GtRÎŞ nüfustaki artışa, çarpık kentleşmeye, Çevre kirliliği; hızlı sanayileşmeye, yetersiz alp yapıya ve sanayi kuruluşlarının

Transkript

1 EKOLOJİ ı ı Münir ÖZTÜRK, Mehmet PÎRDAL, S. AKGÜL (Kulak) E.Ü.Fen Fak., Biyoloji Bölümü H.H. MERT Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi ÖZET Bu makalede basit olarak atık adı altında gruplandırılan atıksu ve çamurları kullanmaya yönelik alternatifler özetlenmiştir, îzmir örneğinde olduğu gibi, hızlı bir sanayileşme ve kentleşmenin olduğu yerlerde bu konu daha büyük önem taşır. Kanımızca bu oluşumun ana nedeni büyük bir nüfus patlaması ile birlikte, bölgenin iklimsel ve coğrafi şartlarıdır. Bugün için atık üretimi yönünden karşılaştığımız problemlerin, yakın gelecekte daha büyük çapta karşımıza çıkacağı açıktır. Hem atık sular ve hem de çamur, Japonya ve Almanya'da bitki yetiştirmede yaygın şekilde kullanılmaktadır. Çünkü bunların toprak özelliklerini iyileştirerek erozyonu önlediği, gübreleme yoluyla bitkilerin verimliliğinde bir artışa neden olduğu bildirilmektedir. Bununla birlikte uygulama ancak bazı ön işlemlerden sonra yapılmalıdır. Bu uygulamada en önemli problem bir yandan ağır metallerin mevcudiyeti, öte yandan patojenik mikropların bulunuşudur. Atıklardaki kirlenmenin kaynağının belirlenmesi atıktaki (koliformlstreptococcus) oranının tespitiyle yapılabilir. Eğer bu oran 0.7'nin altında ise kirlenme insan kaynaklı değildir. Eğer oran arasında değişiyorsa kirlenmenin kaynağını evsel atıklar ile insan ve hayvan dışkıları oluşturur. Atıktaki patojenik mikroplar klorlama ve pastörizasyon yoluyla kolayca uzaklaştıralabilir. Bununla birlikte uygulamada bu konuya çok dikkat edilmesi gerekir. Çünkü toprakta klor ve nitrat yoğunluğu artabilir. Bu uygulamada esas kural atık sular ve çamurun, özellikle evsel kaynaklı olanların, gerekli ön işlemlerden sonra kullanılması ve sınai bitkilerle ormanlık alanlar ve parklarda değerlendirilmesidir. Bu atıklar verimsiz alanların ıslahında da kullanılabilir. GtRÎŞ nüfustaki artışa, çarpık kentleşmeye, Çevre kirliliği; hızlı sanayileşmeye, yetersiz alp yapıya ve sanayi kuruluşlarının

2 Çevre Dergisi çoğunda arıtım tesislerinin olmayışına bağlı olarak oluşmaktadır. Bu kirlilik şehir ve sanayi atıklarının toplanıp değerlendirilmesi; ya da değişik şekillerde işlenmesi gibi nedenlerle insan sağlığını her geçen gün daha fazla biçimde ve olumsuz yönde etkilemektedir. Bu durum aynı zamanda yerel kuruluşlar ile kamu kuruluşlarını en fazla uğraştıran konulardan biri haline gelmiştir. Kirlenmeye genel olarak çevreye gelişigüzel dökülen katı atıklar ile nehir ve akarsulara arıtılmadan bırakılan atıksular neden olmakta ve bunlar havayı, suyu, toprağı kirleterek insan, hayvan ve bitki sağlığına zarar vermektedir. Bunun yanısıra çirkin bir görüntü de oluşturmaktadır. Bu nedenle gelecek nesle daha temiz bir ortam bırakmak için tüm dünyada bunlar, arıtılarak çevreye verilmektedir. 1. ATIKLARIN ARITILMASI Atıklar, yakın geçmişimize kadar sanayileşmiş ve gelişmekte olan ülkelerde değerlendirilmeden boşa akıp gitmekte idi. Ancak son zamanlarda atıkların değerlendirilmesi için yapılan çalışmalarla dikkatler bu konuda yoğunlaştı. Özellikle 1970 yılından sonra Avrupa ülkelerinin çoğu kanalizasyon atıklarını bir arıtım merkezinde toplayıp bunları mekanik ve biyolojik arıtmadan geçirerek çamurunu gübre olarak, arıtılmış suyunu ise sulama amacı ile kullanmaktadırlar. Bu uygulamalardan sonra bu ülkelerde arıtım tesislerinin kurulması yaygınlaşmıştır. Bu işlemleri yaparken çevre sağlığına zarar vermemeye de özen göstermektedirler. Daha sonraki yıllarda atıklar, çıkış yerlerine göre farklı alanlarda toplanarak mekanik, kimyasal ve biyolojik arıtmadan geçirilmişlerdir. Burada kanalizasyon atıkları ile sanayi atıklarının arıtılması birbirinden ayrılmıştır. A- SANAYİ ATIKSULARININ ARITILMASI Sanayi atıksulan kimyasal olarak arıtıldıktan sonra belirli ölçülerde kanalizasyon atıksularına karıştırılırlar. Bu işlem yerleşim alanlarının çevresinde bulunan ve tarlalık alanlara yakın olan sanayi kuruluşları için de geçerlidir. Ayrıca mevsimlik olarak çalışan bazı sanayi kuruluşlarında da uygulanabilir. Meselâ; gıda sanayiinde, süt ve süt ürünlerinin üretiminde ve konserve sanayiinde olduğu gibi. Konu gelecekte daha da büyük ilgi kazanacaktır. Çünkü aşırı fiyat artışları nedeniyle atıksulan arıtmanın bedelinin yüksek olması, bunları ancak temizledikten sonra deşarj etmeyi zorlayıcı yasaların konulması en başta sayılabilir. Meselâ Almanya, İsviçre ve Hollanda'da arıtılmış çamurun tarımda kullanımını kontrol eden bir yasa 1983 yılından beri yürürlüktedir. Bu yasaya göre Almanya' da 3 yılda bir 5000 kg.ha" l kuru madde tarım alanlarında uygulanmak zorundadır. B- EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASI Evsel atıksulann birçok ön işlemden geçirildikten sonra tarım alanlarında kullanılması birkaç yıldan beri geniş çapta gerçekleştirilmektedir. Eğer atıksular ön işlem yapılmadan kullanılacak olursa,toprak boşluklarının kapanması sözkonusudur. Bunun yanısıra ön işlemle, atıksuyun içinde bulunan patojenik organizmaların sayısı da azaltılabilir. Sulanacak alanlar ve insanlarla olan temas gözönüne alındığında, bazen tamamen dezenfekte

3 EKOLOJİ edilmiş ve süzülmüş atıksu kullanmak gerekmektedir. Hem evsel, hem de endüstriyel atıksularda, eğer atıksu miktan az ise bunu oluşturan kuruluşlar aerobik ve anaerobik ön işlem havuzlan kullanarak patojenleri ve diğer zararlı organizmaları büyük ölçüde azaltabilirler. Böylece bu sular tahılların sulanmasında kullanılabilir. Eğer nehirlere veya diğer kanallara organik ve yüzen katı maddelerce zengin atıksular bırakılırsa, bu alanlarda ötrofikasyon oluşacaktır. Yani yoğun bir yosun ve yabancı ot gelişimi olacaktır. Ancak yukarıda sözü edilen ön işlem havuzlan kullanılırsa yosun ve yabancı ot gelişimi durdurulabilir. 2. ARITILMIŞ ATIKSUYUN KULLANIM ALANLARI Atıksular tanm alanlarının sulanmasına katkıda bulunurlar. Arıtılmış atıksular ya normal sulama suyu ile karıştırılıp besince zengin bir su sağlamak için, ya da kurak alanların su ihtiyacını karşılamak amacıyla kullanılırlar. Birçok ülkede bu amaç için ana atıksu kullanılır. Bazı ülkeler havuzlarda dinlendirildikten sonra çıkan atıksuyu değerlendirmektedir. Bazı ülkeler ise evsel atıksulan doğrudan doğruya golf alanlannı, özel ve tüzel parkları, mezarlıkları, insanlar ve hayvanlar tarafından dolaylı olarak tüketilmek üzere ekilen alanlan sulamada kullanmaktadır. Gerek arıtılmış çamur, gerekse arıtılmış suların, taze olarak tüketilen bitkilere uygulanması önerilmemektedir. Daha çok spor amacı ile kullanılan alanlarda kullanılması tavsiye edilmektedir. Uygulama yapılacak alan seçimi için aşağıdaki konuların araştırılması gerekir: 1. Hangi bitki grubuna uygulanacaktır? 2. Hangi çeşit toprağa uygulanacaktır? 3. Uygulanacak alanın jeohidrolojik özellikleri nelerdir? 4. Toprağa uygulanacak atıksu için hangi yöntem kullanılacaktır? 5. Bitkilerin ihtiyacı nedir? 6. Toplum sağlığı açısından ihtiyaçlar nelerdir? 7. Optimum kullanım durumu ne olabilir? Özellikle bu sulann insan sağlığına zarar vermeyecek şekilde uygulanması birinci derecede önemlidir. Bu nedenle uygulamadan önce aşağıdaki konulann da incelenmesi gerekir: 1. Uygulandığı alanın topraküstü katmanmdaki mikroorganizma sayısı, 2. Kimyasal tortunun durumu, 3. İyon alış-verişi 4. Biyolojik dönüşüm 5. Uygulandığı alandaki bitkilerin kök sistemlerince biyolojik alınım. 3.ATIKSU UYGULAMASININ BESİN DEĞERİ Konu ile ilgili olarak Amerika' daki Pennsylvania Üniversitesinde evsel atıksular birincil ve ikincil çöktürme işleminden sonra ormanlık alanlar ile tahıl bitkilerine uygulanmıştır. Bu çalışmada atıksudan azot, fosfor ve potasyumun ta-

4 Çevre Dergisi mamı uzaklaştırılmış olmasına rağmen,toprak yüzeyinden 30 cm. derinliğine kadar olan alanlarda kalsiyum,magnezyum, bor ve sodyum yoğunluğunun arttığı tespit edilmiştir. Bu arada iki yıl üstüste atıksu ile sulama yapılan tahıllarda hasat sonrası yıllık ortalama verim incelendiğinde bir artış olduğu gözlenmiştir. Artışın mısır danelerinde % arasında, mısırın yeşil kısmında %5-130 arasında baklagillerde ise kontrole oranla % arasında olduğu ve hasat edilen üründe azot ve fosforun daha fazla olduğu bulunmuştur. Kontrol bitkilerine ise yılda hektar başına 90 kg. ticari gübre verilmiştir. Atıksulann uygulandığı alanlardaki gübreleme değerinin yılda hektar başına 2200 kg.' a eşdeğer olduğu hesaplanmıştır. Sulama sonunda ormancılıktaki ortalama yıllık gelişim %80' den 180' e yükselmiş ve ağaçların azot çekme yeteneği %40' tan 180' e, fosfor %120' den 123' e, potasyum %122' den 130' a çıkmıştır. Ayrıca odun liflerinin şekillerinde de atıksu uygulamasından sonra bir düzgünleşme gözlenmiştir. 4. ATIKSU UYGULAMASININ OLUMSUZ ETKİLERİ Atıksu uygulaması sonunda ormanlarda hektar başına oluşan tomurcuk sayısında giderek bir azalma gözlenmiştir. Çünkü ormanaltı bitki örtüsünde, organik madde parçalanmasının artışı nedeniyle bir azalma olmuş ve zamanla ağaçlardaki ölüm oranı da % 20'ye yükselmiştir. Atıksu uygulaması ile yeraltı suyundaki klor ve nitrat yoğunluklarında artma olmuş ve bu durum deneme kuyularında ortaya, çıkmıştır. Buna bağlı olarak toksik madde birikimi de artmaktadır. Öte yandan atıksuya, sanayi bölgesinden gelen su eklenmezse ve sadece evsel nitelikli atıksu kullanılırsa, ağır metal birikimi fazla olmamaktadır. Bu nedenle atıksular arıtıldıktan sonra zirai amaçla kullanılmadan önce azot, fosfor, potasyum gibi ana besin elementleri ile kurşun, krom, kadmiyum, civa, nikel gibi ağır metal analizlerinin yapılması gerekir. Bazı araştırıcılar tarım alanlarının sulanmasında kullanılacak atıksularm durultma havuzlarında güneş ışınlarına maruz bırakılmasını ve 20 mg klor/lt olacak şekilde klorlanmasını önermektedir. Bazı araştırıcılar ise 0,2 mikron kalınlığındaki bir çeper filtresinin kadmiyum, krom, bakır, civa, çinko ile demiri absorbe halde tuttuğunu ve iki kez filtre edildiğinde tüm elementleri tuttuğunu belirtmişlerdir. Çamur, bu halde, ağır metallerle birlikte toprağa uygulanırsa, insanın da dahil olduğu gıda zincirine girme ihtimali büyüktür. Bu gibi durumlarda toprağın ph'sı 6,5'den büyük ve içindeki ağır metal oranı düşük olmalıdır. Bu nedenle endüstriyel bitkiler ve lif bitkileri için uygulanması önerilir. İsveç'te yürürlükte olan yasalar gereği nüfusu 2000'den fazla olan yerlerin çamur uygulaması için atık çamurlarını kompostlaması ve dehidrasyondan (suyunun uzaklaştırılması) geçirmesi gerekmektedir. Bunun için çamur önce kireçte çökelmeye maruz bırakılır, daha sonra kurutulup basılarak insan sağlığına olabilecek zararı azaltılır. Nüfusu 'den fazla olan yerlerin ise atık çamurlarını mutlaka pastörize etmesi gereklidir. Böylece bunlar, doldurulan alanlara uygulanabilir. Eğer bu çamur tarım alanlarına uygulanacaksa, bu "]Î9]

5 EKOLOJİ durumda yılda hektara kuru madde olarak 5 ton uygulanmalı ve daha sonra 5 yıl ara verilmelidir. SONUÇ VE ÖNERİLER Atıksuyun ve çamurun ziraatte kullanımı konusunda yasalar özel bilgi vermektedir. Yasalarda ayrıca bitki koruma, hidroloji, gübreleme ve çevre sağlığı gibi konular da bulunmaktadır.genellikle % 5-7 kuru madde ve % su içeren arıtılmış çamur/su, uygulandığı yerlerde; a. Toprağın fiziksel yapısını iyileştirmekte, b. Kumlu toprağın su tutma kapasitesini arttırmakta, c. Kuraklığı belli ölçüde azaltmakta, d. Ağır yapılı killi toprakların havalandırılmasını ve geçirgenliğini arttırarak toprak sıkışması ve yoğunluğunu azaltmakta ve böylece bitki kök sisteminin daha derine gitmesini sağlamakta, e. Geçirgenliği artan topraklarda yüzeysel erozyon azalmaktadır. Bitki besin elementlerine dayanılarak önerilen atıksu/çamur uygulama oranlan meralar için m3 /ha/yıl ve tarla tarımı için 2-3 yılda bir m3 /ha'dır. Ancak bu miktarlar iklim şartlarına, toprak çeşidine ve uygulanacak bitki türüne göre değişiklikler gösterebilir. Uzun süreli uygulamalarda toprağa verilen çamur miktarı gittikçe azaltılmalıdır. Ülkemiz topraklan organik madde bakımından fakir ve sürekli erozyona uğramaktadır. Orta Avrupa'da dönüm başına humus miktarı 10 tona kadar çıktığı halde, bu oran ülkemizde 1.5 tonu geçmemektedir (2). Ülkemiz atıklan organik madde bakımından zengin olup, her l tonluk atıktan 600 kg. kompost üretilebileceği ve kalan 400 kg.'ından da geri kazanılan maddeler olabileceği belirtilmektedir (2). Ayrıca kompostlama sırasında mikroorganizma faaliyeti sonucu açığa çıkan ısı nedeniyle, kompost yığını içindeki sıcaklık genellikle C'a kadar çıkmaktadır. Bunun sonucunda atıklardaki hastalık yapan mikroorganizmalar ölmektedir. Buna biyolojik dezenfeksiyon adı verilmektedir (3,4). Böylece katı atıklann sıvı atık duruluna çamuru ile kompostlanması halinde, atıkların çevreyi kirletmesi önlenmiş ve tanm alanlarına gübre sağlanmış olmaktadır. Tarafımızdan yapılan bir ön çalışmada kolza ve arpa bitkilerine uygulanan arıtılmış su ve çamur, gerek bitki büyümesinde ve gerekse arpada başak sayısı ve dane verimliliğinde artışa neden olmuştur. Kolzada ise tohum verimliliğinde, kontrola oranla bir artış oluşturmuştur (5). Ancak optimum değerin üzerinde uygulandığı takdirde özellikle klorofil oranında büyük bir düşüş gözlenmiştir. Sonuç olarak İzmir gibi büyük bir kentin büyük kanal projesi tamamlandığı anda buradan çıkacak çok büyük kapasiteli arıtılmış su ve çamurun ekonomimize katkı sağlaması ve atığın yeniden kazanılması açısından bizim yürüttüğümüz ön araştırmaya benzer daha kapsamlı bir araştırmanın kanal projesinin bitiminden önce gerçekleştirilmesi gerekmektedir. [2ÖJ

6 Çevre Dergisi KAYNAKLAR l.vardar-sukan, F., Çevre Kirliliğine Karşı Doğal Biyolojik Sistemler, Canlılar ve Çevre, Plants and Pollutants in Developed and Developing Countries, International Symposium Held in İzmir- Türkiye, August (1988). 2. Sancar, N., Kentsel Katı Artıklann Organik Gübre Üretimi Yoluyla Değerlendirilmesi, Yaşam, Çevre Koruma, 4-9 Ekim (1980). 3. Glathe, H., Farkasdi, G., Die Biologie deş Abbaus Organıscher Stoffe, in: Kumpf-Maas-Straub (Ed.) Müll und Abfallbeseitigung (M.U.A.), Bd.3, Kennz.5010: 1-2, Erich Schmidt Verlag, Berlin (1964). 4. Knoll, K. H., in Siedlungsabfaellen Vorkommende Krankheitserreger für Mensch, Tier und Pflanze, Krankheitserreger für den Menschen. in : Kumpf-Maas- Straub (Ed.) M.U.A. Bd.3, Kennz. 5112: 1-16, E. Schmidt Verlag, Berlin (1964). 5. Akgül, S., Arıtılmış Kanalizasyon Çamurlarının Bitki Yetiştirilmesinde Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, E.Ü.Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Bornova-İzmir(1991).