molibdatın yavaş bir şekilde hidrolizlenmesi sonucu oluşan molibdik asitin çözeltide bulunan okzalik asitle hızlı bir şekilde reaksiyona girmesi sonucu polimerik yapıda hidrojen okzalato dimolibdat kompleks şelat son ürünü oluşmaktadır.

Çözünürleştirme reaksiyonunun birinci adımına ait hız bağıntısı Langmuir – Hinshelwood kinetik modeline göre türetilmiştir. Bu reaksiyon adımına ait hız bağıntısının konsantrasyona bağımlılığının düşük okzalik asit konsantrasyonları için birinci mertebeden, yüksek okzalik asit konsantrasyonları için sıfırıncı mertebeden olduğu bulunmuştur ve okzalik asit konsantrasyonuna bağımlılığın birinci mertebeden olduğu durumlarda aktivasyon enerjisi 41.4, sıfırıncı mertebeden olduğu durumlarda 49.9 kJ mol -1 olarak hesaplanmıştır. Çözünürleştirme reaksiyonunun ikinci adımına ait hız bağıntısı kalsiyum aqua okzalato molibdatın konsantrasyonuna birinci mertebeden bağımlıdır; okzalik asit konsantrasyonu ise hız bağıntısını etkilememektedir. İkinci reaksiyon adımının aktivasyon enerjisi 43.6 kJ mol-1 olarak hesaplanmıştır.

Çözünürleştirme reaksiyonu ürünü kalsiyum okzalat monohidrat, kalsiyum molibdat tanelerinin yüzeyini çevreleyen yoğun bir koruyucu tabaka oluşturmaktadır. Bu tabaka, belli bir dönüşümden sonra çözünürleştirme reaksiyonunu engellemektedir. Bu çalışmada elde edilen fraksiyonel dönüşüm – süre diyagramlarını açıklamak için hız bağıntısı türetilmiştir. Türetilen hız bağıntısına göre çizilen diyagramlar deneysel bulgularla tabakanın koruyucu etkisinin başladığı dönüşümlere kadar iyi bir uyum göstermiştir.Çözünme sırasında oluşan kalsiyum aqua okzalato molibdat ara ürünü ve hidrojen okzalato dimolibdat son ürünü kristallendirilerek saf olarak elde edilemediği için kimyasal formüllerinin belirlenmesinde literatür verileri ile kantitatif kimyasal, eşzamanlı TGA – DTA – MS, FT – IR ve XRD analiz sonuçlarından yararlanılmıştır.

Leaching Kinetics of Powellite in Oxalic Acid Solutions

Molybdenum occurs widely in nature as molybdenite mineral. Majority of primary molybdenum production is made by using molybdenite mineral. Another industrially valuable molybdenum mineral is powellite. It is found in nature combined with tungsten and copper ores. Scheelite ore, which includes powellite mineral as one of main contamination compounds, is used to produce tungsten. The chemical reactions of powellite and scheelite are similar. The water soluble molibdic acid which is formed during the dissolution of powellite in acidic solutions plays an important role in the production of molybdenum free tungsten.

In this study, the effects of oxalic acid concentration, temperature, stirring rate and particle size on the dissolution rate of synthetically prepared calcium molybdate and concentrated scheelite ore which includes powellite as contamination were investigated. Calcium molybdate dissolves in oxalic acid solutions as series – parallel type reaction. In the first reaction step, calcium aqua oxalato molybdate is formed as complex chelate intermadiate product. In the second reaction step, molybdic acid formed during the slow hydrolysis of calcium aqua oxalato molybdate reacts rapidly with oxalic acid by forming the polymeric hydrogen oxalate dimolybdate complex chelate as end product.

The rate equation for the first step of the dissolution reaction was derived using the Langmuir – Hinshelwood kinetic model. It was found that the rate equation for this step was first and zero order with respect to low and high oxalic acid concentrations and the activation energies were calculated as 41.4 and 49.9 kJ mol -1

for the first and zero order reaction steps, respectively. The rate equation for the second step of the dissolution reaction was found to be first order with respect to the concentration of calcium oxalato molybdate and it was

independent from oxalic acid concentration. The activation energy for the second step was calculated as 43.6 kJ mol-1.

The product of dissolution reaction, calcium oxalate monohydrate, forms a dense protective layer surrounded the surface of calcium molybdate particles. This layer hinders the dissolution reaction after a definite fractional conversion. A rate equation was derived to describe fractional conversion – time diagrams obtained in this study. The diagrams drawn according to the rate equation derived were in a good agreement with the experimental data obtained until the fractional conversion where the protective layer was effective.

While the intermediate product calcium aqua oxalato molybdate and the end product hydrogen oxalate dimolybdate formed during the dissolution reaction could not be obtained by crystallisation in pure form, the chemical formulas of these compounds were determined using literature data and quantitative chemical, simultaneous TGA – DTA – MS, FT – IR and XRD analyses results.

YÜKSEL Berat

Danışman : Prof. Dr. Tevfik Osman ÖZKANAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Tevfik Osman ÖZKAN

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Ercan AÇMA Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. İ. Servet TİMUR

Bor Oksit Katkısının Çinko Oksit’in Mikroyapı ve Elektriksel Özelliklerine Etkisi

Yarı iletken çinko oksit yaygın olarak varistör, UV ışık filtreleri, gaz sensörleri ve güneş pillerinde elektrot olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle çinko oksit’in elektriksel özelliklerine alüminyum oksit, indiyum oksit ve galyum oksit gibi çeşitli donor katkıların etkisi ile ilgili detaylı çalışmalar yapılmıştır. Bor oksit katkısının etkisine yönelik yapılan çalışmaların sayısının az olması nedeniyle, bu tez kapsamında bor oksit katkısının çinko oksit’in mikroyapı ve elektriksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla klasik seramik üretim yöntemiyle saf çinko oksit ve molce % 0.1, 0.5, 1, 1.5 ve 2 bor oksit katkılı karışımlardan hazırlanarak 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 ve 1250 oC’de 1, 2, 3, 5 ve 10 saat sinterlenen numunelerin bulk yoğunluk ölçümleri, X-ışınları difraksiyon analizi, taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskopla mikroyapı

incelemeleri yapılmış ve -100 oC ile +25 oC arasında direnç ölçümlerinden hesaplanan elektriksel iletkenliğinin sıcaklıkla değişim grafiklerinden donor aktivasyon enerjileri bulunmuştur.

Bulk yoğunluk ölçümlerinde 1000 oC’de sinterlenen saf çinko oksit numunelerin relatif bulk yoğunluğunun ~% 60 olduğu ve artan sinterleme sıcaklığı ve süresiyle numunelerin ~% 90 relatif bulk yoğunluğa ulaştığı belirlenmiştir. Buna karşılık, bor oksit katkılı numunelerin relatif bulk yoğunluklarının % 84-97 arasında olduğu saptanmıştır. Termogravimetrik (TG) ve diferansiyel termal analiz (DTA) ile karışımlara bor oksit kaynağı olarak ilave edilen borik asit’in dehidrasyonunun iki kademede 350 oC’de tamamlandığı tespit edilmiştir.

X-ışınları difraksiyon analiziyle Zn3B2O6 fazının molce % 1-2 B2O3 katkılı karışımlarda oluştuğu belirlenmiştir. Bu fazın molce % 1’den daha düşük B2O3 katkılı karışımlarda bulunmaması ZnO ile B2O3 arasında limitli katı çözünürlük olduğunu göstermiştir. Mikroyapı incelemelerinde bor oksit katkısının tüm sinterleme sıcaklıkları ve sürelerinde çinko oksit’in tane boyutunun artmasına neden olduğu belirlenmiştir.

Düşük sıcaklık ve sürede sinterlenen saf çinko oksit numunelerin özdirencinin 104-105 Ohm.m olduğu, bor oksit katkısının ise numunelerin özdirencini ~100-1.0 Ohm.m’ye düşürdüğü saptanmıştır. Düşük sıcaklıkta sinterlenen saf çinko oksit numunelerinin elektrik iletim aktivasyon enerjisinin ~0.80 eV olduğu belirlenmiştir. Bu değer 1250 oC’nin üzerindeki sinterleme için literatürde belirtilen ~0.05 eV değerinden yüksektir ve nedeni numunelerin gözenekli ve 1 μm’ den küçük tanelerden oluşan bir mikroyapıya sahip olmalarıdır. Sinterleme 1250 oC’de 1 saat yapıldığında elektrik iletim aktivasyon enerjisi 0.04 eV olarak bulunmuştur ve literatürde rapor edilen bir elektron vererek iletkenliğe katkı sağlayan arayer çinko atomunun aktivasyon enerjisi ile aynı mertebededir. Sinterleme 5 saat yapıldığında elektrik iletim aktivasyon enerjisinin 0.01 eV’un altında olduğu belirlenmiştir. Bunun nedeni artan sinterleme sıcaklığıyla çinko oksit içerisinde oluşan arayer çinko hatalarının sayısının artması ve oda sıcaklığında bu hataların neredeyse tümünün iyonize olarak numunenin metalik iletkenlik özelliği göstermesidir. Elektrik iletim aktivasyon enerjisi, 1000 oC gibi düşük sinterleme sıcaklığında molce % 0.1 B2O3 katkısıyla ~0.08 eV, molce % 0.5 B2O3 katkısıyla ise ~0.04 eV değerlerine düşmüştür. Bu bor katkısının elektrik iletiminde etkili bir donor katkısı olduğunu göstermiştir. Sinterleme sıcaklığı ve süresinin daha da artmasıyla aktivasyon enerjisi daha da azalarak ~0.02 eV değerine düşmüştür. Bu azalma, yüksek sıcaklıkta bor oksit katkısının etkisine ilaveten çinko arayer hatası sayısının artmasının da elektrik iletiminde etkin bir rol oynadığını göstermektedir.

The Effect Of Boron Oxide Addition To The Microstructure And Electrical

Properties Of Zinc Oxide

The semi-conductor zinc oxide is used extensively as a varistor, in UV light filters, gas sensors and as conductive electrodes in solar-cells. For this reason extensive research has been carried out on the effect of various donor additives such as aluminium oxide, indium oxide and gallium oxide on the electrical properties of zinc oxide. In this study the effect of boron oxide addition on the microstructure and on the electrical properties of zinc oxide was investigated due to the limited published data on the subject. For this purpose samples of pure zinc oxide and 0.1, 0.5, 1, 1.5 and 2 mol % boron oxide-added compositions were prepared by the conventional ceramics processing technique and the samples were sintered at 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 and 1250 oC for 1, 2, 3, 5 and 10 h. X-ray diffraction analysis was used in the determination of the phases and the bulk density measurements were carried out for the evaluation of densification of samples in different sintering conditions. The effect of the sintering conditions on the microstructure were studied using optic and scanning electron microscopes and donor activation energies were calculated from the logarithmic electrical conductivity versus temperature plots in the range of -100 to 25 oC.

The relative bulk densities of the pure zinc oxide samples sintered at 1000 oC were determined as ~60% and with the increase of sintering temperature and time this value reached ~90% whereas, the addition of boron oxide increased the relative bulk density values to 84-97% .

Thermal gravimetric analysis (TG) and differential thermal analysis (DTA) of the boric acid addition to ZnO as a source of boron oxide to the composition showed two steps of dehydration reaction below 350 oC. The X-ray diffraction analysis revealed a Zn3B2O6 phase in 1-2 mol % B2O3-added composition samples. This phase was not detected in the B2O3-added compositions below 1 mol %, which indicated a limited solid solution

of B2O3 within the ZnO crystal structure. The microstructure studies revealed that the addition of B2O3 to zinc oxide enhanced the grain growth of ZnO in all sintering temperatures and sintering times.

The electrical resistivity of pure zinc oxide samples sintered at low temperatures and sintering times were found in the order of 104-105 Ohm.m. The addition of boron oxide under the same sintering conditions decreased the resistivity of samples to the order of ~100-1.0 Ohm.m. The electrical conduction activation energy of pure zinc oxide samples sintered at low temperatures and sintering times were calculated as ~0.80 eV. This activation energy is higher than the value quoted in the published data which is ~0.05 eV for sintering above 1250 oC. This high value was attributed to the high porosity and fine grain size of the samples. However, when the sintering temperature was increased to 1250 oC, the activation energy was found to be 0.04 eV. This value is very close to the activation energy reported in the literature which is attributed to the conduction mechanism due to the interstitial zinc defects donating one electron to the electrical conduction . When the sintering time was increased over 3 h at high sintering temperatures, the measured electrical conduction activation energies were found to be below 0.01 eV, which resulted from the increased concentration of the interstitial zinc defects that gives rise to the metallic type conduction behaviour.

The addition of 0.1 and 0.5 mol % B2O3 to zinc oxide reduced the activation energy of the electrical conduction from the value of ~0.80 eV to 0.08 eV and 0.04 eV respectively at sintering temperatures as low as 1000 oC. This is reflected the pronounced effect of donor boron atoms in ZnO lattice. The increase in sintering temperatures and sintering times further lowered this activation value to ~0.02 eV, which again showed the effect of the increased concentration of interstitial zinc defects at these sintering temperatures.

KALPAKLI Orkun Ahmet

Danışman : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLUAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. Servet TİMUR Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Şelitin Okzalik Asitli Çözeltilerde Çözünme Kinetiğinin İncelenmesi

Önemli tungsten minerallerinden biri, ana bileşik olarak kalsiyum tungstat içeren şelittir. Kalsiyum tungstatın çözünürleştirilmesi için asit çözeltileri kullanıldığında reaksiyon ürünü olarak oluşan katı tungstik asitin reaktan tanelerini yoğun bir tabaka halinde çevrelemesi nedeni ile çözünme tamamlanamamaktadır. Tungstik asitin bu istenmeyen etkisini gidermek amacı ile şelat yapıcı maddelerin kullanılması önerilmiştir.

Bu çalışmada sentetik olarak hazırlanan kalsiyum tungstat ve konsantre şelit cevherinin okzalik asit içeren çözeltilerde çözünme kinetiği incelenmiştir. Kalsiyum tungstatın çözünme hızına tane boyutunun, karıştırma hızının, sıcaklığın ve okzalik asit konsantrasyonunun etkileri araştırılmıştır.

Kalsiyum tungstatın okzalik asit içeren çözeltilerde çözünme reaksiyonu seri – paralel tipinde reaksiyon şeklinde oluşmaktadır. Birinci reaksiyon adımı, çözeltide bulunan okzalik asitin kalsiyum tungstat yüzeyinde adsorpsiyonu, adsorplanan okzalik asitin kimyasal reaksiyona girerek kalsiyum aqua okzalato tungstat ara bileşiğini oluşturması ve oluşan kalsiyum aqua okzalato tungstat bileşiğinin katı reaktan yüzeyinden desorbe olarak çözeltiye geçmesi şeklinde Langmuir – Hinshelwood tipinde bir reaksiyon mekanizması ile gerçekleşmektedir. İkinci reaksiyon adımı, çözeltide bulunan kalsiyum aqua okzalato tungstat bileşiğinin hidrolizlenmesi ve hidrolizlenme sonucu oluşan tungstik asitin ortamda bulunan okzalik asitle birleşerek nihai reaksiyon ürünü hidrojen aqua okzalato tungstatı oluşturması şeklindeki bir reaksiyon mekanizmasına göre oluşmaktadır.

Çözünürleştirmenin birinci adımına ait hız bağıntısının okzalik asit konsantrasyonuna bağımlılığının düşük okzalik asit konsantrasyonları için birinci; artan okzalik asit konsantrasyonları için sıfırıncı mertebeden olduğu belirlenmiştir. Aktivasyon enerjileri ise birinci ve sıfırıncı mertebe reaksiyonlar için sırasıyla 45.75 ve 63.78 kJ mol-1 olarak hesaplanmıştır. Çözünürleştirmenin ikinci adımına ait hız bağıntısının okzalik asit konsantrasyonuna bağımlılığının olmadığı; oluşan ara ürün kalsiyum aqua okzalato tungstatın konsantrasyonuna ise birinci mertebeden bağımlı olduğu belirlenmiştir. Bu reaksiyon adımı için aktivasyon enerjisi 45.65 kJ mol -1

olarak hesaplanmıştır.Kantitatif kimyasal, simultane TGA-DTA-MS, FT-IR ve XRD analizleri yardımı ile oluşan ara ve nihai

kompleks şelat bileşiklerinin sırasıyla Ca[WO3(C2O4)H2O] ve H2[WO3(C2O4)H2O] kimyasal formülüne uydukları belirlenmiştir. Çözünürleştirmenin ikinci adımında oluşan kalsiyum okzalat monohidrat bileşiğinin belirli bir fraksiyonel dönüşümden sonra kalsiyum tungstat tanelerinin yüzeyinde koruyucu tabaka oluşturarak çözünürleştirme reaksiyonunun durmasına neden olduğu saptanmıştır.Çözünürleştirme çözeltileri oda sıcaklığında uzun süre bekletildiklerinde veya kısa süreli ısıtıldıklarında hidrolizlenerek tungstik asit ve okzalik asit oluşturmaktadır. Bu durum üretim prosesinde önemli bir avantaj sağlamaktadır. Süzülerek elde edilen tungstik asitin havada kızdırılmasıyla saf tungsten trioksit elde edilirken; çözeltide bulunan okzalik asit proseste resirküle edilerek reaktan tüketimini azalttığı için prosesi oldukça ekonomik yapmaktadır. 

The Investigation of Dissolution Kinetics of Scheelite in Oxalic Acid Solutions

One of the important tungsten minerals is scheelite which contains calcium tungstate as the main compound. When acidic solutions are used to dissolve calcium tungstate the dissolution reaction can not be completed due to the formation of solid tungstic acid product which forms a dense protective layer on the sufrace of reactant solid particles. The use of chelating agents are proposed in order to eliminate the undesired effect of tungstic acid.

In this study, the dissolution kinetics of synthetically prepared calcium tungstate and concentrated scheelite ore in solutions containing oxalic acid were studied. The effects of particle size, stirring speed, temperature and oxalic acid concentration on the dissolution rate of calcium tungstate were investigated.

Calcium tungstate dissolves in solutions containing oxalic acid as series – parallel type reaction. The first reaction step which includes the adsorption of oxalic acid present in the solution on the surface of calcium tungstate, the formation of calcium aqua oxalato tungstate intermediate compound by chemical reaction of adsorbed oxalic acid and the desorption of formed calcium aqua oxalato tungstate from the reactant surface to the solution, takes place as Langmuir – Hinshelwood type reaction mechanism. The second reaction step occurs as a reaction mechanism that include the hydrolysis of calcium aqua oxalato tungstate compound present in the

solution and the reaction of oxalic acid present in the solution with tungstic acid formed during hydrolysis giving hydrogen aqua oxalato tungstate as final product.

The reaction rate for the first dissolution step was found to be first and zero order at low and high oxalic acid concentrations, respectively. The activation energies were calculated for the first order reaction as 45.75 and for the zero order reaction as 63.78 kJ mol-1. The rate equation for the second dissolution step was found to be first order with respect to the concentration of calcium aqua oxalato tungstate whereas it was independent of oxalic acid concentration. The activation energy for this reaction step was calculated as 45.65 kJ mol-1.

By application of quantitative chemical, simultaneous TGA-DTA-MS, FT-IR and XRD analyses, chemical composition of intermediate and final complex chelate compounds were defined as Ca[WO3(C2O4)H2O] and H2[WO3(C2O4)H2O], respectively. It was determined that calcium oxalate monohydrate compound which formed in the second step of dissolution process, covers the surface of calcium tungstate particles as a protective layer and hinders the dissolution reaction after a definite conversion.When the leaching solutions are held at room temperature for long periods or heated for short periods, they are hydrolysed to tungstic acid and oxalic acid. This is an important advantage in the production process such that as the filtered tungstic acid is heated in air, pure tungsten trioxide can be obtained. On the other hand, the oxalic acid in the solution is recirculated in the process to decrease the consumption of the reactants. Thus, it becomes more economical process.

DENİZ ULAŞTIRMA İŞLETME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

SAATÇI Esra

Danışman : Prof. Dr. Aydın AKANAnabilim Dalı : Biyomedikal Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aydın AKAN

Prof. Dr. Nurhayat YILDIRIM Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN Prof. Dr. İlhan KOCAARSLAN

İnvasiv Olmayan Ventilasyonda Solunum Parametrelerinin Modellenmesi

Bu çalışmada, solunum sistemi üç doğrusal ve bir doğrusal olmayan elektriksel model ile modellenmiş, model eşitlikleri durum-ölçüm uzayında çıkarılmış ve model parametreleri istatistiksel sinyal işlemede kullanılan kestirim yöntemleri ile benzetimler yardımıyla kestirilmiştir. Kullanılan solunum sistemi modelleri araştırmalarda sık kullanılan RIC, Viskoelastik, Mead ve bu tezde önerilen basitleştirilmiş doğrusal olmayan RC solunum sistemi modelleridir. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH) olan hastaların invasiv olmayan ventilatör altında solunum sistemini benzetimleyen bu modeller, solunum sisteminin parametrelerinin kestirilmesi için kullanılan araçlardır. Kullanılan yöntemler en küçük değişinti yansız kestirici (MVUE), enbüyük olabilirlik kestirimci (MLE), Kalman filtre (KF), unsecnted Kalman filtre (UKF) ve genişletilmiş Kalman filtre (EKF) dir.

Kestirim yöntemlerinin, solunum modelleri ve yapay solunum sinyalleri (havayolu gaz akış hızı ve havayolu basıncı) yardımıyla teorik performans karşılaştırma kriterleri kullanılarak karşılaştırılmaları bu tezin ilk kısmını oluşturmaktadır. Sonsal Cramer-Rao altsınırı (PCRLB) çiftli Kalman filtrede zamanla değişmeyen parametrelerin kestirimi için çıkarılmış ve hem parametreler hem de durum değişkenleri için gösterilmiştir. UKF ve EKF yöntemlerinin Mead model ve doğrusal olmayan RC model için hata ortak değişinti matrisleri PCRLB ile birlikte gösterilmiştir.

8 KOAH hastasından ve 6 sağlıklı bireyden ölçüm sistemi yardımıyla toplanan havayolu basıncı, havayolu gaz akış hızı ve akciğer hacim sinyalleri solunum sistemi modelleri yardımıyla parametrelerin kestiriminde kullanılmıştır. Ayrıca, ölçüm gürültüsü genelleştirilmiş Gauss dağılımı (GGD) olduğu düşünülerek modellerin gerçek sinyallere uyumu ve bu uyumdan sonra kalan artıkların dağılımı incelenmiştir.

Sonuç olarak; yapay solunum sinyallerinde, RIC modelin MLE ve MVUE yöntemleriyle en iyi model parametre kestirim sonuçlarını verdiğini; gerçek solunum sinyallerinde, solunum modellerinin kullanılan yönteme göre farklı gruplarda farklı davranışlar sergilediğini; RIC modelde her iki grup için MVUE ve MLE nin tutarlı sonuçlar verdiğini; doğrusal olmayan RC modelde her iki grup için EKF ve UKF yöntemlerinin aynı başarıyı sergilediğini ve doğrusal olmayan RC modelin, RIC modele göre Hasta grubuna daha uygun bir model olmakla beraber bunun tam tersinin Kontrol grubu için doğru olduğunu söyleyebiliriz.

Modellıng Of The Respıratory Parameters In Non-Invasıve Ventılatıon

In this study, the respiratory system are modelled by three linear and one non-linear lumped parameter respiratory model, the equations of the models are driven and the parameters are estimated by using statistical signal processing methods. Linear RIC, Viscoelastic and Mead models and proposed basic non-linear RC model are used to resemble the respiratory system of the patient with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) under non-invasive ventilation. Statistical signal processing methods such as Minimum Variance Unbiased Estimation (MVUE), Maximum Likelihood Estimation (MLE), Kalman Filter (KF), Unscented Kalman Filter (UKF) and Extended Kalman Filter (EKF) are very powerful methods to estimate the parameters of the systems embedded in the unknown noise.

In the first part of this thesis, artificial respiratory signals (airway flow and airway pressure) are used for the performance measurement criteria. Posterior Cramer Rao Lower Bound (PCRLB) is computed for the time-invariant parameters as well as the states in the dual Kalman filters. Then the error covariance matrixes of UKF and EKF are illustrated with respect to these bounds.

In the second part of this thesis, the respiratory signals are acquired from 8 COPD patients and 6 healthy subjects by the measurement system. The parameters of the respiratory system are then estimated by these observed respiratory signals. Moreover, by assuming the Generalized Gaussian Distributed (GGD) measurement noise, the actual residuals that is left over when the models are fitted to the measured signals, are analyzed in the statistical sense.

In the conclusion, when artificial respiratory signals are used, the best estimated parameters are the RIC model parameters when MLE or MVUE are used. It is also found that, in the real respiratory signals each group demonstrates distinguished results with both different methods and models. The other important results are RIC model parameters are estimated very consistently by MVUE and MLE; EKF and UKF are equally successful for the parameter estimation of nonlinear RC model; and the respiratory signals acquired from the Patient group is best fitted to the nonlinear RC model whereas RIC model is more suitable for the Control group’s respiratory signals.

SAYAN Ömer Fatih

Danışman : Prof. Dr. Osman Nuri UÇANAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN

Prof. Dr. Mahmut ÜN Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof Dr. Serhat ŞEKER Prof. Dr. Sedef KENT

Duygusal Zeka Modeli Oluşturulması

Bu tez kapsamında insan duygusal zekasının karar alma mekanizmasının nasıl çalıştığı televizyon izleme oranları dikkate alınarak incelenmiştir.

Literatürde insanların sahip olduğu duyguların nasıl modellenebileceği ile ilgili çalışmalar bulunmakta, ancak insan makine haberleşmesinde insan duygusal durumunun etkin olarak anlaşılması ve bunun karar alma mekanizmasına etkisi ile ilgili çalışmalar sınırlı sayıda deneysel çalışmalardan öte geçememiştir. Televizyon izleme oranını belirten rating oranı ilk olarak insan karar alma mekanizmasının belirlenmesi ve duygusal zekanın modellenebilmesi için ilk adım olarak kullanılmıştır.

Geçmiş rating oranlarını kullanarak gelecek rating değerlerinin kestirimi farklı metodlar kullanılarak yapılmıştır. Haber programlarının rating değerleri ve duygusal durumu incelenerek izleyici ve yapımcı açısından duygusal durumun etkilenmesi araştırılarak, duygusal zeka modeli oluşturulmasına yönelik ilk bir adım bu çalışmada sunulmaktadır.

Emotıonal Intellıgence Modellıng

In the context of this thesis the decision making process of human emotional intelligence works by the use of TV rating rates is analyzed.

There has been some research on how the emotions of human can be modelled. .However in the area of human machine interaction, research about the understanding of human emotions and the role of emotions in the decision making process has not been beyond some limited experimental studies. Indication of television watching ratings is at first used to determine the human decision making mechanism and in the modelling of emotional intelligence.

In this dissertation past rating rates are used the predict the future rating rates by several methods, the rating rates and emotional situation of news programs are analysed to search how these effect the producer and also the audience, in order to make the first step into the emotional intelligence model.

AKGÜNDOĞDU Abdurrahim

Danışman : Prof.Dr. Osman Nuri UÇANAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Osman Nuri UÇAN

Prof.Dr. Aydın AKAN Prof.Dr. Sedef KENT Prof.Dr. Sıddık YARMAN Prof.Dr. Serhat ŞEKER

Trabeküler Kemik Yapılarının Yapay Zeka Yöntemleri İle Modellenmesi

İskelet kemikleri değişik miktarda yumuşak spongiosa denilen süngerimsi (trabeküler) dokuyla, kortikal denilen sağlam, yoğun, kabuk dokusundan oluşmuştur. Düzensiz yapıdaki süngerimsi kemik dokusundan

yapılmış olan trabeküler kemikler sert kemik tabakasıyla kaplıdırlar. Özellikle omur ve bilek kemikleri bu tür kemiklere birer örnektir. Çocukluk ve ergenlik çağlarında yapımı süren kemik dokusu kemik yıkımından faz-ladır. Erişkinlerde bu oran genelde dengede olup, yaş ilerledikçe bu işlem tersine dönmektedir. Bu nedenle yaşlı bireylerde kemik dokusu gevşer ve kemiklerde kalsiyum eksikliğine bağlı olarak osteoporoz (OP) adı verilen boşluklar meydana gelir.

Kemik kütlesinin, kemik yoğunluğunun ve kemik mineral içeriklerinin saptanması için çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Bireylerin kırık riskini belirlemede kemiğin fizyolojik ve patolojik durumunu en iyi kemik mineral yoğunluğu (KMY) gösterir. Özellikle 40-50 yaş arası kadınlarda kemik yapısındaki minerallerde yaşla ilişkili kayıplar görülmektedir. Kortikal kemik ölçümlerinde zamansal olarak yıllık ortalama kemik kaybı oranı %1 iken bu oran trabeküler kemikte çok daha yüksektir.

Kıkırdak yapının anormal ölçülerde zarar görmesiyle sinovyal sıvıda azalmaların başladığı bir diğer kemik rahatsızlığı da ostoartritdir (OA). 30 yaş altındaki bireylerde %1, 40 yaş üstü bireylerde %10 ve 60 yaş üstü bireylerde %50 sıklığında görülür.

Bu tez çalışmasında normal kemik yapıları, OA ve OP kemik hastalıklarından bahsedilmiş Sinirsel Bulanık Mantık, Doğrusal Vektör Makinaları ve Genetik Algoritma gibi literatürde başarılı sonuçları bulunan yapay zeka yöntemleri kullanılarak ilk etapta OP hastaları ve sağlıklı kişiler karşılaştırılmış ve hastalık tanısındaki başarım oranı verilmiştir. Daha sonra OA ve OP hastalarından alınan kemik görüntüleri Karma İskelet Grafik Analizi (KİGA) nin kullanımıyla modellenmiş ve bu trabeküler kemiklerden öznitelikler çıkarılarak OA ve OP sınıflandırması yapılmıştır.

  Trabecular Bones Structure Analyzıng Usıng Artıfıcıal Intellıgence Methods

The skeletal bones are formed by solid, dense cortical tissue and different amounts of soft trabecular tissue. Misplaced structured sponge patterned of trabecular bones are covered with hard bone plates. Especially vertebral bones and wrist bones are examples of this type of bones. The built (The growth of) childhood and adolescence age bone tissue is more than the bone injury. In adults, this rate is usually in balance, as the year's progress in the process is reversed. Therefore, the bone tissue of elderly individual loosens and osteoporotic gaps occur due to a lack of calcium at the bones.

There are several methods used in which to identify bone mass, bone density and bone mineral content. Bone mineral density (BMD) is the best way to show the risk of broken bone’s physical and pathological conditions. Especially the loss of mineral structure in the bones of women between 40-50 years old is observed while annual average rate of bone loss in cortical bone measurements are 1%. This ratio is much higher in bone trabecular.

Another bone disease starting with abnormal extent damage in cartilage structure decrease of synovial fluid is called osteoarthritic (OA). These are often seen 1% in individuals under age 30, 10% in individuals over age 40 and 50% in individuals over age of 60.

In this thesis, normal bone structure, OA and OP bone disease have been mentioned then Neuro-Fuzzy, Support Vector Machines and Genetic Algorithms with successful results in the literature (medicine language) are used. In the first stage, OP patients and healthy people are compared and then the success rate of disease diagnosis has been given. Then, the bone images obtained from OA and OP patients have been modeled by using the Hybrid Skeleton Graph Analysis (HSGA) method and feature extracted from the OA and OP trabecular bones classification was made. SU ÜRÜNLERİ YETİŞTİRİCİLİĞİ ANABİLİM DALI

ERCAN Didem Menekşe

Danışman : Prof. Dr. Akın CANDANAnabilim Dalı : Su Ürünleri YetiştiriciliğiProgramı (Varsa) : HastalıklarMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Akın CANDAN

Prof. Dr. Gülşen TİMUR Prof. Dr. Öznur DİLER Prof. Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA Doç. Dr. Ayşegül KUBİLAY

Levrek (Dıcentrarchus Labrax L. 1758) Balıklarında Vıbrıo Anguıllarum’ Un Patogenesisi

Üzerine Bir Araştırma

Vibriozis, levrek balıkları (Dicentrarchus labrax L. 1758)’ nda çok sık görülen önemli bakteriyel hastalıklardan biridir. En önemli etkeni Vibrio anguillarum Gram (-), basil şeklinde ve hareketli bir bakteridir. Vibrio anguillarum ile enfekte olmuş balıklarda klinik tabloda hemorajik septisemi gözlenir. Bu patojen çeşitli toksinler ve virülans faktörleri üreterek balığın savunma mekanizmasını çökertmektedir.

Bu çalışmada deneysel olarak V. anguillarum enfeksiyonu oluşturularak bakterinin konak canlıda oluşturduğu patolojik değişiklikler ve konak canlının verdiği tepki araştırılmıştır. V. anguillarum patogenesisini incelemek için deneysel enfeksiyon oluşturulduktan sonra balıkların kan ve doku örnekleri alınmıştır. Bu örnekler ile total eritrosit sayımı, total lökosit sayımı, hematokrit değeri ölçümü, kan frotileri, doymamış demir bağlama kapasitesi belirlenmesi, serum demir miktar ölçümü, serum transferrin doygunluğu belirlenmesi, bakteri re-izolasyonu, histopatolojik inceleme, transferrin gen anlatımı analizi yapılmıştır.

30g üstü levrek balıkları 105 hücre/ml V. anguillarum içeren yapay deniz suyunda (‰30) tutularak enfekte edilmiştir. Ölmek üzere olan yada yeni ölmüş hasta balık örneklerinin, dış ve iç bakıda hastalığın tipik patolojik bulgularını taşıdığı saptanmıştır. İnternal olarak genellikle karaciğerde fokal hemorajiler ve bağırsakta sarı renkli sıvı birikimi gözlenmiştir. Dalağın büyümüş olduğu ve aynı zamanda dalağın ve böbreğin erimiş olduğu da saptanmıştır.

Enfeksiyonun 2. gününden itibaren olgunlaşmamış eritrosit sayıları artmış, 3. ve 6. günlerinde ise bu sayı %50 civarına ulaşmıştır. Yapılan bu çalışmada lökositlerin ilk iki gün enfeksiyon etkeni bakteriye karşı cevap olarak sayılarının yükseldiği fakat enfeksiyonun ilerleyen günlerinde sayılarının azaldığı tespit edilmiştir. Enfekte balıklarda histopatolojik olarak böbrek, dalak, karaciğer dokularının hemoraji ve liquefactive nekroz ve kalp kasında myopati saptanmıştır. 4. günden sonra bağırsak mukoza epitelinde yaygın nekroz ve dökülme yanısıra bağırsak duvarında delinme tespit edilmiştir.

Kanda demir azalmasına neden olan V. anguillarum, bu çalışmada transferrin doygunluğunun azalmasına da neden olmuştur. Vibriozis enfeksiyonu sırasında transferrin gen anlatım farkını izleyebilmek için RNA örnekleri ile yapılan RT-PCR sonucunda anlatım farkını görmek mümkün olmamıştır. Northern blotlama deneyinde elde edilen transferrin geni anlatımı sonuçlarına göre; kandaki transferin doygunluğu düşmekte iken gen anlatımının da düştüğü saptanmıştır.

Pathogenesıs Of Vıbrıo Anguıllarum In Sea Bass (Dıcentrarchus Labrax L. 1758)

Vibriosis is one of the important bacterial disease of sea bass (Dicentrarchus labrax L. 1758). Most important agent is Vibrio anguillarum which is a Gram (-), bacilliform motile bacteria. Infected fish shows haemorhagic septicemia when infected by V. anguillarum. This pathogen destroys the fish’s immune system by producing several toxins and virulence factors.

In this study, pathogenesis of V. anguillarum was researched in sea bass during experimental infection. Blood and tissue samples were taken daily from infected fish. Total erytrocytes, total leukocytes, hematocrite, blood smears, unsaturated iron binding capacity, serum iron levels, serum transferrin saturation levels, reisolation of bacteria, histopathological examination, transferrin gene expression were measured and analysed respectively.

The sea bass that are up to 30g were infected experimentally via holding in salt water contained 105 V. anguillarum cell/ml. Then they were sampled for daily. Moribund and newly dead fish samples have typically pathological external and internal signs. Internally the main feature is focal haemorrhages on the surface of the liver and accumulated yellow fluid in the intestine. Enlargement were seen of the spleen and liquefaction were also seen of the spleen and kidney.

After the second day of V. anguillarum infection, the number of unmaturated erytrocytes increased and reached to 50% of total erytrocytes in 3rd and 6th days. In this study, the number of total leucocytes increased in

the first days of infection but in the continous days, these numbers decreased. Acute haemorhagic septicemia was progressed in infected fish with V. anguillarum. Liquefactive necrosis and haemorhagie in the spleen, kidney and liver tissues and cardiac myopathy were observed in histopathologically. After 4th day, necrosis and sloughed of the intestinal mucosa epithelium into the lumen and also perforation on the intestine wall.

During the infection, serum iron levels and transferrin saturation decreased. For gene expression analysis, RNA samples were isolated and analysed by RT-PCR and Northern blot. RT-PCR gave unsufficient results but according to Northern blot results, it has been shown that the transferrin gene expression decreased.

ERCAN Ertan

Danışman : Prof. Dr. Metin TİMURAnabilim Dalı : Su Ürünleri YetiştiriciliğiProgramı : YetiştiricilikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Metin TİMUR

Prof. Dr. M. Salih ÇELİKKALE Prof. Dr. Osman ÖZDEN Prof. Dr. Meriç ALBAY Doç. Dr. Devrim MEMİŞ

Sazan Balığı (Cyprinus Carpio L.,) Yetiştiriciliğinde Atık Suların Biyolojik Entegre Sistemle Arıtımının

Araştırılması Üzerine Bir Çalışma

Tüm dünyada su ürünleri yetiştiriciliğinde kapalı devre sistemlerin gelişimi, entensif yetiştiriciliğe doğru süratle eğilimi arttırmıştır. Bu sistemlerde biyolojik arıtım en ekonomik yöntem olarak suyun tekrar kullanımına olanak sağlamaktadır.

Balık yetiştiriciliğinin çevreye olumsuz etkileri; askıdaki katı maddeler ve çözünmüş besin tuzlarıdır. Yetiştiricilik sistemlerindeki besin yükünün en az düzeye indirilmesi için çok farklı arıtım metodları kullanılmaktadır. Entegre arıtım sistemleri, balık yetiştiriciliğinden kaynaklanan etkilerin en aza indirilmesinde en uygun metot olarak görülmektedir.

Bu çalışmada, balık yetiştiriciliğinden kaynaklanan askıdaki maddelerle, metabolizma yan ürünlerinin tatlısu midyeleri (Unio pictorum) ve tatlısu makrofiti (Elodea canadensis) ile biyolojik olarak arıtımını oluşturan model bir sistem çalışılmıştır.

Deneysel kapalı devre akvaryum sisteminde sazan balıkları, tatlısu midyeleri ve makrofitler toplam 1680 litre su hacmine sahip üç akvaryuma (630L-420L-420L) yerleştirilmişdir.

Deneme boyunca, akvaryumların çıkış suyundan alınan örneklerde fiziksel ve kimyasal (sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen, amonyum, nitrit, nitrat, orto-fosfat, toplam fosfor, klorofil-a) analizler yapılmıştır.

Deneme süresince balık, midye ve bitkiler için doğal ortam koşulları sağlanmış ve oluşabilen stres faktörleri fizyolojik gözlemlerle incelenmiştir.

Balıklar, %29,5 protein ve %9,51 yağ oranına sahip pelet yemle ad libitum olarak beslemiştir. Denemeyi oluşturan 2 grupta seksen beş adet sazan balığı, başlangıçta 16,21g ve 16,48g ağırlğa sahip iken, 105 günlük besleme sonunda 59g ve 59,77g ağırlığa ulaşmışlardır.

Bu çalışma sonunda, sazan balıkları yetiştiriciliğinden çıkan atık suyun, entegre arıtım sistemi ile başarılı bir şekilde arıtıldığı anlaşılmıştır. Bu sistemle, sazan balıklarından çıkan atık suyun, arıtılıp daha kontrollü kapalı devre sistemlerde yeniden kullanılabilirliği ve çevreye etkisinin en az olabileceği gösterilmiştir. Sonuç olarak bu sistemle, hem doğal suların sürdürülebilirliği sağlanabilirken, su ürünleri yetiştiriciliğinden kaynaklanan organik kirlilikte bu yöntemle en alt düzeye indirgenebilmektedir.    

A Research Study On Bıologıcal Integrated Wastewater Treatment System On Carp(Cyprinus Carpio L.,)

Breedıng

Intensive aquaculture in recirculating systems is rapidly developing all over the world. To enable reuse of water in these systems, biological treatment is considered the most economically feasible approach in nowadays.

The negative impact of aquaculture derives are mainly from particulate and dissolved nutrients in culture systems. Different methods have been tried to minimize the effects of nutrient loading. Integrated aquaculture is a feasible method to reduce the environmental impacts of by- products from fish culture.

In this study model system is proposed, in which particulate and dissolved metabolites from the effluents of the fish culture are removed by biofilters of freshwater bivalves (Unio pictorum) and freshwater macrophyta(Elodea canadensis). Mechanical solids removal, nitrification, and nutrient assimilation are done by macrophyta and bivalve.

Experimental recirculating aquarium system has 1680 liter water volume. In this system mirror carp, freshwater bivalve and macrophyta were stocked in 3 aquariums. The aquariums volumes are respectively 630-420-420 liter.

During the experiment the physical and chemical water analysis, from the outlet waters of the aquariums were; water temperature, pH, dissolved oxygen, ammonia, nitrite, nitrate, ortho-phosphate, total phosphorus, chlorophyll-a.

Throughout the experimental study, natural conditions were supplied to ensure for carp, freshwater bivalve and macrophyta. Stress factors were also observed by some physiological observations.

The fish were fed ad libitum with a diet containing 29,5% crude protein and 9,51% lipid. Eighty-five carp of two group sizes 16,21 g and 16,48 g grew respectively to 59 g and 59,77 g in 105 days of feeding.

At the end of this study, this integrated system effected significant improvements in the water quality of effluent being released from mirror carp. These improvements may be sufficient to enable recirculation of effluent back into the carp production ponds creating a more controlled system with minimal environmental impacts. So, this integrated system has been shown as a sustainable for water resources and reducing the environmental impacts of aquaculture effluent.

SU ÜRÜNLERİ AVLAMA VE İŞLEME TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI  

ÜÇOK ALAKAVUK Didem

Danışman : Prof. Dr. Sühendan MOLAnabilim Dalı : Avlama ve İşleme Teknolojisi Programı : İşleme TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sühemdan MOL

Prof. Dr. Mehmet ÇELİK Doç. Dr. Özkan ÖZDEN Doç. Dr. Taçnur BAYGAR Doç. Dr. Saadet KARAKULAK

İstanbul Piyasasında Hazır Yemek Olarak Satılmakta Olan Su Ürünlerinde Riskli Mikroorganizmların

Belirlenmesi

Son yıllarda dünya nüfusunun artışı, gıda teknolojilerindeki gelişmeler ve besleyici gıdalara olan talep hazır yemeklere olan ilgiyi arttırmıştır. Bu talebin karşılanmasında sağlıklı ve lezzetli olan su ürünlerinden imal edilmiş hazır yemekler önemli bir yer tutmaktadır. Bununla birlikte, su ürünleri diğer gıdalara göre daha hassas ve çabuk bozulan gıdalar olduğundan su ürünlerinden hazırlanmış yemeklerin üretiminde daha dikkatli olunmalıdır. Bozulma mikroorganizmalarına ek olarak su ürünleri birçok değişik insan patojenini de içermektedir. Bu yüzden su ürünlerinden imal edilmiş hazır yemeklerde gıda güvenliği çok önemlidir.

Bu çalışmada hazır yemek olarak en çok tüketilen donmuş ve soğutulmuş su ürünlerinde gıda zehirlenmesine sebep olan mikroorganizmaların varlığı ve miktarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. 2007-2008’de iki çeşit donmuş ürün (balık köftesi ve okyanus lokumu) dört farklı süpermarket zincirinin yedişer şubesinden, üç farklı soğutulmuş ürün (deniz ürünleri salatası, kalamar dolma, midye dolma) 12 farklı şarküteriden temin edilmiştir.

Yaz ve kış örneklemeleri iki tekrarlı olarak yapılmıştır. Ortam sıcaklığının artışına bağlı olarak yaz örneklemesinde temin edilen ürünlerin mikrobiyal yükü kış örneklemelerinde temin edilen ürünlerinkine göre daha yüksek bulunmuştur. Tüm örneklerde toplam mezofilik aerobik ve psikrofilik bakteri yükü limit değerlerin altında tespit edilmiştir. Örneklemesi yapılan tüm dondurulmuş ve soğutulmuş ürünlerin koliform bakteri yükü açısından tüketiminin riskli olduğu görülmüştür. Örneklerin Escherichia coli yükü genelde limitin üzerinde tespit edilmiştir. Psikrofilik bakteri, toplam koliform, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus ve Clostridium perfingens yükleri okyanus lokumu örneklerinde en düşük oranlarda tespit edilirken midye dolma örneklerinde en yüksek oranda bulunmuştur.

Sonuç olarak; çalışmamızda su ürünlerinden imal edilen hazır yemeklerde hijyen eksikliği saptanmıştır. İyi kalitede ham materyal ve katkı maddesi, personel hijyeninin sağlanması, çapraz kontaminasyonun önlenmesi, gıda güvenliği kurallarının su ürünleri işletmelerinde uygulanmasının gerekli olduğu çok açıktır. Satış koşullarının iyileştirilmesi de özellikle su ürünlerinden imal edilmiş hazır soğutulmuş yemeklerde çok önemlidir.

Determination of the Risky Microorganisms In Ready-to-Eat Seafood Selling In Istanbul Market

In recent years, an a result of the increase of world population, developement of food technologies and demand for nutritious foods ready-to-eat foods became popular all over the world. Since they are healthy and tastefull ready-to-eat seafoods are the important part of this demand. However, it is well known that seafoods are more sensitive and perishable than other foods and more attention must be paid for ready-to-eat seafood process. In addition to spoilage microrganisms seafood comprises several different human pathogens. Thus food safety for ready-to-eat seafood is more important.

In this study it was aimed to determine the presence and levels of microorganisms causing food poisining in widely consumed frozen and chilled ready-to-eat seafood. Two types of frozen seafoods (fish balls and surimi based mediterrenean delight) from seven branches of four different supermarket chains and three types of chilled seafoods (seafood salad, stuffed calamari, stuffed mussel) from twelwe different retail market have been obtained during 2007-2008. Duplicate sampling has been carried out both in winter and in summer.

It has been determined that microbial levels of the summer samples are higher than the winter samples due to the ambient temperature. Total viable count and total psychrophilic aerobic bacteria counts of all samples were below the limit values. It has been found risky to consume all frozen and chilled seafood due to the coliform bacteria. In general Escherichia coli levels of the samples are over the limits. It has been determined

that total psychrophilic bacteria, total coliform, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, and Clostridium perfingens levels in Mediterranean delight samples are lower than others but all these bacteria were higher in stuffed mussels.

In conclusion, a lack of hygiene at the production stage of ready-to-eat seafood has been seen in this study. It is clear that it is essential to use high quality raw material and ingredients, to provide personel hygiene, to prevent cross-contamination, to maintain food safety rules in the seafood processing establishments. Improving the selling conditions is also very important especially for the quality of chilled ready-to-eat seafood.

TOSUN Yasemin Şehnaz

Danışman :Prof. Dr. Özkan ÖZDENAnabilim Dalı :Avlama ve İşleme TeknolojisiProgramı :İşleme TeknolojisiMezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Özkan ÖZDEN Prof. Dr. Sühendan MOL TOKAY Doç. Dr. Fatih ÖZOĞUL Doç. Dr. Hünkar Avni DUYAR Doç. Dr. Taçnur BAYGAR

Dumanlanmış Balıklara İnokule Edilmiş Listeria Monocytogenes’in Farklı Uygulamalarla İnhibisyonunun İncelenmesi

Bu çalışmada sodyum laktat (SL) katkısı, vakum ve modifiye atmosfer paketlemenin iki farklı sıcaklık (2±1ºC ve 7±1ºC) derecesinde depolanan dumanlanmış alabalıklara aşılanan Listeria monocytogenes ATCC 7644 gelişimine etkisi incelenmiştir.

Bu amaçla, 4-5 log kob/g L. monocytogenes ATCC 7644 ile kontamine edilmiş dumanlanmış alabalıklar altı gruba ayrılmışlardır. 1. ve 2. grup balık örnekleri sırasıyla sadece vakum ve modifiye atmosfer (%100 CO 2) paketlenmiştir. 3. ve 4. grup balık örnekleri ise %3 SL ile muamele edilerek sırasıyla vakum ve modifiye atmosfer ile paketlenmiştir. 5. ve 6. grup balıklar %6 SL ile muamele edilerek sırasıyla vakum ve MAP ile paketlenmişlerdir. Tüm gruplar 2±1ºC ve 7±1ºC’de depolanmışlardır. Dumanlanma öncesinde ve sonrasında balık etlerinin besin değeri ve pH değeri, Listeria monocytogenes, toplam mezofilik aerobik bakteri ve toplam psikrofilik bakteri sayım analizleri yapılmıştır. İki farklı sıcaklık değerlerinde depolanan (2°C±1 ve 7°C±1) örneklerde haftada bir olmak üzere Listeria monocytogenes, toplam mezofilik aerobik bakteri, toplam psikrofilik bakteri ve pH analizleri yapılmıştır.

Her iki SL konsantrasyonu ile muamele edilen ve modifiye atmosfer ile paketlenen örneklerde 2±1ºC’de depolama sonunda Listeria monocytogenes inhibisyonu sağlanmış olup, vakum paketlemenin inhibisyonda etkili olmadığı belirlenmiştir. Toplam mezofilik ve psikrofilik bakteri sayımı analiz sonuçlarına göre, depolamanın sonunda MAP’ın mezofilik ve psikrofilik bakteri yükünü düşürmede vakum paketlemeye göre daha etkili olduğu bulunmuştur. 7±1ºC’de depolama sonunda ise tüm örneklerde Listeria monocytogenes inhibisyonu sağlanmamıştır. Toplam mezofilik ve psikrofilik bakteri sayımı analiz sonuçlarına göre ise MAP ve vakum paketlemenin toplam mezofilik ve psikrofilik bakteri sayısını düşürmede etkili olmadığı bulunmuştur.

Sonuç olarak yapılan bu çalışmada %100 CO2 ile MAP paketlemenin düşük (2±1ºC) depolama sıcaklığında dumanlanmış alabalıklarda önemli bir risk faktörü olan Listeria monocytogenes gelişimini inhibe ettiği, yüksek (7±1ºC) depolama sıcaklığının ise inhibisyonda etkili olmadığı görülmüştür. Ayrıca, vakum paketlemeninin ve sodyum laktat uygulamasının her iki depolama sıcaklığında dahi Listeria monocytogenes inhibisyonunda etkili olmadığı belirlenmiştir

A Survey On The Inhıbıtıon Of Inoculated Listeria Monocytogenes Wıth Several Applıcatıons On Smoked Fısh

In this study, the effects of sodium lactate (SL), vacuum and modified atmosphere packaging on the growth of Listeria monocytogenes ATCC 7644 inoculated in smoked trout fillets under two different temperatures (2±1ºC and 7±1ºC) was investigated.

For this purpose, smoked trout inoculated with Listeria monocytogenes ATCC 7644 at doses of 4-5 log kob/g were divided into 6 groups. First group was packed under vacuum, whereas second group was packed with modified atmosphere (%100 CO2). Third and fourth group was packed under vacuum and MAP after 3% SL application, respectively. Fifth group and sixth group include vacuum packed and MAP fish after 6% SL application, respectively. All groups were stored at 2±1ºC and 7±1ºC. Proximate composition and pH changes of fish muscle, Listeria monocytogenes, total mesophilic aerobic bacteria and total psychrophilic bacteria counts were analysed before and after smoking process. Listeria monocytogenes, total mesophilic aerobic bacteria and total psychrophilic bacteria and pH analysis was also performed once a week during storage of fish at 2±1ºC and 7±1ºC.

L. monocytogenes inhibition was observed in trout packed with MAP at 2±1ºC. Vacuum packaging had no effect on the inhibition of L. monocytogenes. The results of total mesophilic and psychrophilic bacteria counts showed that MAP was more effective in reducing the bacterial growth than vacuum packaging. However, listeria was not inhibited in fish stored at 7±1ºC. Microbiological results also showed that MAP or vacuum packing had no effect in reducing mesophilic and psychrophilic bacterial load in fish stored at 7±1ºC.

In conclusion, this study results showed that Listeria monocytogenes inhibition can be achieved using 100% CO2 MAP packaging at low temperature (2±1ºC) conditions, although high temperature conditions (7±1ºC) had no inhibition effect on L. monocytogenes growth. Vacuum packing and sodium lactate application did not have any effect on the inhibition of L. monocytogenes in smoked trout at both temperatures.

SU ÜRÜNLERİ TEMEL BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

YARDIMCI Cumhur Haldun

Danışman : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞAnabilim Dalı : Su Ürünleri Temel BilimleriProgramı : İç Sular BiyolojisiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ

Prof. Dr. Akın CANDAN Prof. Dr. Rikap YÜCE Prof. Dr. Bülent KESKİNLER Doç. Dr. Reyhan AKÇAALAN ALBAY

Sapanca Gölü Bakteriyolojik Kirlilik Düzeyi İle Enterobacteriaceae Üyelerinde Beta-Laktam Antibiyotik

Dirençlilik Frekansının Araştırılması

Bu çalışma, Sapanca Gölü’nün bakteriyolojik kirlilik düzeyini biyoindikatör Toplam Koliform ve Fekal Kolifom bakterilerle belirlemek ve bunları kimyasal su kalitesi parametreleri ile ilişkilendirmek, Sapanca Gölü yüzey sularından ayırımı yapılan Enterobacteriaceae üyesi bakterilerin β-laktam antibiyotik türevlerine olan dirençliliklerini tespit etmek amacı ile planlanmıştır.

Şubat 2005-Ocak 2006 tarihleri arasında Sapanca Gölü’nde seçilen 7 istasyondan alınan yüzey suyu örnekleri aynı gün laboratuvara getirilmiştir. Membran Filtrasyon Tekniği ile süzülerek m-Endo ve m-FC besiyerinde inkübe edilen örneklerde Fekal Koliform ve Toplam Koliform düzeyi tespit edilmiştir. Biyokimyasal testlerle teşhisi yapılan Enterobacteriaceae üyelerinin AMC, AMP, CRO, CTX, CXM ve IPM’e karşı dirençlilik yüzdeleri araştırılmıştır.

Gölün Batı tarafını temsil eden ilk üç istasyonda toplam koliform ve fekal koliform 24x103 kob/100 ml düzeyinde saptanmıştır. Yerleşim alanlarının bulunduğu ve evsel atıkların daha yoğun olduğu bu bölgede, yaz boyunca devam eden yüzme amaçlı kullanım için bu durumun potansiyel risk oluşturduğu, klimatik etkenlere (yağmur, rüzgâr, dalga) bağlı olarak sonraki örneklemelerde Batı kısımda noktasal kirlilik olarak düşünülen bakteriyel yoğunluğun diğer istasyonlara da zaman zaman taşınabildiği görülmüştür.

Enterobacteriaceae familyasına ait 146 izolatın % 67,12’si Ampisiline dirençli bulunmuş ve bunu sırasıyla % 63,01 olarak CXM, %50,00 olarak AMC, %36,98 olarak IPM, %2,74 olarak CTX ve % 1,37 olarak CRO izlemiştir.

Sonuçlar Sapanca Gölü’nden izole edilen bakterilerin tüm dünyada yaygın olarak kullanılan beta-laktam antibiyotik türevlerine karşı gösterdiği dirençliliğin, evsel atıkların olumsuz etkilerinden biri olduğunu göstermiştir. Ekosistem ve halk sağlığı için önemli olan bakteriyolojik kirliliğin, bölgede Enterobacteriaceae üyelerinde beta-laktam antibiyotik dirençliliğini arttırdığı ve çoklu antibiyotik dirençli bakterilerin enfeksiyon etkeni olarak potansiyel risk oluşturduğu görülmüştür.   

Level Of Bacterıal Pollutıon And Frequency Of Beta-Lactam Antıbıotıc Resıstance Of Enterobacterıaceae

In The Surface Water From Sapanca Lake

This study was planned to determine the level of bacteriological pollution of Lake Sapanca with bioindicator bacteria, Total Coliform and Fecal Coliform, and their relationship with some water quality parameters, and to investigate the resistance of Enterobacteriaceae members, isolated from surface waters of Sapanca Lake, to beta-lactam antibiotic derivatives.

The surface water samples were taken from seven stations selected at Lake Sapanca and transported to the laboratory in the same day between February 2005 and January 2006. The level of Fecal Coliform and Total Coliform were determined in the samples filtered using Membrane Filtration Technique and incubated on m-Endo, m-FC agar. The antibiotic resistance percentage of Enterobacteriaceae members, identified using biochemical tests, to AMC: Amoxicillin clavulanic acid, AMP: Ampicillin, CRO: Ceftriaxone, CTX: Cefotaxime, CXM: Cefuroxime, IPM: Imipenem were investigated.

In first three stations, represented Western part of the lake, levels of Total Coliform and Fecal Coliform were determined as 24x103 cfu/100 ml. This result posed a potential risk for swimming throughout summer season, as this is a residential area and has a higher amount of domestic waste water. It was observed that

bacteriological pollution was carried to the other stations by climatic factors (rain, wind, and wave) in the following sampling period.

146 strains belonging to Enterobacteriaceae, were resistant to ampicillin (AMP) in the percentage of 67,12% and followed by the other antibiotics; CXM 63,01%, AMC 50,00%, IPM 36,98%, CTX 2,74%, and CRO 1,37%.

The results indicate that the resistance of isolated bacteria against beta-lactam antibiotics, which are used as current antibacterial agents all over the world, is one of the negative effects of anthropogenic factors in Sapanca Lake. As a result of bacterial pollution which is important in ecosystems and thus in human health, the level of beta-lactam antibiotic resistance of Enterobacteriaceae members increased and multi-drug resistance bacteria are a potential risk of infection in this region.

TONAY Arda Mehmet

Danışman : Prof. Dr. Bayram ÖZTÜRKAnabilim Dalı : Temel Bilimler Programı : Deniz Biyolojisi Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bayram ÖZTÜRK

Prof. Dr. Gülşen ALTUĞ Prof. Dr. Enis MORKOÇ Prof. Dr. Ertuğ DÜZGÜNEŞ Prof. Dr. Hüsamettin BALKI

Batı Karadeniz’de Karaya Vuran Cetacea Türlerinin Kalkan Balığı Avcılığı İle Etkileşimi

Karadeniz, yarı kapalı bir deniz olduğundan aralarında memelilerin de bulunduğu deniz canlılarının yaşam alanlarının zarar görmesi ve kirlilik gibi tehditlere karşı çok hassastır. Karadeniz’de üç Cetacea türü yaşamaktadır; bunlar mutur (Phocoena phocoena), afalina (Tursiops truncatus), ve tırtak (Delphinus delphis)’tır. Karadeniz’de yaşayan yunuslar tesadüfi ağa yakalanma (bycatch), habitat kaybının neden olduğu besin azalışı, deniz kirliliği ve salgın hastalık sonucu kitlesel ölümler gibi birçok tehditle karşı karşıyadır. Ancak, bölgede koruma altında olan Cetacea türlerinin ölümleri ve biyoekolojileri hakkında periyodik olarak yapılmış yeteri kadar çalışma yoktur. Bu nedenle tehditlerin değerlendirilmesi ve bu canlılar hakkındaki temel bilgilerin toplanması, etkin koruma önlemlerinin belirlenip uygulanması açısından önemlidir.

Bu çalışmanın amacı; öncelikli olarak Batı Karadeniz’de karaya vuran ve kalkan dip uzatma ağlarına tesadüfi yakalanan Cetacea türleri hakkında bilgi toplamak, bu şekilde ölen Cetacea miktarını belirleyebilmek ve kalkan av mevsimi dışında bölgede gerçekleşen ölümler hakkındaki ilk biyolojik bilgileri almaktır. Yaş tayinleri ile ilkbahar-yaz mevsiminde Türkiye’nin Batı Karadeniz kıyılarında yaşayan mutur popülasyonunun yaş-boy kompozisyonunu belirlemek amaçlanmıştır.

Bu çalışmada Batı Karadeniz’de kalkan ağlarına tesadüfi yakalanan ve karaya vuran Cetacea ölümleri incelenmiştir. Çalışma üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde işbirliği yapan balıkçı teknesinin 2007 ve 2008 yıllarındaki iki kalkan av sezonunda avcılığı izlenmiş, tesadüfi ağlarına yakalanan Cetacea türleri incelenmiştir. İkinci bölümde Türkiye’nin Batı Karadeniz sahilleri 2007 baharı ve 2009 yazı arasında mevsimsel olarak taranmış, karaya vuran Cetacea türleri tespit edilmiş, kalkan balıkçılığı ile ilişkisi araştırılmıştır. Üçüncü bölümde ise en çok ölümün görüldüğü tür olan muturların diş örneklerinden yaş tayinleri yapılarak kalkan balıkçılığının popülasyona etkisi anlaşılmaya çalışılmış ve Batı Karadeniz mutur popülasyonunun biyoekolojileri hakkında bilgi edinilmiştir. Bu çalışmada 2007-2009 yılları arasında bölgede 25’i tesadüfi ağa yakalanma, 83’ü karaya vurma olmak üzere toplam 108 Cetacea ölümü rapor edilmiştir. Kalkan avcılığında hem 2007 hem de 2008 yılları için CPUE (Catch Per Unit Effort) değeri km başına 0,19 Cetacea bireyi olarak bulunmuştur. Tesadüfi ağa yakalanmaların % 75’inin kalkan av yasağının olduğu Mayıs ve Haziran aylarında gerçekleştiği görülmüştür. Üç tür içinde kalkan avcılığı en fazla muturların (% 98) ölümüne neden olmaktadır. Bölgede kalkan avcılığında 2007 yılında 361(±332)-1829(±675) (SE), 2008 yılında 608(±408)-2249(±790) (SE) adet muturun öldüğü tahmin edilmektedir. Afalina için ise 2007 yılında 153±142 (SE) adet tahmin edilmiştir.

Karaya vuran Cetacea bireyleri ileri derecede bozunmuş olduğundan çok azının (% 16) balıkçılıkla etkileşimi kesin olarak tespit edilmiştir. Ancak yasak kalkan av sezonunu da kapsayan bahar ve yaz mevsiminde (% 72) sonbahar ve kış mevsimine (% 28) göre daha fazla ölüm gözlenmiştir. 2009 yaz mevsiminde daha çok tırtak türünü etkileyen bir toplu karaya vurma vakası (her üç türden en az 114 birey) yaşanmıştır.

Bölgede en çok mutur ölümü erkeklerde 111-120 cm, dişilerde 121-130 cm boy aralığında görülmektedir. Örnekleme yapılabilen toplam 32 muturun (tesadüfi yakalanan 19 ve karaya vuran 13 birey) yaş tayinlerine göre; karaya vuran hayvanlarda en çok ölüm 1 (% 31), 4 (% 23) ve 5 (% 23) yaşlarında, ağa yakalananlarda ise 4 (% 26) ve 5 (% 21) yaşlarında görülmüştür. Dip uzatma ağları ile yapılan özellikle Mayıs ve Haziran aylarındaki kalkan balığı avcılığı, mutur stoklarının sürdürülebilirliği için bir tehlikedir. Özellikle gebelerin, yavru bakımı yapan dişilerin, ergin olmayan ve erginleşmekte olan (3-4 yaş) bireylerin ölümü olumsuz etkiyi artırmaktadır. Kalkan av yasağının gerektiği gibi uygulanması koruma altında olan ve dünya denizlerinde sadece Karadeniz’de yaşayan bu Karadeniz alt türünde görülen ölümlerin azalmasını sağlayacaktır. Bu çalışma verileri ile aynı bölgede 1999, 2002 ve 2003 yıllarında kalkan ağlarına tesadüfi yakalanan (n=91) ve 2003-2005 yılları arasında karaya vuran muturların (n=232) boy ve cinsiyet bilgileri incelendiğinde, dişilerin erkeklerden yaklaşık 10 cm daha uzun olduğu ortaya çıkmıştır. Ortalama boy dişilerde 121,1±22,37 cm (% 95 CI), erkeklerde 111,1±28,93 cm (% 95 CI) olarak bulunmuştur. En büyük boy dişilerde 140 cm, erkeklerde 132 cm’dir. En küçük yeni doğan 63 cm boyundadır. Yavrulama zamanı Nisan-Haziran aylarıdır. Asimptotik boy dişilerde 120,4 cm; erkeklerde 116,6 cm bulunmuştur. Bulunan en yaşlı birey 8 yaşındadır. Asimptotik boyları Kuzey Karadeniz ve Azak Denizi’nde yaşayanlardan yaklaşık 10 cm kısadır. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, Güneybatı Karadeniz’de yaşayan muturlar Karadeniz’de ve dünya denizlerinde yaşayan diğer muturların en küçükleridir. Bu çalışmanın ortaya koyduğu sonuç ve öneriler, Türkiye’nin Batı Karadeniz kıyılarında yaşayan Cetacea türleri için daha ayrıntılı bir koruma planının hazırlanmasında ve uygulanmasında kullanılabilecek temel verileri oluşturmaktadır.

Interaction With The Cetacean Strandings And Turbot Fisheries In The Western Black Sea

The Black Sea is almost an enclosed sea, and therefore very sensitive to threats such as pollution and deterioration of habitats of marine organisms, including marine mammals. There are three Cetacean species living in the Black Sea; the harbour porpoise (Phocoena phocoena), bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) and common dolphin (Delphinus delphis). Cetaceans in the Black Sea are faced with several threats such as accidental catches in fishing gear (bycatch), habitat degradation causing the reduction of prey resources, marine pollution and epizootics resulting in Cetacean mass mortality events. However, there are not sufficient studies, conducted on a periodical basis, on mortality and life stories of the protected Cetacean species in the region. Therefore it is important to assess the threats and gather basic knowledge about these animals to elaborate and implement effective conservation measures.

The aim of this study is to gather information on Cetacean bycaught in bottom gillnets and stranded ashore, to determine the number of Cetaceans that died this way, and to collect biological information on dead Cetaceans in the area, out of the turbot fishing season. The age determination was conducted to understand the age-size composition of the harbour porpoise population living off the Turkish Western Black Sea coast during spring and summer, and effects of turbot fishery on the harbour porpoise population.

In this study, the mortality of Cetaceans bycaught in turbot nets and stranded on the Western Black Sea coast was examined. This study consists of three parts. In the first part, the cooperative turbot fishing boat was observed during two fishing seasons in 2007 and 2008, and Cetaceans bycaught in their nets were examined. In the second part, the Turkish Western Black Sea coast was surveyed seasonally between the spring of 2007 and summer of 2009, stranded Cetacean species were determined, and its relation with turbot fishery was studied. In the third part, effects of turbot fishery on the harbour porpoise population, the most common species found dead, was examined through age determination using teeth, and information on the life history of harbour porpoises in the Western Black Sea was obtained.

A total of 108 Cetacean specimens were examined in this study during 2007-2009, 25 of which were bycaught and 83 were stranded. In turbot fishery, the CPUE was found to be 0.19 Cetacean individuals per kilometer in both 2007 and 2008. It was observed that 75% of the bycatches occurred during May and June, when turbot fishery was banned. Among three Cetacean species, turbot fishery causes the death of harbour porpoises the most (98% ). It was estimated that the number of harbour porpoises died during turbot fishing was 361(±332)-1829(±675) (SE), in 2007 and 608(±408)-2249(±790) (SE) in 2008. The estimated number of bottlenose dolphins died in the same way was 153±142 (SE) for 2007.

Among the stranded Cetaceans, only a few individuals (16% ) showed some evidence of net entanglement because stranded Cetacean specimens were at an advanced stage of decomposition. However, more strandings were observed during late spring and early summer (72% ), which includes the illegal turbot fishing season, compared to autumn and winter (28% ). In the summer of 2009, there was a case of unusual mass stranding (at least 114 individuals of all three species), which mostly affected the common dolphins.

Most dead harbour porpoises were individuals between 111-120 cm in length for males and 121-130 cm for females. According to the age determination of 32 harbour porpoises (19 bycaught and 13 stranded individuals), most stranded animals were observed in the age of 1 (31% ), 4 (23% ) and 5 (23% ), and among bycaught animals in the age of 4 (26% ) and 5 (21% ). Turbot fishing by using bottom gillnets, especially in May and June, is a threat to the sustainability of harbour porpoise stocks. Especially the death of pregnant and nursing females as well as immature and maturing (age 3-4) individuals would increase the negative effect. The proper implementation of the ban on turbot fishing will result in a decrease in the mortality of this Black Sea subspecies.

When examining the body length and age data of the harbour porpoises bycaught in turbot nets (n=91) in 1999, 2002 and 2003, and of the stranded harbour porpoises (n=232) in 2003-2005 in the same area (as this study was conducted), it was found out that females were approximately 10 cm longer than males, the avarage body length of the females was 121.1±22.37 cm (95% CI), and the average body length of the males was 111.1±28.93 cm (95% CI). The maximum body length was 140 cm for females and 132 cm for males. The smallest newborn was 63 cm. The breeding period was April-June. Asymptotic length of the species was 120.4 cm for females and 116.6 cm for males. The oldest individual found was 8 years old. The asymptotic length of harbour porpoises in this area was found to be about 10 cm shorter than those living the Northern Black Sea and the Azov Sea. According to the results of this study, the harbour porpoises living in the Southeastern Black Sea are the smallest among the other harbour porpoises living in the Black Sea and other seas in the world.

It is envisaged that the results and suggestions presented by this study can be used in designing and implementing a better elaborated conservation plan for Cetacean populations in the Western Turkish Black Sea coast.

ÇARDAK Mine

Danışman : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞAnabilim Dalı : Temel BilimlerProgramı (Varsa) : Deniz BiyolojisiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof Dr. Bayram ÖZTÜRK

Prof. Dr. Ayşe OGAN Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ Doç. Dr. Fatma ARIK ÇOLAKOĞLU Doç. Dr. Nuray BALKIS

İstanbul Boğazı’ndan İzole Edilen Enterobacteriaceae Üyelerinin Dağılımı Ve Ağır Metal Dirençliğinin

Araştırılması

Bu çalışmada, İstanbul Boğazı’nda Karadeniz çıkışı ve Marmara Denizi girişinde seçilen istasyonlardan alınan deniz suyu örneklerinde Enterobacterieaceae üyesi bakterilerin dağılımını ve ağır metal tuzlarına karşı dirençlilik düzeylerini araştırmıştır. Ayrıca indikatör bakteri ve mezofilik aerobik heterotrofik bakteri düzeylerini fizikokimyasal parametreler ile ilişkilendirerek belirlemek ve ağır metal dirençliliğinin deniz ortamında plazmite bağlı olarak dağılım oranını belirlemek amaçlanmıştır.

Şubat 2006-Mart 2007 tarihleri arasında aylık olarak yüzeyden (0-30 cm) ve farklı derinliklerden alınan deniz suyu örneklerinde, API 20E, (Biomereux) kullanılarak tanımları yapılan Enterobacterieaceae üyesi 126 adet izolat bakır (CuSO4), nikel (NiCl2), magnezyum (MgSO4), kadmiyum (CdCl2), civa (HgCl2) ve çinko (ZnSO4) tuzlarına karşı dirençlilikleri belirlenmiştir. Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) testlerine alınmıştır. Dirençli oldukları tespit edilen izolatlarda dirençliliğin plazmite bağlı olup olmadığını belirlemek için Miniprep Kit (Qiagen/Courtaboeuf) kullanarak plazmit izolasyonu ve plazmit eleminasyonu testleri yapılmıştır. Ortamın bakteriyolojik kirlilik yükünü belirlemek amacı ile membran filtrasyon tekniği kullanılarak fekal koliform ve total koliform analizleri, heterotrofik bakteri bolluğunu belirlemek için Marine Agar’a yayma ekim metodu kullanılarak kültür edilebilir toplam mezofilik aerobik bakteri sayımları yapılmıştır.

Fiziko-kimyasal parametreleri belirlemek amacı ile CTD ile (SBE-15) sıcaklık, tuzluluk, çözünmüş oksijen spektrofotometrik olarak nitrit azotu, nitrat azotu,orto fosfat ve klorofil-a analizleri yapılmıştır. Sonuçta bu çalışma bulguları ile İstanbul Boğazı’nda bakteriyolojik kirliliğin ve heterotrofik aerobik mezofilik bakteri bolluğunun en yüksek Marmara Denizi girişinde olduğu, 20 metrenin altında tespit edilen yüksek bakteri sayısının derin deşarj standartlarının üzerinde olduğu ve İstanbul Boğazı Marmara Denizi girişi bölgesinde derin deşarjın amacının gerçekleşmediği alt tabaka sularının Karadeniz’e karışmak yerine Marmara Denizine döndüğü bakteri düzeyleri ile tespit edilmiştir.

İlk kez bu çalışma ile İstanbul Boğazı’nda Enterobacteriaceae üyesi izolatların dağılım oranı tesit edilmiş, rastlanma sıklığı en yüksek izolat % 28 oranı ile E. coli bulunurken, bunu sırasıyla % 19 ile Enterobacter spp. (% 12 E. cloaceae + % 3,17 E. sakazakii + % 1,59 E. gergoviae + 1,59 E. aerogenes), %16 ile Klebsiella spp. (% 9.57 K. pneumoniae + %3.17 K. oxytoca + % 3.17 K. ornithinolytica), % 14 Serratia spp. (%3.17 Serratia odorifera, % 8. 73 Serratia marcescens, % 2,38 Serratia plymutica), % 7 Citrobacter spp., (% 4,76 Citrobacter frenduii, % 2,38 Citrobacter braakii), %6 Salmonella enterica, % 6 ile Proteus spp (% 3,17 Proteus mirabilis, % 2,38 Proteus vulgaris ) ve % 4 ile Pantoe agglomerans izlemiştir Tüm izolatlarda en yüksek ağır metal dirençlilik frekansını sırasıyla E. coli, Enterobacter cloaceae, Serratia marcescens, Citrobacter ,Klebsiella pneumoniae, Pantoe agglomerans, Salmonella enterica ve Proteus mirabilis izolatları göstermiştir. Ağır metallere dirençli oldukları tespit edien izolatlar ağır metallerin doğal olarak ortamdan uzaklaştırılmasında kullanılacak adapte kültürlere aday türler olarak stoklanmıştır. Ağır metal dirençliliğinin % 39 - % 52 aralığında plazmitler yolu ile ortamdaki alıcı diğer bakterilere aktarılabileceği yine ilk kez bu çalışma bulguları ile ortaya konmuş sonuçlar çevresel faktörlerle ilişkilendirilerek tartışılmıştır.

Heavy Metal Resıstance And Dıstrıbutıon Members Of Enterobacterıaceae Isolated From The Istanbul

Straıt

The aim of this study was to determine the distribution and heavy metal resistance of Enterobacteriaceae members present in sea water samples obtained from stations selected at the Black Sea exit and Marmara sea entry of the Strait of Istanbul by relating indicator bacteria and mesophilic aerobic heterotrophic bacteria levels to physico-chemical parameters and to detect the rate of heavy metal distribution depending on plasmid in marine environment.

126 isolates of members of the family Enterobacteriaceae were identified using API 20E (Biomereux) in sea water samples obtained from surface (0-30 cm) and various depths in monthly samplings from February 2006 to March 2007. The isolates were subjected to Minimum Inhibition Concentration (MIC) tests using micro dilution technique in order to determine the resistances to the salts of copper (CuSO4), nickel (NiCl2), magnesium (MgSO4), cadmium (CdCl2), mercury (HgCl2) and zinc (ZnSO4). Plasmid isolation and plasmid elimination tests were conducted in order to determine whether the resistances of isolates that were detected to be resistant depend on plasmid by Miniprep Kit (Qiagen/Courtaboeuf). Fecal and total coliform analyses were performed in order to state the bacterial pollution load of the environment using membrane filtration technique

whereas countings of the total number of culturable mesophilic aerobic bacteria were carried out using spread plate technique on marine agar for determining heterotrophic bacterial abundance.

Temperature, salinity and dissolved oxygen were collected with a CTD (SBE-15) and nitrites, nitrates, ortho-phosphates and chlorophyll-a analysis were performed spectrophotometrically in order to determine physico-chemical parameters. In conclusion, according to the results of this study it was shown that - the bacterial pollution and the abundance of heterotrophic aerobic mesophilic bacteria are highest at the Marmara Sea entry in the Strait of İstanbul, - the high number of bacteria determined below 20 meters are higher than deep discharge standards - and the deep discharge at the Marmara Sea entry of the Strait of Istanbul was not attaining its purpose and the lower layer waters were returning to Marmara Sea instead of merging in Black Sea as pointed out by bacterial levels.

The distribution rate of the isolates of the Enterobacteriaceae members in the Strait of Istanbul was determined for the first time in this study; the highest frequency was obtained from the isolate E. coli with 28 %, followed by Enterobacter spp. with 19 % (12 % E. cloaceae + 3.17 % E. sakazakii + 1.59 % E. gergoviae + 1.59 % E. aerogenes), Klebsiella spp. with 16 % (9.57 % K. pneumoniae + 3.17 % K. oxytoca + 3.17 % K. ornithinolytica), Serratia spp. with 14 % (Serratia odorifera 3.17 % + Serratia marcescens 8.73 % + Serratia plymutica 2.38 %), Citrobacter spp. with 7 %,(4,76 % Citrobacter frenduii + 2,38 % Citrobacter braakii Salmonella enterica. with 6 %, Proteus spp. with 6 % (Proteus mirabilis 3.17 % + Proteus vulgaris 2.38 %) and Pantoe agglomerans. with 4 %. The highest heavy metal resistance frequency among all isolates were showed respectively by E. coli, Enterobacter spp., Serratia spp., Citrobacter spp., Klebsiella spp, Pantoe spp., Salmonella spp. and Proteus spp. Isolates that were defined as resistant to heavy metals were stocked as candidate species for adapted cultures devoted to the natural elimination of heavy metals from the environment. Furthermore, the transfer of heavy metal resistance to other source bacteria in the environment via plasmids with ratios from 39 - 52 % was also exhibited the first time in this study; the results are discussed considering the effects of environmental factors.