BURSA İLİNİN İÇME SUYUNU KARŞILAYAN, DOĞANCI BARAJ SUYUNUN FİZİKSEL ve KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 BURSA İLİNİN İÇME SUYUNU KARŞILAYAN, DOĞANCI BARAJ SUYUNUN FİZİKSEL ve KİMYASAL ÖZELLİKLERİ PHISICAL AND CHEMICAL PROPERITIES OF WATER OF DOGANCI DAM WHICH PROVIDES THE DRINKING WATER OF BURSA CITY AND LOCATED THERE Yard. Doç.Dr. Bülent BÜYÜKKIDAN **, Yard. Doç.Dr. Nurgün BÜYÜKKIDAN **, Salih ÖZER ***, Hüseyin GÖKTAŞ *, Selman KANDER * * Dumlupınar Üniversitesi Fen/Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, IV. Sınıf Öğrencisi 43 Merkez / Kütahya, huseyingoktas_22@hotmail.com, nirolis@hotmail.com ** Dumlupınar Üniversitesi Fen/Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Öğretim Üyesi, 43 Merkez / Kütahya, bbuyukkidan@dumlupinar.edu.tr, nsakarya@dumlupinar.edu.tr *** Dumlupınar Üniversitesi Fen/Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Yüksek Lisan Öğrencisi, 43 Merkez / Kütahya, saloze@hotmail.com ÖZET Doğancı Barajı, Bursa ilinin Osmangazi ilçesinde, Nilüfer Çayı üzerinde, şehre içme suyu temin etmek amacıyla yılları arasında inşa edilmiş bir barajdır. Toprak ve yaya gövde dolgu tipi olan barajın gövde hacmi m³, akarsu yatağından yüksekliği 85 m, maksimum su kotunda göl hacmi 37,8 hm³, normal su kotunda göl alanı 1,55 km² dır. Yılda 125 hm³ içme suyu sağlamaktadır. Bu çalışmada; Doğancı baraj suyunun yılları arasında yapılan fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik analizleri incelenmiştir. Aylık ve haftalık periyotlarla alınan içme suyu havzası örneklerinin ph, sıcaklık, BOİ 5, demir, arsenik, siyanür, nitrit iyonu azotu, amonyum iyonu azotu değerleri bir takım kriterlere uygunluğu araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; ph, sıcaklık, BOİ 5, demir, arsenik, siyanür, nitrit azotu, amonyum, değerlerinin Sağlık Bakanlığı verilerine uyduğu görülmüştür. Sonuç olarak Doğancı barajının içme ve kullanma suyu yönünden kullanılabilirliği irdelenmiştir. Anahtar kelimeler: Bursa, Doğancı barajı, su analizi, WHO, Sağlık Bakanlığı ABSTRACT Doğancı dam was built during years to provide drinking water to the city, located in Osmangazi district of Bursa City, on the Nülüfer Creek. The dam has soil and pedestrian body, its body volume is cm³, its height from river line is 85, m, the lake volume at maximum water quota is 37,8 hm³ and the lake volume at normally water quota is 1,55 km². it provides 125 hm³ drinking water per year. In this study, chemical, physical and bacteriologic analysises of the water of Doğancı Dam are performed during years. By taking the samples of water as weekly and monthly periods ph, heat, BOI 5, iron, arsenic, cyanide, nitrogen of nitride ion, and nitrogen of ammonia ion properities of the water of the dam are established. According to the established results; ph, heat, BOI 5, iron, arsenic, cyanide, nitrogen of nitride, and ammonia values are agreement in those gotten from Health Ministry. Finally, it is established that Doğancı Dam is suitable for drinking and using water. Key Words: Bursa, Doğancı Dam, water analysis, WHO, Health Ministry 1.Giriş Barajlar, eski zamanlardan beri insanlığın su ihtiyacını karşılamak ve tarımsal alanların sulanması amacıyla inşaa edilen su yapılarıdır. Bu açıdan bakıldığında barajlar büyük önem taşımaktadır. Sularda bulunabilecek her türlü madde belirli bir derişimin üzerinde sağlık için zararlıdır.

2 Ancak bunlardan bir kısmı için bu sınır derişimi oldukça yüksektir (örneğin sülfat iyonları için 3 g/m 3 ). Zehirli maddeler ise suda çok küçük derişimlerde bulunmaları halinde bile (örneğin 1, g/m 3 ) insan sağlığına zarar vererek hastalıklara ve hatta ölümlere neden olabilirler. Eser miktarda bile sakıncalı olabilen bu maddeler arasında en önemli grubu ağır metaller olarak adlandırılan arsenik, kurşun gibi metaller oluşturur.[1] 1983 yılında yapımı tamamlanmış olan Doğancı barajı Nilüfer çayı üzerinde kurulmuştur. Bursa İli şehir merkezinin içme, evsel ve endüstriyel su ihtiyacı Doğancı Barajından temin edilmektedir. Barajın drenaj alanı 45 km 2, maksimum depolama hacmi 37,8x1 6 m 3, maksimum depolama alanı 1.58x1 6 km 2 (158 ha) olup günde 125.hm 3 su çekilmektedir.[2] Verilerden anlaşılacağı üzere Doğancı Barajı, Bursa ili içme suyunun büyük bir kısmını karşılamakta olduğu için büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada Bursa Doğancı barajı suları kimyasal ve fiziksel yönüyle değerlendirildi. Bu amaçla periyodik olarak barajın değişik kısımlarından alınan su numunelerinin yapılan analizler standartlarla karşılaştırıldı.[3] Sonuçta baraj sularının fiziksel ve kimyasal parametreler yönüyle standartlara uygunluk sağladığı görüldü. 2. Kullanılan cihazlar İletkenlik: WTW - I 315, ph Metre: WTW - I 315, Bulanıklık: Hach, Dr Lange, Spektrofotometre: DR-2, DR-28, Oksijenmetre: Hach-LBQ(HQ1) 2.1.Sıcaklık Sıcaklık bir katalizör, bir müsekkin, bir hızlandırıcı, bir kısıtlayıcı veya bir öldürücü olarak su ortamındaki biyolojik hayatı etkileyen en önemli parametredir. Sıcaklık, su ortamındaki tabii süreçlerin en önemli düzenleyicisidir. Organizmaların fizyolojik faaliyetleri ve diğer su özelliklerine karşı tavırları sıcaklığın değişmesinden etkilenir. Diğer çevre şartlarının uygun olması ile sıcaklığın artması bakterilerin çoğalma hızını arttırır. Kısaca sıcaklık suyun ph değerlerinin değişmesine, mikroorganizmaların değişmesine ve oksijenin suda erimesinin değişmesine neden olmaktadır.[4] Doğancı Barajı için Şekil-1 de verilen grafikte görüldüğü üzere değerlerde bir dalgalanma söz konusudur. Grafikte görülen değerlerin Sağlık Bakanlığı kriterlerine uyduğu görülmektedir. Şekil-1: Doğancı barajı için sıcaklık değişimi Sıcaklık (Santigrat) Sıcaklık (Santigrat) Sıcaklık (Santigrat) 2.2.pH ph, suyun içerdiği hidrojen iyonlarının eksi logaritmasıdır. Ham suyun ph ının çözünmüş olarak bulunan karbonat ve karbondioksit belirler. Sularda istenen ph değeri kullanım noktasına göre 5,5 8,5 arasında değişir. Sulardaki metal bileşiklerinin derişiminin artması ph ı etkileyen bir etmendir. Doğal suların biyolojik ve kimyasal sistemlerinde önemli bir faktör olan ph ın sucul yaşam için 8,5 ile 9, olması gerekir. Sularda kirlilik etmenleri arttıkça ph seviyelerde artar. Bir suyun hidrojen konsantrasyonu, su için önemlidir.[5] Kasım 25 döneminde ph değeri 8,33 ile en yüksek değere ulaşırken, Temmuz 27 ve Kasım 27 dönemlerinde de 7,58 ile en düşük değerlerde olduğu Şekil-2 den görülmektedir.

3 Şekil 2: Doğancı barajı için ph değişimi ph ph 8,4 8,3 8,2 8,1 8 7,9 7,8 7,7 7,6 7,5 ph 2.3.BOİ 5 BOİ parametresi biyolojik olarak ayrışabilen organik maddelerin toplamını gösteren kollektif bir parametredir. BOİ parametresi; arıtma sistemlerinin tasarımı ve işletilmesi, alıcı ortama atık su deşarj limitlerine uygunluğunun kontrol edilmesi ve biyolojik arıtma sistemlerinin performansının ölçülmesinde kullanılmaktadır.[6] Şekil-3 te görülen bu değerlerin bir düşme eğiliminde olduğu ve ardından belirli bir seviyede kaldığı gözlemlenmiştir. Doğancı Barajı için en yüksek değer yine Şekil-3 ten de görüldüğü üzere Nisan 25 döneminde ölçülmüştür. En düşük değer ise Temmuz 26 ve Temmuz 27 dönemlerinde ölçülmüştür. Bu değerler Sağlık Bakanlığı limit değerlerinin altındadır. Şekil-3: Doğancı barajı için BOİ 5 değişimi BOİ5 (mg/l) BOİ5 (mg/l) 2,5 2 1,5 1,5 BOİ5 (mg/l) 2.4.Nitrit İyonu Azotu Doğal azot yükleri su ortamlarında bulunan mikroorganizmalardan, yağışlardan ve yeraltından sulara karışan azot bileşiklerinden oluşur. İnsan kökenli azot yükleri evsel atık sular, evsel katı atık depolama alanları, endüstriyel atık sular ve tarımsal çalışmalardan (tarım alanlarının drenajı ve gübre kullanımı) kaynaklanır. Nitrit iyonu sularda oldukça yaygın olarak görülür, fakat nitrata oranla oldukça düşük miktarda bulunur. Yeterli derecede nitrifikasyona uğramamış evsel atık suların alıcı ortama verilmesi halinde bu ortamlarda çok yüksek

4 nitrit değerlerine rastlanılabilir. Nitrit, insan ve hayvanlar için nitrattan daha fazla zehirleyicidir.[7] Şekil-4 te görülen en yüksek değer Kasım 27 ve en düşük değerlerde Nisan 25, Nisan 27 ve Temmuz 27 dönemlerinde ölçülmüştür. Şekil-4: Doğancı barajı için Nitrit iyonu değişimi Nitrit İyonu Azotu (mg/l) Nitrit İyonu Azotu (mg/l),35,3,25,2,15,1,5 Nitrit İyonu Azotu (mg/l) 2.5.Demir Demir ağır metaller arasında en az zehirli olan metallerden birisidir. Demir oksit, demir hidroksit ve demir(ii) bileşikleri fazla zehirli değildir. Litrede,5 mg demir içeren içme suları mürekkep tadı ve kokusu vermektedir. Sulardaki yüksek demir konsantrasyonu mikrofloranın büyük ölçüde değişmesine neden olur. Çeşitli demir bileşikleri sert olmayan sularda ph ı düşürmek suretiyle canlılara zarar verebilirler. İçme ve kullanma sularında bulunan demir gibi kirleticilerin etkisine başta küçük çocuklar olmak üzere tüm insanlar açıktırlar. Demir, vücuttaki çoğu organ için zararlı olsa da özellikle beyin ve yüzeydeki sinirlerde önemli hasarlar bırakır.[8] Yapılan bu çalışmada demir oranının Şekil-5 te görüldüğü üzere en yüksek değeri Nisan 25 döneminde ve düşük değeri Temmuz 26 döneminde ölçülmüştür. Şekil-5: Doğancı barajı için demir değişimi Demir(mg/l),8 Demir(mg/l),6,4,2 Demir(mg/l) 2.6. Amonyum İyonu Azotu Azot ve azotlu maddeler, Çevre Mühendisliğinin değişik ilgi alanlarında büyük bir öneme sahiptir. İçme ve kullanma suları ile yüzeysel suların ve kirlenmiş su kütlelerinin içerdiği çeşitli organik ve inorganik azotlu bileşikler ölçülerek, suyun kalitesi hakkında karar verilebilmektedir. Örneğin; içme suyunda amonyak bulunması, suda kısa bir süre önce olası bir fekal kirlenmenin gerçekleştiğini göstermektedir. Sularda ve atık sularda bulunan başlıca azot bileşikleri azalan oksidasyon kademesine göre nitrat azotu (NO 3 - -N), nitrit azotu

5 (NO 2 - -N), amonyak azotu (NH3 -N) ve organik azot (Org-N) şeklinde sıralanmaktadır. [9] Şekil-6 da görülen grafikte değerler belirli bir seviyede seyrederken, Kasım 27 döneminde yükselişe geçtiği görülmüştür. Şekil- 6 da verilen bu değerlerde Sağlık Bakanlığı verilerine uyduğu anlaşılmıştır. Şekil-6: Doğancı barajı için amonyum iyonu azotu değişimi Amonyum İyonu Azotu (mg/l) Amonyum İyonu Azotu (mg/l),4,35,3,25,2,15,1,5 Amonyum İyonu Azotu (mg/l) 2.7.Arsenik Arsenik, gerek saf ve gerek diğer maden filizleriyle kombine olmuş halde doğada yaygın şekilde bulunur ve bu şekliyle de kolaylıkla su, bitki ve dolayısıyla da gıdalara geçebilir. Çevrede bulunan arsenikli atıklar doğal koşullara çok dayanıklı olduğundan kalıcı kirlenmelerin ortaya çıkması kaçınılmazdır. Arsenik bileşiklerinin çoğunlukla kokusuz, tatsız ve kolaylıkla diğer ilaçlarla karışabilir görünümde olması, endüstriden tarımsal savaşa kadar yaygın bir kullanım alanı bulmuş olması, bu bileşiklerle zehirlenmenin yaygınlığını ve sıklığını kolayca açıklar. Ayrım göstermeksizin tüm canlılar üzerinde toksit etkisi gösterir. Bununla birlikte, 2 mg/kg dan fazla arsenik içeren gıdalar ile,2 mg/l den fazla arsenik içeren suların tüketilmesi, özellikle yenilebilir dokularda bu metalin birikimine neden olacağından tehlikeli kabul edilmektedir.[1] Şekil-7 de görülen grafikten de anlaşılacağı gibi arsenik baraj sularında bulunmamaktadır ve Sağlık Bakanlığı kriterlerine uyduğu görülmektedir. Şekil-7: Doğancı barajı için arsenik değerleri Arsenik (mg/l) 1 Arsenik (mg/l),8,6,4,2 Arsenik (mg/l) 2.8.Siyanür Siyanür; Hidrosiyanik asit ya da prussik asit olarak da bilinen, son derece toksit maddedir.[11] Sanayi atık sularında veya diğer sularda tayin edilen siyanür (CN) ortamda bulunan siyanür bileşiklerindeki CN grubunun tümünü belirtir. Suyun kapsamında bulunan siyanür, sistemin biyolojik aktivitesi üzerindeki etkisini gösterir.

6 İçme sularının nötral ve alkali şartlar altında serbest artık klor meydana getirmek için klorlanması nihai suda siyanür oranım çok aşağı seviyelere düşürür. 5-6 mg/lt lik tek doz insanlar için öldürücüdür. Günde alınan 2,9-4,7 mg siyanür insanlar için zararsız kabul edilir. Çünkü siyanür iyonu insan vücudunda radonaz ve tiyosülfat enzim sistemleri vasıtasıyla kolaylıkla daha az zehirli olan tiyosiyanat iyonlarına dönüşmektedir.[12], [13], [14] Şekil-8 de görülen grafikten de anlaşılacağı gibi siyanür baraj sularında bulunmamaktadır. Şekil-8: Doğancı barajı için siyanür değerleri Siyanür ( Toplam ) ( mg / l ) Siyanür ( Toplam ) ( mg / l ) 1,8,6,4,2 Siyanür ( Toplam ) ( mg / l ) Sonuç Bütün canlıların yaşamını sürdürebilmesi için mutlak surette suya gereksinimleri bulunmaktadır. Bu gerçek, susuz yaşam olmaz. özdeyişi ile ifade edilmektedir. Bütün dünyada ve ülkemizde içilip kullanılabilecek su miktarı gittikçe azalmaktadır. Bu açıdan bakıldığında ülkemizin ilerleyen yıllarda su sıkıntısı çekmemesi için bazı önlemler alınmalı ve kurulmuş olan su kaynaklarının korunması sağlanmalıdır. Yapılan bu çalışmada Bursa ilinin büyük bir kısmına içme ve kullanma suyu sağlayan Doğancı baraj gölünün kirlilik parametrelerinin WHO ve Sağlık Bakanlığı nın ( Şubat 25) içme ve kullanma suyu için belirlediği parametrelere uyduğu görülmüştür. Konumu itibari ile açık bir sistem olan Doğancı Barajı çevresi ile direk etkileşim içindedir. Bu etkilere rağmen Doğancı barajının barındırdığı suyun kriterlere uygun olmasının en büyük sebeplerinden biri endüstri kuruluşlarının neden olduğu kirleticilerden ve kentsel yaşamdan uzak olmasıdır. Kaynaklar [1]. Eckenfelder, W.W. Endüstriyel su kirliliği denetimi, McGraw-Hill, Singapur, 2. [2]. İçme suyu şebekesinde bakteriyel yeniden çoğalmayı etkileyen faktörlerin belirlenmesi Ufuk ALKAN, Arzu TEKSOY, Özgür ACAR İtü dergisi/e-su kirlenmesi kontrolü Cilt:15, Sayı:1-3, [3]. Şubat 25 Sağlık Bakanlığı limit değerleri [4]. Su kalitesi, Prof. Dr. Çağatay GÜLER, Çevre Sağlığı Temel Kaynak Dizisi, No:43, Ankara 1997, sayfa; 15, 41, 85. [5]. Bursa İli Nilüfer Çayı ve Yan Derelerin Ağır Metal Kirlilik Düzeyinin Araştırılması ve Tespiti, 1 s. [6]. İTÜ Çevre Mühendisliği Laboratuarı Temel Parametre Analizleri [7]. Su ve Atık Su Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi, Hazırlayan: Y.Kimyager A.Birim İLERİ, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü, Ölçüm ve Denetim Dairesi Başkanlığı [8]. Bursa İli Nilüfer Çayı ve Yan Derelerin Ağır Metal Kirlilik Düzeyinin Araştırılması ve Tespiti, 5 s. [9]. İTÜ Çevre Mühendisliği Laboratuarı Temel Parametre Analizleri, Azot Tayini [1]. Booth ve McDonald, 1991; şanlı, 1984; şanlı, 1995; Borgstrom, 1962; Clarke ve ark. 1981; Hapke, 1991). [11]. Gaz Halindeki Zehirler Simpson Adli Tıp Bernard Knight Sayfa: [12]. WHO, İçme Suyu Kalitesi İçin Ana Hatlar, Bölüm 2. (Sağlık Kriterleri ve Diğer Destekleyici Bilgiler) Geneva, 1984 [13]. ICAIR, Life Systems, Inc, Nitrat ve nitrit de İçme Suyu Kriteri Belgesi, Final Taslağı, EPA, İçme Suyu Ofisi, Washington DC, [14]. WHO, İçme Suyu Kalitesi İçin Ana Hatlar, Bölüm 1. (Tavsiyeler), Geneva, 1984