ALANGÜLLÜ (AYDIN) JEOTERMAL KAYNAĞININ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE ÇEVREYE OLAN ETKİLERİNİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS KULLANILARAK BELİRLENMESİ

Transkript

1 A-PDF Merger DEMO : Purchase from to remove the watermark EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ (YÜKSEK LİSANS TEZİ) ALANGÜLLÜ (AYDIN) JEOTERMAL KAYNAĞININ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE ÇEVREYE OLAN ETKİLERİNİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS KULLANILARAK BELİRLENMESİ Emrah ASLAN Tez Danışmanı : Doç.Dr.Mustafa BOLCA Toprak Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu : Sunuş Tarihi : Bornova-İZMİR 2010

2

3 iii Emrah ASLAN tarafından Yüksek Lisans tezi olarak sunulan Alangüllü (Aydın) Jeotermal Kaynağının Kimyasal Özellikleri ve Çevreye Olan Etkilerinin Uzaktan Algılama ve CBS Kullanılarak Belirlenmesi başlıklı bu çalışma E.Ü. Lisansüstü Eğitim ve Öğretim Yönetmeliği ile E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Eğitim ve Öğretim Yönergesi nin ilgili hükümleri uyarınca tarafımızdan değerlendirilerek savunmaya değer bulunmuş ve tarihinde yapılan tez savunma sınavında aday, oybirliği ile başarılı bulunmuştur. Jüri Üyeleri: İmza Jüri Başkanı: Doç.Dr. Mustafa BOLCA... Raportör Üye: Prof.Dr. Yusuf KURUCU..... Üye: Prof.Dr. Bahar TÜRKYILMAZ...

4

5 v ÖZET ALANGÜLLÜ (AYDIN) JEOTERMAL KAYNAĞININ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE ÇEVREYE OLAN ETKİLERİNİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS KULLANILARAK BELİRLENMESİ ASLAN, Emrah Yüksek Lisans Tezi, Toprak Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Mustafa BOLCA Şubat 2010, 137 Sayfa Araştırma alanının yer aldığı Aydın ili, çok sayıda ve değişik büyüklükte fay hattının ve buna bağlı olarak sıcak su kaynaklarının bulunduğu bir bölgede yer almaktadır. Bölgede bulunan jeotermal sular, içme sularına oranla çevreyi olumsuz etkileyebilecek düzeyde zararlı maddeler içermektedir. Bu zararlı maddelerin, sularda ve topraklarda yüksek konsantrasyonda bulunması halinde, doğal kaynakların sürdürülebilirliğini ve çevrede bulunan canlı yaşamını olumsuz etkileyeceği bir gerçektir. Araştırma sürecinde Alangüllü yan havzasında yer alan jeotermal suların bulaştığı dere yatakları ile bu suların sulama suyu olarak kullanıldığı tarımsal arazilerden alınan toprak örneklerinin fiziksel ve kimyasal, su örneklerinin ise kimyasal analizleri E.Ü.Z.F Toprak Bölümü Laboratuarlarında yapılmıştır. Laboratuar analiz sonuçlarına göre toprak ve su örneklerinde bulunan maddelerin çevreye olan etki düzeyleri ve araştırma alanındaki coğrafi dağılımları belirlenmiştir. Bu araştırma ile jeotermal suların sahip olduğu kimyasal özelliklerinden dolayı çevreye olan etkisi, su ve toprak kaynaklarına bulaşma düzeyleri mevsimsel olarak araştırılmıştır. Anahtar Sözcükler: Jeotermal Su, Kirlilik, Uzaktan Algılama, Alangüllü, CBS

6

7 vii ABSTRACT CHEMICAL PROPERTIES OF ALANGULLU (AYDIN) GEOTHERMAL RESOURCES AND THE DETERMINATION OF THE RESOURCE S ENVIRONMENTAL EFFECT BY USING REMOTE SENSING AND GIS ASLAN, Emrah MSc in Civil Eng. Supervisor Assoc : Doç.Dr. Mustafa BOLCA February 2010, 137 pages The research area, the province of Aydın, is located in an area which has many various sizes of fault lines and depending on this, hot water sources. Geothermal waters in the region compared to drinking water contains levels of harmful substances that may adversely affect the environment. It is a fact that in the event of these harmful substances found in high concentrations in water and soil will adversely affect natural resources and environmental sustainability in the vibrant life. In the research process, the pyhsical and chemical analysis in the soil samples and the chemical analysis in the water sample taken from the stream beds of these water that contaminated geothermal water and the water that is used as the irrigation water in the agricultural land in Alangüllü geothermal basin, have been made by the laboratories of Soil Departmant in Ege University Agricultural Engineering Faculty. According to the results of laboratory analysis, levels of the effects of substances to the environment in soil and water samples and the geographical distribution in the research field were determined. With this research, the effect of geothermal water to the environment because it has the chemical properties and the geothermal water's reach level to water and soil resources were assessed periodically. Keywords: Geothermal Water, Environmental Pollution, Remote Sensing, Alangüllü,GIS

8

9 ix TEŞEKKÜR Yüksek Lisans tezimin gerçekleşmesinde, araştırma ve hazırlama aşamaları süresince sabır ve özveri ile beni yönlendiren, sahip olduğu bilgi birikimini paylaşarak değerli katkılarda bulunan Toprak Anabilim Dalı öğretim üyesi sayın hocam Doç. Dr. Mustafa BOLCA' ya, değerli fikirlerinden yararlandığım sayın Prof. Dr. Yusuf KURUCU' ya, araştırmam sürecinde bölümdeki laboratuar olanaklarından yararlanmamı sağlayan Toprak Bölümü Başkanı sayın Prof. Dr. Dilek ANAÇ' a, Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemi-EBİLTEM Uydu laboratuarının altyapı olanaklarını kullanmamda bana yardımcı olan, bununla birlikte arazi çalışmalarım süresince sabırla desteğini benden esirgemeyen Zir. Yük. Müh. M. Tolga ESETLİLİ ve Araş. Gör. Fulsen ÖZEN e, laboratuar çalışmalarımın her aşamasında bana destek veren Araş. Gör. Bihter ÇOLAK ESETLİLİ' ye ve hayatımın her döneminde olduğu gibi tez çalışmam sırasında da karşılıksız sevgi ve destek bulduğum beni hiç yalnız bırakmayan nişanlım Filiz BİLGİN e ve sevgili AİLEME teşekkürlerimi sunuyorum.

10

11 xi İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... v ABSTRACT... vii TEŞEKKÜR... ix ŞEKİLLER DİZİNİ... xv ÇİZELGELER DİZİNİ... xix RESİMLER DİZİNİ... xxiii KISALTMALAR DİZİNİ... xxv 1.GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL VE YÖNTEM Araştırma Yeri ve Coğrafik Konumu Araştırma Yöresi İklim Özellikleri Araştırma Yöresinin Jeoloji ve Jeomorfolojisi Materyal Yöntem Örneklerin analize hazırlanmasında uygulanan yöntemler... 23

12 xii İÇİNDEKİLER (devam) Sayfa 3.6 Uzaktan Algılama Tekniği, GIS ve Genel Özellikleri JEOTERMAL SULARIN GENEL ÖZELLİKLERİ Jeotermal Suların Kimyasal Özellikleri Nötr bileşikler Katyonlar Anyonlar Jeotermal Suların Çevreye Zararları Lityum ve Borik Asit Arsenik Hidrojen Sülfit Amonyak Tuzluluk JEOTERMAL KAYNAKLAR VE GENEL ÖZELLİKLERİ Jeotermal Sistemler, Jeoloji Ortamı ve Jeofizik Belirtileri Jeotermal kaynaklar, kaya türleri ve jeotermal ortamlar Magmatik etkinlik ve jeotermal sistemler... 46

13 xiii İÇİNDEKİLER (devam) Sayfa Yapısal jeoloji ve jeotermal sistemler Ülkemizde Jeotermal Alanların Genel Özellikleri Ege kıyı kuşağı Menderes Masifi ve Batı Anadolu Grabeni ARAŞTIRMA BULGULARI Toprak Örneklerinin Analiz Sonuçları Toprak örneklerinin fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Toprak örneklerinin ağır metal ve iz element içerikleri Su Örneklerinin Analiz Sonuçları Su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları Su örneklerinin ağır metal ve iz elementlerine dair analiz sonuçları Uzaktan Algılama Tekniği ve Coğrafi Bilgi Sistemi Kullanılarak Toprak Ve Su Örneklerine Ait Analiz Sonuçlarının Veri Analizleri Uzaktan algılama tekniği kullanılarak veri toplanması Coğrafi bilgi sistemi kullanılarak veri tabanı oluşturulması Veri analizleri ve değerlendirilme

14 xiv İÇİNDEKİLER (devam) Sayfa 7.SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR DİZİNİ ÖZGEÇMİŞ

15 xv ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil Sayfa 1.1. Türkiye' de fay hatları ve jeotermal alanlar haritası Türkiye deki jeotermal potansiyelin bölgelere göre dağılımı Türkiye ve Ege Bölgesinde jeotermal kaynakların dağılımı Araştırma alanının yer bulduru haritası Büyük Menderes Havzasının jeolojik özelliklerini gösteren harita Su, toprak ve bitki gibi önemli öğelerin spektral yansıma özellikleri Elektromanyetik enerjinin dalga boylarına göre dağılımları Uzaktan algılama tekniğinin 4 temel ilkesi Basit anlamda coğrafi bilgi sistemi Coğrafi Bilgi Sisteminin temel bileşenleri Coğrafi bilgi sistemlerinde verilerin saklanmasında uygulanan katman yöntemi Coğrafi bilgi siteminin kullanım alanları yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerine ait toprak tepkimeleri... 65

16 xvi ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerine ait suda çözünebilir toplam tuz miktarı yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin ph değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin EC değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin bor elementi değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin Cl elementi değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin Na elementi değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin SAR değerleri yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin ESP değerleri Topoğrafik harita üzerinde yol, baraj vb öğelerin belirlenmesi ve örnekleme yerlerinin uydu görüntüsü üzerinde gösterilmesi

17 xvii ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa Su örneklerine ait analiz verilerinin öznitelik bilgilerinin oluşturulan veri tabanına aktarılması Toprak örneklerine ait analiz verilerinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması Çalışma alanı topraklarına ait ph ve tuzluluk sınıflarının dağılım haritası Çalışma alanı topraklarına ait bor ve sodyum elementi sınıflarının dağılım haritası Çalışma alanı topraklarına ait nikel ve krom elementi sınıflarının dağılım haritası Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait ph ve EC dağılımı Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait bor ve klor elementlerinin dağılımı Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait SAR ve ESP dağılımı

18

19 xix ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge Sayfa 2.1 Çeşme termal sularda yapılan analiz sonuçları Bitkiler için Bor (B) sınır değerleri Aydın iline ait çok yıllık yağış, sıcaklık ve nem verileri Aydın iline ait iklim verileri a Yıllık yağış analiz sonuçları b Aydın iline ait çok yıllık yağış miktarları ve yağış sınıflandırması Arazi çalışmalarında alınan su ve toprak, örneklerinin dağılımı Farklı sıcaklıktaki jeotermal suların kullanım alanları Farklı bölgelerden alınan jeotermal sularda kimyasal analiz sonuçları Suda çözünebilir toplam tuz (%) sınır değerleri ve topraklara etki durumu Toprak tepkimesi (ph) sınır değerleri ve topraklara etki durumu Toprak organik maddesi (%) ve sınıflandırması CaCO 3 (%) sınır değerleri ve sınıflandırması Mart-Nisan (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Temmuz-Ağustos (y) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları... 63

20 xx ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge Sayfa 6.7 Toprakta bulunan ağır metallerin sınır değerleri Mart-Nisan (b) dönemi alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları Temmuz-Ağustos (y) dönemi alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları Sulama sularının EC değerine göre sınıflandırılması Sulama suyu kalitesi sınır değerleri Mart-Nisan (b) dönemi alınan su örneklerinin analiz sonuçları Temmuz-Ağustos (y) dönemi alınan su örneklerinin analiz sonuçları Sulama sularının bor derişimi sınıflandırılması Sulama suyundaki bazı iz elementlerin ve ağır metallerin tavsiye edilen maksimum konsantrasyonları Kıtaiçi su kaynaklarının sınıflarına göre kalite kriterleri Mart-Nisan (b) döneminde alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Temmuz-Ağustos (y) dönem alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları

21 xxi ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge Sayfa 6.19 Jeotermal suyun etkisi altında bulunan arazilerin güncel arazi kullanım grupları ile bunların alansal ve yüzdesel dağılımları Toprak için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi Su için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi

22

23 xxiii RESİMLER DİZİNİ Resim Sayfa 3.1 Çalışma alanı eğimli arazileri Jeotermal suların yoğun olarak karıştığı dere yataklarından yapılan sulama Tarımsal amaçlı kanal ve kanaletlerle yapılan sulama Bitki yapraklarında görülen bor zararı Termal sularla sulama yapılan arazilerde tuz birikimi Araştırma alanında sık rastlanan zeytin ağaçları Araştırma alanında yoğun olarak tarımı yapılan ekonomik değeri yüksek incir ağaçları

24

25 xxv KISALTMALAR DİZİNİ Kısaltmalar Açıklama TM Tematik Harita SWIR Kısa Dalga Infrared TIR Termal Infrared DSİ Devlet Su İşleri EÜZF Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi WHO Dünya Sağlık Örgütü UNSCEAR Birleşmiş Milletler Radyasyon Güvenlik Komitesi TSE Türk Standartları Enstitüsü MTA Maden Teknik Arama ICP-ES Inductively Coupled Plasma Emission EPA Çevre Koruma Ajansı DMİ Devlet Meteoroloji İstasyonu

26 1 1. GİRİŞ Ülkemiz, genç volkanik etkinliklerin sık rastlandığı aktif ve tektonik Akdeniz kuşağı üzerinde yer almaktadır. Alp Dağlarının oluşumu sırasında şiddetli kırılma tektoniğine uğraması, fay hatlarının oluşması, magma yaklaşımı ve buna bağlı olarak yerkabuğunun içine yerleşen magma odaklı jeotermal sistemlerin oluşmasında önemli rol oynamıştır. Bu bağlamda çok sayıda ve değişik büyüklükte fay sistemlerini içeren ülkemizde aktif faylara ve volkanizmaya bağlı olarak başta Ege Bölgesi olmak üzere, Kuzeybatı, Orta Anadolu, Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde 600 ün üzerinde jeotermal kaynak bulunmaktadır(şekil 1.1). Tüm dünyada ve ülkemizde seraların ve konutların ısıtılması, elektrik enerjisi üretilmesi ve tedavi amaçlı olarak jeotermal sular çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Debi ve sıcaklık yönünden önem taşıyan jeotermal kaynaklar yeryüzüne çıktığında bulundukları yerin topoğrafik yapısına bağlı olarak en yakın dere yatağına ulaşmakta ve havzaların yer altı ve yüzey suyu kaynaklarına bulaşmaktadır. Önemli debi ve sıcaklık düzeyindeki sular ihtiyaç doğrultusunda kullanıldıktan sonra bir bölümü yeniden yeraltına enjekte edilmekte ancak önemli bir bölümü yine doğal suyolları ile bölge su sistemine karışıp sulama, içme vb. amaçlar için kullanılabilmektedir. Toprakta bulunan mineral, element ve ağır metallerin kaynağı yerkürenin derinliklerinde erimiş halde bulunan magmadır. Magmanın yeryüzüne çıkarak soğuyup katılaşmasıyla kayalar oluşur. Kayaların fiziksel, kimyasal ve biyolojik etkilere maruz kalarak daha küçük parçalara ayrışması sonucu toprak oluşur. Böylece toprağın oluşmasında ana materyal olan kayanın bünyesinde bulunan elementler ve ağır metaller toprak oluşum süresi içerisinde toprağa intikal ederler. Dolaylı olarak, toprakta bulunan bu elementler ve ağır metaller belirli bir konsantrasyon üzerinde yoğunluk gösterdiği zaman, su ve bitki aracılığı ile insan ve hayvanlara geçerek insan sağlığı açısından tehlike oluşturabilmektedir. Bu nedenle Dünya sağlık Örgütü (WHO), Birleşmiş Milletler Radyasyon Güvenliği Komitesi (UNSCEAR) ve Türk Standartları Enstitüsü (TSE) gibi kuruluşlar, toprak, su ve atmosfer gibi ortamlarda bulunmasına izin verilen kimyasal madde miktarlarını belirlemişlerdir.

27 Şekil 1.1. Türkiye' de fay hatları ve jeotermal alanlar haritası (Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü) 2

28 3 Türkiye dünyanın en büyük jeotermal kuşaklarından biri olan Alp-Himalaya kuşağına dâhildir. Bu yüzden ülkemiz jeotermal potansiyel ve uygulamalar açısından dünyada ilk 7 ülke arasında yer almaktadır. Çok sayıda ve farklı büyüklükte fay sistemleri içeren, sıcaklıkları yer yer 102 C'yi aşan 900'ün üzerinde jeotermal kaynak ve işletilebilir yaklaşık 140 saha bulunmaktadır. Bu kaynakların önemli bir kısmı Ege bölgesinde (%78) bulunurken, bir kısmı da Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgesinde yer almaktadır(şekil 1.2). Şekil 1.2. Türkiye deki jeotermal potansiyelin bölgelere göre dağılımı (MTA) Jeotermal suların bulunduğu ortamlarda su-kayaç ilişkisi ve oluşacak reaksiyon hızı, sıcaklığın bir fonksiyonudur. Sıcaklık, genellikle reaksiyon hızını artırıcı yönde etki eder. Ortam sıcaklığındaki her 10 C lik artış, reaksiyon hızını 2-3 kat artırır. Bu nedenle 200 C sıcaklığa sahip bir ortamda gerçekleşen reaksiyonun hızı, 20 C sıcaklığa sahip diğer bir ortama göre yaklaşık kat daha hızlıdır. Yüksek sıcaklığa sahip ortamlarda kayaçların daha fazla altere olması bunun kanıtıdır. Jeotermal suların çözünmüş kimyasal madde miktarı yüksektir. Elementlerin çözünürlüğü, su-mineral dengesine bağlıdır ve daha çok mineral şeklindedir. Elementlerin miktarları, sıcaklığın ve bulunduğu ortamın karakteristik bir özelliğidir ve buna bağlı olarak değişiklik gösterir. Ağır metallere gelince, bunlarında çevre kirliliği yönünden çok önemli toksik etkilere sahip oldukları, su ve bitkiler aracılığıyla insan ve hayvanlara

29 4 geçmektedir. Jeotermal suların taşıdığı ağır metallerin alış güzergâhında bulunan toprakları ve su birikim havzalarını (baraj, göl, kuyu, akarsu vb.) etkilemektedir. Bu kaynaklardan yapılan tarımsal sulama bitkilerin kirlenmesine neden olmaktadır. Buraya kadar yapılan açıklamalar, termal bölgelerde ve termal kaynakların etkilediği ortamlarda yaşayanların ve bu sularla sulanmış tarım ürünlerini tüketenlerin sağlık açısından önemli bir risk altında bulunduklarını ortaya koymaktadır. Bu nedenle gerek dünyada gerekse yurdumuzda çok yoğun araştırmalar yapılmış ve termal bölgelerin risk dereceleri belirlenmeye çalışılmıştır (Bakaç ve Kumru, 2003). Büyük Menderes Havzası tarımsal potansiyeli bakımından Türkiye nin önemli havzalarından birisidir. Bu havzanın kuzeyinde, Aydın-Germencik ten Denizli-Kızıldere ye kadar uzanan ve Pamukkale yi de içerisine alan Menderes Grabeni ndeki tektonik fay hatları boyunca yüksek potansiyele sahip jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. Araştırmanın yapıldığı Aydın-Germencik Alangüllü Havzası çok yüksek tarım ve turizm potansiyeline sahip bir bölgedir. Bölgede Alangüllü Termal Oteli, çamur ılıcaları, jeotermal amaçlı kuyular ve henüz işletmeye alınmamış açık termal kaynaklar bulunmaktadır. Bu termal kaynakların, içme suyu olarak kullanılan su kuyularına ve sulama suyu sağlanan derelere karıştığı bilinmektedir. Bu araştırmanın amacı, 8000 hektar toprak varlığı olan Alangüllü havzasından alınan toprak ve termal su örneklerinde gerekli araştırmalar yapılarak termal sulardan kaynaklanan kirliliğin boyutlarını incelemektir. Bu yolla bölgede bulunan termal su potansiyeline bağlı olarak jeotermal suların çevreye verdiği zararı belirlemek ve alınabilecek önlemlere ışık tutacak verileri ortaya koymak hedeflenmiştir. Bu araştırmada, çok sayıda fay hattı içeren ve bu nedenle yüksek jeotermal potansiyele sahip olan Alangüllü havzasında sıcak sulardan kaynaklanan kimyasal madde yoğunluğunun bölge su sistemine ve buradan tarım arazilerine bulaşma düzeyleri incelenecektir. Yüksek tarım potansiyeline sahip olan Aydın-Germencik Alangüllü yan havzasından alınacak toprak örneklerinde fiziksel ve kimyasal, termal su örneklerinde ise kimyasal analizler yapılarak bunların bulunma düzeyleri saptanacaktır.

30 5 Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek veriler arasında faktör ve coğrafi analizler sonucu, çevrenin termal sulardan etkilenme düzeyleri araştırılacaktır. Uzaktan algılama tekniği çerçevesinde uydu görüntülerinden detaylı arazi kullanımı belirlenecektir. Laboratuar analizleri, uydu görüntüleri ve arazi çalışmaları sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesi, etki alanları ve etki dereceleri belirlenerek Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) yardımıyla jeotermal suların çevreye zararının alansal dağılımları belirlenecektir.

31 6 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Saatçı vd., (1973), Balçova kaplıca sularında bor kirliliği üzerine yaptıkları araştırmada ilk kez su toprak bitki ilişkileri yönünden bor toksitesini incelemişler ve kaplıca sularında ppm sınırlarında bulunan borun sulama sularında 3.25 ppm, topraklarda 5 ppm ve bitkilerde ise ppm e kadar artan seviyelerde ve toksit oranda bor kirliliğine neden olduğunu ortaya koymuşlardır. Borun bitkilere olan toksin etkisinin, kurak bölge topraklarında yoğunlaşan Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlarının bor ile oluşturduğu borat tuzlarının birikimi ile arttığını belirtmiştir (Saatçı vd., 1973). Gamsız (1981), Bor yataklarında yaptığı çalışmada Bigadiç Köprüsü civarından aldığı su örneklerinde bor yoğunluğunun ppm sınırlarında değiştiğini, maden sahası çıkışından alınan su örneklerinde ise bu değerlerin ppm arasında bulunduğunu belirtmiştir. Börekçi (1986), borla kirlenen Simav Çayı nın toprakta oluşabilecek bor birikimi etkilerini araştırmış, Simav Çayı bor içeriğinin, bu suyun sulama suyu olarak verildiğinde bitkilere zarar verecek boyutlara ulaştığını, toprağa uygulanan su miktarı arttıkça, toprakta daha fazla bor biriktiğini saptamıştır. Şener ve Özkara (1986), Kızıldere (Denizli) ve Ömerbeyli (Aydın) jeotermal santrallerinden bırakılan ve Büyük Menderes Nehri ne karışan atık suların çok tuzlu, sodyumlu ve bor miktarının yüksek olduğunu saptamışlardır. Jeotermal sular, içme sularına oranla daha fazla kimyasal madde ve ağır metal içerirler. Çünkü bu suların sıcak olmaları ve yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bulunmaları topraktaki tüm elementlerin çözünmelerini kolaylaştırmaktadır (Kılınç ve Yokaş, 1987). Gediz Grabeni ndeki en önemli çevresel problemlerden birisi de toprakta ve yer altı sularında gözlenen yüksek bor derişimi ya da kısaca bor kirlenmesidir. Özellikle verimli tarım arazilerinin bulunduğu ve bağcılığın gelişmiş olduğu bu yörede yeraltı sularındaki yüksek bor derişimi tarımsal açıdan önemli ölçüde verim kaybına neden olmaktadır. Bilindiği üzere bor çok küçük miktarlarda olursa bitkiler için yararlıdır. Ancak belli bir miktarı geçince de özellikle bazı bitkiler

32 7 için son derece zararlı zehirleyici etkidedir. Sulama sularındaki bor miktarına göre bitkiler bora karşı duyarlı, yarı duyarlı ve duyarsız olmak üzere 3 grupta toplanmıştır (Richards, 1954; Şahinci, 1991). İzmir Balçova jeotermal alanında sıcak su sistemleri oldukça yüksek bor içermektedir. Ayrıca bor ile klorür, sodyum ve bikarbonat iyonları ve SiO 2- arasında iyi bir doğrusal ilişkiyle açıklanabilecek pozitif korelasyon gözlenmiştir (Tarcan, 1995; Tarcan vd., 1998). Yeraltı sularındaki bor kirlenmesi topraktaki bor kirlenmesini de beraberinde getirmektedir. Salihli jeotermal alanında sıcak ve soğuk sularda yapılan analizler sonucunda, işletme sondajlarının derinlikleriyle bor kirlenmesi arasında bir ilişki saptanamamıştır (Filiz ve Tarcan, 1997). Aydın ve Seferoğlu (1999), Menderes Havzasında sulama yapılan bazı alanlarda sulama suyundan gelen borun toprak ve sulardaki durumunu araştırmışlardır. Jeotermal kaynakların oldukça yoğun olduğu bu bölgeden alınan su örneklerinde, bor içeriği ppm olduğu belirlenmiştir. toprak örneklerinde ise 0-30 cm ve cm derinliklerinden sulama öncesi ve sulama sonrasında iki farklı dönemde alınmıştır. I. dönemde alınan toprakların bor içerikleri 0 30 cm derinlikte ppm arasında, cm derinlikte ise ppm arasında bulunmuştur. II. dönemde alınan toprak örneklerinde ise 0 30 cm derinlikte ppm, cm derinlikte ise ppm arasında değiştiği belirlenmiştir. Bakaç ve Kumru (1999), tarafından yapılan çalışmada, sanayi ve tarım kuruluşlarının yoğun biçimde yer aldığı ve Gediz nehrinin yıkadığı Menemen ovasından 60 toprak ile 60 su örneği toplanmıştır. Örneklerde radyonükleit konsantrasyonları yanında Cu, Cd, Pb ve Cr miktarları da ölçülerek ağır metal kirliliği araştırılmıştır. Sonuçta, sularda incelenen ağır metaller yönünden bir kirliliğin söz konusu olmadığı topraklarda ise sadece Cr yönünden ciddi anlamda sorun bulunduğu ortaya konulmuştur. Topraklardaki Cr yüksekliğinin nedeninin bölgedeki deri işletmeleri ve benzeri sanayi kuruluşları olabileceği dile getirilmiştir. Altınbaş ve Bolca (2000), İzmir ili Seferihisar bölgesindeki yaptıkları çalışmada bitkiler için zararlı olan bor elementi içeriklerini jeotermal kaynaklarda ppm sınırları arasında saptamışlardır. Bora dayanıklı bitkiler için 3.75

33 8 ppm lik ölçüt kullanılamaz sınır iken yörede saptanan verilerin bunun 4 5 katı olduğu belirlenmiştir. Prasad ve Bose (2001), Hindistan da muson yağmurları öncesinde ve sonrasında Sirmour bölgesinden ve kalker yataklarına yakın yerlerden aldıkları 8 yüzey ve 9 kaynak suyunda Cu, Cd, Fe, Cr, Mn, Pb ve Zn konsantrasyonlarını belirlemişlerdir. Tüm örneklerdeki ağır metal miktarları içme suyu kalite standartlarından daha düşük bulunmuştur. Elde edilen veriler, kirlilik indeksi hesaplamalarında kullanılmış ve sonuçların kirlilik indeksi üst limitinin çok altında olduğu görülmüştür. Kalker madeni işletme kapasitesin çok artmasına karşılık bölgede bir ağır metal kirliliği söz konusu değildir. Jeotermal uygulamalarda esas olan kullanılmış jeotermal suyun sahaya tekrar geri basılmasıdır. Çeşme deki termal sularda yapılan kimyasal analizler sonucunda (Çizelge 2.1), jeotermal suların yapısının büyük ölçüde deniz suyu karakterinde olduğunu göstermektedir(koç, 2001). Çizelge 2.1. Çeşme termal sularda yapılan analiz sonuçları Gemici ve Tarcan (2002), Jeotermal sularda B ve As çevresel sorunlara ve kirlenmeye neden olan en önemli kirleticilerden olduğunu belirtmişlerdir. Arsenik: pirit, arsenopirit, demir, bakırlı şeyllerden ve fosfatlı kayaların oksidasyonundan sıcak sulara kolaylıkla geçmektedir. Bu nedenle bazı yörelerdeki sıcak sularda As, içme suyu standartlarının üzerinde değerler gösterir. Bu konuda yapılan çalışmalarda, Ege bölgesinde yer alan bazı jeotermal sahalarda standartların üzerinde B ve As belirlenmiştir. İzmir Balçova termal alanında jeotermal su, yüzey suları ve yeraltı sularını temsil eden, sondaj ve kaynaklardan toplam 36 adet örnekleme noktasından su örneği alınmıştır. Alınan örnekler üzerinde B ve As analizleri yapılmıştır. Örnekleme noktalarından 50 ml su örneği alınarak, polietilen şişelerde korunmuş ve içerisine nitrik asit ilave edilerek ph<2 olması sağlanmıştır. B ve As analizleri, ICP ES (Inductively Coupled Plasma Emission) spectrofotometry ile analiz edilmiştir. Yapılan analiz sonuçlarında Bor

34 9 (B) konsantrasyonu litrede mg., Arsenik (As) konsantrasyonu ise litrede mg. arasında değiştiği belirlenmiştir. Özellikle sulama suyu için tehlikeli olan bor, sıcak sularda en çok bulunan kirleticilerden biridir. Bor, suyun ph değerine göre farklı formlarda yer alır. Asitli sularda B(OH) 3, bazik sularda B(OH) 4 şeklinde bulunur. İçme sularında ki yüksek bor konsantrasyonunun, bitkilerde ve insan üzerinde zararlı etkisi vardır. Özellikle sulama sularında, toprağın gözenekliliğini düşürür ve bitki köklerinin hava almasını engelleyerek kurumalarına neden olur. Bor içeriğinin, dayanıklı bitkilerin sulama suyunda 3 mg/l, içme suyunda 2 mg/l üst limit olarak kabul edilir (Badruk, 2003). Bitkiler için bor sınır değerlerine bakıldığında, hassas bitkiler için 0.33 ppm e kadar olan kısım I.sınıf olarak değerlendirilirken 1.25 ppm ve üzeri değerler kullanılamaz olarak tespit edilmiştir(çizelge 2.2). Yine aynı şekilde dayanıklı bitkiler için 1 ppm e kadar olan kısım I.sınıf olarak değerlendirilirken 3.75 ppm ve üzeri değerler kullanılamaz yani V.sınıf olarak değerlendirilmiştir(richards 1954; Uygan ve Çetin, 2004). Çizelge 2.2. Bitkiler için Bor (B) sınır değerleri (Richards 1954; Uygan ve Çetin, 2004) Kalite I.Sınıf I I.Sınıf III. Sınıf IV. Sınıf V. Sınıf Sınıflandırması Çok İyi (iyi) (Orta) (Şüpheli) (Kullanılamaz) (B) (mg/l) (ppm) Hassas Bitkiler Az Dayanıklı Bitkiler Dayanıklı Bitkiler < >1.25 < >2.50 < >3.75 Ülkemiz dünyanın en büyük jeotermal kuşaklarından biri olan Alp- Himalaya kuşağına dahildir. Çok sayıda ve farklı büyüklüklerde fay sistemleri kapsayan ülkemizde, sıcaklıkları C arasında olan 1500 civarında kaynak çıkışı olmakla beraber, rezervuar sıcaklıkları C arasında değişen 600 den fazla termal kuyu bulunmaktadır (Şekil 2.1). Bu termal kaynakların %78 i Ege bölgesinde yer aldığı belirlenmiştir (Ilgar, 2005).

35 10 Sayhan (2005), Kırşehir ilinde 1 Ocak Aralık 2004 tarihleri arasında yapmış olduğu çalışmada termal sularda zamana bağlı değişimler olduğunu saptamıştır. Belirtilen dönem içerisinde, Kırşehir il merkezinde bulunan jeotermal kaynaktan alınan su örnekleri, düzenli olarak analize tabi tutularak termal suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin zamana bağımlı olarak değişimi saptanmaya çalışılmıştır. Rezervuar derinliği 273 m yi bulan ve rezervuar sıcaklığı 94ºC, yüzey sıcaklığı ise 54ºC ye kadar erişebilen termal suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yapılanan analiz ve gözlemler neticesinde yıl içerisinde önemli ölçüde değişikliğe uğradığı günlük ölçümlere dayanılarak saptanabilmiştir. Yine bu ölçüm ve gözlemler neticesinde termal suyun sarsıntılar esnasında ölçüm değerlerinde değişiklikler olduğu saptanmıştır. Al Naeem (2008), Suudi Arabistan ın Al Hassa Oasis bölgesindeki sulama ve diğer amaçlarla kullanılan 10 kaynak suyunun hidrokimyasal özellikleri ve ağır metal içeriklerini belirlemiştir. Ölçülen 20 iz element ve ağır metalin su örneklerindeki konsantrasyonları, WHO tarafından içme ve kullanma suları için verilen limitlerin üzerinde bulunmamıştır. Fakat sular hidrokimyasal özellik olarak C 4 S 2 (yüksek tuzlu ve orta alkalin karakterli sular) sınıfına girmektedir. İçerdikleri Cl -, Na + ve NO - 3 konsantrasyonları izin verilen sınırların çok üzerindedir. Bu nedenle bu sular içme suyu veya tuza hassas bitkiler için sulama suyu olarak kullanılmamalıdır. Ayrıca zaman içinde toprakları tuzlulaştırma ve alkalileştirme tehlikesi de vardır.

36 Şekil 2.1. Türkiye de ve Ege bölgesinde jeotermal kaynakların dağılımı 11

37 12 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1 Araştırma Yeri ve Coğrafik Konumu Aydın ilinin jeotermal potansiyel bakımından en önemli ilçelerinden biri Germencik tir. Araştırma yerinin de içinde bulunduğu Germencik ovası ve yöresi, Büyük Menderes havzası içinde yer almaktadır. Büyük Menderes havzası Türkiye'nin batısında, Ege Bölgesi sınırları içerisinde bulunmaktadır. Kuzeyde İzmir ile Manisa, doğusunda Denizli, güneyinde Muğla ve batısında Ege Denizine açılır(şekil 3.1). Kuzey ve güneyi dağlık, engebelidir. İki bölüm arasında iki yandan faylarla sınırlanmış ve sonradan alüvyonlarla örtülmüş genç bir çöküntü alanı olan Büyük Menderes ovası yer alır. Araştırmanın yürütüldüğü alan, Germencik İlçesine 9km, Aydın İli Merkezine 60 km mesafede bulunan araştırma alanı M19-M20 paftaları içerisinde enlemleri ile boylamları arasında yer almaktadır. Araştırma alanı içerisinde Hıdırbeyli, Alangüllü, Dağkaraağaç ve Bozköy kasabaları ile DSİ tarafından 1995 yılında yapılmış olan sulama amaçlı bir baraj bulunmaktadır. Germencik ilçesinden itibaren Bozköy Kasabası yönünde eğimli araziler ile tepe ve dağlık coğrafi şekilli arazileri içeren çalışma alanının yüzölçümü yaklaşık 4000 hektardır. Çalışma alanının tamamına yakın bölümü orta (%6-12) ile dik (%12-20) eğimli arazilerdir ve araştırma eğimli olan bu araziler üzerinde yürütülmüştür(resim 3.1).

38 13 Şekil 3.1. Araştırma alanının yer bulduru haritası Resim 3.1. Çalışma alanı eğimli arazileri (Orijinal, 12 Mayıs 2008)

39 Araştırma Yöresi İklim Özellikleri Germencik ovasının da içinde yer aldığı Büyük Menderes havzası, makro iklim özellikleri yönünden Akdeniz iklimine, C.W. Thorntwaite'ın iklim sınıflamasına göre, yazları sıcak ve kurak, kışlan ılık ve yağışlı mezotermal iklim tipine girmektedir. Araştırma alanının bulunduğu bölgede dağlar denize dik olarak uzandığı için, denizin etkisi içerilere kadar hissedilmemektedir. Araştırma yerinin çok yıllık yağış ortalaması mm olup, en fazla yağış Aralık ayında olmaktadır. Yöredeki yağışların %51'i kış mevsiminde, %21' i İlkbahar mevsiminde, %8' i yaz mevsiminde, %20' si sonbahar mevsiminde düşmektedir. Kış mevsiminde sağanak halindeki yağışlar, taşkınlara ve erozyona neden olabilmektedir. Yörede en kurak aylar Temmuz ve Ağustos'tur. Çok yıllık değerlere göre Temmuz ayında 4.0 mm, Ağustos ayında ise 2.2 mm yağış düşmektedir. Ortalama sıcaklığın 16.9 C olduğu araştırma bölgesinde, en düşük sıcaklık -11 C ile Ocak ayında, en yüksek sıcaklık ise 43.6 C ile Temmuz ayında gerçekleşmiştir. En düşük toprak sıcaklığı ise 5 cm toprak derinliğinde -0.9 C olarak Ocak ayında saptanmıştır. Temmuz ayındaki en düşük toprak sıcaklığı ise 21.0 C dir. Son yıllarda tüm Ege Bölgesinde görüldüğü gibi araştırma yöresinde de yağışlarda azalma görülmektedir (Çizelge 3.1).

40 15 Çizelge 3.1. Aydın iline ait çok yıllık yağış, sıcaklık ve nem verileri (Meteoroloji Bölge Müdürlüğü, 1995) Akdeniz ikliminin hâkim olduğu araştırma alanında, ılıman iklim koşullarına sahip olması sebebiyle nisbi nem, ortalama sıcaklık, bulutlu gün ve kapalı gün sayısı yönlerinden yörede her mevsim iklim koşulları elverişlidir. Yazları sıcak ve kurak, kışları ılık ve yağışlı olan Akdeniz ikliminin etkisi altında bulunmaktadır (Çizelge 3.2). Bölgede yarı nemli iklim tipi hüküm sürmektedir. Ortalama sıcaklığın en yüksek olduğu ay Temmuz ve Ağustos, en düşük aylar ise Ocak ve Şubat aylarıdır

41 16 Çizelge 3.2. Aydın iline ait iklim verileri Aylar Ort.Açık Gün Sayısı Ort.Bulutlu Gün Sayısı Ort.Kapalı Gün Sayısı Ort.Sıcaklık(Cº) Nisbi Nem(%) Ocak ,5 76 Şubat Mart ,3 69 Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım ,5 75 Aralık UL vd., (2007), tarafından yapılan Aydın Yöresinde Sulama Yönünden Kuraklık Analizi isimli araştırmada Aydın ili için farklı bölgelerde en uygun sulama programının oluşturabilmesi için, söz konusu bölgeye ait güvenilir yağış değerlerine gereksinim duymuşlardır. Aydın Meteoroloji İstasyonunda yıllarında ölçülmüş olan toplam 32 yıllık zaman serisine ilişkin günlük yağış verilerinden yararlanılarak, aylık ve yıllık toplam yağış miktarları belirlenmiş ve bu veriler RAINBOW yazılımı ile analiz edilerek yağışlı, normal ve kurak yıllarda oluşması beklenen güvenilir yağış değerleri elde edilmiştir (Çizelge 3.3a, b). Çizelge 3.3a Yıllık yağış analiz sonuçları Ortalama Yıllık Yıllık Güvenilir Yağış (mm) İstasyon Adı Yağış ( ) (mm) Yağışlı Yıl (%20) Normal Yıl (%50) Kurak Yıl (%80) Aydın

42 17 Çizelge 3.3b. Aydın iline ait çok yıllık yağış miktarları ve yağış sınıflandırması (Aydın Meteoroloji İstasyonu, 2006) AYLAR Y I L Yıllık Yağış N N N Y N N Y N N N N N K N K K K K N N N Y N Y K N Y Y Y K N N MIN MAX ORT Yağış Sınıfı Germencik DMİ nin günlük en çok yağışlı 23 yıl içerisinde 1985yılında mm olarak ölçülmüştür. Bu istasyonun aylık toplam yağışlarının 21 yıl içerisinde mm ile 1981 yılı içinde meydana geldiği görülmüştür. Aydın

43 18 İlinin 59 yıllık aylık toplam yağışının ortalaması mm, Germencik İlçesinin 21 yıllık aylık toplam yağışının ortalaması ise mm dir. Yörede sıcaklık ise 8 o C ile 28 o C arasında değişmekte olup ortalama sıcaklık 17.7 o C dir. 3.3 Araştırma Yöresinin Jeoloji ve Jeomorfolojisi Araştırma alanının jeolojik oluşumu, Büyük Menderes havzasının jeolojik oluşumu ile aynıdır. Büyük Menderes havzası, Menderes masifi diye tanımlanan başkalaşım kompleksinin tam ortasında yer alır. Büyük Menderes havzası, Büyük Menderes nehrinin ve sel sularının taşıyıp yığmış olduğu Alüviyal topraklardan oluşmuş olup, çevre kayaçlarının özelliği bunu çok iyi yansıtmaktadır. Havzayı çevreleyen kayaçlar iki ana gruba ayrılmaktadır. Bunlardan temeli oluşturanlar, Paleozoik ve daha yaşlı olan Menderes masifi başkalaşımları olarak adlandırılan başkalaşım kayaçlarıdır. İkinci grubu oluşturanlar ise Senezoik (Neojen) yaşlı karasal tortul kayaçlardır( Şekil 3.2) Havzanın temelini oluşturan kayaçlar alttan üste doğru gnayslar, metavolkanikler, şistler ve mermerlerdir. Bu metamorfik kayaçlar, granit ve gabro türü magmatik kayaçlar tarafından kesilmiştir. Gnaysların mineral bileşiminde; kuvars, plajioklas, ortoklas, mikroklin, biotit, muskovit, granat ve apatit bulunmaktadır. Şistler; eski tortulların başkalaşım hali olup, mikaşist, muskovit, granat ve kuvarsşist alt gruplarını içerirken, mermerler bölgede genelde dolomitik mermer bileşimindedirler. Graben sistemine bağlı olarak havzanın çökme olayı günümüzde halen devam etmektedir. Havzayı oluşturan Alüviyonlar bu metamorfik kayalardan türeyen kırıntılardan oluşmuştur. Germencik ovası, Menderes masifinin ortasındaki çöküntüyü izleyerek akan Büyük Menderes nehrinin, değişik zamanlarda taşımış olduğu Alüviyonlardan oluşmuş genç topraklara sahiptir (Delibacak, 1996).

44 Şekil 3.2. Büyük Menderes Havzasının jeolojik özelliklerini gösteren harita (Kun et al.,1986) 19

45 Materyal Araştırma materyalini, tarım, sanayi ve turizm yönünden önemli bir bölge olan 8000 hektarlık Aydın-Germencik Alangüllü Havzasında bulunan jeotermal kaynakların direkt veya dolaylı olarak etkilediği, araştırma alanını en iyi şekilde temsil edecek yerlerden seçilerek alınan, termal su ve toprak örnekleri oluşturmaktadır(çizelge 3.4). Jeotermal kaynak sularından, bunların karıştığı dere ve yan dereler ile bu sularla sulanan topraklardaki mevsimsel değişimleri izlemek amacıyla 2008 yılı boyunca Mart-Nisan ve Temmuz-Ağustos aylarında olmak üzere iki dönem şeklinde örnekleme yapılmıştır. Analizi yapılacak örnekler, alındığı döneme ait olmak koşulu ile örnek numarasının yanına küçük harfler konularak 2008 Mart-Nisan (b), 2008 Temmuz-Ağustos (y), şeklinde sınıflandırılmıştır. Toprak örneklemesi jeotermal suyun en fazla etkisinin olduğu toprağın üst tabakası olan A horizonundan yapılmıştır. Toprak örneklerinin alınma derinliği toprak özelliğine bağlı olarak yaklaşık 30 cm dir. Örnekleme termal kaynakların etkisi altında olan farklı uzaklıktaki arazilerden veya termal sularla sulanan tarım alanlarından alınmıştır. Bahar ve Yaz döneminde alınan toprak örneklerinde fiziksel ve kimyasal, su örneklerinde kimyasal analizler yapılmış, bunun sonucunda analizlerden elde edilen verilerle her dönem için jeotermal kaynakların su ve toprak üzerine etkileri belirlenmiştir. Verilerin değerlendirilmesi araştırma alanının toprak ve topoğrafik özellikleri dikkate alınarak yapılmıştır.

46 21 Çizelge 3.4. Arazi çalışmalarında alınan su ve toprak, örneklerinin dağılımı Lab No Alındığı Yer Toprak Su 1b, y Alangüllü Termal Tesis Kaynağı X 2b, y Alangüllü Termal Tesis-Roma Hamamı Kaynağı X 3b, y AlangüllüTermal Kaynağın Boşaldığı Dere Yatağı X 4b, y Alangüllü Termal Tesis Kollektör Çıkışı X 5b, y Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Yatağı X 6b, y Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Yan Dere Yatağı X 7b, y Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Sularıyla Sulanan Dere Yanındaki Tarla X 8b, y Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak X X 9b, y Çamköy-Bozköy Yol Ayrımı Dere Yatağı X 10b, y Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı X X 11b, y Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı X X 12b, y Göçenli Tepesi Mevkiisi Hıdırbeyli Deresi Köprü Altı X 13b, y Çamur Ilıcası Mevkii Tuzlu Araziler X 14b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 15b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 16b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 17b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi X X 18b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 19b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 20b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri X 21b, y Hıdırbeyli Sulama Barajı Suyu X 22b, y 23b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X X 24b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi X X 25b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X

47 22 Çizelge 3.4. ün devamı 26b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi X X 27b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi X X 28b, y 29b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X X 30b, y Çarıklar-Meşeli Köyü Deresi X X 31b, y Alangüllü MTA Kuyusu X X 32b, y Alangüllü Termal Tesisleri Sulama Suyu X 33b, y Hıdırbeyli MTA Kuyusu 34b, y Baraj Çıkışı Sulama Kanalı X 35b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X 36b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X 37b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X 38b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X 39b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X 40b, y 41b, y 42b, y 43b, y 44b, y 45b, y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu X X X X X X X X X X X X 46b, y Germencik İlçesi Mesudiye Mahallesi Tarım Arazileri X 47b, y 48b, y 49b, y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri X X X

48 Yöntem Örneklerin Analize Hazırlanmasında Uygulanan Yöntemler Toprak örnekleri 2 kg lık naylon torbalar içinde laboratuara getirildi. Laboratuar koşullarında hava kurusu hale getirilerek tahta tokmakla dövüldü ve 2 mm lik elekten geçirilerek analize hazırlandı (Soil Survey Staff, 1951; Jackson, 1958). Su örnekleri, önceden saf su ile yıkanan ve örnek alınan su ile 2 kez çalkalanarak 2,5 ve 5 lt lik polietilen bidonlar içerisinde laboratuara getirildi. Buzdolabında saklanan örneklerden iz element ve ağır metal için ayrılanlara HCl ve HNO 3 ilave edilerek ph=2 ye düşürüldü (Saatçı vd., 1988). Örnekler, analizler boyunca karanlık bir ortamda saklandı Toprak örneklerinin analizinde kullanılan yöntemler Toprak Reaksiyonu (ph): Saf su ile doygun hale getirilen örneklerde ph, cam ve kalomel elektrotlu ph-metre ile ölçüldü (Jackson, 1967). Suda Çözünebilir Toplam Tuz: Saf su ile doygun hale getirilen örneklerin ohm cinsinden direnci Backman geçirgenlik aleti kullanılarak saptandı ve toplam tuz ilgili grafikten bulundu (Soil Survey Staff, 1951). Kireç (CaCO 3 ): Scheibler kalsimetresi yardımıyla volumetrik CO 2 çıkışından yaralanarak hesap yoluyla belirlendi (Schlichting ve Blume, 1966). Organik Madde: Schlichting ve Blume (1966) tarafından verilen yöntemle % olarak tayin edildi. Bünye: Toprak örneklerinin fiziksel özelliklerinden olan tane büyüklüğü dağılımı, yani %Kum, %Mil, %Kil fraksiyonları hidrometre yöntemi uygulanarak belirlenmiştir (Bouyoucos, 1962). Her fraksiyon için bulunan veriler bünye üçgenine uygulanarak toprak örneklerinin bünyeleri saptanmıştır (Black, 1965).

49 Su örneklerinin analizinde uygulanan yöntemler Su örneklerinde buharlaşma kalıntısı; C de buharlaştırılarak ve filtrasyon sonucu hesaplanarak, ph; cam elektrotlu ph-metre kullanılarak, elektriksel geçirgenlik ise kondüktometre cihazı ile belirlendi. Na ve K flamefotometrik, Ca + Mg 0.01 N EDTA yöntemiyle ölçüldü. Cl - ayarlı 0.05 N AgNO 3 çözeltisiyle titre edilerek saptandı (Anonim, 1954). SO -2 4, BaCl 2 ile - - çöktürülerek gravimetrik yolla, CO 3 ve HCO 3 ise fenolftaleyn ve metil oranj indikatörleri varlığında 0.1 N HCl çözeltisiyle titre edilerek tayin edildi (Tuncay, 1994). Bor analizinde Azometin-H Yöntemi kullanıldı (Wolf, 1971). SAR ve RSC özel formülleriyle hesaplandı. Suların kalite bakımından sınıflandırılması, ABD Riverside tuzluluk laboratuarı özel grafik sistemine göre yapıldı (Anonim, 1954). Bazı iz elementler ve ağır metallerin (Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Cr, Cd ve Pb) tayini için su örnekleri buharlaştırılarak 10 misli deriştirildi. Derişik örneklerdeki elementler A.A.S kullanılarak analiz edildi (Parker, 1972). 3.6 Uzaktan Algılama Tekniği, GIS ve Genel Özellikleri Uzaktan algılama tekniği, Yeryüzündeki her materyal değişik yollarla elektromanyetik ışınımı absorbe eder, yansıtır veya yayarlar (Şekil 3.3). Yansıyan elektromanyetik ışınım, suyun sedimantasyon seviyesine, toprağın nem içeriğine ve bitki pigmentleri gibi birçok özelliğe göre kızılötesi (infrared) ve görünür (visible) bölgede uzaktan algılama platformlarındaki algılayıcı düzenekler tarafından ölçülür(richards,1986). Şekil 3.3. Su, toprak ve bitki gibi önemli öğelerin spektral yansıma özellikleri (Anonim, 2006)

50 25 Uzaktan algılama tekniği, elektromanyetik spektrumun morötesi ışınlarla mikrodalga ışınları arasındaki bölümlerini, algılayıcılar aracılığı ile havadan veya uzaydan kaydetme ve inceleme tekniğidir(örüklü, 1988). Alıcılar, elektromanyetik spektrumun görünebilir ( μm mavi, μm yeşil, μm kırmızı) ve kızıl ötesi ( μm yakın kızıl ötesi; μm orta kızıl ötesi; 3-15 μm uzak kızıl ötesi veya termal) bölgelerindeki enerjiyi algılamaktadırlar (Şekil 3.4). İnsan gözü ancak μm dalga boyundaki elektromanyetik enerjiyi algılayabilmekte, bunun dışındaki dalga boylarındaki verileri algılayamamaktadır (Esetlili, 2001). Bu tekniğin uygulanmasında incelenilen objeler ile doğrudan fiziksel temasa geçilmez. Ancak, yeryüzünden belirli uzaklıkta konumlandırılmış platformlara yerleştirilmiş algılayıcılar aracılıyla yansıttıkları elektromanyetik enerji kaydedilir. Canlı veya cansız nesneler, güneşten yeryüzüne ulaşan ya da yapay olarak üretilen enerjiyi yapılarına ve büyüklüklerine göre absorbe etme ya da yansıtma özelliklerine sahiptirler. Objelerin elektromanyetik enerjiyi yansıtabilme karakteristikleri dikkate alınarak tanımlamaları yapılabilir ve yeryüzündeki coğrafi dağılımları belirlenebilir. Yansıyan enerji sayısal görüntü şeklinde kaydedilir (Esetlili, 2001). Uzaktan algılama tekniğinin uygulanması dört temel ilkeye dayanmaktadır (Altınbaş vd., 2003). Bunlar; radyasyon ya da elektromanyetik enerji, atmosferik geçiş koridoru, elektromanyetik enerjinin soğurulması ya da yansıtılmasını gerçekleştiren doğal elemanlar ve yansıyan ya da yayılan elektromanyetik enerjinin algılandığı algılama düzenekleri ile onları taşıyan platformlardır (Şekil 3.5)

51 26 Şekil 3.4. Elektromanyetik enerjinin dalga boylarına göre dağılımları (Anonim, 2007a) Şekil 3.5. Uzaktan algılama tekniğinin 4 temel ilkesi (Altınbaş vd., 2003)

52 27 Uzaktan algılama veya uydu verileri tekniği ile çok kısa zaman sürecinde ve çok geniş yeryüzü alanları hakkında çeşitli veriler elde edilebilir. Dünyamızın en önemli doğal kaynağı olan toprakların, toprak taksonomik birimlerinin ortaya konulması ve doğal sınırlarının çizimi, arazi kullanım şekilleri ve bu bağlamda her türlü arazi kullanım tasarımı, farklı tarımsal alanların sınırları, yüz ölçümleri, ürün rekoltesi, jeoloji ve jeomorfoloji, petrol ve madencilik, fay hatlarının belirlenmesi, haritacılık ve yeryüzü coğrafyası, meteoroloji, yeşil doku deseni, havza etütleri, sanayi alanları, kent yönetimi ve yeni yerleşim alanların tasarımı, pestisit ve insektisit ten kaynaklanan bitkisel zararların saptanması, toprak ve su kirliliği, okyanus, deniz, göl, akarsular ve kar üzerinde araştırmalar, jeotermal alanlar, doğal ve hızlandırılmış toprak aşınımı, ormancılık, doğal, tarihsel ve arkeolojik sit alanları, topoğrafik, askeri amaçlı etütler vb. doğal ve kültürel kaynakların ortaya konulması gibi geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Uzaktan algılama tekniğinde elektromanyetik enerji kaynağı güneş ya da elektromanyetik dalga üreten yapay bir cihaz olabilir. Uzaktan algılama tekniği, yeryüzüne ulaşıp yansıyan ve algılanan enerjinin kaynağına ve türüne göre aktif ve pasif olmak üzere iki temel başlık altında incelenir. Güneş eş zamanlı hareket eden pasif sistemler, güneş ışığı olmaksızın görüntü elde edemezler. Aktif sistemlerde ise enerji kaynağını algılayıcı kendisi üretir. Aktif uzaktan algılama tekniğinde enerji kaynağı uydu ya da uçak gibi taşıyıcı platformların sahip olduğu düzeneklerdir. Bu teknikte kullanılan enerji çeşidi mikrodalga boyutundaki enerjilerdir. Pasif uzaktan algılama tekniğinde ise enerji kaynağı güneştir. Bu nedenle gündüz saatlerinde ve açık havada görüntü alınabilmesi koşulu olan bu teknikte enerji çeşidi ise görünür bölgedeki mavi, yeşil, kırmızı dalga boyundaki elektromanyetik enerji ile insan gözü ile görülemeyen kızılötesi ve termal elektromanyetik enerjilerdir. Bu araştırmada, pasif uzaktan algılama tekniği kullanılmıştır (Balık ve Şanlı, 2004). Pasif uzaktan algılama tekniğinde yüzeye çarparak yansıyan ışının kaynağı güneştir. Güneşten dünya atmosferine ve yeryüzüne ulaşan elektromanyetik enerjiyi, cisimler doku özelliklerine, büyüklüklerine ve doğada duruş konumlarına bağlı olarak farklı şiddetlerde ve dalga boylarında yansıtırlar. Görüntünün çözünürlük özelliğine de bağlı olarak cismin ya da cisimlerin büyüklükleri, görüntüyü oluşturan piksellerin yansıma değerlerini etkilerler. Yer yüzeyine paralel duran cisimler, dik duranlara oranla gelen enerjiyi daha şiddetli yansıtırlar. Özellikle bünyesinde su içeren ya da dokularında gözeneklilik özelliği bulunan cisimler daha düşük yansıma yaparlar. Bu nedenle, her cismin kendine özgü

53 28 yansıma veya enerji salma (emissive) özelliği vardır. Uzaktan algılayıcılar, elektromanyetik tayfın değişik dilimlerinde ( μm), her cismin özelliklerine göre kendilerinden yansıyan enerjiyi farklı dalga boylarında kayıt ederek çalışırlar. Pasif uzaktan algılama tekniğinde alıcılar, elektromanyetik spektrumun görünebilir ( μm mavi, μm yeşil, μm kırmızı) ve kızıl ötesi ( μm yakın kızıl ötesi; μm orta kızıl ötesi; 3 15 μm uzak kızıl ötesi veya termal) bölgelerindeki enerjiyi algılamaktadırlar (Kurucu vd., 2000). Uzaktan algılama tekniğinin uygulanışı, ayrımlı yeryüzü öğeleri tarafından ayrımlı dalga boylarında yansıtılan veya yeryüzünden salınan elektromanyetik enerjinin uydulara yerleştirilmiş algılayıcı düzenekler tarafından algılanması ve bu görüntülerin uydu sinyalleri ile yer istasyonlarına gönderilip buralarda radyometrik ve geometrik düzeltmeleri yapıldıktan sonra manyetik bantlar olan CD ler üzerine sayısal olarak kayıt edilmesi ve bunların, bilgisayar ortamında nitel ve nicel olarak işlenmesi, yorumlanması ve görüntülenmesi şeklindedir (Esetlili, 2001). Uydu görüntülerinin işlenmesinin ilk aşamasını oluşturan işlem, amaca uygun algılayıcının seçimi, görüntü, objenin büyüklüğü, çalışılacak konu, çalışmanın ayrıntı düzeyi ve zamanın seçilmesidir. Uzaktan algılama teknikleri de jeotermal kaynak aramasında giderek artan bir öneme sahip olmaktadır. Steamboat ve Brady sıcak su sahalarında uygulanan TIR (termal infrared) taramaları sıcaklık anomalilerinin belirlenmesinde oldukça başarılı görünmektedir. Gün içinde değişen sıcaklıklar ve yamaçların duruşuna göre değişen yansıtmalarla ilgili düzeltmeler yapıldığında anomaliler vurgulanmaktadır. İleri kil alterasyonları ve sinter oluşumları yüksek albedoya sahip olduklarından gün ışığını daha çok yansıtmakta ve çevrelerine göre daha soğuk olmaktadır. Güneye bakan yamaçlar daha parlak görünse de daha çok gün ışığı aldığından çevrelerine göre daha sıcak olmaktadır. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS), kullanıcılarının çok farklı disiplinlerden olması nedeni ile, bu kavramda değişik şekillerde tanımlanmaktadır. Özellikle CBS nin dünyada konumsal bilgi ile ilgilenen kişi, kurum ve kuruluşlar arasında geniş merak uyandırması, bunun yanında ticari beklentiler, farklı uygulama ve fikirler CBS nin standart bir tanımının yapılmasına henüz izin vermemiştir. CBS nin farklı araştırmacılara göre yapılan tanımlarına göre; bir sistem mi, yoksa bir araç mı, olduğu konusunda değişik görüşler söz konusudur. CBS tanımı; araç, yönetim ve sistem gibi üç temel yaklaşımla irdelenir. Buna göre, CBS bilgi

54 29 teknolojisine dayalı bir veri toplama, işleme ve sunma aracı olarak veya yoğun ve karmaşık konum bilgilerinin etkin bir şekilde denetlenebildiği bir yönetim tarzı veya coğrafik verilerin daha verimli kullanılmasına olanak sağlayan bir sistem ya da bunların bir bütünü olarak algılanmaktadır(burrough, 1998). Coğrafi Bilgi Sistemi en genel anlamı ile konuma dayalı işlemlerle elde edilen grafik ve grafik olmayan verilerin toplanması, saklanması, analizi ve kullanıcıya sunulması işlevlerini bir bütünlük içerisinde gerçekleştiren bir bilgi sistemi olarak tanımlanabilir. Bir başka tanımlamaya göre de Coğrafi bilgi sistemi; özel bir amaç için gerçek dünyaya ait mekansal verileri toplayan, depolayan, dönüştüren, analiz eden ve görüntüleyen güçlü bir araçtır (Burrough ve McDonnell, 1998; Ölgen, 2002). Grafik bilgiler; verinin yeri, şekli ve sınırları gibi verileri içermektedir. Bulundukları yerlerin koordinat bilgileri, çizgi ya da poligonu oluşturan noktalar ile belirtilir. Böylece ölçek ve alan bilgilerinin de sunulması olanağı vardır. Örneğin kadastral bilgilerde parsel sınırları, yol ya da varsa suyolları birer grafik veridir. Grafik olmayan bilgiler; grafik bilgilere ilişkilendirilmesi gereken metin özellikli öznitelik tanımlamaları grafik olmayan bilgileri oluşturur. Genelde grafik bilgileri tamamlar ve veri analiz ve sorgulamaları çalışmalarında kullanılırlar ve coğrafik veri ile ilişkilendirilmelerine bağlı olarak sorgulama, ya da veri analizi sonucunda grafik veriye ulaşılmasını sağlar. Örneğin kadastral bilgilerde parselasyon haritasının içerisindeki parsel numaraları, mülkiyet bilgileri ya da alan bilgileri grafik olmayan verileri oluşturur (Altınbaş vd., 2003). Şekil 3.6. Basit anlamda coğrafi bilgi sistemi

55 30 Coğrafi bilgi sistemlerinin temel fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için en az beş ana unsurun bir arada olması gerekir(şekil 3.7). Bunlar; a. CBS nin işlemesini mümkün kılan bilgisayar ve buna bağlı yan ürünlerin bütünü yani donanım (hardware), b. Coğrafi bilgileri depolamak, analiz etmek ve görüntülemek gibi ihtiyaç ve fonksiyonları kullanıcıya sağlamak üzere CBS özellikli yazılım (software), c. CBS nin en önemli bileşenlerinden biri olan ve bilgi sisteminde kullanılan çeşitli formatlarda ve özelliklerdeki veri (data), d. Karar verme ve sistemi kullanacak uzman insanlar (people). e. Kullanıcının ya da karar vericinin CBS uygulama aşamalarını planlı ve düzenli bir şekilde gerçekleştireceği yöntem (methods). Şekil 3.7. Coğrafi Bilgi Sisteminin temel bileşenleri

56 31 CBS nin tanımı, içeriği ve yetenekleri açısından konuya yaklaşıldığında klasik yöntemler ile yapılan çalışmalara göre bazı avantajlar sağladığı görülmektedir. Bilgi toplama yöntemlerinin çeşitliliği ve güvenilirliği ilk avantajıdır. Aynı işlemlerin tekrar edilmediği, zaman ve emek tasarrufunun sağlandığı, hata payının en aza indirildiği, hataların çok kolay ve hızlı bir şekilde düzeltildiği, bir görüntü yaratma işlemi ile çaba harcanmaksızın o görüntüye ait sayısal ve grafik değerlere ulaşılması, CBS metodolojisini uygulayan yazılımın yeteneklerinin sağladığı analiz yöntemleri, hazırlanan dosyaların taşınması, kopyalanası, başka çalışmalara uyarlanması, diğer CBS yazılımlarına çevirim olanağı vb. gibi avantajlar CBS tekniğinin tercih edilmesine neden olmaktadır (Turoğlu, 2000). Coğrafi Bilgi Sisteminin sağlıklı bir şekilde çalışması temel işlevlerin yerine getirilmesine bağlıdır (Yomralıoğlu, 2000). Bunlar ; a. Veri Toplama; Coğrafik veriler toplanarak, CBS de kullanılmadan önce mutlaka sayısal yani dijital formata dönüştürülmelidir. Verilerin kağıt ya da harita ortamından bilgisayar ortamına dönüştürülmesi işlemi sayısallaştırma (digitizing) olarak bilinir. Modern CBS teknolojisinde bu tür işlemler büyük boyutlu projelerde tarama tekniği kullanılarak otomatik araçlarla gerçekleşir. Küçük boyutlu projelerde daha çok masa tipi sayısallaştırıcılar kullanılarak, elle sayısallaştırma yapılabilir. b. Veri Yönetimi; Küçük boyutlu CBS projelerinde coğrafik bilgilerin sınırlı boyuttaki basit dosyalarda saklanması mümkündür. Fakat veri hacimlerinin geniş ve kapsamlı olması, bunun yanında birden çok veri gruplarının kullanılması durumda Veri Tabanı Yönetim Sistemleri verilerin saklanması, organize edilmesi ve yönetilmesine yardımcı olur. Birçok yapıda tasarlanmış veri tabanı yönetim sistemi vardır, ancak CBS için en kullanışlısı ilişkisel (relational) veri tabanı sistemidir. c. Veri İşleme; Bazı durumlarda özel CBS projeleri için veri çeşitlerinin birbirine dönüştürülmesi istenebilir. Verilerin sisteme uyumlu olması bunu gerektirebilir. Konumsal bilgiler farklı ölçeklerde mevcut olabilir. Tüm bu bilgiler birleştirilmeden önce aynı ölçeğe dönüştürülmelidir. CBS teknolojisi konumsal verilerin sorgulanması ve analizinde birçok veri, her türlü geometrik ve mantıksal işleme tabi tutulabilir.

57 32 d. Veri Sunumu; Yapılan birçok işlem sonrasında oluşturulan harita veya diğer grafik gösterimler görsel hale getirilebilir. Haritalar coğrafik bilgiler ile kullanıcı arasındaki en iyi iletişimi sağlayan araçtır. Haritalar, yazılı raporlarla, üç boyutlu gösterimlerle, fotoğraf görüntüleri ve diğer çıktı çeşitleri ile birleştirilebilir. Coğrafi bilgi sisteminin başarısı, kullanılacak verilerin konunun uzmanları tarafından iyi analiz edilmiş olması ve doğruluk oranlarıyla doğrudan ilişkilidir. CBS, harita özellikleri arasındaki konumsal ilişkileri tanımlamaya olanak verir ve verileri coğrafi anlamda birbirleriyle ilişkilendirilmiş tematik harita katmanları şeklinde bir düzen içerisinde saklar (Şekil 3.8). Veritabanı kavramı CBS nin en temel öğesidir. Ayrıca CBS veritabanında depolanmış verileri kullanarak, harita üzerindeki ayrıntılara ilişkin yeni bilgiler de hesaplar (Altınbaş ve vd, 2003). Şekil 3.8. Coğrafi bilgi sistemlerinde verilerin saklanmasında uygulanan katman yöntemi Son olarak Coğrafi bilgi sistemlerinin kullanım alanlarını inceleyecek olursak, birçok meslek grubu tarafından kullanılan etkin bir konumsal analiz aracı olarak, günümüzde geniş bir uygulama alanına sahiptir. CBS, gerek özel sektör gerekse akademik araştırmalarda ve kamu kurumlarında oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. CBS ye olan bu aşırı ilgi, CBS destekli birçok projenin kısa sürede hayata geçirilmesine neden olmuştur(şekil 3.9).

58 33 Şekil 3.9. Coğrafi bilgi siteminin kullanım alanları

59 34 4. JEOTERMAL SULARIN GENEL ÖZELLİKLERİ 4.1 Jeotermal Suların Kimyasal Özellikleri Jeotermal akışkanlar yenilenebilir ve çevre dostu önemli bir doğal kaynak olup, günümüzde yaygın olarak farklı ülkeler tarafında kullanılmaktadır (Ilgar, 2005). Sıcak su, ıslak veya kuru buhar halinde sunulan bu jeotermal akışkanlar yüksek oranda çözünmüş kimyasal madde ve oldukça zengin mineral tuzlar içermektedir. Ayrıca elektrik dışı kullanımlar için yüksek sıcaklık derecelerinden aşağıya doğru değişen sıcaklıklarda farklı alanlarda da doğrudan değerlendirilmektedir (Çizelge 4.1). Çizelge 4.1. Farklı sıcaklıktaki jeotermal suların kullanım alanları(serpen, 2000) Jeotermal enerji, sahip olduğu yüksek ısının getirdiği üstünlükle magmatik kökenli kayaçları ve derinlik kayaçlarını aşındırıp eritmekte, bünyesine bu kayaçların minerallilik ve tuzluluk özeliklerini alarak, sıcak su, ıslak veya kuru buhar halinde yeryüzüne çıkmaktadır (Mutlu, 2004; Ilgar, 2005; Gürü, 2005). Yüzeye çıkan bu jeotermalin kimyasal madde içeriğini ve bu maddelerin miktarlarının saptanması için yapılan araştırmalarda, jeotermal akışkanların içeriğini; haznedeki kayalarda bulunan makro elementlerin ve yeraltı çevre koşullarının karakterize ettiği, barındırdığı maddelerin ve oranlarının kaynağın

60 35 bulunduğu yere göre değiştiği, erimiş tuz ve mineral çeşitleri ve miktarları bakımından doğal sulardan daha zengin olup sıcaklıklarının ve basınçlarının daha yüksek olduğu ifade edilmektedir (Gemici ve Tarcan, 2002; Tarcan ve Gemici, 2003; Küçüknane vd., 2004; Gemici vd., 2004). Termal sular geçtikleri ortam boyunca kayaçlarla temas ederek sahip oldukları sıcaklıktan dolayı bazı maddeleri çözer ve kendileri ile birlikte taşırlar. Sıcak su, buhar ve gazlardan oluşan jeotermal akışkan içerisindeki çözünmüş maddelerin yoğunluğu, su-kayaç ilişkisi, süresi ve ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir. Bir jeotermal sahadaki jeotermal akışkanın doğadaki hareketi, türü, kökeni, yaşı, beslenme yüksekliği ve diğer sularla karışım oranları, termal su kimyası ile açıklanabilir. Jeotermal suların çevreye verildiği durumlarda içerdikleri zararlı maddelerden dolayı hava-su-toprakta oluşturacağı çevresel etkilerin belirlenmesi ve böylece kontrol edilebilmesi için de termal suların kimyasal analizleri önemlidir. Jeotermal kaynakların daha çok kullanım amacı olarak enerji üretimi ve ısıtma sistemleri her ne kadar temiz olarak bilinse de doğaya verilen sıvı ve gaz, içerdiği maddeler yüzünden pek temiz değildir. Bu maddelerin zararlı etkilerinin belirlenmesi ve gerekirse kontrolü, doğru analiz yöntemlerine başvurulmasını gerektirmektedir. Jeotermal suların çözünmüş kimyasal madde miktarı yüksektir. Elementlerin çözünürlüğü, su - mineral dengesine bağlıdır ve daha çok mineral şeklindedir. Elementlerin miktarları, sıcaklığa ve bulunduğu ortamın karakteristik özelliklerine bağlı olarak değişiklik gösterir. Su kimyası verileri jeotermal sistemlerin sıcaklığı, beslenme ve boşalma bölgeleri, diğer sularla karışım oranlarını açıklamakta kullanılabilir. Jeotermal suların bulunduğu ortamlarda su - kayaç ilişkisi ve oluşacak reaksiyon hızı sıcaklığın bir fonksiyonudur. Sıcaklık, genellikle reaksiyon hızını artırıcı yönde etki eder. Ortam sıcaklığındaki her 10 C lik artış, reaksiyon hızını 2-3 kat artırır. Bu nedenle 200 C sıcaklığa sahip bir ortamda gerçekleşen reaksiyonun hızı, 20 C sıcaklığa sahip diğer bir ortama göre yaklaşık kat daha hızlıdır. Yüksek sıcaklığa sahip ortamlarda kayaçların daha fazla altere olması bunun kanıtıdır. Yapılan çalışmalar sonucu ortaya konulan jeotermik kimyasal analiz sonuçlarında ise jeotermal akışkanların yüksek oranlarda çözünmüş halde sodyum (Na), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), klorür (Cl), azot (nitrojen, N 2 ), hidrojen

61 36 (H), civa (Hg), bikarbonat (HCO 3 ), hidrojen sülfür (H 2 S), sülfat (SO 4 ), silisyumdioksit (SiO 2 ), amonyak (NH 4 ), karbondioksit (CO 2 ), metan (CH 4 ), potasyum (K), florür (F), demir (Fe), bor (B), lityum (Li), bakır (Cu), radon (Rn), mangan (Mn), nikel (Ni), kurşun (Pb), arsenik (As), çinko (Zn), karbonat (CO 3 ) gibi kimyasal maddeler ve zengin mineral tuzlar içerdikleri belirtilmektedir (Lund vd., 1978; Mahon vd., 2000; Akıllı ve Ersöz, 2002; Yeşin, 2003; Tarcan, 2003; Tarcan, 2005; Data ve Bahati, 2003; Mutlu, 2004) Nötr bileşikler Jeotermal sularda yüksek derişiklerde silika, arsenik ve bor bileşikleri bulunur. Silika derişimi genellikle ppm arasında değişir. Bu değer silisyum minerallerinin ortamda çözünmesine bağlı olarak 700 ppm e kadar çıkabilir. Çözünen silika ortam koşullarına bağlı olarak kuvars, kristobalit, kalsedon, opal veya amorf formda olabilir. Arsenik, arsenoik asit (H 3 AsO 3 ) veya arsenik asit (H 3 AsO 4 ) formunda bulunur ve pirit, arsenopirit, demir, bakırlı şeyllerden ve fosfatlı kayaların oksidasyonundan sıcak sulara kolaylıkla geçer. Bu nedenle bazı yörelerdeki sıcak sularda As, içme suyu standartlarının üzerinde değerler verir. Arsenik içeriğinin, içme ve kullanma sularında standartların üzerinde olması ekosistemde yaşayan canlılar için zehirleyici etki yapar. Güney Kalküta da bakır asetoarsenit üreten bir fabrikanın yakınında yaşayan 17 ailenin 53 üyesinden (%67), arsenikle kirlenmiş suyun kullanılmasına bağlı olarak kronik arsenik zehirlenmesi ortaya çıkmış, yapılan ölçümlerde yüzeysel kuyu sularındaki arsenik düzeyinin 558 mg/l arasında olduğu saptanmıştır (Gupta et al., 1992). Özellikle sulama suyu için tehlikeli olan bor, sıcak sularda en çok bulunan kirleticilerden biridir. Bor suyun ph değerine göre farklı formlarda yer alır. Asitli sularda B(OH) 3, bazik sularda B(OH) 4 şeklinde bulunan bor, termal sularda genelde borik asit (H 3 BO 3 ) olarak bulunur. İçme sularında ki yüksek bor konsantrasyonunun, bitkilerde ve insan üzerinde zararlı etkisi vardır. Özellikle sulama sularında, toprağın gözenekliliğini düşürür ve bitki köklerinin hava almasını engelleyerek kurumalarına neden olur. Bor içeriğinin dayanıklı bitkilerin sulama suyunda 3 mg/lt, içme suyunda 2 mg/lt üst limit olarak kabul edilir. İçme

62 37 sularında yüksek olması, insanlarda mide ve bağırsak rahatsızlıklarına neden olur(uygan ve Çetin 2004) Katyonlar Jeotermal sularda Na +, K + gibi alkaliler, Li +, Rb +, Cs + gibi nadir alkaliler, NH 4 +, Ca 2+, Mg 2+ gibi toprak alkaliler, Al 3+ ve Fe 2+, Fe 3+, Mn 2+ gibi geçiş elementleri görülmektedir. Sodyum ve potasyum, jeokimya değerlendirmelerinde çok karşılaşılan katyonlardır; jeotermal sulardaki Na/K oranları fazla değişmediğinden jeotermometre uygulamalarında sıkça kullanılırlar. Sıcak sularda Na/K oranı 10 dan büyüktür. Na derişimi ppm arasında değişir. Na/K oranının 15 e yakın ve küçük olması, akışkanın yeryüzüne çıkış hızının yüksek olduğu yukarı akış (up flow) bölgesini gösterir. Daha yüksek değerler ise yanal akışları ve yüzeye yakın kondüktif soğumayı belirtmektedir. Ender alkali elementlerden Li, Rb, Cs derişimleri yüzeye yaklaştıkça azalmaktadır. Termal sulardaki tipik derişimleri Li<20 ppm, Rb<2 ppm, Cs<2 ppm dir. Bu derişimler, riyolitik, andezitik karakterli rezervuar kayaçlardan veya benzer bileşime sahip sedimanter kayaçlardan gelen sularda 1-10 ppm arasında değişirken, bazaltik ortamdan gelen sularda 0.1 ppm den küçüktür. Jeotermal sulardaki Ca derişimi, doğada yaygın olarak gözlenen CaCO3 (kalsit, aragonit), CaSO 4 (anhidrit, jips), CaF 2 (florit) ve diğer kalsiyum minerallerinin ortamdaki çözünürlüğü ile ilgilidir. CO 2 gazının kısmi basıncı CaCO 3 ün çözünürlüğü ve çökelmesini etkiler. Ortam basıncı CO 2 nin kısmi buhar basıncının altına düşerse, serbest kalan CO 2 açığa çıkar ve ortamdaki CaCO 3 çökelir. Yüksek sıcaklığa sahip sistemlerde, sıcak su içerisinde çözünmüş Ca derişimi genellikle 50 ppm den küçüktür. Na/Ca oranı jeotermometre olarak da kullanılır. Yüksek değerlerin doğrudan rezervuardan beslenmeyi gösterdiği kabul edilmektedir. Sulardaki Mg derişimi, suyun içinden geçtiği başta ferromagnezyen mineraller içeren ultrabazik kayaçlar olmak üzere dolomitin çözünürlüğü ile ilgilidir. Yüksek sıcaklığa sahip jeotermal sularda Mg derişimi ppm arasındadır. Daha yüksek derişimler yüzeye yakın kayaçlardan ya da sığ sulardan karışımı göstermektedir.

63 38 Alüminyum, klorürlü sularda saptanamayacak derecede az bulunurken, asit sularda kayaçların liçi (materyal içerisindeki metallerin asit ve baz gibi kimyasallarla sıvı hale geçmesi) yolu ile binlerce ppm e ulaşır. Demir, klorürlü sularda tuzluluk ve ph değerlerine bağlı olarak ppm arasında bulunmaktadır. 180 C den daha yüksek sıcaklığa sahip sular pirit ile denge halindedir. Bu sıcaklığın altında protit ve markazit aşırı doygun haldedir ve buharlaşma ya da soğuma ile çökelme başlamaktadır. Klorürlü sularda demirin daha da fazlalaşması, yüzeye yakın minerallerin asidik sular ile liç olduktan sonra klorürlü sulara karıştığını göstermektedir. Mangan, jeotermal sularda iz miktarda bulunur. Nadiren 0.01 ppm i aşar. Jeotermal sularda amonyum (NH4 + ) iyonu ve amonyak gazı (NH 3 ) da bulunur. Yüksek miktarda NH4 + yüzeye yakın yerde buhar etkisiyle ısınan suların bir ürünüdür. Derin sedimanter kayaçlardan gelen sularda da yüksek miktarda NH4 + bulunur Anyonlar Jeotermal sularda HCO 3, SO 2 4, Cl, F, Br ve I bulunmaktadır. Bikarbonat derişimi, jeotermal sulardaki toplam karbonat (CO 2, suda), H 2 CO 3, HCO 3, CO 2 3 ) derişimi, akışkanın ph sı ve karbondioksit gazının kısmi basıncı ile değişir. Karbon dioksit ile bikarbonat ve karbonat iyonlarının su kimyası üzerinde büyük etkisi vardır. Bu türlerin birbirine oranı suyun ph sını tamponlayabileceği gibi, özellikle karbonat birçok mineralin çökmesine neden olabilir. Doğrudan beslenen sistemlerde HCO 3 derişimi azdır. HCO 2 3 /SO 4 oranının artmasının sıcaklık yükselim zonundan uzaklaşmayı gösterdiği belirtilmektedir. Derin jeotermal sularda sülfat miktarı 50 ppm den azdır. Yüzeye yakın yerlerde hidrojen sülfürün yükseltgenmesi ile artış gösterir. Yüzey sularındaki sülfat artışı yüzeye yakın buhar yoğuşmasından kaynaklanmaktadır. Klorür, jeotermal sistemlerin aranması ve yorumlanmasında çok kullanılan bir iyondur. Bir kez çözüldükten sonra başka minerallerin bünyesine kolay girmemesi nedeniyle doğrudan jeotermal suyu karakterize eder. Yüksek derişim doğrudan, derinden ve yüksek debili bir beslenmeyi gösterir. Eş klorür haritaları

64 39 yüksek sıcaklık bölgelerinin ve fay sistemlerinin bulunmasında kullanılır. Düşük klorür derişimi yüzey sularının giriş doğrultularını belirtir. Jeotermal sularda florür miktarı genellikle 10 ppm den daha azdır. Yüksek sıcaklığa sahip jeotermal sularda, CO 2 kısmi basıncının etkisiyle Ca çökelirken, çok miktarda açığa çıkmadığı sürece florür derişimi düşüktür. Volkanik gazların yoğuşması sonucu yüzey sularında miktarı artar. Bromür, jeotermal sularda çok az bulunur. Sadece deniz suyu girişimi olan ya da denizden beslenen sistemlerde ölçülebilecek seviyededir. Br/Cl, Br/I oranları deniz suyu karışımını gösterir. İyot, yüzeye yakın organik maddelerce zengin sedimanter kayaçlardan jeotermal sistemlere geçer. 4.2 Jeotermal Suların Çevreye Zararları İzmir Balçova jeotermal alanında yapılan çalışmada, inceleme alanındaki jeotermal su ve soğuk su kuyularının sulama, içme ve kullanma amaçlarına uygun olup olmadıkları çeşitli standart ve ölçütlere göre değerlendirilmiştir. İçme suyu için kullanılan standartlar sırasıyla TS266 ve USEPA dır. Alüminyum, arsenik, demir, mangan ve bor miktarı içme suyu standardında öngörülen miktarın üzerinde tespit edilmiştir. Balçova Jeotermal Sahası nda ayrıca ağır metal kirliliğine de bakılmış olup krom, nikel ve kurşun miktarı TS266 da izin verilen değerin üzerinde bulunmuştur. Sulama suyu standardına göre florür, bor ve mangan miktarı izin verilen değerin üzerinde bulunmuştur. Ayrıca sulama suyunda herhangi bir ağır metal kirliliğine rastlanmamıştır (Gökçen vd., 1995). Hava, toprak, yüzey suları ve yer altı suları jeotermal sıvıdaki kimyasal ile kirlenebilir. Bu kimyasallıların insan hayatı, evcil hayvanlar, tarımsal ürünler ve yabani yaşam üzerindeki etkileri özellikle dikkate alınmalı ve bu çerçevede yapılan araştırmalar alınabilecek tedbirlere ışık tutacak nitelikte olmalıdır. Kimyasal maddeler jeotermal sıvılara ya araştırma sırasında ya da jeotermal enerji üretimi sırasında eklenebilmektedir. Kostik soda, sülfürik asit ve bakteri oluşumu ya da çökelmeyi ve kabuklaşmayı önlemek için pek çok farklı toksit ya da korozif kimyasallar kullanılmaktadırlar. Ayrıca üretim sırasında oluşan iyon denge değişiminin çevreye verdiği olumsuz etkileri incelenmesi gerekmektedir. Jeotermal kirleticiler suyu kaynak olarak kullanarak sıvı ekosistem ve karasal ortamı etkileyerek nehir ya da akarsuların içine karışarak su kimyasını

65 40 değiştirir. Aynı kirleticiler doğal jeotermal sularda bulunmasına rağmen, bunların toprakta çökelme ve dolayısıyla konsantrasyonlarını arttırma eğilimleri vardır. Bu yüzden çevresel etkiler daha çok bölgeseldir(çizelge 4.2). Buhar ve gaz deşarjı ile birlikte sıvı deşarjdaki kirleticilerin konsantrasyonları rezervuar jeokimyası tarafından belirlenir ve güç üretimi için işletme şartları kullanılır. Termal sularda büyük olasılıkla bulunan kirleticiler; *Lityum *Borik Asit *Cıva *Amonyak *Arsenik *Hidrojen Sülfür Çizelge 4.2. Farklı bölgelerden alınan jeotermal sularda kimyasal analiz sonuçları Örnekleme Yeri H 2 S NH 3 H 3 BO 3 Hg As Li Salton Sea (ABD) Cerro Prieto (Meksika) Wairakei (Y. Zelanda) Okaaki (Y.Zelanda) Haveragerdi (İzlanda) Kızıldere Tipik Nehir Suyu < Aynı kirleticilerin farklı kimyasal formları çevreyi farklı etkiler ve önemli olan kirleticinin o andaki formunun bilinmesidir. Kimyasalların ılımlı, tutucu olarak anılmasındaki sebep; bunların reaksiyona girmemesi ve çoğu doğal sıvı ortamlarda tek kimyasal yapıda olmasıdır. Çözünmüş borik asit (H 3 BO 3 ) de suda ph çok alkali (>9) olmadıkça tutucudur, ph>7 olduğunda hidrojen iyonunu kaybedip H 2 BO - 3 formuna girer. Diğer jeotermal kirleticiler daha kompleks davranırlar. Örneğin, arsenik için iki tane oksidasyon hali vardır. Arsenit As ııı ve Arsenat As v. Ayrılmış atık sıvı ortama verildiğinde; As ııı As v 'e genellikle arsenat iyonunu (H 2 AsO 4 ) okside olur. Arsenik fosfat yerine bitkiler tarafından kolayca alınır ve bitkilerde inorganik arsenik olarak depolanır.

66 41 Jeotermal sıvılardan çözünmüş elementel cıva (Hg ) atık sularda Hg ı ve Hg" iyonları formunda okside olur. H" iyonları HgCl 2 gibi duraylı kompleks formunda olmak üzere kolayca klor, iyot ve bromür iyonları ile reaksiyona girerler. Sülfür kompleks yapan başka bir kirleticidir. Atık suda H 2 S ph>7 olduğunda bisülfit iyonuna (HS - ) bozuşur ya da thiosülfat (S 2 O -2 3), sülfit (HSO - 3) ve sülfat (SO -2 4) gibi çeşitli sülfür okside olur. Ayrıca belirli oranda çözünmüş gaz olarak H 2 S atık su borularında atmosfere yayılır. Sülfür gibi azotta, jeotermal sıvılarda baskın formda olan redüklenmiş amonyak ile çeşitli oksitlenmiş yapılarda bulunabilir. Sıvı ayrıldığında amonyak daha az toksit olan amonyum iyonuna (NH 4 + ) dönüşür. Kirleticiler yüzey ya da yeraltı sularından sedimentlerce adsorbsiyon ya da çökelme ile uzaklaştırılabilirler. Arsenik, bor ve cıva; kil ve okside yüzeyler ve organik madde tarafından adsorbe edilirler. Adsorblanan kirleticiler kimyasal şartlar değiştiğinden ya da bakteriyel aktivite değiştiğinde sedimentten tekrar salınabilir. Örneğin, mikrobial redüksiyonla adsorblanan cıva suya metilciva olarak cıva bırakabilir. Mineral çökelmesi çok nadiren çözeltiden kirleticileri uzaklaştırabilir; pirit (FeS 2 ) çökelimi uygun anaerobik şartlarda oluşabilir. Amonyak, hidrojen sülfür ve cıva gibi uçucu kirleticiler de atmosfere verilebilir. Bunun yanında lityum; sudan kolayca uzaklaşmaz ve jeotermal sıvı göçü ve seyrelmesinde tracer olarak davranır. Kimyasal maddelerin, topluluklara biyolojik etkide bulunmadıkça çevreye verilmesi problem olmaz. Bunun için negatif etkisi olmalıdır. Kimyasalların çevreye verilmesi durumunda ekosistemin tamamıyla korunması gerekmektedir. Yüzey sularının kalitesinin bozulması çevreyi geniş çaplı etkiler. Bu etkiyi şu şekilde sınıflandırabiliriz; Sıvı yaşam Depolama, (eğer su, depo suyu olarak kullanılıyorsa) Ürünler, (eğer su, sulamada kullanılıyorsa) İnsanoğlu, eğer su içme suyu olarak kullanılıyorsa, ya da susal hayvan ya da bitkilerde stoklanıyor ya da bu ürünler doğrudan tüketiliyorsa.

67 Lityum ve Borik Asit Eğer yüzey ya da yer altı suları sulamada kullanılıyorsa, ürünler ağaç yapraklarına zararlı olan yüksek bor ve lityum konsantrasyonları ile olumsuz etkilenir. Etkilenme derecesi ürünün dayanıklılığına ve toprak tipine bağlıdır. Bazı topraklar oldukça az borik asit adsorbe eder ve toprağın bor tarafından etkilemesi etkisini azaltır. Eğer bitki bu tür toprakta yetişiyorsa borun toksik etkisinden korunacaktır. Bor insan sağlığını olumsuz etkiler. Örneğin, yüksek bor konsantrasyonlu içme suyu insanda kilo kaybı ve bağırsak sistemi rahatsızlıklarına neden olur Arsenik Yüksek konsantrasyonlu arsenik içecek sudan çok özellikle yiyecek ya da içecek alımıyla zamanla oluşan akut zehirlenmeye; stok ve sulu yaşamda zehirlenmeye neden olur. Kirlenmiş suda büyüyen bitkiler inorganik arseniğin yüksek konsantrasyonları birikir ve böylece zehirli olabilir. Bu durum Yeni Zelanda'da Waikato Nehri'nde saptanmıştır. Nehre Wairakei ve Ohaaki'den drenaj olmaktadır. Nehirdeki susal bitkiler 6000 mg/kg üzerinde As içermektedir. Nehirdeki istenmeyen otlar alınıp kıyıya bırakıldığında kıyıdaki bitkilerin ölmesi olayı kanıtlanmıştır. Sedimentlerde birikmiş arsenikte dikkatle incelenmelidir. Boşaltılan arsenik As'ce zengin sedimentler ile yeniden nehre dönebilir. Arsenik ağaç yapraklarında renk bozukluğuna neden olur. Yeraltındaki arsenikçe zengin kayaçlar tarafından yeraltı sularına da yüksek oranda arsenik bulunabilir. Çözünmüş cıva, sudan adsorbsiyon ile kolayca uzaklaştırılır. Bunun anlamı jeotermal sıvıdaki cıva oranından çok nehre ya da çevre suyuna verilen civanın toplam miktarının dikkate alınmasıdır. Cıva bakteriyel işlem ile cıvadan daha toksik olan methil cıvaya dönüştürülerek sedimentlerden tekrar uzaklaşabilir ve bu biçimde sulu ya da karasal besin zincirinde birikir. Bunun için güzel bir örnek Yeni Zelanda 'da Waikato Nehri'nde vardır. Jeotermal alanlara yakın göllerdeki sedimanların cıva konsantrasyonları 0.4 mg/kg cıvadır. Cıva susal bitkilerde ve hayvanlarda baskın olarak metilciva şeklinde birikir. İnsanoğlu için çok toksik etkisi olan methil cıva merkezi sinir sistemine zarar verir. Civanın insan tarafından alımı doğrudan içme suyundan daha çok özellikle yiyecekler yoluyla oluşur. Örneğin, 1960'larda Japonya'da oluşan önemli cıva zehirlenmesi, endüstriyel atıkların yakınında tutulan balıkların tüketilmesi sonucu olmuştur.

68 Hidrojen Sülfit Suda çözünmüş hidrojen sülfidin insan sağlığını olumsuz etkileyecek yüksek konsantrasyonlara ulaşması olası değildir. Su hidrojen sülfit kokabilir ve çok düşük konsantrasyonlarda bile tadı lezzetsiz olabilir. Bu yüzden normalde içme, birikim yada sulama sularında hidrojen sülfit konsantrasyonu için önerilen limit yoktur. Bununla birlikte, çözünmüş gaz olan hidrojen sülfit balıklar ve sudan çözünmüş oksijeni alan susal yaşamlar için oldukça toksiktir. Hidrojen sülfit ph artışıyla daha az toksik olan bisülfit iyonuna dönüşmesi ile susal yaşam olan toksitise azalır Amonyak İçme sularındaki çözünmüş amonyak tat ve renk problemleri oluşturabilmesine rağmen insan sağlığını direkt olarak etkilemez. Bununla birlikte, yüzey sularında amonyak bitki için çok önemli besleyici olan nitrat formuna okside olur. Eğer susal bitki gelişimi nitrat konsantrasyonu ile sınırlandırılırsa; nitrat konsantrasyonun artması istenmeyen susal yabani otların büyümesine yol açar. Bu nehir ya da akarsuyu tıkayabilir, oksijeni tüketir Tuzluluk Eğer tuzlu jeotermal sıvı ile kirlenmiş su sulamada kullanılırsa; bitkilerde olumsuz etkiler olabilir. Sodyum ve klordaki gibi iyonları toksik etkisinin direkt olmasıyla birlikte nem isteyen bitkilerin yaptığı osmotik işlemi toprağın tuzluluğunun artması olumsuz etkiler. Bazı ürünler, özellikle badem ve kayısı gibi çekirdekli meyveler; sodyum ve klor konsantrasyonlarına çok duyarlıdırlar. Yeni kuşak modern jeotermal santrallerinde yoğunlaşmayan gazları buharın içinden alıp, kullanılmış jeotermal akışkan ile birlikte yeraltına geri veren reenjeksiyon sistemleri vardır. Bu jeotermal santraller ile jeotermal ısıtma sistemleri tarafından dışarı hiç bir şey atılmaz. Bu özellikler jeotermal enerjinin kullanımı için oldukça olumlu bir etkendir.

69 44 5. JEOTERMAL KAYNAKLAR VE GENEL ÖZELLİKLERİ Jeotermal kaynak kavramının "nesne"si, ISI dır. Yeraltında varlığı belirlenen ve yeryüzüne çıkarılarak dönüştürülen varlık "ısı"dır. Bu ısı su, buhar, gaz ya da kızgın kuru kayada yüklenmiş, dolaşıyor, birikmiş ve yeryüzüne çıkıyor olabilir. Çıkarılan ürün bu akışkanlardan biriymiş gibi görünse de, aslında ürün bu akışkanın içinde yüklü olan "ısı"dır. Yani, öncelikle "ısı"nın kaynağının, yayılım ve taşınım yol ve süreçlerinin ve niceliğinin bilinmesi önem taşır. Bu ise, büyük ölçüde yer kabuğunda ve kısmen de kabuk altında gerçekleşir ve doğrudan jeoloji bilgisine ilişkin, yerbilimleri yorumunu gerektirir bir olgu demetidir. Jeotermal kaynağı asıl olarak niteleyen "ısı"nın yanında, ikinci önemli bileşen ısı taşıyan akışkanda yüklü "basınç"tır. Isı yüklü akışkan çoğu durumda bu basınç sayesinde yeryüzüne ulaşabilmektedir. Basınç, sistemin dengesinin; rezervuarın ne düzeyde beslenebildiğinin; sistemin tükenme sürecine girip girmediğinin göstergesidir. Basınç, jeotermal akışkanın kimyasal dengesinin, geri dönülmez tepkimelerin ve çökelme ya da çözünmelerin olup olmayacağının da yöneticisidir. Jeotermal kaynağın üçüncü önemli niteliği, ısı yüklü akışkanın sahip olduğu kimyasal bileşimi ve bunun denge koşullarıdır. Jeotermal ısıyı yüklenmiş olan akışkan hem çözünmüş katılar ve hem de gazlar açısından zengin ve kararsız dengeler altındadır. Bu bileşenlerin türleri ve akışkanın değişken ısı ve basınç koşullarına bağlı olduğu kadar, yan kayanın türüne, geçirimliliğine ve alterasyon durumuna da bağlıdır; bunlar değiştikçe bileşim de değişir. 5.1 Jeotermal Sistemler, Jeoloji Ortamı ve Jeofizik Belirtileri Yerbilimlerinin nesnesi yerkabuğu, bunu oluşturan kaya birimleri, bunların bileşimi, duruşu; yapısı, değişim süreçleri, geçmişleri ve ayrışmalarıdır. Yerbilimleri ve mühendisliğinin çalışma teknikleri ise, gözlem, ölçüm, örnekleme, yerinde deney, laboratuar deneyi ve ölçümlemelerdir. Yerbilimcilerin ve mühendislerinin kullandığı yöntemler ise kıyaslama, veri işleme, çıkarsama, istatistik, izleme ve tahmindir. Jeotermal sistemler, ısı yayılım ve zenginleşmesine elverişli olan kaya türleri ve yapısal ortamların varlığını gerektirir. Bu sistemlerin, ille de ısı kaynağının bulunduğu yerde oluşmadığı bilinir. Bu nedenle, ısı kaynağı ile bu

70 45 sistemlerin bulunduğu yer arasında dolaysız bir ilişki ve yakınlık olması zorunlu değildir. Önemli olan bölgesel ısı akışının yüksek olduğu, kütlesel ısı taşınımının görüldüğü, ya da ısı çevrimine elverişli jeoloji yapılarının, katmanlanma ya da zonların olduğu yerlerin bulunmasıdır Jeotermal kaynaklar, kaya türleri ve jeotermal ortamlar Volkanitler, her şeyden önce oluşumları sırasında kabuğun üst düzeylerine kütlesel ısı taşıdıkları için jeotermal olanaklar sağlar. Bunun yanında, özellikle strato volkanlar, farklı geçirimliliğe sahip ürünlerinin sıralanması ve karmaşık içyapıları ile jeotermal sistemlerin yerleşimine elverişli ortamlar sağlar. Patlama indisi yüksek olan asit bileşimli magmatik etkinliklerde karşılaşılan parçalı volkanik kayalar, breş ve tüfler, hem göreli olarak sığ magma odalarından türemeleri, hem bu magmanın bazik olanlara göre çok daha sıcak, daha çok ısı yüklü oluşları ve hem de farklı ilksel geçirimliliği olan katmanların sıralanan istiflerinden kurulu olduğu için jeotermal sistemlerin oluşmasına elverişli yöreleri sağlar. Buna karşılık, kaya ortamlarının önce volkan etkinliği sırasında uçucu bileşenlerin etkisi ile gelişen pnömatolitik; daha sonra da, sıcak akışkanların etkisi ile gelişen hidrotermal alterasyonları kaya birimlerinin geçirimliliklerinin azalmasına neden olarak, bu ortamları akışkan dolaşımına, dolayısıyla jeotermal sistemlerin yerleşmesine elverişsiz de kılabilir. Bu nedenlerle, özellikle genç volkanik etkinliğin görüldüğü bölgeler jeotermal aramalar için uygundur. Tortul birimler, çökeldikleri havzaların niteliğine bağlı olarak farklı geçirimliliğe sahip ortamların sıralanmasından kurulu ise, jeotermal sistemlerin oluşumu açısından farklı olabilmektedir. Üstelik biriktikleri havzalar, çoğu zaman yer kabuğunun çöküntü kuşaklarında oluştuğu için eşsıcaklık yüzeylerinin derine doğru büküldüğü, kabuğun üst kesimlerinin göreli olarak soğuduğu, düşük sıcaklık anomalilerine konudur. Bu açıdan tortul birimlerden oluşmuş yöreler aslında jeotermal sistemlerin oluşumu açısından olumsuzdur. Yapısal jeoloji nedeniyle, yapısal süreksizlikler boyunca derinlerden hızla yükselen akışkanlar varsa bunların geçirimli katmanlarda yayılabilmesine ve iki geçirimsiz katmanın arasında kalan bir geçirimli katmanın içinde ısı çevrimi hücrelerinin oluşumuyla da, jeotermal sistemlerin oluşumu için çok elverişli ortamlar sağlayabilirler. Tortul birimlerin, jeotermal sistemlerde yüklendikleri en tipik işlev bir örtü katmanı oluşturarak ısı kaplanmasına yardımcı olmalarıdır.

71 46 Metamorfitler, jeotermal sistemlerin oluşumları açısından, özellikle ülkemizde önemli bir yere sahiptir. Metamorfik kuşakların, başka yerlere göre iki kata kadar daha yüksek ısı akısına sahip olduğu bilinmektedir. Örneğin Tersiyer'de oluşan metamorfizma ortamları, yüksek ısı akısı ile özgündür. Dahası, metamorfizma sonrasında bu masifler hızla yükseldikleri ve aşınma ve sıyrılma faylarıyla tüketildikleri için daha derinlerdeki daha sıcak kesimleri yeterince soğuyamadan yüzeye yaklaşmakta ve ısı gradyeni yükselmektedir. Bu nedenle, bu tür masiflerde göreli olarak sığ derinliklerde yüksek sıcaklıklara ulaşılabilmektedir. Bu tür kaya ortamları ilksel olarak yeterince geçirimli olmamakla birlikte, masifin yükselmesine eşlik eden sıyrılma fay zonları ve oluşan graben fayları boyunca oldukça yüksek ikincil geçirimlilik kazanarak ta jeotermal sistemlerin gelişmesine olanak sağlarlar. Üstelik metamorfik kayaların çoğu, hidrotermal alterasyonlarla geçirimsizleşmekten çok, geçirimlilik kazanacak şekilde etkilenir. Bu da, metamorfik masiflerde jeotermal sistemlerle daha sık karşılaşılmasının nedenlerinden olmaktadır Magmatik etkinlik ve jeotermal sistemler Bir jeotermal sistem tanımlanırken genellikle yakınında bir ısıtıcının, magmatik ya da volkanik ısı kaynağının varlığı düşünülmektir. Bunun için, bazen bölgesel jeoloji bilgileri de kullanılarak, yüzeyde bir belirtisi olmasa da, derinde bir magma odağı varsayılır. Magmatik etkinlik, ister derin sokulumlar, isterse yüzeydeki volkanik etkinlikler olsun, yerkabuğunun sığ kesimlerine kütlesel olarak olağanın üzerinde ısı taşır. Bu nedenle, birçok jeotermal sistem genç volkanların çevresinde oluşmuştur. Kabuğun sığ kesimlerine sokulan magma ile kütlesel olarak taşınan bu ısı, o derinlikler için bir sıcaklık anomalisi oluşturmakta, eşsıcaklık eğrileri yukarı doğru bükülmekte ve buralarda sıcaklık gradyeni yükselmektedir. Bu sıcaklık anomalisinin oluştuğu bölgelerde yer altı suyunun derince dolaşımına elverişli yapısal süreksizlikler de varsa, yerel ısı taşınması ve çevrimleri ile jeotermal sistemlerin oluşmasına da neden olurlar. Bu nedenle, bir yörede görülen volkanik ya da magmatik materyaller, yaşları belirlenmeden ısı kaynağı olarak algılanamaz. 15 milyon yıl önce olmuş bir Miyosen volkanik etkinliğinin bugün de ısı kaynağı olması olasılığı azdır.

72 Yapısal jeoloji ve jeotermal sistemler Yerkabuğunda bir jeotermal sistemin oluşmasını en dolaysız etkileyen ve yönlendiren olgular yapısal jeoloji olgularıdır. Isı akısının yüksek olduğu bir bölgede de bulunsa, ancak yüksek geçirimlilik varsa, yani kırıklı ve kırıkları sistemli olarak birbirleri ile bağlantılı zonlar varsa, derinlerdeki yüksek sıcaklıklı zonlardan ısı yüklenip hızla sığlara taşıyan ve bir katman ya da cepteki çevrim hücrelerinde yüksek sıcaklıkların birikmesini sağlayan akışkanlar, gereğince dolaşıp bu işlevlerini yerine getirebilir. Öncelikle bu akışkanların derinlere inip hızla yükselebilecekleri büyük fayların varlığı önemlidir. Farklı dönemlerde oluşmuş, farklı yönelmeli fayların kesiştiği zonlar, birkaç aşamadaki kırıklanma üst üste bindiği için, bu dolaşıma büyük kolaylık sağlar. Bazen bu farklı kırık sistemlerinden biri yüzeyde izlenemeyebilir. Ancak, bölgesel jeoloji bilgileri ve özellikle de jeofizik ölçümlerle bunların varlık, duruş ve yerleri öngörülebilir. Bunun yanında, sıcak akışkanların içlerinde dolaşıp birikebilecekleri ortamların oluşması açısından uygun kaya birimlerinin yaygın bir çatlak geçirimliliği edinebilecekleri şekilde gerilmeye uğramış olmaları da jeotermal rezervuarların yerleşmesi için büyük olanaklar sağlar. Örneğin, büyük metamorfik masiflerin yükselişlerine eşlik eden sıyrılma fayları, yüz metreye kadar kalınlığa sahip yataya yakın duruşlu geçirimli zonlarını; çekme gerilmesi ortamında oluşmuş olan graben fayları, düşeye yakın duruşlu, aşırı geçirimli breşleşme zonlarını; büyük yanal atımlı faylar, düşey duruşlu önemli breşleşme zonlarını; makaslama gerilmesi altında oluşmuş zonlar ise, içinde oluştukları kayanın özelliklerine göre geçirimsiz yanal süreksizlikler ya da geçirimli zonları oluşturabilmektedir. Bu açıdan yapısal süreksizlikler, eski, yeni veya güncel mi oldukları, uzanımları, derinlikleri, paralanma zonu kalınlığı, bu zonda geçirimlileşme ya da geçirimsizleşme oluşup oluşmadığı, başka zonlarla kesişip kesişmediği, vb açılardan ayrıntılı olarak incelenmeyi gerektirir. Bu yapısal süreksizliklerle oluşan horst, graben, antiklinal, monoklinal, vb. yapıların tanınması ve uygun bir biçimde modellenmesi de, sıcaklık yoğunlaşmasını sağlayan ısı çevrimlerini kestirmek, rezervuar geometrisini anlamak ve saha sınırlarını öngörmek açısından önemlidir.

73 Ülkemizde Jeotermal Alanların Genel Özellikleri Ülkemizdeki jeotermal sahaların dağılımı, önceki bölümde söylenenleri doğrulamaktadır. Bu dağılımın öncelikle genç ve bölgesel ölçekli yapısal çizgilerin üzerinde sıklaştığı, özellikle genç tektonik ile Tersiyer Volkanikliği ya da Metamorfizması' nın üst üste bindiği bölgelerde iyice yoğunlaşmakta olduğu dikkati çekmektedir. Yine de, ülkenin değişik bölgelerinde karşılaşılan jeotermal sistemlerin birbirlerinden ciddi ayrılıkları olduğu; bir başka deyişle de, belli bölgelerde karşılaşılan jeotermal alanların kendi aralarında ortak özelliklerinin olduğu açıktır Ege kıyı kuşağı Ege kıyı kuşağı, iç bölgelerdekilerden farklı özelliklere sahip, Seferihisar, Çeşme, Balçova, Aliağa, Dikili, Bergama, Edremit, Tuzla ve Kestanbol gibi bir dizi jeotermal alan içerir. Bunlar, genellikle düşük-orta ısı yüklü (entalpili) sahalardır(erişen, vd., 1996). Seferihisar Jeotermal Alanı, Seferihisar Horstunun GD kenarında çekme gerilmesi ortamında oluşmuş olan graben ve horstları sınırlayan normal faylarda gelişmiştir. Akışkanın bileşimini deniz suyuna yaklaştıracak oranda sığ su katkısı bulunduğu anlaşılmaktadır(eşder ve Şimşek, 1977). Balçova Jeotermal Alanı, Seferihisar Horstu'nun kuzey kenarındaki Agamemnon Fayı olarak anılan DB gidişli ve diri bir fay zonunda yer almaktadır. Bölgenin tektonik gelişiminin günümüze kadar sürdüğü, Neojen çökelleri ile birlikte bütün eski temelin yakın zamanda da yükselmiş oluşu ve Batı Anadolu'daki graben sistemi ile birlikte İzmir Fayı'nın da oluşumu ve İzmir Körfezi çöküntü havzasının oluşumundan anlaşılmaktadır. Çeşme Jeotermal Alanı, Çeşme Yarımadası'nın kuzey kıyısında deniz kenarında bulunmaktadır. Yine normal faylarla sınırlanmış horstlarda yüzeyleşen Triyas yaşlı kireçtaşlarından gelen sıcak sular, deniz suyu bileşimine yakın kimyasal bileşimlidir. Kireçtaşının karstik ve bu sistemin denizden beslenmekte olduğu anlaşılmaktadır(öngör, 2003). Aliağa Jeotermal Alanı, Tersiyer yaşlı Soma Formasyonunun volkanit, volkanotortul ve tortul as birimlerinden oluşan bir çökelme istifi ve bunu kesen genç ve güncel normal faylarla biçimlenen graben ve horstlardan oluşan bir

74 49 yapısal çatı içinde yer almaktadır. Su, bu genç faylarla derine süzülen deniz suyunun ısınarak yükselmesi ürünü olduğu anlaşılmaktadır.(erişen, vd., 1996). Edremit Çevresi Termal alanları, genç faylarla biçimlenen genç bir çöküntü havzası olan Körfez'in yapısal süreksizliklerle derinlere ulaşabilen sularının ısınarak yükselmesi ile oluşmaktadır.(erişen, vd., 1996) Tuzla Jeotermal Alanı, Çanakkale Yarımadası'nın GB ucunda Miyosen volkanik etkinliği ile biçimlenmiş bir yörede, Kazdağ Masifinin bu GB kenarında, kabaca K-G ve KB-GD uzanımlı iki kırık sisteminin kesiştiği yerde bulunmaktadır. Volkanik etkinlik Miyosen'de çalışmış olan 3 strato volkanı merkez alarak boşalan lav ve lav breşleri ile bunlardan bugün Assos-Midilli arasında kalan kesimdekinden boşalan büyük hacimdeki kül akıntısı ürünleri (ignimbritler) meydana getirmiştir. Özetlenecek olursa, Ege kıyı kuşağında karşılaşılan jeotermal alanlar yapısal açıdan sistemli bir biçimde kırıklanmış olmanın ve çoğundaki akışkanın değişkenmiş de olsa deniz suyu kökenli olmasının dışında birbirinden farklı özellikler göstermektedir. Özellikle araştırma alanının da yer aldığı Menderes Masifini inceleyecek olursak; Menderes Masifi ve Batı Anadolu Grabenleri Menderes Masifi özgün jeoloji yapısı ve evriminin yanında, çok sayıda genç grabenle kesilmiş oluşu ile de ülkemizde en yaygın ve yüksek akışkanlı ısı anomalisini temsil etmektedir. Sahaların tümü orta-yüksek entalpili, C sıcaklıklı rezervuarlarda gelişmiştir. Rezervuarlar genellikle metamorfik temelin farklı litolojilere sahip kaya birimlerinde yerleşmiştir. Temel'in tipik bir özelliği, aslında alt katmanlarda yer alan gnaysların, bir sürüklenim zonunun üzerinde aktarılarak kesitin üst düzeylerine yerleşmiş olmasıdır. Çok incelenen sahalarda görüldüğü kadarı ile grabenin içinde, bu Temel'in üzerinde değişik litolojilere sahip Miyosen yaşlı tortullardan oluşan bir kesit bulunmaktadır ve bu istifin içinde de sığ jeotermal rezervuarlar gelişebilmiştir. Yine, yaygın bir başka özellik, bu Miyosen çökellerinin, KD-GB ve KB-GD uzanımlı çekim faylarıyla sınırlanmış olan eski grabenleri dolduracak şekilde birikmiş olmasıdır.

75 50 Bu geniş bölgedeki yüksek ısı akışının kökeni ve yerel jeotermal sistemlerin oluşma ve birikme mekanizmaları, öncelikle Menderes Masifi'nin evrimi aydınlatılarak anlaşılabilir(öngür, 2003). Menderes Masifi Metamorfitleri, iki ana birime ayrılmaktadır: "Çekirdek" ve "Örtü". Çekirdek, ileri derecede başkalaşmış şistler, leptit gnayslar, gözlü gnayslar, metagranitler, migmatitler ve metagabrolardan kuruludur. Örtü ise, mikaşist, fillit, metakuvarsit, metabazit, metakoyugranit, kloritoyit-kiyanit şist, metakarbonat ve metaolistostromdan oluşmaktadır. Masif çok aşamada başkalaşmıştır. Önce, Masifi'n yaşları milyon yıl arasında değişen en yaşlı kayaları Prekambriyen-Kambriyen sınırında Pan Afrika kıta-kıta çarpışmasının yarattığı koşullarda üst amfibolit-granülit başkalaşmıştır. Bu başkalaşıma daha sonra eş zamanlı ya da artçı başkalaşmış granitoyitlerin 550 milyon yıl önce yerleşmesi eşlik etmiştir. Daha sonra örtü dizisinin Paleozoyik birimleri birikmiş, Varisk başkalaşımı olmuş ve Triyas yaşlı koyugranitler yerleşmiştir. Bu kaya birimlerinin yaşı milyon yıl olarak saptanmıştır. Örtü istifi olarak Mesozoyik-Tersiyer yaşlı birimler birikmiş ve çifte "Tersiyer Başkalaşımı" oluşmuştur. Kabuğun böyle hızla yükselip tüketilmesi, yüksek ısı akısının yanında metamorfik kayaların bazı zonlarda, şiddetle paralanması ve yaygın bir geçirimlilik kazanmasına neden olması ile de jeotermal sistemlerin oluşumunu olumlu etkilemiştir. Batı Anadolu'da uzunlukları km ve genişlikleri 5-15 km arasında değişen on kadar D-B uzanımlı graben bulunmaktadır. Bunların incelenmesi, altorta Miyosen'de, D-B çekme gerilmesi altında oluşan K-G uzanımlı faylarla sınırlanmış karasal havzaların içinde kalın volkano-tortul kayaların biriktiğini ortaya koymaktadır. Bu dönemde bütün Batı Anadolu, birbiriyle bağlantılı göllerle kaplanmıştır. Bu ilk aşamada yerleşen magmatik ve volkanik kayalar yüksek potasyumlu, kalkalkalin ve melez bileşimlidir. Üst Miyosen sırasında K-G açılma başlamıştır. Bu sırada merkezdeki Bozdağ'da dağılma fayları oluşmaya başlamış ve Bozdağ yükselmiştir. Üst Miyosen-Alt Pliyosen sırasında sıçramalı gelişen alkali bazalt boşalımları olmuştur. Alt Pliyosen'in sonlarında kısa bir süre K-G açılma yavaşlamış ve bölgesel bir aşınma yüzeyi gelişmiştir. K-G açılma yeniden başladığında şimdiki graben sistemi oluşmaya başlamıştır. Grabenleri sınırlayan D-B uzanımlı faylar daha önceden oluşmuş olan K-G grabenlerin sürekliliğini kesmiş onları askıda bırakmıştır. Başkalaşım ve granit

76 51 yerleşimi için örneğin Kazdağ'da hesaplanan basınç, metamorfik kayaların 24 km önce makaslama zonu boyunca hızla 14 km'den 7 km'ye yükselip tüketildiğini göstermektedir. Birgi ve Tire yöresinde karşılaşılan eklojitlerin en az 40 km derine gömüldüklerini gösterecek şekilde ortalama 13 kb'lık basınç ve 650 C sıcaklığa ulaşmış oldukları belirlenmiştir. Bu ise, kabuğun tektonik yolla kalınlaşması, kendi üzerinde katlanmayla oluşabilir. Kabuğun o zamandan beri 40 km yükselmiş ve değişik yollarla tüketilmiş olduğu açıktır(öngür, 2003). Menderes Masifi'nin temsil ettiği kıtasal kabuk bu zaman aralığında kalınlaşarak 200 km kadar kısalmış ve o günden bu güne kadar geçen sürede de, bu sürecin sonunda 40 km derine dalmış olan kabuk kesimleri bugün yüzeye ulaşacak şekilde yükselmiştir. Bu yükselme sırasında Masif'in önemli bir bölümü, bir yolla tüketilmiştir. Bu tüketmede en etkin süreçlerden biri masiflerin yükselmeleri sırasında kaya kesitinin üstteki kalınca bir diliminin duyarlılığını yitirip, altındaki kütleden sıyrılarak yer değiştirmesi ve bu yolla oluşan makaslama gerilmesi kaynaklı yapısal sistemler, "sıyrılma kuşağı" (detachment zone) olmuştur. Aşırı derecede kırıklanmış, kalın paralanma zonlarının oluşmasına neden olabildiği için, jeotermal sistemlerin incelenmesinde böylesi çok kırıklı zonların da iyi tanınmasının yararı açıktır. Bozdağ Yükselimi'nin her iki yanındaki grabenler asimetriktir. Gediz Grabeni'nin güney kenarı daha sarptır, Büyük Menderes Grabeni'nin ise kuzey kenarı. Menderes Irmağı, sürekli olarak Graben'in güney kenarına göçmektedir. Irmak ile Graben'in kuzey kenarı arasındaki alüvyon yüzeyi yatay değil, güneye eğimlidir. Vadi'nin bu yanında Masif'te açılmış yan vadilerden boşalan çayların ağızlarında hep birikinti konileri oluşmuş ve oluşumunu sürdürmektedir. Graben'in kuzey kenarındaki faylar, sarp yamaçlar ve üçgen biçimli yüzeylerle tazeliğini ve belki de diriliğini göstermektedir. Açıkçası, Menderes Masifi'nin kabarması ve bunun sonucunda oluşmuş gerilmesi sürmektedir. Menderes Masifi'nin yakın dönem ısıl(termal) geçmişi yeterince bilinmemektedir. Menderes Masifi yükseldikçe ve daha önce daha derinde iken belli bir ısıl dengeye ulaşmış, o derinlik için uygun sıcaklığa kavuşmuş olan katmanları yüzeye yaklaştıkça, aynı hızla soğuyup ısıl dengesini koruyabildiği kuşkuludur. Kıtasal kabuğun ısıl dengesini ancak 10 yılda sağlayabileceği yargısının ışığında bakıldığında Menderes Masifi'nin ısıl dengesini sağlamak üzere yeterli zamanı bulmuş olamayacağı anlaşılmaktadır.

77 52 Menderes Masifi'nin içinde, gerçek anlamda genç ya da güncel bir volkanik etkinlik yoktur. Bu anlamda en tipik volkanik etkinlik Masif'in KD kenarı yakınındaki Miyosen K-G grabenleri ve çevresindeki eski volkanik etkinliktir. Masifin iç kesimlerinde, örneğin Büyük Menderes Grabeni çevresinde ise zaten eski ya da yeni herhangi bir volkanik etkinlik ürünü ile karşılaşılmamaktadır. En genç magmatik sokulum fazının yaşı da yine 19,5 milyon yıl ölçülmüştür. Bu jeoloji çatısı içinde, Büyük Menderes Grabeni'nde Germencik, Aydın, Salavatlı, Kızıldere ve Denizli jeotermal alanları; Gediz Grabeni'nde Salihli Kurşunlu ve Sart, Turgutlu Urganlı ve Alaşehir Kavaklıdere jeotermal alanları; Dikili-Bergama Grabeni'nde Kaynarca ve Dikili jeotermal alanları ve Gediz- Simav Grabeni'nde de, Simav jeotermal alanı bulunmaktadır. Her şeyden önce söylenebilecek olan, ayrıca bir ısıtıcı kütle, bir magmatik sokulum ya da genç ya da güncel bir volkanik etkinlik kaynağı olmaksızın da, bu bölgenin her yerinde yüksek bir ısı akısının bulunduğudur. Bu yüksek ısı akısının yer aldığı bu bölgede uygun koşullar, akışkanların kolaylıkla dolaşabileceği kırık sistemleri varsa, sıcak su sistemlerinin de oluşabildiği görülmektedir. Gereksinilen bu kırık sistemleri, bir yandan eski ve yeni graben sistemlerinin farklı yönlerdeki normal fayları; bir yandan da, kalın ve bölgesel büyüklükte metamorfit dilimlerinin Masifin hızlı yükseldiği orta kesiminden dışa doğru sıyrılma faylarıyla temsil edilmektedir. Ancak, Küçük Menderes Grabeni'nde olduğu gibi ne böylesi sıyrılma zonlarının ne de derin graben faylarının gelişemediği kesimlerde yüzeysel suyun derinlere sızamaması ve uzun süre ve derinlerde dolaşamaması nedeni ile olsa gerek, jeotermal sistemler pek görülmemektedir(öngür, 2003). Özellikle Büyük Menderes Grabeni'nde jeotermal sistemlerin yerleştiği zonlar güncel D-B Grabenlerinin K yarılarında, Miyosen grabenlerinin gömülü verev fay zonları olmaktadır. Bu bölgedeki sular, çok azı dışında alkali bikarbonat bileşimli, çokça CO 2 içerikli, meteorik kökenli suların yan kaya ile etkileşimi sonunda olgunlaşmış, yükselirken sığ sularla değişik oranlarda karışmış, orta (entalpili) ısı yüklü, C arasında değişen rezervuar sıcaklıklarına sahip akışkanlardır(öngür, 2003).

78 53 6. ARAŞTIRMA BULGULARI Jeotermal sular doğal olarak veya mekanik yolla yeryüzüne çıkması sırasında yeraltı ve yerüstü sularına karışarak, bu suların kirlenmesine, debi ve sıcaklıkları ile kimyasal bileşim konsantrasyonunun değişmesine yol açarlar. Daha sonra tarımsal alanlardaki sulama ile toprağa ve aynı zamanda bitkilere geçen bazı ağır elementler ve kimyasal maddeler besin yolu ile insan ve diğer canlılara geçmesine neden olmaktadırlar. Sıcak suların, genellikle başta bor elementi olmak üzere tuzluluk ve diğer elementlere bağlı olarak tarım topraklarında çoraklaşmaya neden olduğu bilinmektedir. Araştırma alanının Büyük Menderes Havzasına bağlı büyük bir yan havzayı içermesi ve bu alanda havza topraklarını sulama amaçlı olarak yapılmış bir baraj gölünün bulunması olası çevre kirliliğinin büyüklüğünü göstermektedir. Bu araştırma sonuçları özellikle batı bölgemizde yer alan çok sayıdaki fay hattına bağlı olarak yeryüzüne çıkan sıcak su kaynaklarının bölge su kaynakları ve tarım topraklarına olan bulaşma düzeyleri ve etkilerine ışık tutması amacıyla yapılmıştır hektarlık Alangüllü Yan Havzasını temsilen, 37 noktada 2008 yılı boyunca bahar (Mart-Nisan) ve yaz (Temmuz-Ağustos) olmak üzere iki farklı dönemde örnekleme yapılmıştır. Toprak örneklerinde, fiziksel ve kimyasal analizler, bazı ağır metal ve iz element tayinleri yapılmıştır. Su örneklerinde ise yine 2008 yılı boyunca iki dönem Mart-Nisan(bahar) ve Temmuz-Ağustos(yaz) olacak şekilde örnekleme yapılmıştır. Su örneklerinde de aynı kimyasal analizler ve bazı ağır metal ve iz element tayinleri yapılmıştır. Bu çalışmada, ülkemizde çok yaygın olarak bulunan jeotermal kaynaklar ve bunların tarım toprakları ve su gibi doğal kaynaklara olan etkisinin belirlenmesinde, uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemi bir araç olarak kullanılmıştır. Araştırmada toprak ve jeotermal sulara ait elde edilen analiz sonuçları, yorumları, değerlendirmeleri ve çevreye olan etkileri ayrı bölümler halinde verilmiştir

79 Toprak Örneklerinin Analiz Sonuçları Jeotermal sular yüksek çözgen özellikleri nedeniyle çevredeki organik madde ve kil minerallerinde anyon ve katyonların tutulmasını sağlarlar. Su toplama havzalarında yüzeyde bulunan kil ve organik maddeler zamanla alıcı ortamlara doğrudan veya dolaylı yollardan taşınarak tarımsal arazilerde, dere yataklarında ve göl aynasında birikimlere neden olurlar. Araştırma sürecinde Alangüllü havzasında yer alan sıcak suyun bulaştığı dere yatakları ile bu suların sulama suyu olarak kullanıldığı tarımsal arazilerden toprak örnekleri alınmış olup, fiziksel ve kimyasal analizleri yapılmıştır. Alınan örneklerde Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü Laboratuarlarında fiziksel, kimyasal ve ağır metal analizleri yapılmıştır. Bu bağlamda termal kaynaklarda, bunların karıştığı dere sularında ve toprakta değişimleri Mart-Nisan ve Temmuz-Ağustos aylarında yapılan örneklemelerle mevsimsel olarak izlenmiştir Toprak örneklerinin fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Doğal bir öğe olan topraklar, doğada kirletici etmenlere karşı bir tampon işlevi görmektedirler. Bu özellikleri onların morfolojik, fiziksel, kimyasal, fizikokimyasal vb. özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Jeotermal kaynak sularının etkisi altında olan toprakların yüzey tabakası olan A horizonundan 2008 yılında ve iki ayrı örnekleme döneminde 37 noktadan toplam 56 adet toprak örneği alınmıştır. Bu toprak örneklerinde yapılan kimi önemli fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları ayrı örnekleme dönemleri şeklinde Çizelge 6.5. ve Çizelge 6.6. da verilmiştir. Toprak örneklemesi jeotermal kaynakların etkisi altında olan alanlardan toprağın üst tabakası olan A horizonundan yapılmıştır. Jeotermal kaynakların boşalım gösterdiği dere ve yan derelerin suları Hıdırbeyli sulama barajında toplanmaktadır. Yazın kurak aylarda yüksek oranda bor elementi, tuzlulukalkalilik vb tarımsal sulama amaçlı kullanımı engelleyen jeotermal suların yoğun olarak karıştığı derelerden su çekilerek sulama yapıldığı gözlenmiştir(resim 6.1). Böylece jeotermal sular içinde bulunan zararlı etkiler sulama suları ile geniş tarımsal alanları olumsuz olarak etkilemektedir.

80 55 Resim 6.1. Jeotermal suların karıştığı dere yataklarından yapılan sulama(orj.,nisan,2008) Hıdırbeyli sulama barajının altında ise Alangüllü yan havzasının büyük bir bölümünü bir ağ gibi saran kanal ve kanaletler bulunmaktadır. Özellikle yaz aylarında tarımsal amaçlı sulama ihtiyacı için bu kanal ve kanaletler yardımıyla baraj suyu sulamada kullanılmaktadır(resim 6.2). Jeotermal kaynaklara çok uzak olan ve asla etki altında kalmayacak olan arazi ve topraklarda barajdan salınan ve jeotermal su karışmış sularla sulanmaktadır. Bu bağlamda jeotermal suların olumsuz etkileri çok uzaklardaki arazi ve topraklara tarımsal sulama yoluyla taşınmaktadır. Resim 6.2. Tarımsal amaçlı kanal ve kanaletlerle yapılan sulama(orj.haziran,2008)

81 56 Baraj sularıyla sulama yapılan alanlardan da jeotermal kaynakların toprak üzerine olan etkilerinin belirlenebilmesi amacıyla toprak örneklemesi yapılmıştır. Jeotermal suyun direkt olarak etkilediği alanlar ile jeotermal suların sularının karıştığı dere ve yan derelerin sularının biriktirildiği Hıdırbeyli barajından bırakılan sularla sulama yapılan arazilerden 2008 Mart- Nisan aylarında toplam 34 adet toprak örneği alınmıştır Mart-Nisan (b) dönemi için alınan toprak örneklerinin analiz sonuçlarına göre (Çizelge 6.5); kum % , mil % , kil % sınırlarında ve toprak dokusu, tın-kumlu killi tın olarak; toprak tepkimesi (ph) sınırlarında ve nötr-çok kuvvetli alkali şeklinde; kireç (CaCO 3 ) % ve kireççe fakir-bünye+marn yapısında; suda çözünebilir toplam tuz % tuzluluk tehlikesi yok-kuvvetli tuz etkisi olarak; organik madde % ve humusça fakir-kuvvetli humuslu; sınırlarında değiştiği saptanmıştır. Jeotermal kaynaklardan uzak olan ancak jeotermal suyun karışım gösterdiği Hıdırbeyli sulama barajı suları ile sulanan topraklardan alınan örneklerde de suda çözünebilir toplam tuz içeriği oldukça yüksek bulunmuştur.(çizelge 6.1). Jeotermal kaynaklar yer kabuğunun derinliklerinden yüzeye çıkarken yüksek sıcaklık dereceleri nedeniyle değinim gösterdikleri kaya ve mineralleri ve özelliklede suda en kolay çözünebilen tuz içerikli mineralleri çözerek iyon halinde serbest hale getirmektedir. Çizelge 6.1. Suda çözünebilir toplam tuz (%) sınır değerleri ve topraklara etki durumu Suda Çözünebilir Toplam % Tuz Tuz Etkisi µmhos/cm Tuzluluk tehlikesi yok Hafif tuzluluk etkisi Orta derecede tuz etkisi < Kuvvetli tuz etkisi 15 <

82 57 Çizelge 6.2. Toprak tepkimesi (ph) sınır değerleri ve topraklara etki durumu ph Değerlendirme < 4.5 Eksrem asit Çok kuvvetli asit Kuvvetli asit Orta asit Hafif asit Nötr Hafif alkali Orta alkali Kuvvetli alkali 9.1 < Çok kuvvetli alkali Çizelge 6.3. Toprak organik maddesi (%) ve sınıflandırması % Organik Değerlendirme madde < 2 Humusça fakir 2-4 Humuslu 4-10 Kuvvetli humuslu Çok kuvvetli humuslu Organik toprak ( amor ) Çizelge 6.4. CaCO 3 (%) sınır değerleri ve sınıflandırması CaCO 3 (%) Değerlendirme Kireççe Fakir Kireçli 5-10 Kireççe Zengin Bünye + marn Bünye + kireçli Yerkabuğu üstüne jeotermal kaynak suları içeriğinde çözünmüş olarak çıkan yüksek özellikli bu tuzlar jeotermal suyun akış gösterdiği alanlardaki topraklarda birikerek tuzluluk ve alkalilik oluşturmaktadırlar. Yüksek tuz içeriğinden dolayı bu topraklar çoraklaşmakta ve tuza dayanıklı olan doğal tuzcul (halofit) bitkiler dışında herhangi bir bitkinin yaşama imkânı bulması mümkün olmamaktadır.

83 58 Aynı şekilde yüksek tuz içeriğine sahip olan jeotermal suların karıştığı dere, yan dere ve bu derelerin toplandığı Hıdırbeyli sulama barajından salınan ve kanal ve kanaletler yardımıyla çok uzak alanlara taşınarak sulama yapılan alanlarda da toprakta bitki yetişmesini engelleyecek oranlarda tuz birikimi başlangıcı olduğu laboratuar analiz sonuçları ile belirlenmiştir. Jeotermal suların karışım gösterdiği baraj suyu ile sulanan diğer alanlardan alınan toprak örneklerinde de normal sınırların üstünde olan suda çözünebilir tuz değerlerine rastlanmıştır. Araştırmanın yapıldığı an itibariyle bu tuz birikimi tarımsal bitki üretimini tamamen engelleyecek düzeyde değildir. Ancak yüksek suda çözünebilir tuz içeriğine sahip olan bu sularla önlem alınmadan yapılacak uzun vadeli sulamalarla topraklarda tuz birikimi ve çoraklaşmanın meydana geleceği açıktır. Jeotermal suların karıştığı Hıdırbeyli sulama barajındaki sularla sulanan arazilerden alınan toprak örneklerinin suda çözünebilir toplam tuz içerikleri, hafif tuzlulukla kuvvetli derecede tuzluluk arasında değiştiği görülmektedir. Tüm horizonlarda bir tuz birikimi söz konusudur. Bu özellik termal kaynakların yüksek sıcaklık nedeniyle çözgen özelliğinin bir sonucu olarak şekillenir. Bu bağlamda jeotermal kaynakların birinci zararlı etkisi içerdikleri yüksek tuz konsantrasyonları nedeniyle etkiledikleri topraklarda tuzluluk ve alkaliliğe dolayısıyla çoraklığa neden olmakta, bunun yanında kültür bitkilerinin yetişmesini de olumsuz olarak etkilemektedirler. Toprakların alındığı yerler göz önünde tutulursa, tuzlu alkali olan alanların termal kaynaklara yakın arazilerde bulunduğu dikkat çekmektedir. Özellikle jeotermal kaynak çevresinde kireç içeriği oldukça fazla bulunmuştur. Jeotermal kaynaklar yerinden derinliklerinden toprak yüzeyine çıkarken kireçtaşlarını eriterek rekristalize hale getirerek toprak yüzeyine taşımışlardır. Toprak yüzeyine çıkan kireç taşları çökelerek toprakta yüksek kireç ve tuz birikimlerine neden olduklarından toprak ph sıda oldukça yüksek değerler olan ph 9.53-çok kuvvetli alkali sınırlarına çıkmıştır. Bu ph derecelerinde toprak içindeki bitki besin elementleri bitkilerin yararlanamayacağı alınamaz formlara dönüşmektedir. Bitkiler topraktaki besin elementlerini ph sınırlarında alabilirler. Jeotermal suların etkisi altında olan topraklarda ph derecesi bu sınır değerlerin oldukça üstüne çıktığından bitki besin elementleri alınamaz forma geldiğinden bu alanlarda yetişen ürünlerde yoğun olarak bitki besin elementi noksanlıkları görülmektedir. Bu yüksek ph ve tuz içeriği çevredeki bitkilerin kurumasına ve ileri aşamalarda da ölümlerine neden olmaktadır. Yoğun suda çözünebilir tuz ve yüksek ph içeren jeotermal kaynaklar etkiledikleri topraklarda Na + iyonunun yoğunluğunda dolayı toprak yapısı üzerine

84 59 stürüktür oluşumunu engelleyici etkide bulunurlar. Yüksek tuz nedeniyle Na iyonu içeren topraklarda toprak stürüktürü bozularak teksel hale gelmektedir. Buda toprakların hava tutma kapasitelerini olumsuz yönde etkilemekte ve redüksiyon koşullarının oluşumuna neden olmaktadır. Redüksiyon koşullarında yoğun olarak bataklık bitkileri olan sazlarla birlikte tuza dayanıklı bitkiler yetişmektedir. Bu gibi yüksek ph ve tuz içeriğine sahip topraklarda mikrobiyal aktivite olumsuz yönde etkilendiği için ortamda çürüyen bataklık bitkilerini parçalayarak ayrıştıracak yeterli mikroorganizma aktivitesi olmadığından yarı ayrışmış bitki artıkları toprak yüzeyinde yoğun olarak bulunur. Bu nedenle toprakların organik madde içerikleri normal değerlerin üstündedir.

85 60 Çizelge Mart-Nisan (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Lab No Örnekleme Yeri ph Suda Çöz. Top. Tuz (%) CaCO3 (%) OM (%) Kum (%) Mil (%) Kil (%) BUNYE 7b. Bozköy Termal Sularının Boşaldığı Dere Sularıyla Sulanan Dere Yanındaki Tarla 8,53 0,65 7,47 0,72 40,80 25,28 33,92 Killi Tın 8b Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak ve Çevresi 9,43 1,20 11,86 4,14 36,80 35,28 27,92 Killi Tın 10b Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı 8,21 1,04 5,66 2,25 52,08 27,44 20,48 Kumlu Killi Tın 11b Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı 8,32 1,45 12,26 5,21 52,08 33,44 14,48 Kumlu Tın 13b Çamur Ilıcası Mevkii Tuzlu Araziler 8,46 1,60 6,66 3,85 52,08 33,44 14,48 Kumlu Tın 14b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 8,08 0,40 2,46 2,17 78,08 9,28 12,64 Kumlu Tın 15b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,54 0,15 3,47 1,76 58,08 27,28 14,64 Kumlu Tın 16b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,74 0,15 4,24 0,98 72,08 17,28 10,64 Kumlu Tın 17b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,89 0,40 4,51 1,24 48,80 33,28 17,92 Tın 18b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,12 0,10 1,98 2,01 72,08 18,72 9,20 Kumlu Tın

86 61 Çizelge 6.5. in devamı Lab No Örnekleme Yeri ph Suda Çöz. Top. Tuz (%) CaCO3 (%) OM (%) Kum (%) Mil (%) Kil (%) BUNYE 19b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,50 0,10 0,60 4,22 60,80 27,28 11,92 Kumlu Tın 20b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 8,12 0,10 4,66 1,60 58,08 24,72 17,2 Kumlu Tın 22b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 8,05 0,40 0,79 1,52 80,08 11,28 8,64 Tınlı kum 23b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 8,07 0,40 1,00 1,55 58,08 27,28 14,64 Kumlu Tın 24b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,63 0,08 2,55 2,49 36,80 35,28 27,92 Killi Tın 25b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,66 0,12 1,33 2,84 64,08 23,28 12,64 Kumlu Tın 26b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,94 0,08 2,23 1,55 60,08 30,00 9,92 Kumlu Tın 27b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,81 0,09 2,02 2,58 60,08 28,72 11,20 Kumlu Tın 28b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,85 0,06 3,56 2,66 48,08 29,44 22,48 Tın 29b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,93 0,68 4,42 2,90 36,80 35,28 27,92 Killi Tın 30b Çarıklar-Meşeli Köyü Tarım Arazileri 7,77 0,04 2,89 6,15 58,08 24,72 17,20 Kumlu Tın

87 62 Çizelge 6.5. in devamı Lab No Örnekleme Yeri ph Suda Çöz. Top. Tuz (%) CaCO3 (%) OM (%) Kum (%) Mil (%) Kil (%) BUNYE 31b Alangüllü MTA Kuyusu 7,43 0,06 1,66 2,66 66,80 22,00 11,20 Kumlu Tın 35b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,15 0,70 4,70 1,14 64,80 25,28 9,92 Kumlu Tın 36b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,04 0,68 6,55 2,07 70,80 19,28 9,92 Kumlu Tın 37b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,12 0,66 6,39 0,57 72,08 17,28 10,64 Kumlu Tın 38b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 7,90 0,69 4,88 2,80 62,80 25,28 11,92 Kumlu Tın 39b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 7,89 0,72 3,72 1,75 56,08 31,28 12,64 Kumlu Tın 42b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,95 0,15 2,31 1,91 70,80 19,28 9,92 Kumlu Tın 43b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,91 0,65 2,77 1,55 64,80 25,28 9,92 Kumlu Tın 44b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,88 0,40 2,08 1,91 70,80 19,28 9,92 Kumlu Tın 45b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 8,02 0,45 3,89 0,47 52,80 33,28 13,92 Kumlu Tın 47b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri 7,95 0,65 0,85 2,75 56,08 31,28 12,64 Kumlu Tın 48b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri 7,92 0,40 0,66 1,50 44,08 37,28 18,64 Tın 49b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 7,98 0,67 2,79 2,68 32,80 45,28 21,92 Tın

88 63 Çizelge Temmuz-Ağustos (y) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Lab No Örnekleme Yeri ph Suda Çöz. Top. Tuz (%) CaCO3 (%) OM (%) Kum (%) Mil (%) Kil (%) BUNYE 10y Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı 9,02 1,45 16,70 2,53 6,95 48,37 44,68 Milli Kil 11y Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı 10,23 1,50 8,86 0,60 32,80 45,28 21,92 Tın 13y Çamur Ilıcası Mevkii Tuzlu Araziler 10,19 1,75 14,29 1,09 48,80 27,28 23,92 Kumlu Killi Tın 18y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,81 0,40 0,70 1,55 64,08 22,56 13,36 Kumlu Tın 26y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 8,04 0,90 1,70 1,85 56,08 28,72 15,20 Kumlu Tın 27y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,98 0,15 1,38 3,06 60,08 30,00 9,92 Kumlu Tın 29y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri 7,78 0,15 3,91 3,55 44,08 37,28 18,64 Tın 30y Çarıklar-Meşeli Köyü Tarım Arazilerii 7,80 0,15 1,03 4,75 60,08 27,28 12,64 Kumlu Tın 31y Alangüllü MTA Kuyusu 8,20 1,05 0,88 2,69 72,08 16,72 11,20 Kumlu Tın 35y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,10 0,80 3,66 1,45 58,08 24,72 17,20 Kumlu Tın 36y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,05 0,66 8,88 2,66 64,08 23,28 12,64 Kumlu Tın

89 64 Çizelge 6.6. nın devamı Lab No 37y Örnekleme Yeri ph Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Suda Çöz. Top. Tuz (%) CaCO3 (%) OM (%) 8,12 0,75 6,55 0,88 38y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,18 0,66 2,21 2,56 39y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,10 0,08 5,80 2,21 41y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 7,82 0,93 5,22 2,56 42y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri 8,09 0,85 3,56 1,74 43y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,94 0,45 4,36 2,36 44y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,88 0,40 2,78 2,98 45y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri 7,90 0,66 4,55 2,22 46y Germencik İlçesi Mesudiye Mahallesi Tarım Arazileri 7,65 0,15 7,90 2,96 47y 48y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri 7,83 0,08 1,00 3,05 8,00 0,07 0,79 1,73 Kum (%) Mil (%) Kil (%) 78,08 9,28 12,64 48,08 33,28 18,64 52,08 33,44 14,48 58,08 27,28 14,64 60,08 27,28 12,64 58,08 25,28 16,64 56,08 31,28 12,64 58,08 24,72 17,20 48,08 29,44 22,48 60,8 24,00 15,20 48,08 32,00 19,92 BUNYE Kumlu Tın Tın Kumlu Tın Kumlu Tın Kumlu Tın Kumlu Tın Kumlu Tın Kumlu Tın Tın Kumlu Tın Tın

90 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerine ait toprak tepkimeleri (ph) 65

91 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerine ait suda çözünebilir toplam tuz miktarı (%) 66

92 Toprak örneklerinin ağır metal ve iz element içerikleri Jeotermal kaynak sularının etkisi altında olan toprakların yüzey tabakası olan A horizonundan 2008 yılı boyunca iki ayrı örnekleme döneminde 37 noktadan alınan toplam 56 adet toprak örneğinde fiziksel ve kimyasal özelliklerin yanında toplam iz element ve toplam ağır metal analizleri de yapılmıştır. İz element ve ağır metal analizlerinde verilen analiz sonuçları toprakta bulunan Toplam Element değerlerini vermektedir. Topraklardaki ağır metallerin sınır değerleri Çizelge 6.7. de verilmiştir. Sınır değerler farklı kaynaklardan toplanarak bir çizelge haline getirilmiştir. Bu nedenle her bir elemente ait sınır değerlerle ilgili literatürler çizelgenin alt bölümünde açıklamalarla birlikte verilmiştir. Çizelge 6.7. Toprakta bulunan ağır metallerin sınır değerleri Ağır Metal Adı Co (ppm) Cd (ppm) Cr (ppm) Ni (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Cu (ppm) B (ppm) Fe (%) Sınır Değer Alangüllü Yan Havzasından 37 noktadan yıl boyunca 0-30 cm den alınan toprak örneklerinde bazı önemli ağır metal ve iz element analizleri yapılmıştır yılı Mart-Nisan ve Temmuz-Ağustos aylarında alınan toprak örneklerinde yapılan analizlerin sonuçları Çizelge 6.8. ve Çizelge 6.9 de, verilmiştir Mart-Nisan (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçlarına göre; Fe (%) , Cu (ppm) , Mn (ppm) , Zn (ppm) , Cd (ppm) , Co (ppm) , Ni (ppm) , Pb (ppm) , Cr (ppm) , B (ppm) değerleri arasında değiştiği saptanmıştır Temmuz-Ağustos (y) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçlarına göre; Fe (%) , Cu (ppm) , Mn (ppm) , Zn (ppm) , Cd (ppm) , Co (ppm) , Ni (ppm) , Pb (ppm) , Cr (ppm) , B (ppm) değerleri arasında değiştiği yapılan analizler sonucunda saptanmıştır.

93 68 Scheffer-Schachtschabel (1989) e göre, toprakların toplam Fe(%) içeriği arasındadır. Buna göre iz elementlerden toplam Fe miktarı yıl boyunca yapılan tüm örnekleme dönemlerinde bildirilen sınır değerler arasında dağılım göstermiştir. Toprakların toplam Mn içeriklerini Kabata-Pendias ve Pendias (1992) ppm, Mengel ve Kirkby (1987) ise toplam Mn için kritik konsantrasyonu ppm olarak bildirmişlerdir. Araştırma alanının toplam Mn miktarları, alınan örneklerde minimum ppm maksimum ppm arasında belirlenmiştir. Buna göre bu değerlerin toplam Mn için verilen kritik değerlerin arasında olduğu saptanmıştır. İz elementlerden bir diğeri olan toplam Zn miktarları ise, 2008 yılında alınan örneklerde minimum ppm maksimum ppm arasında bulunmuştur. Bitkiler için mutlak gerekli bir besin elementi olan Zn nun, tarım alanlarında toplam 110 mg/kg olması önerilmiştir (Goncharuk ve Sideronko,1986). Bitkilere toksik etki gösterdiği topraktaki toplam konsantrasyonu ise El-Bassam ve Tietjen (1977), Kabata Pendias (1979), Kloke (1979), Schachtschabel vd. (1984) tarafından, 300 mg/kg Zn olarak bildirmiştir. Farklı araştırmacılar tarafından toplam Zn içeriği için değişik sınır değerleri önerilse de 300 mg/kg Zn değeri genel kabul gören kritik konsantrasyon olarak dikkate alınmıştır (Saatçi vd., 1988, Hakerlerler vd., 1994, Elmacı, 1995). Toprakların Toplam Cu miktarları da alınan örneklerde minimum 7.56 ppm maksimum ppm arasında saptanmıştır. Alloway (1990) göre, toprakların toplam Cu içeriklerinin ppm arasında değişebileceği bildirilmiştir. El- Bassam ve Tietjen (1977), Kabata-Pendias (1979), Kloke (1979), Linzon (1978) ve Schachtshabel ve Blume (1984) tarafından ise, topraklardaki toplam Cu için izin verilebilir sınır değeri 100 mg/kg olarak bildirilmiştir. Bu değerler göz önüne alındığında araştırma topraklarının toplam bakır değerlerinin normal sınır değerleri arasında olduğu belirlenmiştir. Toprakların Cd içerikleri, alınan örneklerde minimum 0.10 ppm maksimum 0.89 ppm arasında değişmiştir. Toprak örneklerinde Cd toksisite sınır değerleri, Kloke (1982) tarafından 3 mg/kg, Feige ve Grunwaldt (1977) ise 100 mg/kg olarak bildirmiştir. Toprak örnekleri 3 mg/kg sınır değeri göz önüne alınarak incelendiğinde, örneklerin toplam Cd içeriğinin bu sınır değerinin altında olduğu belirlenmiştir.

94 69 Kabata-Pendias ve Pendias (1992), dünya topraklarının ortalama toplam Ni içeriğinin 2.2 mg/kg olduğunu ileri sürmüşlerdir. Bergmann (1993), normal şartlarda topraklarda mg/kg arasında Ni bulunduğunu bildirmiştir. Topraklarda toplam Ni in toksite etkisi gösterdiği sınır değerleri, El-Bassam ve Tietjen (1977), Kabata-Pendias (1979) ve Linzon (1978) tarafından 100 mg/kg, Goncharuk ve Sideronko (1986) 35 mg/kg, Schachtschabel ve Blume (1984) ve Kloke (1982) 50 mg/kg, Bergmann (1993) ise mg/kg olarak bildirmişlerdir. Ülkemizde tarım topraklarının ağır metal kirliliğini belirlemek üzere yapılan çalışmalarda ise Ni kirliliğinin izin verilebilir sınır değeri olarak 50 mg/kg değeri kabul edilmiştir. (Saatçi vd., 1988; Hakerlerler vd., 1994; Elmacı, 1995). Araştırma alanından alınan toprak örneklerinin Ni içerikleri ise minimum ppm maksimum ppm arasında bulunmuştur. Nikel kirliliğinin sınır değeri olarak 50 ppm dikkate alındığında, toprakların Ni içeriklerinin genellikle bu sınır değerin oldukça üzerinde bulunduğu belirlenmiştir. Çalışma Alanına ait toprakların Pb miktarları, 2008 yılında alınan örneklerde minimum 3.32 ppm maksimum ppm arasında saptanmıştır. Bergmann (1993), normal koşullarda kirlenmemiş toprakların Pb içeriklerinin 1 20 mg/kg, Alloway (1990) ise mg/kg olarak bildirmişlerdir. El-Bassam ve Tietjen (1977), Kabata-Pendias (1979), Kloke (1982) ve Schachtschabel ve Blume (1984) tarafından, toprakların Pb birikiminin göstergesi olarak 100 mg/kg, değerlerini önermektedirler. Ülkemizde tarım topraklarının Pb içeriğini değerlendirmek üzere yapılan çalışmalarda sınır değeri olarak 100 mg/kg değeri alınmıştır (Saatçi vd., 1988; Hakerlerler vd., 1994; Elmacı, 1995). Bu değerlere göre çalışma alanının toplam Pb içeriği normal sınır değerleri içerisindedir. Alloway (1990), toprakların toplam Cr sınır değerinin mg/kg arasında olduğunu bildirmiştir. Mengel ve Kirkby (1987) ise toprakların genelinin Cr içeriklerinin 100 mg/kg den daha fazla olduğunu belirtmişlerdir. Çok sayıda araştırmacı tarafından, topraklardaki toplam Cr konsantrasyonu için genel kabul gören üst sınır 100 mg/kg olarak bildirilmiştir (El-Bassam ve Tietjen, 1977, Kabata-Pendias, 1979, Kloke, 1979, Schachtschabel ve Blume, 1984). Yurt dışında olduğu gibi ülkemizde de kimi araştırıcılar tarafından toprakların toplam Cr içeriklerinin yeterlilik durumlarının belirlenmesinde 100 mg/kg Cr içeriği kullanılmaktadır (Saatçi vd., 1988; Hakerlerler vd., 1994). Araştırma alanının Cr içerikleri, örneklerde minimum ppm maksimum ppm arasında belirlenmiştir. Buna göre, toprak örneklerinin toplam Cr içerikleri 100 ppm sınır değeri dikkate alındığında genellikle sınır değerinin altında olduğu belirlenmiştir.

95 70 Temmuz-Ağustos yaz döneminde Çamur ılıcası mevkiinden alınan ve devamlı direkt olarak jeotermal suyun etkisi altında olan topraklardan alınan 13y ve 31y numaralı toprak örneklerinin toplam Cr içerikleri bu sınır değerinin oldukça üzerindedir. Termal kaynak çevresinden alınan bu örneklerin toplam Cr içeriklerinin yüksek olması dikkat çekicidir. Bu termal kaynak çevresindeki topraklarda Cr toksisitesi görülmektedir. Diğer tarım yapılan alanlardan alınan toprak örneklerindeki Cr elementi değeri kritik değer olan 100 ppm in altında olmasına rağmen normal değerlerden oldukça yüksektirler. Bu şekilde jeotermal sularla bulaşan dere, baraj gibi su kaynaklarından yapılacak olan devamlı sulamalarla topraklarda Cr elementi birikimi ve toksik seviyelere gelmesi kaçınılmaz olacaktır. Jeotermal kaynakların tarım topraklarına ve çevresine verdiği en büyük zararlı etki yüksek bor içeriği ile etkisi altında bulunan toprakların bor elementi ile kirletmesidir. Bir bitki besini olarak mikro besin elementleri arasında yer alan bor, doğada serbest halde olmayıp özellikle toprakta borik asit veya borat formunda bulunur ve bitkiler Bor u borik asit B(OH) 3 veya borat B(OH) - 4 formunda alırlar. Bor en fazla turmalin (B içeriği % 10) ve kolemanit minerallerinde ayrıca az miktarda da silikat, kireç taşı ve dolomitte bulunur. Genelde arid ve semiarid iklim bölgelerinde topraklardaki bor içeriği humid iklim bölgelerine oranla daha yüksektir. Özellikle de serin yağışlı iklim bölgelerinde oluşan podsol toprakların bor içeriği profil içerisinde meydana gelen kuvvetli yıkanmadan dolayı fakir durumdadır. Toprakların total bor kapsamları ppm arasında, alınabilir bor fraksiyonu ise ppm arasında bulunur. Toprakta alınabilir Bor un önemli bir bölümü organik maddeye bağlıdır. Sulama sularında ise pmm düzeyindeki Bor un ideal bor konsantrasyonu olduğu, 3.0 ppm sınır ise dayanıklı bitkiler için sorun olmayan fakat istenilmeyen bir bor değeridir. Araştırma alanında sıcak suda eriyebilir B değerleri ise 2008 yılında alınan örneklerde minimum 0.98 ppm maksimum ppm arasında değişmektedir. Sauchelli (1969) göre, topraklardaki bor kapsamı ppm in arasındaki

96 71 toprakların kritik, ppm arası yüksek ve 5 ppm in üzerindeki bor ise toksik seviye olarak bildirmiştir. Kumlu, tınlı, killi topraklarda bor sınıflamasına göre ise bor düzeyi, <0.3 ppm çok düşük, ppm düşük, ppm optimum, ppm yüksek, >3 ppm çok yüksek olarak belirtilmiştir (Uygan, 2004). Bu değerlere göre araştırma bölgesinden alınan toprak örneklerinin B konsantrasyonları genellikle yüksektir. Özellikle termal kaynakların çevresindeki tarım arazilerinde bor konsantrasyonu toksite sınırı olan ve ancak bor toksisitesine dayanıklı bitkilerin yetişebileceği 3.0 ppm sınırının oldukça üstünde bulunmuştur. Bu şekilde jeotermal sularla bulaşan dere, baraj gibi su kaynaklarından yapılacak olan devamlı sulamalarla topraklarda geri dönüşü mümkün olmayacak şekilde bor kirliliği meydana gelecektir. Bor elementi ancak sıcak sularda ( C) çözünür hale geçerek toksisite yaratmaktadır. Normal sulama suları bu sıcaklık derecelerinde olmadıkları için toprak içerisinde bileşik halinde olan bor elementini çözememektedir. Bu alanlarda yoğun olarak biriken bor elementinin topraktan uzaklaştırılması mümkün olmadığı için bitkilere toksik etki yapmaktadır. Bu bölgelerdeki hayati öneme sahip yapraklar sararır, kurur ve bitki ileriki zaman süreçlerinde tamamen kuruyarak ölür (Resim 6.3). Resim 6.3. Bitki yapraklarında görülen Bor toksitesi

97 72 Çizelge Mart-Nisan (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları Lab. No Fe Cu Mn Zn Cd Co Ni Pb Cr B Örnekleme Yeri (%) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) 7b Bozköy Termal Sularının Boşaldığı Dere Sularıyla Sulanan Dere Yanındaki Tarla ,55 8b Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak ve Çevresi ,99 10b Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı ,62 11b Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı ,52 13b Çamur Ilıcası Mevkii Tuzlu Araziler ,95 14b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,62 15b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,46 16b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,95 17b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,05 18b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,95

98 73 Çizelge 6.8. in devamı Lab. No Fe Cu Mn Zn Cd Co Ni Pb Cr B Örnekleme Yeri (%) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) 19b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,78 20b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,86 22b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,16 23b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,21 24b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,88 25b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,72 26b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,85 27b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,86 28b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,75 29b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,88 30b Çarıklar-Meşeli Köyü Tarım Arazileri ,28 31b Alangüllü MTA Kuyusu ,02

99 74 Çizelge 6.8. in devamı Fe Cu Mn Zn Cd Co Ni Pb Cr B Lab. No Örnekleme Yeri (%) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) 35b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,98 36b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,29 37b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,09 40b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,06 41b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,99 42b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,75 43b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,85 44b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,27 45b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,12 47b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri ,65 48b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri ,15 49b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,98

100 75 Çizelge Temmuz-Ağustos (y) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları Lab. No Fe Cu Mn Zn Cd Co Ni Pb Cr B Örnekleme Yeri (%) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) 10y Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı ,08 11y Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı ,12 13y Çamur Ilıcası Mevkii Tuzlu Araziler ,20 14y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,01 26y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,25 27y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Arazileri ,85 28y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,75 30y Çarıklar-Meşeli Köyü Tarım Arazileri ,65 31y Alangüllü MTA Kuyusu ,65 35y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,23 36y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,66

101 76 Çizelge 6.9. un devamı Lab. No Fe Cu Mn Zn Cd Co Ni Pb Cr B Örnekleme Yeri (%) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) 37y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,84 38y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,63 39y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,74 40y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,56 41y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri ,87 42y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,42 43y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,56 44y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri ,31 46y Germencik İlçesi Mesudiye Mahallesi Tarım Arazileri ,15 47y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri ,85 48y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Dağkaraağaç Köyü Tarım Arazileri ,96

102 Su Örneklerinin Analiz Sonuçları Jeotermal kaynaklar hazne kayadaki kökenine göre mağmatik (jüvenil), fosil (depo sistemi) ve meteorik (devirli sistem) şeklinde sınıflandırılırlar. Sıcak sular fay (kırılma) çizgilerinin bulunduğu yörelerde çok derinlerden gelirler ve bunlar magmatik kontakt kökenli jüvenil suların yani jeotermal kaynakların kökenini oluştururlar. Jeotermal kaynaklar çok iyi bir çözgen olmaları nedeniyle köken aldığı arazinin mineral bileşimine bağımlı olarak içeriğinde çözünebilir tuzlar ve ağır metalleri yoğun olarak bulundurur. Bunlar çevredeki akarsu, yeraltı su kaynakları ve toprakları günden güne kirleterek onların kullanılmaz şekle dönüşmelerine neden olurlar. Jeotermal kaynakların iyi bir çözgen olması sonucu içeriğinde ayrımlı oranlarda çözünebilir tuzlar ve ağır metaller yoğunlaşır. Kirlenen sularda canlı yaşamı için çok önemi olan fotosentez ve solunum işlevleri bozulur ve sonuçta toprakların dinamizmini sağlayan iyon dengeleri altüst olur. Araştırma yöresi jeotermal kaynaklarda Na + un çok yoğun bulunması nedeniyle bu sular çok yüksek derecede sodyumlu sular sınıfına yerleştirilirler. Yapılan analizlerin sonuçlarına göre Alangüllü yan havzasında bulunan jeotermal sularda temel tuz alkali klorür olan NaCl dür. Termal kaynakların içeriğindeki tuzlar bunların çıkış derinlikleriyle ilgilidir ve bu bağlamda 500 m ye kadar olan jeotermal sularda SO = 4, m de HCO - 3, 700 m derinlikten fazla olanlarda ise Cl - iyonu başattır. Jeotermallerdeki yüksek sıcaklıktan dolayı bor ve klorür gibi elementler kolaylıkla hızlı bir şekilde bileşiminde bulunduğu kaya ve minerallerden çözünerek, sıcak suların etkileri ile klorür iyonları normal değerlerinden oldukça yüksek verilere ulaşmıştır. Bora dayanıklı bitkiler için 3.75 ppm lik ölçüt kullanılamaz sınır iken yörede bazı jeotermal kaynak ve bunların karışım gösterdiği dere ve Hıdırbeyli sulama barajından alınan su örneklerinde saptanan veriler bunun 4-20 katı arasında değişmektedir. Yöredeki fay çizgilerinden kaynaklanan termal sular, izledikleri akış yolları boyunca bor içeren mineralleri çözerek bor elementinin yoğunlaşmasına neden olmuştur. Bor elementi içeriği bazı termal kaynaklarda 40 ppm sınırlarına yaklaşmıştır. Bu arada sular yoğun olarak sülfat, bikarbonat, amonyak, magnezyum ve bor u da içermektedirler. Cl - /SO = 4 oranı yüksek, ph özelliğine göre ise orta asit-orta alkalidir.

103 78 Termal kaynaklardaki ağır metaller, kimyasal kirleticilerin inorganik kirleticileri alt bölümüne yerleştirilirler ve bunlar suyun ph değişimleri ile çözünmüş oksijen içeriğini düşürürler veya toksik etkileri söz konusudur (Altınbaş ve Bolca,1995) Su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları Alangüllü Yan Havzasından, 2008 Mart-Nisan(b) ve 2008 Temmuz- Ağustos(y) olmak üzere iki dönem boyunca su örneği alınmıştır. Bu örneklerde, ph, EC, toplam anyon, toplam katyon, bakiye Na 2 CO 3, sodyum adsorbsiyon oranları (SAR), değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) ve Bor elementi miktarları belirlenmiştir Mart-Nisan (b) dönemi alınan su örneklerinin analiz sonuçları Mart-Nisan döneminde alınan su örneklerinin kimyasal değerleri Çizelge de gösterilmiştir. Buna göre su örneklerinin ph sınırları minimum 5.95 maksimum 8.74 arasında değişmiştir (Şekil 6.3). Çizelge de belirtilen suların elektriksel geçirgenlik (EC) değerleri micromhos/cm değerleri arasında bulunmuştur (Şekil 6.4). Analiz sonucunda elde edilen değerler, Çizelge 6.10 ve Çizelge 6.11 deki sınır değerlerine göre değerlendirilmiştir. Çizelge Sulama sularının Elektriksel Geçirgenlik değerlerine göre sınıflandırılması (Wilcox, 1955) Sınıflar ECx o C de micromhos/cm C.1 Az Tuzlu Sular C.2 Orta Tuzlu Sular C.3 Fazla Tuzlu sular C.4 Çok Fazla Tuzlu Sular Alangüllü Yan Havzasından alınan Mart-Nisan dönemine ait sularının, Cl - anyonu miktarları minimum me/lt arasında değişmiştir. CO 3-2 anyonuna 12b, 21b ve 42b numaralı örneklerde rastlanmıştır. Diğer örneklerde CO 3-2 anyonu saptanamamıştır. HCO 3 - anyonu değerleri ise me/lt

104 79 2- değerleri arasındadır. SO 4 anyonu içerikleri de me/lt arasında bulunmuştur. Belirtilen bu anyonların toplam miktarları da 9.04 me/lt ile me/lt arasında saptanmıştır. Çizelge Sulama suyu kalitesi sınır değerleri (Ayers and Westcot, 1989) PARAMETRE DÜŞÜK ORTA ŞİDDETLİ EC w (micromhos/cm) < < SAR (Yüzey Sulama) < < Na (me/l) (Yağmurlama Sulama) <3 3< Cl (me/l) (Yüzey Sulama) < < Cl (me/l) (Yağmurlama Sulama) <3 3< B (ppm) <0,7 0,7-3,0 3,0< HCO 3 (me/l) <1,5 1,5-8,5 8,5< ph 6,5-8,4 İncelenen su örneklerinin Ca 2+ +Mg 2+ miktarları 2.74 me/lt ile me/lt arasında, K + içerikleri me/lt sınırları içerisinde, Na + değerleri ise 1.50 me/lt ile me/lt değerleri arasında bulunmuştur. Bu katyonların toplam miktarları ise me/lt olarak belirlenmiştir. Suların 1b, 2b, 3b, 8b, 10b, 11b, 21b, 44b ve 45b numaralı örneklerde bakiye sodyum karbonat belirlenirken diğer örneklerde saptanamamıştır. Sodyum Adsorbsiyon Oranları (SAR) ise değerleri arasında değişmiştir. 1b, 2b, 4b, 8b, 10b ve 11b numaralı suların C 4 S 4 (çok yüksek tuzlu - çok yüksek sodyumlu) sınıfına girdiği belirlenmiştir. 3b ve 40b numaralı sular C 4 S 2 (çok yüksek tuzlu orta sodyumlu) sınıfına, 43b numaralı suyun ise C 4 S 1 (çok yüksek tuzlu az sodyumlu) sınıfına dahil olduğu saptanmıştır. Geri kalan sularda kalite sınıfıc 3 S 1 (yüksek tuzlu-az sodyumlu) olarak bulunmuştur. Suların bor içerikleri ise ppm arasında değişmektedir. İki dönemde alınan su örnekleri karşılaştırıldığı zaman, b ve y dönemleri su örnekleri içerisindeki bor konsantrasyonlarının azaldığı belirlenmiştir. Yağışın fazla olduğu bahar döneminde yağmur sularının su kaynaklarına karışarak bor konsantrasyonlarını azaltmaktadır.

105 80 Çizelge Mart-Nisan (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin analiz sonuçları Lab. No Alındığı Yer ph EC Cl - CO3 2- HCO3 SO4 2- Toplam µhos/ cm Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) Anyon (me/l) (me/l) (me/l) Katyon SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI ESP B ppm 1b Alangüllü Termal Tesis Kaynağı 6, ,46 iz 29,96 17,02 86,44 7,10 4,01 75,13 86,24 52,47 25,86 C4S4 43,23 24,50 2b Alangüllü Termal Tesis-Roma Hamamı Kaynağı 7, ,18 iz 24,00 15,89 85,47 2,74 2,55 81,26 86,55 71,99 27,66 C4S4 51,20 8,30 3b Alangüllü Termal Tesis Kaynağın Boşaldığı Dere Yatağı 8, ,38 iz 5,20 5,60 34,18 7,06 1,28 30,03 38,37 15,98 6,14 C4S2 18,24 8,08 4b Alangüllü Termal Tesis Kollektör Çıkışı 7, ,75 iz 30,80 14,53 80,08 5,58 2,81 71,86 85,25 46,01 iz C4S4 39,98 18,29 5b Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Yatağı 8, ,95 iz 4,10 1,95 8,00 6,75 0,26 1,50 8,51 0,82 iz C3S1 iz 2,96 6b Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Yan Dere Yatağı 7, ,70 iz 3,05 10,05 16,80 7,81 0,45 8,06 16,32 4,08 iz C3S1 4,54 1,40 8b Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak 7, ,70 iz 29,55 9,78 80,03 7,20 1,50 72,25 80,95 38,08 22,35 C4S4 35,44 27,10 9b Çamköy-Bozköy Yol Ayrımı Dere Yatağı 7, ,94 iz 2,20 16,77 19,91 7,92 0,49 10,88 19,28 5,47 iz C3S1 6,37 3,50 10b Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı 7, ,22 İz 17,80 13,92 80,04 3,50 2,30 76,02 81,82 60,49 23,40 C4S4 46,80 8,29

106 81 Çizelge nin devamı Lab. No Alındığı Yer ph EC Cl - CO3 2- HCO3 SO4 2- Toplam µhos/ cm Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) Anyon (me/l) (me/l) (me/l) Katyon SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI ESP B ppm 11b Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı 7, ,20 iz 10,01 15,06 69,27 7,25 16,70 45,11 69,06 23,69 2,76 C4S4 25,20 8,65 12b Göçenli Tepesi Mevkiisi Hıdırbeyli Deresi Köprü Altı 8, ,47 2,80 3,80 4,05 16,12 7,74 0,38 9,83 17,95 4,45 iz C3S1 5,04 9,50 17b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 7, ,88 İz 1,99 6,88 15,75 5,22 0,34 10,53 16,08 6,52 iz C3S1 7,71 7,85 21b Hıdırbeyli Sulama Barajı Suyu 8, ,46 3,60 3,00 1,94 14,99 5,10 0,51 10,51 16,12 7,83 0,50 C3S1 9,33 4,20 24b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 6, ,30 iz 2,56 6,99 18,85 7,96 0,55 10,16 18,67 5,09 iz C3S1 5,88 4,95 26b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 6, ,01 iz 2,85 4,78 16,64 6,65 0,30 10,04 16,99 5,51 iz C3S1 6,42 8,05 27b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 6, ,05 iz 2,50 5,56 20,11 11,40 0,22 9,02 20,64 3,78 iz C3S1 4,13 11,05 30b Çarıklar-Meşeli Köyü Deresi *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** iklim şartlarından dolayı örnek alınamamıştır

107 82 Çizelge nin devamı Lab. No Alındığı Yer ph EC Cl - CO3 2- HCO3 SO4 2- Toplam Anyon Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam Katyon µhos/cm (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI ESP B (ppm) 31b Alangüllü MTA Kuyusu *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 32b Alangüllü Termal Tesisleri Sulama Suyu 7, ,45 iz 1,06 7,53 9,04 6,01 0,20 2,79 9,00 1,61 iz C3S1 1,10 7,25 34b Baraj Çıkışı Sulama Kanalı 8, ,85 iz 4,40 1,89 12,14 4,20 2,14 6,13 12,47 4,23 iz C3S1 4,74 13,50 40b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu 7, ,31 iz 3,50 3,12 30,93 6,93 0,30 23,73 30,96 12,74 iz C4S2 14,92 9,77 41b 42b 43b 44b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu 6, ,88 iz 6,81 3,87 17,56 9,72 0,47 7,20 17,40 3,27 iz C3S1 3,44 3,55 8, ,97 4,00 2,00 1,83 10,80 5,90 0,38 8,49 14,77 4,94 iz C3S1 5,69 3,00 5, ,28 iz 2,60 1,54 27,82 11,00 0,46 15,20 26,66 6,48 iz C4S1 7,66 3,32 6, ,76 iz 8,25 2,00 18,01 5,15 3,05 10,25 18,45 6,39 3,10 C3S1 7,55 9,17 45b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu 6, ,46 iz 12,60 1,39 21,45 10,00 0,51 11,61 22,12 5,19 2,60 C3S1 6,02 5,42

108 Temmuz-Ağustos (y) dönemi alınan su örneklerinin analiz sonuçları Temmuz-Ağustos dönemde alınan su örneklerinin fiziksel ve kimyasal değerleri Çizelge 6.13 de gösterilmiştir. Buna göre su örneklerinin ph sınırları minimum 6.05 maksimum 8.80 arasında değişmiştir. Su örnekleri incelendiğinde suların genellikle bazik karakterli olduğu belirlenmiştir. Yalnızca 43y ve 44y numaralı su örneklerinin asidik karakterli olduğu, ph değerlerinin 5.95 ile 6.52 arasında değiştiği saptanmıştır. Bunun nedeni sulama suyu olarak kullanılan ve kanaletlerle Hıdırbeyli barajından gelen suyun sulama amaçlı olarak açılan derin su sulama kuyularından gelen asit özellikteki sularla karışmasıdır. Çizelgede belirtilen suların elektriksel geçirgenlik (EC) değerleri micromhos/cm sınır değerleri arasında bulunmuştur. Yaz aylarında EC değerleri artarken bahar döneminde tuz içeriği olmayan yağmur sularının etkisi ile EC değerleri azalmaktadır. Sıcak suların EC değerleri daha yüksek olmakla birlikte sıcak suların etkisi (girişim, yüzey akışı vb.) ile diğer su kaynaklarının da EC lerinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Buda jeotermal kaynakların diğer taban suyu ve yüzey üstü sulara olan etkilerinin ne denli yüksek olduğunun bir göstergesidir. Alangüllü Yan Havzasından alınan Temmuz-Ağustos(y). dönem sularının, Cl - anyonu miktarları minimum me/lt arasında değişmiştir. Tüm dönemlerde alınan su örneklerindeki Cl - konsantrasyonu incelendiğinde, genellikle yaz aylarında Cl - miktarının artış gösterdiği bahar aylarında ise değerlerin düştüğü görülmüştür. Bu değişim, yağışlı dönemde yağmur sularının yeraltı sularına karışması ile Cl - konsantrasyonunun seyrelmesinden, yaz aylarında ise buharlaşmanın etkisiyle konsantrasyonun yükselmesinden kaynaklanmaktadır. Yaz aylarında sıcaklığın etkisi ile yüzeyde biriken tuz birikimlerinin yağışla birlikte yeraltına süzülerek Cl - konsantrasyonunu arttırmasıdır.

109 84 Çizelge Temmuz-Ağustos (y) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin analiz sonuçları Lab. No Alındığı Yer ph 1y 2y 3y 4y 5y 6y 8y 9y 10y Alangüllü Termal Tesis Kaynağı Alangüllü Termal Tesis- Roma Hamamı Kaynağı Alangüllü Termal Tesis Kaynağın Boşaldığı Dere Yatağı Alangüllü Termal Tesis Kollektör Çıkışı Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Yatağı Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Yan Dere Yatağı Alangüllü-Bozköy- Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak Çamköy-Bozköy Yol Ayrımı Dere Yatağı Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı EC Cl - CO3 2- HCO3 - SO4 2- µmho Toplam Anyon s/cm Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam Katyon (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI 7, ,92 iz 19,25 16,02 75,19 6,50 21,74 52,30 80,54 29,01 12,75 C4S4 29,34 25,60 6, ,93 iz 18,50 19,50 74,93 4,80 22,71 50,76 78,27 32,77 13,70 C4S4 32,00 19,10 7, ,98 iz 7,88 29,95 74,81 5,29 3,90 65,98 75,17 40,57 2,59 C4S4 36,94 8,45 7, ,45 iz 23,65 16,32 68,42 14,10 19,01 40,06 73,17 15,09 9,55 C4S4 17,35 17,32 8, ,42 iz 5,44 2,15 9,01 6,81 0,33 2,06 9,20 1,12 İz C3S1 0,39 3,01 7, ,90 iz 2,70 10,13 19,73 8,44 0,21 10,84 19,49 5,28 iz C3S1 6,12 2,05 7, ,85 iz 30,01 12,94 89,80 7,96 1,95 79,99 89,90 40,09 22,05 C4S4 36,66 28,10 7, ,02 iz 2,36 10,56 19,94 7,60 0,41 11,92 19,93 6,11 iz C4S4 7,20 4,15 7, ,41 iz 9,75 14,05 76,21 5,00 25,71 44,90 75,61 28,40 9,75 C4S4 28,89 9,23 ESP* B (ppm)

110 85 Çizelge ün devamı Lab. No 11y Alındığı Yer ph Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı EC Cl - CO3 2- HCO3 - SO4 2- µmho Toplam Anyon s/cm Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam Katyon (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI 7, ,91 iz 11,75 16,76 73,42 6,9 21,74 49,33 77,97 26,56 4,85 C4S4 27,49 9,55 ESP* B (ppm) 12y Göçenli Tepesi Mevkiisi Hıdırbeyli Deresi Köprü 7, ,89 iz 6,95 13,00 55,84 10,06 2,01 45,41 57,47 20,25 iz C4S4 22,24 9,70 17y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 7, ,25 iz 1,95 7,49 16,69 5,95 0,31 10,60 16,86 6,15 iz C3S1 7,24 7,90 21y Hıdırbeyli Sulama Barajı Suyu 8, ,25 iz 2,86 7,80 20,91 6,60 0,47 13,92 20,99 7,66 iz C3S2 9,12 5,16 24y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 7, ,40 iz 2,79 7,81 22,00 8,30 0,50 13,12 21,92 6,44 iz C3S2 7,61 6,50 26y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 6, ,25 iz 3,53 5,20 20,98 7,39 0,56 12,94 20,89 6,73 iz C3S1 7,98 12,02 27y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi 6, ,40 iz 2,75 6,61 21,76 10,51 0,34 10,97 21,82 4,79 iz C3S1 5,48 6,85 30y Çarıklar-Meşeli Köyü Deresi 31y Alangüllü MTA Kuyusu

111 86 Çizelge ün devamı Lab. No 32y Alındığı Yer ph Alangüllü Termal Tesisleri Sulama Suyu EC Cl - CO3 2- HCO3 - SO4 2- µmho Toplam Anyon s/cm Ca 2+ +Mg 2+ K + Na + Toplam Katyon (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) (me/l) SAR BAKİYE Na2CO3 SULAMA SUYU SINIFI 7, ,51 iz 1,46 7,90 10,87 7,12 0,31 3,58 11,01 1,90 iz C3S1 1,51 7,65 34y Baraj Çıkışı Sulama Kanalı 8, ,45 iz 5,60 2,88 14,93 4,15 1,61 9,32 15,08 6,47 1,45 C3S1 7,65 14,02 40y 41y 42y 43y 44y 45y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu 8, ,04 iz 3,75 3,85 30,64 7,51 0,51 22,97 30,99 11,85 iz C4S2 13,96 10,21 6, ,20 iz 7,77 4,86 17,83 9,49 0,50 7,93 17,92 3,64 iz C3S1 3,95 3,87 8, ,25 iz 4,98 2,70 14,93 5,45 0,41 9,16 15,01 5,55 iz C3S1 6,48 3,29 6, ,10 iz 0,98 2,52 21,60 9,46 0,35 12,16 21,96 5,59 iz C3S1 6,53 3,45 6, ,25 iz 6,98 2,78 21,01 7,96 0,45 12,81 21,22 6,42 iz C3S1 7,59 12,20 6, ,21 iz 11,67 2,46 20,34 9,55 0,61 10,83 20,99 4,95 2,12 C3S1 5,70 5,50 ESP* B (ppm)

112 CO 3 anyonu tüm örneklerde iz miktarda bulunmuştur. HCO 3 anyonu değerleri ise me/lt değerleri arasındadır. SO 2-4 anyonu içerikleri de me/lt arasında bulunmuştur. Belirtilen bu anyonların toplam miktarları da 9.01 ile me/lt arasında saptanmıştır. İncelenen dönem su örneklerinin Ca 2+ +Mg 2+ miktarları 4.15 me/lt ile me/lt arasında, K + içerikleri me/lt sınırları içerisinde, Na + değerleri ise 2.06 me/lt ile me/lt değerleri arasında bulunmuştur. Bu katyonların toplam miktarları ise me/lt arasında değişiklik gösterdiği belirlenmiştir. Araştırma alanından alınan ve çoğunluğu tarımsal sulamada kullanılan sulardan alınan örneklerde Na + elementi miktarları normal sınır değerlerin oldukça üstünde bulunmuştur. Sodyum elementi sulama suyu kalitesi üzerinde doğrudan etkili olan en önemli katyondur. Taşkürenin (litosfer) bileşiminde %2.75 oranında bulunan sodyum, yerkabuğunu oluşturan on temel elementten biri olup, kaya ve minarelerin bileşiminde (sodyumlu-feldspat-albit), topraklarda değişebilir katyon formunda, okyanus, deniz ve göl sularında ise iyonize tuz durumunda yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Bir sulama suyunun kalitesini belirleyen sodyum veya alkalilik tehlikesi, sodyum katyonunun mutlak konsantrasyonu yanında, sodyumun diğer katyonların toplam konsantrasyonuna göre oransal miktarlarının yüksekliğine de bağlıdır. Diğer bir deyişle sulama suyundaki sodyum konsantrasyonu miktar olarak düşük olsa bile, diğer katyonların toplamından oransal olarak fazla ise önemli ölçüde alkalilik zararı meydana getirebilir. Bitkilerde olan toksik etkilerinden başka sodyum toprak eriyiğinde, toprağın değişim kompleksi diye adlandırılan kil ve organik kolloidler tarafından adsorbe edilerek değişebilir. Na + katyonu halinde, önemli oranda toprak tarafından tutulur. Özellikle değişebilir Na + katyonunun yüzde 15 ve daha yüksek olduğu zaman, topraklar Tuzlu-Alkali veya Tuzsuz-Alkali duruma gelirler ki bu topraklarda dolayısıyla bitkiler, değişebilir sodyumdan büyük ölçüde zarar görürler. Bu durum araştırma alanında özellikle jeotermal kaynakların çevresindeki topraklarda oldukça açık bir şekilde görülmektedir. Bu alanlarda sadece yoğun tuz içeriğine dayanıklı olan doğal halofit bitkiler yaşam bulabilir. Yüksek ESP değerine sahip bu alanlarda herhangi bir tarımsal üretim yapmak mümkün değildir. Bu alanlar çoraklaşmış olan herhangi bir tarımsal kullanımda değerlendirilmesi mümkün olmayan arazilerdir.

113 88 Resim 6.4. Termal sularla sulama sonucu arazideki tuz birikimi Bir sulama suyunda bulunan sodyumun diğer katyonlara olan nisbi oranı, eskiden Eriyebilir Sodyum Yüzdesi (SSP) terimi ile ifade edilirdi. Suyun analiz sonuçlarına göre hesaplama yoluyla bulunan bu katyonların konsantrasyonları me/l (miliekivalen/litre) birimi ile ifade edilerek aşağıdaki formüle göre hesaplanır Bir sulama suyunun kalitesini belirlemekte eriyebilir sodyum yüzdesi (SSP) değerine bakılmak suretiyle bir fikir elde edilebilir. Şöyle ki, eriyebilir sodyum yüzdesi yüksek olan sular; düşük sertlikte yumuşak sular, değişebilir sodyum yüzdesi düşük sular ise sert sular olarak tanımlanır. Her ne kadar SSP değeri sodyum (alkali) zararının bir ölçüsü ise de, toprak eriyiğinde sodyum toprak kolloidleri tarafından adsorpsiyonu, diğer katyonların nisbi oranları ile çok yakından ilişkili olduğundan, Sodyum Adsorpsiyon Oranı (SAR ) kadar kullanışlı ve doyurucu değildir. Bu nedenle SAR değerinin sodyum veya alkali zararının bir indeksi olarak kullanılması SSP ye göre belirgin avantajlara sahiptir. SAR değeri suyun elementer analiz sonuçlarına göre aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

114 89 Sulama suyunun SAR (Sodyum Adsorbsiyon Oranı) değeri, bu sulama suyu ile kimyasal reaksiyonlar yönünden denge halinde bulunan toprağın değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) değeri ile çok yakın ilişkili olduğundan, yüksek SAR değerleri yüksek ESP veya alkali zararı, düşük SAR değerleri düşük ESP veya alkali zararının ölçüsü olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. 1y, 2y, 3y, 4y, 8y, 10y, 11y, 34y ve 45y numaralı su örneklerinde bakiye sodyum karbonat belirlenirken diğer örneklerde saptanamamıştır. Sodyum Adsorbsiyon Oranları (SAR) ise değerleri arasında değişmiştir. 1y, 2y, 3y, 4y, 8y, 9y, 10y, 11y ve 12y numaralı suların C 4 S 4 (çok yüksek tuzlu-çok yüksek sodyumlu) sınıfına girdiği belirlenmiştir. 40y numaralı su C4S2 (çok yüksek tuzlu orta sodyumlu) sınıfına, 21y ve 24y numaralı suların ise C 3 S 2 (yüksek tuzlu orta sodyumlu) sınıfına dahil olduğu saptanmıştır. Geri kalan sularda kalite sınıfı C 3 S 1 (yüksek tuzlu-az sodyumlu) olarak bulunmuştur. Temmuz-Ağustos dönemi sularının, toprağın su ile denge halinde iken adsorbe edebileceği değişebilir sodyumun yüzdesi (ESP) değeri 0.39 ile arasında değişmektedir. Alınan tüm örneklerin, toprağın su ile denge halinde iken adsorbe edebileceği değişebilir sodyumun yüzdesi (ESP) değeri iz ile arasında değişmektedir. ESP değeri 15 in üzerinde olan sularla sulanan topraklarda değişebilir sodyumdan ileri gelen alkali zararının belirgin özelliklerini gösteren Tuzlu-Alkali veya Tuzsuz Alkali topraklar olarak kabul edilmektedir(u.s Salinity Lab. Staff., 1954). Çalışma alanında, 15 ve üzerinde ESP değerleri bulunan suların etkilediği topraklar Şekil 6.9. da görülmektedir. 15 in altındaki ESP değerlerinde de çok duyarlı kültür bitkileri sodyum zararına uğrayarak toksite ve büyüme geriliği belirtileri gösterebilmektedir.

115 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin ph değerleri 90

116 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin EC değerleri 91

117 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin bor elementi değerleri 92

118 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin Cl elementi değerleri 93

119 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin Na elementi değerleri 94

120 yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin SAR değerleri 95

121 Şekil yılı Mart-Nisan (b) ve Temmuz-Ağustos (y) dönemlerinde alınan su örneklerinin ESP değerleri 96

122 97 İz elementler sularda çok düşük veya iz konsantrasyonlarda bulunan elementlerdir. Bu elementlerden bor, silis, fosfor, kükürt, flor, demir çok düşük konsantrasyonlarda, nitrit, amonyum iyonları, organik maddeler, toksik elementlerden krom, kobalt, bakır, kurşun, cıva, molibden, nikel, çinko, selenyum, arsenik, siyanür ise iz elementlerden olup sularda bulunmaları istenilmez. Genellikle çevre kirliliği sorunları ile yakından ilgili olarak sulara karışmış olan bu elementlerin iz konsantrasyonlarda bile sularda bulunması kaliteyi etkiler. Sulama suyu kalitesi ile ilgili olarak bu elementlerden en önemlisi bordur. Doğal olarak hiçbir zaman elementel formda bulunmayan Bor un, toksik miktarına genellikle fay hatlarına yakın kuyu sularında, sıcak kaynaklar ve kaplıca sularında, Tuzlu ve Alkalin Toprakların bulunduğu bölgelerde yer altı ve taban sularında rastlanır. Bor tuzlarının doğal kaynakları bor elementini içeren minerallerdir. Bunlar minerallerden başlıca; Turmalin: 3 B 2 O 3. 7Al 2 O 3.4FeO.Na 2 O.4H 2 O.12SiO 2, Boraks (Kernit) : Na 2 B 4 O 7.4H 2 O, Borasit : Mg 6 B 16 O 2 + MgCl 2, Pandermit : Ca 3 B 6 O 16 ve Kolemanit : Ca 2 B 6 O 11.5H 2 O gibi mineraller olup ayrışmaya oldukça dayanıklıdırlar. Borun bitkilere olan toksik etkisi üzerinde iklim ve toprak özellikleri de etkili olmaktadır. Toprağın kil yüzdesi, serbest kireç (CaCO 3 ) kapsamı, bor toksitesine etki etmektedir. Kurak bölge topraklarında kalsiyum ve magnezyumun meydana getirdiği boratlar, borun kültür bitkilerine olan toksitesini arttırmaktadır. Yapılan araştırmalar, borun bitkilere olan zehirli etkileri üzerinde seçilen sulama yönteminin de etkili olduğunu göstermiştir. 0.5 ppm bor içeren su ile ve yağmurlama sistemi ile sulanan turunçgillerde yapraklarda bor toksitesi görülmüş ve yapraklardaki bor kapsamı ppm gibi yüksek konsantrasyonlarda bulunduğu saptanmıştır. Aynı su karık sulaması yöntemine göre verildiğinde yaprakların bor kapsamı ppm gibi normal sınırlarda bulunmuştur (Saatçi Tuncay 1973 ). Borun bazı sulama sularında toksik konsantrasyonlarda bulunması sulama sularının kalitelerinin belirlenmesinde, en az tuzluluk ve alkalilik tehlikesi yaratması kadar önemli bir ölçüt olarak ele alınır(çizelge 6.14). Araştırma alanından örneklenen ve tarımsal sulamalarda kullanılan su örneklerinde bulunması gereken normal sınır değerlerinin oldukça üzerinde saptanan bor elementi su kirliliğine yol açan en önemli kimyasal parametrelerden birisidir. Doğada en az rastlanılan elementlerden biri olan bor periyodik tabloda

123 98 üçüncü grubun en hafif aynı zamanda en asidik ve metalik olmayan tek elementidir. Kimyasal bileşiklerini daima oksijen ile oluşturur. Örneğin B 2 (SO 4 ) 3 veya B(NO 3 ) 3 tuzları doğada yoktur. Bunun yerine bor atomu üç oksijen atomu ile birleşerek BO 3 3 grupları veya BO -5 4 oluşturur. Araştırma alanındaki suların bor içerikleri ppm arasında değişmektedir. Sıcak sulardaki bor konsantrasyonunun daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Farklı derinliklerden ve yüksek sıcaklıkla yüzeye çıkan bu sıcak suların, çıkarken çevrelerindeki mineralleri (apatit, turmalin, kalsit, dolomit vb.) çözmesiyle birlikte içeriklerindeki tuz (bor, sodyum vb.) miktarları da artar. Bu da sıcak sular ile çıktıkları bölgedeki kayaçların arasında bir ilişki olduğunu gösterir. Sıcak suların diğer suları beslemesi sonucunda tüm su kaynaklarının tuz içeriğinin de yüksek olduğu saptanmıştır. Alınan tüm örnekler karşılaştırıldığında su örneklerindeki bor konsantrasyonlarının özellikle yaz döneminde buharlaşmanın etkisiyle arttığı belirlenmiştir. Yağışın fazla olduğu bahar döneminde ise yağmur sularının su kaynaklarına karışarak bor konsantrasyonlarının düşmesine neden olduğu görülmektedir. Aydın İli Jeotermal alanlar yönünden oldukça zengin bir il olması Büyük Menderes Nehri nin ve havzasının bor (B) yününden kirlenmesine sebep olmaktadır. Aydın Ilıcabaşı ve İmamköy, Aydın Sultanhisar, Salavatlı, Aydın Germencik, Ömerbeyli jeotermal enerji tesisleri ve havzada açılan ve açılacak olan jeotermal kuyuların atıklarında bulunan bor (B) minerali havzanın kirlenmesinde önemli rol oynamakta ve tarımsal faaliyetlerde ciddi tehlikeler yaratmaktadır. Jeotermal atık sular Büyük Menderes Nehri nde bor artışına sebep olduğu gibi, sıcaklık artışına tuzluluk ve sodyum artışlarına da sebep olmaktadır. Büyük Menderes Havzası nın can damarı olan Büyük Menderes Nehri nin değişik noktalarından alınan su örneklerinde yüksek bor (B) seviyelerine rastlanmıştır. Araştırma alanındaki sulardan sıcaklıkları yüksek olan su noktalarının bor içeriklerinin de yüksek olduğu görülmektedir. Özellikle Germencik jeotermal alanı içindeki su noktalarının bor konsantrasyonları normal sulama suyu için sınır değer olan 1 ppm in oldukça üstünde yüksek değerler taşımaktadır. Ayrıca Hıdırbeyli sulama göletinden farklı dönemlerde alınan su örneklerinin tümünde oldukça yüksek ve bitkilere toksik etki yapabilecek bor konsantrasyonları analiz

124 99 sonuçları ile saptanmıştır. Buda bu alandaki sıcak jeotermal su kaynaklarının göletin sularına karıştığını göstermektedir. Yüksek bor konsantrasyonuna sahip sıcak özellikteki jeotermal suların soğuk yer altı sularına veya yüzey sularına karışıyor olması tarımsal alanlar için büyük tehlikeler yaratmaktadır. Bu tehlikenin yayılmadan ortadan kaldırılması için kısa vadede Büyük Menderes Nehri nde kurulu Feslek regülatöründen sulanan tarım arazilerinde bor kirliliği hat safhaya ulaşmadan Denizli-Kızıldere jeotermal enerji santrallerinin sulama dönemlerinde durdurulması gereklidir. Uzun vadeli önlem olarak ise Denizli-Kızıldere, Germencik-Ömerbeyli, Sultanhisar-Salavatlı, Aydın-Ilıcabaşı ve İmamköy jeotermal alanlarında yapılması planlanan üretimlerde atık sıcak suların yer altına (hazneye) geri verilmesi (reenjeksiyon) mutlak olarak gereklidir. Toprak yüzeyine çıkan jeotermal suların tekrar litosfer (taşküre) tabakasının derinliklerine verilmesi (reenjeksiyon) havzadaki oldukça üretken tarım topraklarındaki olası bor kirlenmesinin önüne geçilmesi yanı sıra haznedeki jeotermal rezervin beslenmesi açısından önemlidir. Sulama sularında bazı iz elementlerin ve ağır metallerin tavsiye edilen maksimum konsantrasyonları ile bor derişimine göre sınıflandırılması Çizelge ve Çizelge da verilmiştir Çizelge Sulama sularının bor derişimi sınıflandırılması Sulama Suyu Sınıfı Sulama Suyundaki Bor Konsantrasyonu (mg/1) Orta Derecede Duyarlı Bitkiler 1 Dayanıklı Bitkiler 2 Dayanıklı 3 Bitkiler I 0.33 ten az 0.67 den az 1.0 den az II III IV V 1.25 ten fazla 2.50 den fazla 3.75 den fazla 1 : Örnek ; Ceviz, Limon, İncir, Elma, Üzüm ve Fasulye 2 : Örnek : Arpa, Buğday. Mısır, Yulaf, Zeytin ve Pamuk 3 : Örnek : Şeker Pancarı, Yonca, Bakla, Soğan, Marul ve Havuç

125 Su örneklerinin ağır metal ve iz elementlerine dair analiz sonuçları Alangüllü Yan Havzasından, 2008 Mart-Nisan (b), dönem ve 2008 Temmuz-Ağustos (y) olmak üzere iki dönemde alınan su örneklerinde, bazı iz elementler ve ağır metallerin tayini yapılmıştır. Bulunan değerler, Çizelge da görülmekte olan Kıtaiçi su kaynaklarının sınıflarına göre kalite kriterleri ile karşılaştırılarak değerlendirmeleri yapılmıştır. Çizelge Sulama sularında bazı iz elementlerin ve ağır metallerin tavsiye edilen maksimum konsantrasyonları (Ayers and Westcot, 1989) Element En Yüksek Sınır Değer (mg/l) Cd 0,01 Cr 0,10 Sınır Değerin Üstündeki Etkisi Bitki toksitesi, bitkilerde birikim, toprak veriminde noksanlık Bitki toksitesi, topraklarda birikim, toprak veriminde eksiklik Cu 0,20 Bitki toksitesi, topraklarda birikim, toprak veriminde eksiklik Fe 5,00 Diğer temel elementlerle fiksasyon, genel bir problem Mn 0,20 yok Bitki toksitesi, kontrol ölçümlerinde noksanlık Ni 0,20 Bitki toksitesi Pb 5,00 Bitki toksitesi Zn 2,00 Bitki toksitesi Çizelge Kıtaiçi su kaynaklarının sınıflarına göre kalite kriterleri (Anonim, 2004) SU KALİTE SINIFLARI SU KALİTE PARAMETRELERİ I II III IV İnorganik Kirlenme Parametreleri (ppm) Kadmiyum[Cd] Kurşun[Pb] Bakır[Cu] Krom (toplam)[cr] Kobalt[Co] Nikel[Ni] Çinko[Zn] Demir[Fe] Mangan[Mn] Bor[B]

126 Mart-Nisan(b) dönemine ait su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları 2008 Mart-Nisan (b) döneminde alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge de gösterilmiştir. Buna göre su örneklerinin Fe içerikleri minimum ppm maksimum ppm arasında değişmiştir. Kıta içi su kaynaklarının su sınıflamasında Fe için I. sınıf sularda 0.3 ppm, II. sınıf sularda 1 ppm, III. sınıf sularda 5 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 5 ppm olarak belirtilmiştir.

127 102 Çizelge Mart-Nisan (b) döneminde alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Lab. No Alındığı Yer Fe ppm Zn ppm Cu ppm Mn ppm Cr ppm Co ppm Ni ppm Pb ppm Cd ppm 1b Alangüllü Termal Tesis Kaynağı iz b Alangüllü Termal Tesis-Roma Hamamı Kaynağı b Alangüllü Termal Tesis Kaynağın Boşaldığı Dere Yatağı b Alangüllü Termal Tesis Kollektör Çıkışı iz b Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Yatağı b Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Yan Dere Yatağı iz b Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak b Çamköy-Bozköy Yol Ayrımı Dere Yatağı b Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı iz b. Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı b Göçenli Tepesi Mevkiisi Hıdırbeyli Deresi Köprü Altı iz b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz b Hıdırbeyli Sulama Barajı Suyu b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz b Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz b. Çarıklar-Meşeli Köyü Deresi ÖRNEK ALINAMAMIŞTIR 31b Alangüllü MTA Kuyusu ÖRNEK ALINAMAMIŞTIR 32b Alangüllü Termal Tesi.Sulama Suyu iz iz

128 103 Çizelge nin devamı Lab. No Alındığı Yer Fe ppm Zn ppm Cu ppm Mn ppm Cr ppm Co ppm Ni ppm Pb ppm Cd ppm 34b Baraj Çıkışı Sulama Kanalı iz b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz b Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz b Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu

129 104 5b, 8b, 9b, 12b, 34b, 40b, 41b, 42b, 43b ve 44b no lu örnekler I. sınıf sular kapsamına girmektedir.1b, 2b, 3b, 10b, 11b, 21b, 32b, 45b no lu örnekler ise II. sınıf sulardır. 4b, 6b, 17b, 24b ve 27b nolu örnekler III. sınıf, 26b no lu örnek IV. sınıf sulara girmektedir. Çizelgede belirtilen suların Zn değerleri ise ile ppm arasında bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının su sınıflamasında Zn için I. sınıf sularda 0.2 ppm, II. sınıf sularda 0.5 ppm, III. sınıf sularda 2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 2 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, tüm su örnekleri I sınıf sular kapsamında bulunmaktadır. Alangüllü Yan Havzasından alınan dönem sularının, Cu içerikleri ise ppm arasında değişmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Cu için I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. Örneklerin çoğu I. sınıf sulara dahil olmakla birlikte, 4b, 6b, 17b, 24b, 26b ve 27b no lu örnekler III. sınıf sulara dahildir. Mn ve Cr sonuçları incelendiğinde sırasıyla ppm ve iz-0.08 ppm olarak bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Mn için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 3 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 3 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, 2b, 6b, 24b ve 26b no lu örnekler III. sınıf sular kapsamına girmektedir. Diğer su örneklerinin ise I. ve IIsınıf sular kapsamına girdiği belirlenmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Cr için ise I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. 1b, 2b, 8b, 10b, 31b, 40b, 42b, 44b ve 45b numaralı örneklerin III. sınıf sular kapsamında olduğu saptanmıştır. 1b, 41b ve 43b no lu sular III. sınıf, 11b, 34b, 38b no lu sular ise II. sınıf sular içerisinde yer almaktadır. Diğer suların ise I. sınıf sular kapsamında yer aldığı belirlenmiştir. Sulardaki Co konsantrasyonu ile 0.56 ppm arasında belirlenmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Co için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.02 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. 2b, 3b, 4b, 8b, 10b, 11b ve 45b no lu örnekler III. sınıf sular kapsamına girmektedir. Diğer su örnekleri ise I. sınıf sular içerisinde yer almaktadır.

130 105 Suların Ni içerikleri ise ile ppm değerleri arasında bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Ni için I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. 4b ve 11b numaralı örnekler III. sınıf sular, diğer örnekler ise I. sınıf sular kapsamındadır. Ni içeriği yüksek olan bu suların sıcak sular olması dikkat çekicidir. Diğer su örnekleri ise I. ve II. sınıf sular olarak saptanmıştır. Pb ve Cd miktarları ise sırasıyla ppm ve ppm arasında saptanmıştır. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Pb için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.02 ppm, III. sınıf sularda 0.05 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.05 ppm olarak belirtilmiştir. Bu kriter değerlere göre, 6b, 17b, 24b, 26b, 34b, 41b ve 43b no lu örneklerin III. sınıf sulara dahil olduğu görülmektedir.27b no lu örnek ise IV. sınıf sular içerisinde yer almaktadır. Diğer su örnekleri ise I. sınıf sular kapsamında yer alır. Kıta içi su kaynakları kalite kriterlerine göre Cd için ise I. sınıf sularda ppm, II. sınıf sularda ppm, III. sınıf sularda 0.01 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.01 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre 2b, 3b, 4b, 5b, 8b, 9b, 10b, 11b, 21b ve 42b no lu örnekler IV. sınıf sular içerisinde yer almaktadır. 1b, 3b ve 45b no lu örnekler III. sınıf sular, diğer su örnekleri ise I. ve II. sınıf sular olarak belirlenmiştir Temmuz-Ağustos(y) dönemine ait ağır metal ve iz element analiz sonuçları 2008 Temmuz-Ağustos (y) dönemine ait sulara bakıldığı zaman, Fe içerikleri minimum ppm maksimum ppm arasında değişmiştir. Kıta içi su kaynaklarının su sınıflamasında Fe için I. sınıf sularda 0.3 ppm, II. sınıf sularda 1 ppm, III. sınıf sularda 5 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 5 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, 26y no lu su örneği IV. sınıf, 1y, 3y, 4y, 5y, 6y, 8y, 9y, 12y, 17y, 21y, 24y, 27y ve 45y no lu örnekler III. sınıf 2y, 10y, 11y ve 32y no lu sular II. sınıf, diğerleri ise I. sınıf sulardır. Diğer ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge de verilmiştir.

131 106 Çizelge Temmuz-Ağustos (y) dönem alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Lab. No Alındığı Yer Fe ppm Zn ppm Cu ppm Mn ppm Cr ppm Co ppm Ni ppm Pb ppm Cd ppm 1y Alangüllü Termal Tesis Kaynağı y Alangüllü Termal Tesis-Roma Hamamı Kaynağı y Alangüllü Termal Tesis Kaynağın Boşaldığı Dere Yatağı y Alangüllü Termal Tesis Kollektör Çıkışı y Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Dere Yatağı y Bozköy Termal Sularının Boşalım Gösterdiği Yan Dere Yatağı y Alangüllü-Bozköy-Çamköy Yol Kavşağındaki Termal Kaynak y Çamköy-Bozköy Yol Ayrımı Dere Yatağı iz y Çamur Ilıcası Mevkii Aşağı Termal Kaynağı y Çamur Ilıcası Mevkii Yukarı Termal Kaynağı y Göçenli Tepesi Mevkiisi Hıdırbeyli Deresi Köprü Altı y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz y Hıdırbeyli Sulama Barajı Suyu iz y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz y Termal Kaynak Etkisi Altındaki Hıdırbeyli Deresi iz y Çarıklar-Meşeli Köyü Deresi ÖRNEK ALINAMAMIŞTIR 31y Alangüllü MTA Kuyusu ÖRNEK ALINAMAMIŞTIR 32y Alangüllü Termal Tesi.Sulama Suyu iz

132 107 Çizelge in devamı Lab. No Alındığı Yer Fe ppm Zn ppm Cu ppm Mn ppm Cr ppm Co ppm Ni ppm Pb ppm Cd ppm 34y Baraj Çıkışı Sulama Kanalı iz y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz y Baraj Suyu İle Sulanan Hıdırbeyli Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu iz y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu y Baraj Suyu İle Sulanan Alangüllü Köyü Tarım Arazileri Sulama Suyu

133 108 Çizelgede belirtilen suların Zn değerleri ise ile 0.45 ppm arasında bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının su sınıflamasında Zn için I. sınıf sularda 0.2 ppm, II. sınıf sularda 0.5 ppm, III. sınıf sularda 2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 2 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, 21y ve 24y no lu örnekler II. sınıf, diğer su örnekleri ise I. sınıf sular kapsamında bulunmaktadır. Alangüllü Yan Havzasından alınan dönem sularının, Cu içerikleri ise ppm arasında değişmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Cu için I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere dikkate alındığında 8y no lu su örneği IV. sınıf, 1y, 3y, 4y, 5y, 6y, 9y, 12y, 17y, 21y, 24y, 26y no lu sular III. sınıf, diğer su örnekleri ise I. ve II. sınıf sular içerisinde yer almaktadır. Mn ve Cr sonuçları incelendiğinde sırasıyla ppm ve ppm olarak bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Mn için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 3 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 3 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, 2y, 3y, 4y, 6y, 8y, 10y, 12y, 24y, 26y ve 44y no lu örnekler III. sınıf sular kapsamına girmektedir. Diğer su örneklerinin ise I. ve II sınıf sular kapsamına girdiği belirlenmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Cr için ise I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. 21y, 41y, 43y, 44y ve 45y no lu örnekler III. sınıf sular içersinde yer almaktadır. Diğer su örneklerin I. sınıf sular içinde bulunduğu saptanmıştır. Sulardaki Co konsantrasyonu ile 0.20 ppm arasında belirlenmiştir. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Co için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.02 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre 2y, 4y, 8y, 10y ve 11y no lu örneklerin III. sınıf, diğer örneklerin ise I. sınıf olduğu saptanmıştır. Suların Ni içerikleri ise ile 0.31 ppm değerleri arasında bulunmuştur. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Ni için I. sınıf sularda 0.02 ppm, II. sınıf sularda 0.05 ppm, III. sınıf sularda 0.2 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.2 ppm olarak belirtilmiştir. 8y, 10y, 11y no lu örnekler III. sınıf sular içersinde bulunmaktadır.

134 109 Pb ve Cd miktarları ise sırasıyla ppm ve ppm arasında saptanmıştır. Kıta içi su kaynaklarının kalite kriterlerine göre Pb için I. sınıf sularda 0.01 ppm, II. sınıf sularda 0.02 ppm, III. sınıf sularda 0.05 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.05 ppm olarak belirtilmiştir. Bu kriter değerlere göre 3y, 5y, 6y, 12y, 21y, 41y, 44y ve 45y no lu örneklerin IV. sınıf sulara dahil olduğu görülmektedir. Diğer su örnekleri ise I. sınıf sular kapsamında yer alır. Kıta içi su kaynakları kalite kriterlerine göre Cd için ise I. sınıf sularda ppm, II. sınıf sularda ppm, III. sınıf sularda 0.01 ppm ve IV. sınıf sularda ise > 0.01 ppm olarak belirtilmiştir. Bu değerlere göre, 1y,2y, 3y, 4y, 5y, 8y, 9y, 10y, 11y, 21y, 44y ve 45y no lu örnekler IV. sınıf sular içerisinde yer almaktadır. 6.3 Uzaktan Algılama Tekniği Ve CBS Kullanılarak Toprak ve Su Örneklerine Ait Analiz Sonuçlarının Veri Analizleri Jeotermal kaynakların, içerdiği zararlı maddeler yanında, kimyasal özelliklerinin etkisi ile su kaynaklarına ve tarım topraklarına bulaşma dereceleri ve alansal dağılımları uzaktan algılama tekniği ve coğrafi bilgi sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Alangüllü yan havzasından alınan toprak ve jeotermal kaynak suyu örneklerinde fiziksel ve kimyasal analizler ile bazı ağır metal ve iz element analizleri yapılmıştır. Elde edilen laboratuar analiz verileri ile jeotermal suların etkisi altında bulunan arazilerde, uzaktan algılama tekniği ve coğrafi bilgi sistemi kullanılarak çevreye verdiği zarar ile birlikte tehlike oluşturabilecek alanlar belirlenmiştir. Yapılan araştırma ile jeotermal kaynakların, zararlı etkisinden dolayı çevreye dolayısıyla canlı yaşamına olumsuz etkilerini belirlemek ve bu etkileri önlemeye yardımcı verileri ortaya koymaya çalışılmıştır. Bu amaçla toprak ve su örneklerinin alındığı noktalara ait laboratuar analiz verilerinin, veri tabanına aktarılması, bu verilerin katman mantığı çerçevesinde sorgulamalarının yapılması ile jeotermal kaynakların çevreye verdiği olumsuz etki güncel olarak belirlenmesinde uydu görüntüleri ve coğrafi bilgi sistemi kullanılmıştır Uzaktan algılama tekniği kullanılarak veri toplanması Araziye ait verilerin toplanmasında uydu görüntülerinden yararlanılmıştır. Bu amaçla yöreye ait ASTER ve Quickbird uydu görüntüleri, ölçekli topoğrafik haritalar, 1/5.000 ölçekli kadastral haritalar, Intergraph Image Analyst ve PCI Geomatics uydu görüntüsü işleme yazılımları kullanılmıştır.

135 110 Ekran sayısallaştırması (screen digitize) yöntemi kullanılarak 1/25000 ölçekli topoğrafik haritalardan çeşitli öğeler (yol, yerleşim, baraj vb) belirlenerek bir CBS yazılımı olan Intergraph GeoMedia 5.0 yardımıyla sayısallaştırılarak koordinatlı bir şekilde bilgisayar ortamına aktarılmış ve çalışma alanı için 1/ ölçekli sayısal bir altlık harita oluşturulmuştur. Daha sonraki aşamada oluşturulan koordinatlı sayısal altlık harita ile uydu görüntüsü çakıştırılarak üzerinde örnekleme yerleri gösterilmiştir(şekil 6.10).

136 Şekil Topografik harita üzerinde yol, yerleşim, baraj vb. öğelerin belirlenmesi ve örnekleme yerlerinin uydu görüntüsünde gösterilmesi 111

137 Coğrafi bilgi sistemi kullanılarak veri tabanı oluşturulması Coğrafi bilgi sistemi (CBS); coğrafi konuma dayalı gözlemlerle elde edilen, grafik veya grafik olmayan bilgilerin toplanması, saklanması, işlenmesi ve kullanıcıya sunulması gibi işlevleri bir bütünlük içerisinde gerçekleştiren bir bilgi sistemidir. Bu bilgi sisteminin en temel öğesi veritabanı kavramıdır. Veri tabanında depolanmış veriler jeotermal kaynaklar ve bunların etkisi altında bulunan topraklara ait laboratuar analiz değerleri veri tabanında depolanmıştır. Intergraph GeoMedia 5.0 yazılımı kullanılarak bir veritabanı oluşturulmuştur. Bu veri tabanında toprak ve su örneklerine ait laboratuar analiz verilerinin her biri öznitelik bilgisi olarak aktarılmıştır(şekil 6.11., 6.12). Arazi kullanım türleri incelendiğinde araştırma alanının da yüksek tarımsal potansiyele sahip arazilerin olduğu görülmektedir. Ülkemiz ve bölge için ekonomik değeri yüksek olan zeytin ve incir gibi tarımsal ürünlerin üretiminin yapıldığı araziler, araştırma alanı içeriğinde yaklaşık %64-79 gibi yüksek bir alansal dağılıma sahiptir(çizelge 6.19). Verim seviyesi yüksek olan bu arazilerde üretilebilecek ekonomik girdisi yüksek tarımsal ürünlerin üretiminin, jeotermal kaynak sularının zararlı etkilerinden dolayı olumsuz olarak etkilenmesi gerek bölge gerekse de ülkemiz için büyük bir kayıp olacaktır(resim 6.5., 6.6). Çizelge Jeotermal suların etkisi altında bulunan arazilerin kullanım şekli ve özellikleri Arazi Kullanım Şekli m 2 km 2 (%) Çıplak Arazi 292, İncir+Zeytin 10,692, Irmak Yatağı 366, Maki 4,210, Maki+Orman 756, Maki+Otsu Bitki 1,440, Narenciye 54, Su Yüzeyi 590, Ekili Tarım Arazisi 3,263, Yerleşim 3,526, Zeytin 15,984, Toplam 41,178,

138 113 Resim 6.5. Araştırma alanında sık rastlanan zeytin ağaçları Resim 6.6. Araştırma alanında tarımı yapılan, ekonomik değeri yüksek incir ağaçları

139 Şekil Su örneklerine ait analiz verilerinin öznitelik bilgilerinin oluşturulan veri tabanına aktarılması 114

140 Şekil Toprak örneklerine ait analiz verilerinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması 115

141 Veri Analizleri ve Değerlendirme Arazi çalışmaları ve uydu görüntüleri kullanılarak araştırma alanında yer alan jeotermal kaynaklar ve bunların etkiledikleri çay, dere, sulama kanalı gibi su kaynakları yanında tarım arazileri belirlenmiştir. Jeotermal kaynakların direkt veya dolaylı olarak etkilediği su kaynakları ve topraklarda örneklemeler yapılmıştır. Örnekleme yaz dönemi (Temmuz-Ağustos) ve bahar dönemi (Mart- Nisan) aylarında olmak üzere 2008 yılı içerisinde iki dönem şeklinde yapılmıştır. İki ayrı dönemde örnekleme yapılması ile jeotermal kaynakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin mevsimsel değişimleri ortaya çıkarılmıştır. Analiz sonuçları örnekleme noktaları temel alınarak sayısal altlıkta yerleri işaretlenmiştir. Elde edilen veriler, toprak ve su analiz sonuçları, ilişkili olduğu poligonlara öznitelik bilgisi olarak veri tabanına girilmiştir. Örnekleme, jeotermal kaynaklardan belli uzaklıklar ve jeomorfolojik yapılanmalar göz önüne alınarak yapılmıştır. Elde edilen bu analiz verilerine göre sorgulamalar jeotermal sularla sulama yapılan alanlarda bulunan topraklardaki zararlı şeklini ve birikim düzeyleri de saptanmıştır. Toprak haritaları, uydu görüntüleri ve analiz verileri kullanılarak Jeotermal kaynakların etki derecelerine göre çalışma alanı arazilerinin tematik zarar etki haritaları oluşturulmuştur. Etki haritalarının oluşturulmasında proje süresince jeotermal kaynak sularının etkisi altında olan alanlardan alınan toprak ve su örneklerine ait analiz sonuçlarından yararlanılmıştır. Her bir örneğe ait elde edilen noktasal laboratuar analiz verilerini alansal veriye dönüştürmek için jeoistatistik yöntemi ve ArcGIS 9.3 CBS yazılımının Geostatistical Analyst modülü kullanılarak tematik etki haritası oluşturulmuştur. Her bir katman için tema analizi yapılarak tek başına bor elementi dağılımı ya da toprak tuzluluk dağılımı olarak birden fazla öznitelik bilgisi birlikte tanımlanarak sorgulama yapılmıştır. Yapılan sorgulamalar sonucunda elde edilen bilgiler Çizelge 6.20 ve Çizelge 6.21 de verilen sınır değerlerine göre değerlendirilmiştir.

142 117 Çizelge Toprak için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi ph Bor (ppm) Cr (ppm) Sınır Değerleri Değerlendirme Sınır Değerleri Değerlendirme 6,66-7,3 Nötr 0,06-0,3 Çok Hafif Tuzluluk 7,3-7,8 Hafif Alkali Tuz 0,3-0,35 Hafif Tuzluluk 7,8-8,4 Orta Alkali (%) 0,35-0,65 Orta Tuzluluk 8,4-9,48 Kuvvetli Alkali 0,65-1,575 Kuvvetli Tuzluluk 1,12-1,5 Normal Düşük 1,5-3 Yüksek Orta Na 3-3,75 Çok Yüksek Yüksek (ppm) 3,75-5,0 Toksik ,25 Çok Yüksek 5, Çok Toksik 17,35-50 Orta 20,96-50 Orta Ni Yüksek (ppm) Yüksek ,27 Çok Yüksek ,3 Çok Yüksek Çizelge Su için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi ESP (%) SAR ph Sınır Değerleri Değerlendirme Sınır Değerleri Değerlendirme 0,72-10 Düşük Yüksek 10,0-20,0 Orta EC Çok Yüksek 20,0-40,0 Yüksek (µmhos/cm) Çok Yüksek 40,0-43,08 Çok Yüksek Çok Yüksek 1,2975-3,0 Düşük 1,25-5 Yüksek 3,0-7,0 Düşük 5,0-7,0 Yüksek 7,0-11,0 Düşük 7,0-10,0 Yüksek 11,0-14,0 Orta 10,0-14 Yüksek Bor 14,0-19,0 Orta (ppm) 14,0-18,0 Yüksek 19,0-23,0 Yüksek 18,0-22,0 Yüksek 23,0-26,0 Yüksek 22,0-28,0 Yüksek 26,0-31,0 Çok Yüksek 28,0-34,0 Yüksek 31,0-52,17 Çok Yüksek 34,0-40,3 Yüksek 6,02-6,50853 Hafif Asit 1,0325-5,0 Düşük 6, ,3 Nötr Cl 5,0-10,0 Orta 7,3-7,8 Hafif Alkali (me/lt) 10,0-15,0 Yüksek 7,8-8,4 Orta Alkali 15,0-82,2 Yüksek 8,48,77 Kuvvetli Alkali

143 118 Girilen öznitelik bilgileri ile jeotermal kaynakların etkisi altında olan tarım arazileri için yapılan sorgulama sonucu, toprak ph sının alansal dağılımını ve çevreye olan etki düzeyi belirlenmiştir(şekil 6.13). Yapılan değerlendirme neticesinde termal kaynaklara yakın olan arazilerde toprak ph sı sınır değerleri (kuvvetli alkali) arasında değiştiği görülmektedir. Bu alkaliliğin en önemli sebebi, jeotermal suların içermiş olduğu yüksek Na konsantrasyonudur. Toprak tepkimesinin normal aralığı iken bunların altında veya üzerinde olan değerler toprağa ve yetiştirilen ürüne zarar verebilmektedir. Örneğin, azot, fosfor ve potasyumun bitkiler tarafından alımı açısından en uygun ph değerleri arasıdır. Fosfor; 6.0 dan düşük ph değerlerinde Al ve Fe ile 7.5 ten büyük ph değerlerinde ise Ca ile bağlanır. Bu nedenle bitkiler tarafından alınması zorlaşır. 5.0 dan küçük değerlerde ise Al ve Mn bitkiler için toksik etki yapmaktadır. Topraklar için yapılan bir diğer sorgulama ise, termal kaynakların sulama suyu olarak kullanılması sonucu topraktaki yüksek tuz konsantrasyonudur. Sonuç olarak termal kaynaklara yakın olan arazilerde tuz konsantrasyonu oldukça fazladır(şekil 6.13). %0.65 ten daha fazla bir dağılım gösteren araziler kuvvetli tuzlu sınıfında değerlendirilmiştir. Toprakta yoğun tuz konsantrasyonunun nedenlerinden biri, yaz aylarındaki yüksek sıcaklıktan kaynaklanan toprak yüzeyindeki buharlaşma, bir diğer ise termal kaynakların bulaştığı dere ve yan derelerden yapılan sulamadır. Araştırmanın yapıldığı an itibariyle bu tuz birikimi tarımsal bitki üretimini engelleyecek düzeyde değildir. Ancak yüksek suda çözünebilir tuz içeriğine sahip olan bu sularla önlem alınmadan sulama işlemine devam edilirse, topraklarda tuz birikimi ve çoraklaşmanın meydana geleceği açıktır. Jeotermal kaynakların yoğun olarak bulaştığı dere ve yan derelerden yapılan tarımsal amaçlı sulama sonucunda, jeotermal suların verdiği bor zararı geniş bir alana yayılmaktadır(şekil 6.14). Özellikle termal kaynakların çevresindeki tarım arazilerinde bor konsantrasyonu toksite sınırı olan ve ancak bor toksitesine dayanıklı bitkilerin yetişebileceği 3 ppm sınırının oldukça üstünde olduğu belirlenmiştir. Jeotermal kaynakların bulaştığı sular ile devam edilen sulama sonucunda topraklarda geri dönüşü olmayacak şekilde bor kirliliği meydana gelecektir. Yoğun suda çözünebilir tuz ve yüksek ph içeren jeotermal kaynaklar, etkiledikleri topraklarda Na + iyonunun yoğunluğundan dolayı toprak yapısı

144 119 üzerine stürüktür oluşumunu engelleyici etkide bulunurlar. Termal kaynakların etkisini daha şiddetli gösterdiği tarım arazilerinde Na + konsantrasyonu 460 ppm den fazla olarak belirlenmiştir(şekil 6.14). Na + iyonlarının yoğunluğunun fazla olması sonucunda, toprakların hava tutma kapasitelerini olumsuz etkilemekte ve toprak stürüktürünü bozarak teksel hale gelmektedir. Ülkemizde tarım topraklarının ağır metal kirliliğini belirlemek üzere yapılan çalışmalarda ise Ni kirliliğinin izin verilebilir sınır değeri olarak 50 ppm kabul edilmiştir. Araştırma alanından alınan toprak örneklerinin Ni içerikleri ppm değerleri arasında bulunmuştur. Nikel kirliliğinin sınır değeri olarak 50 ppm dikkate alındığında, araştırma bölgesindeki toprakların Ni içerikleri genellikle bu sınırın oldukça üzerindedir(şekil 6.15). Jeotermal kaynakların etkisi altındaki suların, sulama amacıyla kullanımı sonucu toprakta Ni konsantrasyonu artış gösterecektir. Yurt dışında olduğu gibi ülkemizde de kimi araştırıcılar tarafından toprakların toplam Cr içeriklerinin belirlenmesinde 100 mg/kg sınır değeri olarak kabul edilmektedir. Araştırma alanından alınan toprak örneklerinde yapılan analizler sonucu, toplam Cr içerikleri 100 ppm dikkate alındığında, bu sınırın altında olduğu belirlenmiştir. Fakat termal kaynaklara yakın olan arazilerden alınan örneklerde Cr konsatrasyonu oldukça yüksek çıkmıştır(şekil 6.15). Bu yüzden termal kaynakların bulaştığı sular ile yapılacak sulama ilerde topraklarda Cr toksitesine neden olacaktır.

145 Şekil Çalışma alanı topraklarına ait ph ve tuzluluk sınıflarının dağılım haritası 120

146 Şekil Çalışma alanı topraklarına ait bor ve sodyum elementi sınıflarının dağılım haritası 121

147 Şekil Çalışma alanı topraklarına ait nikel ve krom elementi sınıflarının dağılım haritası 122

148 123 Alının su örneklerinde ise yapılan sorgulama sonucu, termal kaynakların çevresinde bulunan, jeotermal suların bulaştığı su kaynaklarında ph sınır değerleri genel olarak arasında ve bazik karakterli olduğu belirlenmiştir. Bazı örneklerde ph değerlerinin 5.95 ile 6.52 (asidik) arasında değer göstermesi bu suların asidik özellik gösteren jeotermal sularla karışmış olmasından kaynaklanmaktadır. Termal suların bünyesinde yüksek konsantrasyonda Na + iyonunun bulunması dolayısıyla sulama sularının alkalilik özelliği artmakta ve bu sularla sulanan tarım arazilerinde alkaliliğe neden olmaktadır(şekil 6.16). Araştırma alanında bulunan ve termal kaynaklar tarafından olumsuz etkilenen su kaynaklarından alınan örneklerde EC değerleri normal değerlerden oldukça yüksek çıkmıştır(şekil 6.16). Yaz aylarında EC değerleri artarken bahar döneminde tuz içeriği olmayan yağmur sularının etkisi ile azalmaktadır. EC, önemli bir sulama suyu kalitesi kriteri olması açısından önemlidir. Termal kaynaklar ve bunların bulaştığı sularda yapılan bor elementi tayini sonucunda normal sınırların çok üzerinde değerler elde edilmiştir. Özellikle termal kaynakların yakın çevresinde bulunan su kaynaklarındaki konsantrasyonu ppm arasında değişiklik göstermektedir(şekil 6.17). Sulama sularında ppm düzeyindeki Bor un ideal bor konsantrasyonudur, 3ppm sınır ise dayanıklı bitkiler için sorun olmayan fakat istenmeyen bir değerdir. Bor konsantrasyonu, yağışın fazla olduğu bahar döneminde yağmur sularının su kaynaklarına karışarak bor konsantrasyonunu azaltmaktadır. Araştırma alanında termal kaynakların yoğun olarak bulaşmış olduğu su örneklerinde yapılan analiz sonucunda, geniş sulama sistemi aracılığı ile Cl - konsantrasyonunun uzak bölgelerdeki tarım arazilerine kadar taşındığını görmekteyiz(şekil 6.17). Araştırma alanının büyük bir kısmında 15 ppm den fazla Cl - konsantrasyonuna rastlanmıştır. Termal kaynakların bulunduğu alanda yapılan sorgulama sonucunda genel olarak SAR oranları 26 ile 31 arasında değişim göstermektedir(şekil 6.18). Yüksek SAR değerinden dolayı çoğu örnek C4S4 sınıfında yer almaktadır. Bu sınıfta bulunan sular sulama suyu olarak kullanılamaz.

149 Şekil Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait ph ve EC dağılımı 124

150 125 Şekil Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait bor ve klor elementlerinin dağılımı

151 Şekil Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait SAR ve ESP dağılımı 126