NİLGÜN KAZANCI 1*, ÖZGE BAŞÖREN 1, PINAR EKİNGEN 1 GENCER TÜRKMEN 1 AND HÜSEYİN ALİ BOLAT 1 ABSTRACT

Transkript

1 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN RESEARCH ARTICLE Assessment of the land use effects in Yeşilırmak River Basin by determining water quality and Yeşilırmak river-specific biotic index (Y-BMWP): I. Evaluation with physico-chemical methods NİLGÜN KAZANCI 1*, ÖZGE BAŞÖREN 1, PINAR EKİNGEN 1 GENCER TÜRKMEN 1 AND HÜSEYİN ALİ BOLAT 1 1 Hacettepe University, Science Faculty, Department of Biology, Hydrobiology Section, Ankara, Turkey [ * Corresponding author: Nilgün Kazancı, nilgunkazanci@gmail.com] ABSTRACT 1. Land use in river basins can lead to many adverse effects on rivers such as ecosystem damage, physical habitat destruction, degradation of water quality, loss of biodiversity and changes in the distribution of species. Urbanization, agricultural activities, construction of dams or hydroelectricity power plants on river, and recreational activities that harm river bank vegetation are the most common land use practices. 2. The most obvious result of land use is an increased amount of sediment within the river basin. As a result, the channel morphology and the sediment structure of river change completely. The change of sediment structure causes a change in the proportions of metal, phosphorus and organic substances in a river. 3. Yeşilırmak River is located in a basin that has very intense agricultural activities on it. Nitrogen and phosphorous fertilizers used in these activities mix with Yeşilırmak River through rain or irrigation water and cause an increase in the organic load of river. Water quality and biodiversity decrease because of this situation. 4. Urbanization and construction of dams are other important land use practices that put pressure on Yeşilırmak River. Yeşilırmak River passes through several cities and there are 19 dams on the river. Industrial and sewage waste from urban areas causes enrichment in water, in terms of phosphorus, nitrogen, iron, lead and suspended solids, while urbanization, improvement works, landscaping and dams completely change the physical characteristics of the stream and lead to the change of chemical properties accordingly. 1

2 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN ARAŞTIRMA MAKALESİ 5. This study aimed to examine the relationship between physico-chemical variables that affect Yeşilırmak River Basin and land use, and to determine the effects of this relationship on the water quality. The degree of pollution and reasons of pollution from the selected stations from Yeşilırmak River and its tributaries were investigated by measuring the physico-chemical variables. 6. In this study, information about earlier studies on Yeşilırmak River was given. 7. Water analysis and land use assessment of 42 stations, selected from Yeşilırmak River and its tributaries, were conducted in 2008, 2009 and The sampling stations were selected particularly from the spots that may affect the ecological features and water quality. Accessibility of streams and different stream zones were also considered when selecting the sampling stations. 9. Water samples for physico-chemical analysis were taken from the mid-section of streams with the help of plastic containers. These samples were maintained at 4 0 C and nitrite, nitrate, ammonium, phosphorus, orthophosphate and heavy metal analyzes were conducted by using chemical test kits. The concetrations of nitrite, nitrate, ammonium, orthophosphate, water temperature, ph, conductivity and dissolved oxygen levels were measured during the fieldwork. Heavy metal analyses were conducted in the laboratory. 10. All physical and chemical data except orthophosphate phosphorus were evaluated using Regulation of Surface Water Quality Management (2012) by T.C. Forestry and Water Works Ministry. Orthophosphate values were interpreted by considering the Klee (1991). 11. Physico-chemical data and the impacts of land use were evaluated together for each sampling station. Agricultural activities and urbanization effects seen in stations were defined as dense/sparse, physical damages were defined as exist/none and effects of dams, regulators-electricity power plants were defined as before dam/after dam. 12. According to the physico-chemical data, water quality of one station (9. Station) was considered as clean and identified as I. Class water quality. Five stations (10, 11, 27, 32 and 38. Stations) showed slight pollution and identified as II. Class water quality. While 4 stations (24, 26, 36 and 41. Stations) had II-III. Class water quality, 18 stations (1., 4., 5., 6., 7., 8., 12., 21., 23., 28., 29., 33., 34., 35., 37., 39., 40. and 42. Stations) had III. Class water quality and showed moderate pollution. While 5 of remaining stations (13., 15., 20., 30. and 31. Stations) had III-IV. Class water quality, other 9 stations (2., 3., 14., 16., 17., 18., 19., 22. and 25. Stations) showed IV. Class water quality and identified as heavily polluted. 2

3 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN RESEARCH ARTICLE 13. The ninth station was located after a dam, and because of sudden opening of the floodgates, it was not possible to take water samples. Therefore, it was not possible to measure orthophosphate phosphorus (PO 4 -P), nitrate nitrogen (NO 3 -N), nitrite nitrogen (NO 2 -N) and ammonium nitrogen (NH 4 -N). Only temperature, dissolved oxygen, ph and electrical conductivity were measured and according to the results of these measurements, water quality of this sampling station was identified as I. Class. 14. The water qualities of the sampled stations in 2009 were determined to be low due to the high PO 4 -P concentrations and low ph values, even though there were no negative impacts around. This situation was frequently observed throughout the basin for the period and it is called episodic acidification. 15. According to the metal analysis results, while 11 stations (13., 21., 22., 23., 24., 32., 33., 36., 37., 38. and 42.) had IV. Class water quality, other 31 stations had III. Class water quality. Metal analysis results were consistent with the final water quality class which was determined using the results of the physico-chemical data. 16. The intensive agricultural activities were identified as the most significant land use practices that negatively affected the water quality of the sampling stations in Yeşilırmak River Basin. Other influential results of land use were to be urbanization, dams, canals and fish farms. According to the results of physico-chemical variables, final water quality of the majority of the sampling sites (32 stations) were determined as III., III.-IV. and IV. Class. The results show that, if the necessary precautions are not taken, habitat destruction will pose bigger problems in the entire basin. KEY WORDS: Agriculture, aquatic ecosystem, dam, habitat loss, industry, land use, organic pollution, physico-chemical evaluation, running water, sedimentation, urbanization, Y-BMWP, Yeşilırmak, waste, water pollution, water quality. 3

4 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN ARAŞTIRMA MAKALESİ Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme NİLGÜN KAZANCI 1*, ÖZGE BAŞÖREN 1, PINAR EKİNGEN 1 GENCER TÜRKMEN 1 VE HÜSEYİN ALİ BOLAT 1 1 Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Hidrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye [ * İletişim: Nilgün Kazancı, nilgunkazanci@gmail.com] ÖZ 1. Bir nehir havzasındaki arazi kullanımı, akarsular üzerinde ekosistem tahribatı, fiziksel habitat tahribatı, su kalitesinin bozulması, canlı dağılımlarının değişmesi veya yok olmaları ile biyolojik çeşitliliğin azalması gibi olumsuz etkilere yol açabilir. Şehirleşme, tarım faaliyetleri, ıslah çalışmaları, baraj ve hidroelektrik santral yapımı ile kenar bitki örtüsüne zarar veren her türlü peyzaj faaliyeti arazi kullanımının en yaygın örnekleridir. 2. Arazi kullanımın en belirgin sonucu akarsu havzasına giren sediment miktarının artmasıdır. Bunun sonucu olarak kanal morfolojisi ve akarsuyun sediment yapısı tamamen değişmektedir. Sediment yapısının değişmesi akarsu içerisinde bulunan metal, fosfor ve organik maddelerin oranlarının da değişmesine neden olmaktadır. 3. Yeşilırmak Nehri, tarım faaliyetlerinin oldukça yoğun gerçekleştiği bir havzada bulunmaktadır. Bu faaliyetlerde kullanılan azotlu ve fosforlu gübreler, yağmur veya sulama sularıyla Yeşilırmak Nehri ne karışmakta ve akarsuyun organik yükünün artmasına neden olmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, su kalitesi ve biyolojik çeşitlilikte azalma görülmektedir. 4. Yeşilırmak Nehri üzerinde baskı oluşturan diğer önemli etkenler ise barajlar ve şehirleşmedir. Yeşilırmak Nehri birçok il sınırı içerisinden geçmektedir ve nehir üzerinde toplam 19 adet baraj bulunmaktadır. Kentsel alanlardan gelen sanayi ve kanalizasyon atıkları suyun fosfor, azot, demir, kurşun ve askıda katı madde açısından zenginleşmesine neden olurken, şehirleşme sonucu gerçekleştirilen peyzaj ve ıslah çalışmaları ve barajlar ise akarsuyun fiziksel özelliklerinin tamamen değişmesine ve buna bağlı olarak kimyasal özelliklerinin de değişmesine yol açmaktadır. 4

5 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN RESEARCH ARTICLE 5. Bu çalışma ile Yeşilırmak Nehri Havzası nı etkileyen fiziko-kimyasal etmenler ile arazi kullanımı arasındaki ilişkinin incelenmesi ve bu ilişkinin su kalitesine etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yeşilırmak Nehri ve yan kollarından seçilen istasyonların fiziko-kimyasal verileri elde edilerek, bu istasyonlardaki kirlilik derecesi ve kirlilik nedenleri araştırılmıştır. 6. Çalışma kapsamında, Yeşilırmak Nehri nde yapılan önceki çalışmalara ait bilgiler de verilmiştir , 2009 ve 2010 yıllarında, Yeşilırmak Nehri ve yan kolları üzerinde seçilen 42 istasyonda su analizi ve arazi kullanımı değerlendirmesi yapılmıştır. 8. Örnekleme istasyonları, özellikle akarsuların su kalitesini ve ekolojik özelliklerini etkileyebilecek noktalardan seçilmiştir. İstasyon seçiminde akarsuların ulaşılabilirlik düzeyi ve farklı akarsu bölgeleri de ayrıca göz önünde bulundurulmuştur. 9. Fiziko-kimyasal analizler için akıntının orta kısımlarından, plastik kaplar yardımıyla su örneği alınmıştır. Bu örnekler +4 C de muhafaza edilmiş ve kimyasal kitler kullanılarak nitrit azotu, nitrat azotu, amonyum azotu, ortofosfat fosforu ve ağır metal analizleri yapılmıştır. Nitrit azotu, nitrat azotu, amonyum azotu, ortofosfat fosforu konsantrasyonları, su sıcaklığı, ph, elektriksel iletkenlik ve çözünmüş oksijen değerleri arazi çalışması sırasında ölçülmüştür. Ağır metal analizleri ise laboratuvarda gerçekleştirilmiştir. 10. Ortofosfat fosforu hariç tüm fiziksel ve kimyasal veriler, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından hazırlanmış olan Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği (2012) kullanılarak, ortofosfat fosforu ise Klee (1991) de belirtilen değerler göz önünde bulundurularak yorumlanmıştır. 11. Her istasyon için fiziko-kimyasal veriler ve arazi kullanımı etkileri birlikte değerlendirilmiştir. İstasyonlarda görülen tarımsal faaliyetler ve şehirleşme etkileri yoğun/seyrek olarak, fiziksel tahribatlar var/yok olarak, baraj-regülatör-hes etkileri ise barajdan önce ve barajdan sonra olarak belirtilmiştir. 12. Fiziko-kimyasal verilere göre, bir istasyonun (9. İstasyon) su kalitesi I. Sınıf olarak belirlenip temiz olarak değerlendirilmiştir. Toplam 5 istasyonun (10., 11., 27., 32. ve 38. İstasyonlar) su kalitesi II. Sınıf olarak belirlenmiş olup hafif derecede kirlilik göstermektedir. Dört istasyon (24., 26., 36. ve 41. İstasyonlar) II-III. Sınıf su kalitesine sahipken 18 istasyon (1., 4., 5., 6., 7., 8., 12., 21., 23., 28., 29., 33., 34., 35., 37., 39., 40. ve 42. İstasyonlar) ise III. Sınıf su kalitesine sahip olup orta düzeyde kirlilik göstermektedir. Geriye kalan istasyonlardan 5 tanesi (13., 15., 20., 30. ve 31. İstasyonlar) III-IV. Sınıf su kalitesine sahip olup son 9 istasyon (2., 3., 14., 16., 17., 18., 19., 22. ve 25. İstasyonlar) ise IV. Sınıf su kalitesi özelliği göstermiş ve çok kirli istasyonlar olarak tespit edilmiştir. 5

6 Review of Hydrobiology 7,1: 1-74 (2014) ISSN ARAŞTIRMA MAKALESİ 13. Dokuzuncu istasyon baraj sonrasında yer alan bir istasyon olup örnek alındığı sırada baraj kapaklarının aniden açılması sonucunda su örneği alınamamıştır. Bu yüzden, ortofosfat fosforu (PO 4 -P), nitrat azotu (NO 3 -N), nitrit azotu (NO 2 -N) ve amonyum azotu (NH 4 -N) değişkenleri ölçülememiştir. Sadece sıcaklık, çözünmüş oksijen, ph ve elektriksel iletkenlik ölçümleri gerçekleştirilmiş olup bu değişkenlerin sonuçlarına göre istasyonun su kalitesi I. Sınıf olarak belirlenmiştir yılında örneklenen istasyonların, çevresinde olumsuz bir etki görülmemesine rağmen, yüksek PO4-P konsantrasyonları ve düşük ph değerleri nedeniyle su kalitesinin düşük olduğu belirlenmiştir. Bu durum, o dönem için havza genelinde görülen episodik asidifikasyonun bir sonucudur. 15. Metal analizi sonuçlarına göre, 11 istasyonun (13., 21., 22., 23., 24., 32., 33., 36., 37., 38. ve 42) IV. Sınıf su kalitesine sahip olduğu, diğer 31 istasyonun ise III. Sınıf su kalitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Metal analizi sonuçları, fiziko-kimyasal verilerin sonuçlarına göre belirlenen nihai su kalitesi sınıflarıyla uyum göstermektedir. 16. Çalışma sonucunda, Yeşilırmak Nehri Havzası nda bulunan örnekleme istasyonlarının su kalitelerini en çok etkileyen faktörün yoğun tarım faaliyeti olduğu belirlenmiştir. Şehirleşme, barajlar, ıslah kanalları ve balık çiftliklerinin etkileri havzada su kalitesini etkileyen diğer önemli arazi kullanım şekilleridir. Fiziko-kimyasal değişkenlerin sonuçlarına göre örnekleme istasyonlarının büyük çoğunluğunun (32 adet istasyon) nihai su kalitesinin III., III-IV. ve IV. Sınıf olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre, gerekli tedbirler alınmazsa habitat tahribatının havza genelinde daha büyük bir sorunlara yol açacağı belirtilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Akarsu, arazi kullanımı, atık, baraj, fiziko-kimyasal değerlendirme, habitat kaybı, organik kirlilik, sanayi, sedimantasyon, su kalitesi, su kirliliği, sucul ekosistem, şehirleşme, tarım, Y-BMWP, Yeşilırmak. 6

7 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme GİRİŞ Dünya nın yaklaşık %75 i su kütleleri ile çevrili olmasına rağmen bu oranın %97 sini denizler, %0,0002 sinden daha az bir kısmını akarsular, geri kalan kısmını ise buz kütleleri ve havada serbest dolaşan buhar oluşturmaktadır (Gordon vd. 2004). Su, bütün canlılar için vazgeçilmez bir yaşam kaynağıdır. Dünya üzerinde yaşayan bütün canlılar suyu barınma, beslenme ve vücutlarının dengeli bir şekilde işleyişini sağlamak amacı ile kullanmaktadır. Su aynı zamanda enerji ve besin üretimini, endüstriyel gelişimi, çevremizdeki habitatların kalitesini ve ülkelerin ekonomilerini etkilemektedir (Shannon vd. 2008). Özellikle sanayi devriminden sonra insanların sucul ekosistemler üzerinde oluşturduğu büyük baskı ve insan kaynaklı kirlilik, nüfusun artmasıyla doğru orantılı bir şekilde artmaktadır (Friberg 2010). Diğer ekosistemlerle karşılaştırıldığında, akarsular en çok tür çeşitliliğine sahip ekosistemler arasında yer almasına rağmen yeryüzünde çevre kirliliğinden birinci derecede etkilenen sucul ekosistemlerin başında gelmektedir (Friberg 2010). Sucul habitatların yok olması besin zincirine doğrudan zarar vereceğinden, bu durum tüm ekosistemi de etkileyecektir. Su kaynakları, insan kaynaklı kirlilikten ve küresel iklim değişikliğinin artan etkilerinden dolayı sınırlı bir hale gelmeye başlamıştır. Bu nedenle, su kaynakları giderek daha büyük bir önem kazanmaya başlamış ve bu kaynakların korunması, restorasyonu ve izlenmesi gibi çalışmalarda büyük artış olmuştur. Sucul habitatlarda su kalitesinin düşmesine neden olan başlıca kirlilik etmenleri şunlardır (Ellenberg vd. 1991); Evsel, tarımsal ve endüstriyel atıkların suya karışmasıyla sudaki çözünmüş oksijenin azalması, Bu atıklardan kaynaklanan hastalık etmenlerinin taşınması, Alglerin ve makrofitlerin hızla büyümesine neden olan besleyicilerin normal düzeyin üzerinde bulunması, Deterjan ve pestisit gibi organik kimyasalların suya karışması, Mineraller, inorganik kimyasallar, fabrika atıkları, petrol işleme ve zirai aktivitelerin habitatları etkilemesi. Gelişmiş ülkelerde, akarsu sistemlerine etki eden bu olumsuz etkileri azaltmaya yönelik uzun süreli çalışmalar sürdürülmektedir. Birçok ülkede 1980 lerden bu yana, akarsuların durumunu ve potansiyellerini biyolojik yöntemlerle değerlendirmeye yönelik olarak yapılan çalışmaları yeniden ele alan araştırmaların sayısında artış vardır. Avrupa da 7

8 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT fiziko-kimyasal yöntemlerin dışında özellikle taban büyük omurgasızlarının kullanımına yönelik revizyon çalışmalarına ilişkin birçok araştırma yürütülmektedir. Avrupa da su ve suyla ilişkili ekosistemlerin korunması için yasaların çıkarılması 1970 li yıllarda İlk Çevresel Eylem Programı ile başlamıştır (Friberg 2010). Avrupa Su Çerçeve Direktifi (WFD) ise 2000 yılında kabul edilmiştir. Bu direktifle sucul ekosistemlerin ve buna bağlı habitatların bozulmasının önlenmesi, sucul ekosistemlerin iyileştirilmesi ve su kaynaklarının korunması amaçlanmıştır (Ferrier ve Jenkins 2010). Ülkemizde ise Orman ve Su İşleri Bakanlığı tarafından Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği adı altında hazırlanan bir yönetmelik mevcuttur (Orman ve Su İşleri Bakanlığı 2012). Yönetmelik, Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi (Water Framework Directive 2000) uygulamaları temel alınarak politika oluşturulan bu yönetmelikte, yüzeysel sular ile kıyı ve geçiş sularının biyolojik, fiziko-kimyasal ve hidromorfolojik kalitelerinin belirlenmesi, sınıflandırılması, su kalitesinin ve miktarının izlenmesi, bu suların kullanım maksatlarının sürdürülebilir kalkınma hedefleriyle uyumlu bir şekilde, koruma-kullanma dengesi de gözetilerek ortaya konulması, korunması ve iyi su durumuna ulaşılması için alınacak tedbirlere yönelik usul ve esaslar şeklinde belirtilmiştir. Bu kriterler kapsamında kıta içi yüzeysel suların fiziksel ve kimyasal değişkenler temel alınarak su kalitelerinin belirlenmesine göre yapılan sınıflandırmada dört ana sınıf belirlenmiştir. Sınıf I : Yüksek kaliteli su Sınıf II : Az kirlenmiş su Sınıf III : Kirlenmiş su Sınıf IV: Çok kirlenmiş su Bu sınıflandırmaya göre su kalitesi I. Sınıf olan suların kullanım alanları dezenfeksiyon ile içme suyu temini (yüzme gibi vücut teması gerektirenler dahil), alabalık üretimi, hayvan üretimi ve çiftlik ihtiyacı olarak belirlenmiştir. Su kalitesi II. Sınıf olan suların kullanım alanları için ileri veya uygun bir arıtma ile içme suyu temini, rekreasyonel amaçlar, alabalık dışında balık üretimi, teknik Usuller Tebliği nde verilmiş olan sulama suyu kalite kriterlerini sağlamak şartıyla sulama suyu olarak, I. Sınıf dışındaki diğer bütün kullanımlar olarak belirtilmiştir. Su kalitesi III. Sınıf olan sular ise gıda, tekstil gibi kaliteli su gerektiren endüstriler hariç olmak üzere uygun bir arıtmadan sonra endüstriyel su temininde kullanılabilir. Su kalitesi III. Sınıf olan sular, II. Sınıf kaliteye sahip sular için verilen kalite değişkenlerinden daha düşük kalitede olan ve üst kalite sınıfına kadar iyileştirilerek kullanılabilecek yüzeysel sulardır. 8

9 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme Yönetmelikte, biyolojik değişkenler ve ekolojik kalite oranları temel alınarak su kalitesinin belirlenmesine göre yapılan sınıflandırmada beş ana sınıf belirlenmiştir; çok iyi, iyi, orta, zayıf ve kötü. Su kalitesinin belirlenmesi ve izlenmesi çalışmalarında taban büyük omurgasızlarının kullanımı oldukça önemlidir. Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği nde, kıyı ve geçiş su kütlelerinin izlemesinde taban büyük omurgasızlarının tür çeşitliliği ve bolluğu, nehir ve göl su kütlelerinin izleme çalışmalarında ise omurgasız faunasının tür çeşitliliği, bolluğu ve hassas tür varlığı biyolojik değişkenler içerisinde sınıflandırılmıştır. Arazi Kullanımının Fiziko-kimyasal Değişkenler Üzerine Etkisi Bir nehir havzasındaki arazi kullanımı, akarsular üzerinde ekosistem tahribatı, fiziksel habitat tahribatı, su kalitesinin bozulması, canlı dağılımlarının değişmesi veya yok olmaları ile biyolojik çeşitliliğin azalması gibi olumsuz etkilere yol açabilir. Arazi kullanımının en belirgin sonucu, akarsuya fazla sediment girdisidir (Lenat ve Crawford 1994, Sponseller vd. 2001). Bunun bir sonucu olarak da kanal morfolojisi ve sediment yapısı değişmektedir (Waters 1995). Akarsu ekosistemine giren fazla sediment morfolojik yapının bozulmasına neden olmasının yanı sıra, kimyasal bir kirletici olarak da değerlendirilebilir. Kimyasal bir kirletici olarak sediment, akarsu içerisinde bulunan metaller, fosfor ve hidrofobik organik kimyasalları tutarak akarsu kimyasını tamamen değiştirebilir (FAO 1996). Suya fosfor girişi, fazla sedimentin fosfat (PO 4 ) moleküllerini bağlaması sonucu azalmaktadır (BGS vd. 1996, Moss 2010). Bir nehir havzasının hidrolojik özellikleri ve akarsudaki inorganik besin tuzlarının oranı, karasal alanda gerçekleşen süreçlerle ilgilidir (Hunsaker ve Levine 1995). Akarsulardaki organik karbon oranı ve ışık-gölgelenme gibi etkenler ise doğrudan kıyı bitkilenmesi ile ilişkilidir (Gregory vd. 1991). Bu nedenle, kenar bitkilenmesi ve ormanların tahrip edilmesi, akarsu ekosistemini doğrudan etkileyecektir. Tahribat sonucunda, akarsu yatağına gelen ışık miktarı artacak ve suyun sıcaklık rejimi değişecektir (Quinn vd. 1994). Suyun sıcaklık rejiminin değişmesine bağlı olarak da habitatta bulunan canlıların trofik seviyelerinde ve komünite yapılarında değişiklikler meydana gelecektir (Gurtz ve Wallace 1984). Yine, azalan allokton madde girdisi fauna kompozisyonunun tamamen değişmesine ve bazı türlerin habitattan elenmesine neden olacaktır (Richards vd. 1996). Arazi kullanımının akarsulardaki besin tuzlarının oranına etkisi, en belirgin şekilde fosfor ve azot seviyelerinde görülür (Falkenmark ve Chapman 1989). Ağaçların ve kenar bitkilenmesinin tahrip edilmesi nedeniyle karasal alanlarda besin tuzu kullanımının azalması ve bitkisel materyalin çürümesi sonucu, havzanın tahribata uğramış bölgelerinden gelen akıntılar aşırı miktarda besin tuzu (özellikle NO 3 ) içerecektir. Bu nedenle de akarsuda bulunan fosfor ve azot seviyesi yükselecektir (Brooks vd. 1991). 9

10 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT Tarım yapılan alanlardan ve kentsel alanlardan gelen kanalizasyon atıkları, sanayi atıkları veya sızıntılar da akarsuların besin tuzları ve metaller açısından kirlenmesine neden olabilir (Klein 1985). Tarım faaliyetlerinde kullanılan gübrelerin içerdiği azot ve fosfor, yağmur suları, sulama suları ve sızıntılarla birlikte akarsuya karıştığında suyun besin tuzları içeriği artmakta, bunun bir sonucu olarak birincil üretim de artmakta ve akarsuda artan fotosentez sonucu oksijen içeriği yükselmektedir (Moss 2010). Özellikle, tarım faaliyetlerinden akarsuya karışan fosfat (PO 4 ), sedimente bağlanarak akarsuların geniş ve yavaş akan kısımlarında birikir ve bir besin tuzu havuzu oluşturabilir (FAO 1996). En yaygın arazi kullanım örneklerinden biri de şehirleşmedir. Nehir havzası içinde kurulan şehirlerden gelen atıklar, akarsular üzerinde baskı oluşturmaktadır. Şehirleşmenin akarsular üzerinde oluşturduğu en önemli etkilerden biri, kanalizasyon akıntılarının akarsulara karışmasıdır. Kanalizasyon akıntıları oldukça yüksek miktarlarda azotlu ve fosforlu bileşikler taşırlar (Lenat ve Crawford 1994). Sliva ve Williams (2001), kanalizasyon akıntılarının karıştığı bir akarsuda yaptıkları çalışmada çok yüksek miktarlarda NH 4, NO 3 ve PO 4 birikimi olduğunu gözlemlemiştir. Arazi kullanımı, akarsulardaki ağır metal seviyesini de doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebilir. Kanalizasyon akıntıları, sanayi atıkları ve hayvan çiftliklerinden gelen atıklar oldukça fazla miktarlarda ağır metal içermektedir (Benke vd. 1981). Sanayi bölgelerinden gelen atıklar ise boyama amaçlı kullanılan maddelerin yanı sıra genellikle kurşun, bakır ve demir gibi ağır metaller içermektedir (Lenat ve Crawford 1994). Şehirleşme veya tarım amaçlı olarak ağaçların tahrip edilmesi, erozyon tehdidini arttırmakta ve erozyon nedeniyle akarsuya karışan sediment yüksek miktarda demir, bakır, çinko, kurşun vb. gibi metaller içerdiği için su kalitesi olumsuz yönde etkilenmektedir (Omernik 1977). Yeşilırmak Nehri, tarımsal faaliyetlerin oldukça yoğun gerçekleştirildiği bir havzada bulunmaktadır. Tarım faaliyetlerinde kullanılan azotlu ve fosforlu gübrelerin yağmur veya sulama sularıyla Yeşilırmak Nehri ne karışması, akarsuyun doğal yapısını etkilemektedir. Tarım kaynaklı azot ve fosfor artışı akarsuyun organik yükünün artmasına, bunun bir sonucu olarak da su kalitesinde düşüşe ve biyolojik çeşitlilikte azalmaya neden olmaktadır (Sponseller vd. 2001). Havza üzerinde baskı oluşturan diğer bir etkense şehirleşmedir. Yeşilırmak Nehri, Türkiye nin ikinci en büyük nehridir ve birçok ilin içinden geçmektedir. Bu illerden akarsuya verilen kanalizasyon ve sanayi atıkları su kalitesi üzerinde değişimlere yol açmaktadır. Sanayi atıkları ve yine aynı şekilde akarsuya kanalizasyon karışımı suyun 10

11 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme fosfor, azot, demir, kurşun gibi maddeler ve askıda katı madde açısından zenginleşmesine neden olmaktadır (FAO 1996). Özellikle, akarsuya karışan kanalizasyon atıklarından gelen ve deterjanlarda sıklıkla kullanılan fosfor, akarsuyun durgun ve geniş kısımlarında bulunan alglerin aşırı derecede çoğalmasına neden olarak ötrofikasyon sürecini hızlandırmaktadır (Moss 2010). Aynı zamanda, şehirleşme ile birlikte rekreasyon ve ıslah çalışmaları akarsuyun fiziksel özelliklerini tamamen değiştirmekte ve buna bağlı olarak kimyasal özelliklerinin de değişmesine yol açmaktadır. Özellikle, ıslah çalışmaları kapsamında akarsu gövdesinin kanallar içerisine alınması, kıyı şeridine set çekilmesi, taban kısmının düzeltilmesi veya tabandan kum çekilmesi, akarsuları olumsuz şekilde etkilemektedir (Leopold 1968). Akarsu gövdesinin kanal içerisine alınması ve kıyı şeridine set çekilmesi, gölgelenme durumunu doğrudan etkileyeceği için suyun sıcaklığı, oksijen seviyesi, elektriksel iletkenlik ve ph değerleri de değişmektedir. Bu değerlerin değişmesi, faunanın kompozisyonunu önemli düzeyde etkilemektedir. Arazi kullanımının bir diğer şekli ise barajlardır. Akarsu üzerine inşa edilen bir baraj, ilk olarak suyun akış rejimini ve akarsu yatağının fiziksel yapısını değiştirerek akarsu üzerinde baskı oluşturur (Özalp vd. 2010). Yeşilırmak Nehri Havzası nda sulama, içme suyu sağlama ve enerji üretimi amacıyla kurulmuş toplam 19 adet baraj bulunmaktadır. Barajlar su tutmaya başladıkları andan itibaren memba ve mansap kısımlarında çeşitli değişikliklere yol açarlar. Bunlardan en önemlisi, mansap kısmında akışın azalmasıdır. Akışın azalmasıyla suyun sıcaklık, ph, elektriksel iletkenlik ve çözünmüş oksijen değerleri de etkilenir (Matthews 1998). Özellikle barajdan su bırakıldığı zaman, basınçlı bir şekilde yüksek bir kanaldan akan su, hızlı bir şekilde oksijenlenir. Böylece mansap kısmında akan suyun çözünmüş oksijen seviyesini dolayısıyla da fiziko-kimyasal değişkenlerini etkiler (Berkün vd. 2008). Bu durum özellikle elektrik üretiminin gerçekleştiği hidroelektrik santrallerinde (HES) sıklıkla görülmektedir. Barajın memba kısmında ise su durgunlaşır, baraj gölünün alt tabakalarında kalan organik maddeler çürür, akarsu boyunca taşınan organik ve inorganik askıda katı maddeler dibe çöker. Su, barajdan bırakıldığı zaman bu maddeler akarsuya karışır. Bunun sonucunda, çözünmüş oksijen ve diğer fiziko-kimyasal değişkenlerde önemli değişiklikler olur (Rudd vd. 1993). Yeşilırmak Nehri Havzası nda Yapılan Su Kalitesi Belirleme Çalışmaları Duran vd. (2003), taban büyük omurgasızlar ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Mart 2000-Şubat 2001 tarihleri arasında Yeşilırmak Nehri nin kollarından birisi olan Kelkit Çayı nda, su kalitesini belirlemeye yönelik bir çalışma yürütmüşlerdir. Çalışma kapsamında sıcaklık, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3, NO 2, 11

12 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT PO 4, NH 4, Cl, SO 4, Mn, Fe, Pb, Cd, Cu, B, toplam çözünmüş madde, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), organik karbon ve toplam sertlik ölçülmüştür. Taban büyük omurgasız teşhislerinden elde edilen veriler ETBI (Extended Trent Biotic Index), CS (Chandler Score) ve BMWP (Biological Monitoring Working Party) indekslerinde kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, Kelkit Çayı nda örnekleme yapılan istasyonlarda su kalitesinin NH 4, NO 3, NO 2 ve PO 4 değişkenleri hariç I. Sınıf kalitede olduğu bulunmuş, NH 4, NO 3, NO 2 ve PO 4 ün yüksek çıkmasının nedeni olarak kirlilik vurgulanmıştır. Duran (2006), Yeşilırmak Nehri Havzası nda bulunan Behzat Çayı (Tokat) nda taban büyük omurgasızlar ve fiziko-kimyasal verilerin ilişkisini gösteren bir çalışma yapmıştır. Bu çalışmada yıllarında 5 farklı istasyondan aylık olarak örnekleme yapılmış ve toplamda 52 taban büyük omurgasız grubu teşhis edilmiştir. Çalışma kapsamında: sıcaklık, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3, NO 2, PO 4, NH 4, Cl, SO 4, Mn, Fe, Pb, Cd, Cu, toplam çözünmüş madde, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), organik karbon ve toplam sertlik ölçülmüş, taban büyük omurgasız teşhislerinden elde edilen verilerle birlikte ETBI (Extended Trent Biotic Index), BBI (Belgian Biotic Index), CS (Chandler Score) ve Rev.BMWP (Revised Biological Monitoring Working Party) indeksler de kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, akarsuyun üst kısımlarının daha temiz ve taban büyük omurgasız çeşitliliğinin yüksek olduğu, aşağı kısımların ise kirli ve hafif kirli olması nedeniyle çeşitliliğin düşük olduğu belirlenmiştir. Çalışmada, fiziko-kimyasal verilere göre Behzat Çayı nın üst bölgelerinde bulunan 1., 2. ve 3. İstasyonlar temizken, alt bölgelerinde bulunan 4. ve 5. İstasyonlar NH 4 -N, Nitrat, Nitrit, KOİ ve Fosfat açısından kirli çıkmıştır. Aynı zamanda, kirli istasyonlarda yaz mevsiminde, canlıların bolluğunda bir azalma olduğu bildirilmiştir. Bu duruma, yüksek konsantrasyonlardaki fosforlu ve azotlu bileşiklerin neden olduğu belirtilmiştir. Duran ve Suiçmez (2007), taban büyük omurgasızlarını ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Yeşilırmak Nehri Havzası nda bulunan ve Yeşilırmak Nehri nin kollarından birisi olan Çekerek Çayı nda, Şubat 2002-Ocak 2003 tarihleri arasında su kalitesini değerlendirmek için bir çalışma yürütmüştür. Çalışma kapsamında sıcaklık, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3, NO 2, PO 4, NH 4, Cl, SO 4, Mn, Fe, Pb, Cd, Cu, Zn, B, toplam çözünmüş madde, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), organik karbon ve toplam sertlik ölçülmüş, taban büyük omurgasız teşhislerinden elde edilen veriler ETBI (Extended Trent Biotic Index), BBI (Belgian Biotic Index), CS (Chandler Score), NCBI (North Carolina Biotic Index) ve Rev.BMWP (Revised Biological Monitoring Working Party) indekslerinde kullanılmış, aynı zamanda organik kirliliği değerlendirmek için Gammarus:Asellus (G:A) oranı hesaplanmıştır. Çalışmanın sonucunda, Çekerek Çayı nın biyolojik ve fiziko-kimyasal açıdan (NH 4, NO 3, NO 2 ve PO 4 değerleri hariç) I. 12

13 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme ve II. Sınıf su kalitesine sahip olduğu, biyolojik zenginliğin korunduğu ve henüz kirlenme olmadığı belirtilmiştir. NH 4, NO 3, NO 2 ve PO 4 değerlerinin yüksek çıkmasının, tarım ve kentsel alanlardan gelen kirlilik nedeniyle olduğu belirtilmiştir. Kazancı vd. (2008), taban büyük omurgasızlar ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Temmuz 2008 tarihleri arasında Yeşilırmak Nehri nin kollarından birisi olan Kelkit Çayı nda, su kalitesini belirlemeye yönelik bir çalışma yürütmüşlerdir. Çalışmada su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3 -N, NO 2 -N, PO 4 -P, SO 4 değişkenleri ölçülmüş, taban büyük omurgasız teşhislerinden elde edilen veriler kullanılarak Hilsenhoff Familya İndeksi, EPT İndeksi, Taksa Zenginliği, Baskın Familya Katkısı ile istasyonların su kaliteleri değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda Kelkit Çayı nın kirlilikten (kanalizasyon, tarımsal atıklar ve endüstri kaynaklı), fiziksel bozulmalardan ve barajların neden olduğu hidrolojik değişikliklerden etkilendiği bildirilmiştir. Kazancı ve Ertunç (2010), Temmuz 2008 tarihinde, Yeşilırmak Nehri Havzası nda su kalitesini belirlemek için Simuliidae familyasına ait bireylerin indikatör canlı olarak kullanılmasına ilişkin bir çalışma yürütmüşlerdir. Çalışma kapsamında su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, turbidite ve NO 2 -N değişkenleri ölçülmüş, istasyonların su kalite sınıfları fiziko-kimyasal değişkenler, BMWP ve BBI indeksleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, istasyonların II.- IV. Sınıf su kalitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Teşhis edilen Simuliidae türlerinin, Yeşilırmak Nehri ndeki dağılımının su ve habitat kalitesi ile örtüştüğü, bu nedenle Simuliidae türlerinin, Yeşilırmak Nehri nin su ve habitat kalitesini belirlemede ve izlemede biyoindikatör olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Aynı zamanda Simulium (N.) costatum ve Simulium (S.) trifasciatum türleri Yeşilırmak Havzası için ilk kez kaydedilmiştir. Kazancı ve Türkmen (2010), taban büyük omurgasızlarını ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Yeşilırmak Havzası nda bulunan ve Yeşilırmak Nehri nin kollarından birisi olan Kelkit Çayı nda Temmuz 2008 tarihleri arasında su kalitesini değerlendirmek için Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi ne uygun bir çalışma yürütmüşlerdir. Su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3 -N, NO 2 -N, PO 4 -P gibi fiziko-kimyasal değişkenler ölçülmüş ve toplanan taban büyük omurgasızlarının beslenme tiplerinin dağılımları ve bollukları belirlenmiştir. Taban büyük omurgasız teşhislerinden elde edilen veriler, ASTERICS (AQEM/STAR Ecological River Classification System) programında kullanılarak BMWP, ASPT, BBI ve EPT- Taxa biyotik indeks değerleri hesaplanmış ve örnekleme istasyonlarının su kalitelerinin 13

14 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT belirlenmesinde kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, 3 istasyonun su kalitesinin hafif organik kirlilikten etkilendiği, diğer 7 istasyonun ise orta derecede organik kirlilikten etkilendiği ve baraj nedeniyle de habitatta fiziksel bozulmanın ortaya çıktığı görülmüştür. Kazancı vd. (2010), taban büyük omurgasızlarını ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Yeşilırmak Nehri nin su ve habitat kalitesinin belirlenmesi amacıyla Temmuz 2008 tarihleri arasında, Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi ne uygun bir çalışma yürütmüşlerdir. Su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3 -N, NO 2 -N, PO 4 -P, SO 4 değişkenleri ölçülmüş ve toplanan taban büyük omurgasızlarının beslenme tipleri belirlenmiş ve dağılımları, bollukları saptanmıştır. Taban büyük omurgasızlarının teşhislerinden elde edilen veriler ASTERICS (AQEM/STAR Ecological River Classification System) programında kullanılarak BMWP, ASPT, BBI ve EPT-Taxa biyotik indeks değerleri hesaplanmış ve örnekleme istasyonlarının su kalitelerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Ayrıca, bu çalışma ile Türkiye de ilk defa bir akarsu için örnekleme istasyonlarının Ekolojik Kalite Oranları (Ecological Quality Ratio, EQR) belirlenmiştir. Çalışma sonucunda Yeşilırmak Nehri nin, araştırmanın yapıldığı bölgelerinde evsel atık sulardan ve tarımdan kaynaklanan organik kirlilik, endüstriyel kirlilik ve barajlardan olumsuz yönde etkilendiği saptanmıştır. Bu nedenle, genelde ekolojik kalitenin düşük olduğu, üç istasyonun yüksek ekolojik düzeyde, altı istasyonun orta ekolojik düzeyde ve dört istasyonun da düşük ekolojik düzeyde olduğu bulunmuştur. Türkmen ve Kazancı (2011), Kelkit Çayı ve yan kollarında Haziran 2009 tarihinde bir çalışma gerçekleştirmişlerdir. Çalışma kapsamında, örnekleme istasyonlarından taban büyük omurgasızları toplanmış, UPGMA kullanılarak kümeleme analizleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda, Kelkit Çayı ve yan kollarında bulunan taban büyük omurgasız gruplarına ait cins listesi verilmiş ve habitat kalitesinin bazı istasyonlarda düştüğü saptanmıştır. Eğer bu bozulma devam ederse gelecekte, habitat kalitesindeki düşüşün kaçınılmaz olacağı vurgulanmıştır. Kazancı vd. (2012), Yeşilırmak Nehri nin kollarından biri olan Çekerek Çayı nda, Haziran 2009 tarihinde, nesli tükenmekte olan ve kırmızı listede yer alan Marthamea vitripennis Burmeister, 1839 (Plecoptera) türünün kaydını vermişlerdir. Aynı çalışmada Marthamea vitripennis in kaydedildiği istasyonun su kalitesi, fiziko-kimyasal değişkenler (su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik) ve Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi nde yer alan multimetrik indeksler kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, Marthamea vitripennis türünün bulunduğu habitatın kirlilik ve baraj etkisinden dolayı IV. Sınıf su kalitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, Marthamea vitripennis türünün tehlike altında olduğu vurgulanmıştır. Aynı zamanda Yeşilırmak Nehri ve yan kollarının insan kaynaklı etkenlerden olumsuz bir şekilde etkilendiği belirtilmiştir. 14

15 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme Başören (Ertunç) ve Kazancı (2012), Temmuz 2008 tarihinde, Yeşilırmak Nehri Havzası nda Simuliidae faunası hakkında bir çalışma yürütmüşlerdir. Çalışma kapsamında su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik gibi fiziko-kimyasal değişkenler ölçülmüş, UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Average) yöntemi kullanılarak kümeleme analizi yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda, örnekleme istasyonlarının su kalite sınıfları ve indikatör Simuliidae türlerinin habitat kalitesine göre dağılımları verilmiştir. Kazancı vd. (2013), taban büyük omurgasızlar ve fiziko-kimyasal değişkenleri kullanarak Yeşilırmak Nehri nin su ve habitat kalitesinin belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü yeni bir biyotik indeks (Yeşilırmak-BMWP, Y-BMWP) oluşturulması amacıyla 2008, 2009 ve 2010 yıllarında Yeşilırmak Nehri Havzası ndan seçilen 42 örnekleme istasyonu üzerinden bir çalışma yürütmüşlerdir. Çalışma, bu konu üzerine yapılan ilk geniş kapsamlı çalışma olma özelliğine sahiptir. Çalışma kapsamında su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph, elektriksel iletkenlik, NO 3 -N, NO 2 -N, PO 4 -P, SO 4 değişkenleri ölçülmüş ve elde edilen veriler Y-BMWP, BMWP, ASPT ve BBI indeksleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmada, Yeşilırmak Nehri için referans istasyonlar belirlenmiş, istasyonların su kalite sınıfları belirtilmiş ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks oluşturulmuştur. Orijinal BMWP indeksinden modifiye edilerek hazırlanan Y-BMWP indeksinin, Yeşilırmak Nehri Havzası nın birçok coğrafik bölgeyi içermesinden dolayı tüm Türkiye için de uygulanabilir olduğu bildirilmiştir. BMWP indeksi modifiye edilirken 9 skoru indekse eklenmiş, özgün BMWP indeksinde yer almayan 23 yeni familya Y-BMWP indeksine eklenmiştir. Ayrıca özgün BMWP de yer alan bazı familyaların skorları da Türkiye koşullarına göre değiştirilmiş ve yeni skorlar verilmiştir. Bu indeksle, sadece organik kirliliğin değil, barajların ortaya çıkardığı fiziksel bozulmanın da tespit edilebileceği gösterilmiştir. YÖNTEM VE GEREÇLER Çalışma Alanı Drenaj havzası km 2 lik bir alana yayılmış olan ve 519 km uzunluğu olan Yeşilırmak Nehri, Türkiye nin kuzeydoğusunda yer alır. Drenaj havzası, Türkiye yüzölçümünün yaklaşık %5 ini kapsamaktadır. Ülkemizin en büyük ikinci nehri olan Yeşilırmak, aynı zamanda Türkiye nin en büyük üçüncü akarsu havzasına sahiptir. Samsun, Amasya, Tokat, Çorum, Yozgat, Sivas, Ordu, Giresun ve Gümüşhane illeri Yeşilırmak Havzası içerisinde yer almaktadır (Şekil 1). Çevresinde bulunan ovalarda, yoğun olarak tarım yapılan Yeşilırmak Nehri Havzası nda bulunan ormanlık alanlar ise genellikle dağlık bölgelerde konumlanmıştır. 15

16 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT Şekil 1. Yeşilırmak Nehri Havzası ve çalışmadaki istasyonlar. Yeşilırmak Nehri, Sivas ili sınırları içerisinde bulunan Köse Dağı ve Kızıldağ yamaçlarından doğup Samsun un Çarşamba ilçesi açıklarında Karadeniz e dökülmektedir (DPT 2007). Çarşamba Ovası, Yeşilırmak Nehri nin taşıdığı alüvyonlar sonucu oluşmuştur. Yeşilırmak Nehri, üç büyük yan kola sahiptir. Bu yan kollar Çekerek, Tersakan ve Kelkit Çayı dır. Toplam uzunluğu 200 km olan Çekerek Çayı, Sivas ili sınırlarında bulunan Çamlıbel Dağı ve Tokat ilinin güneyinde bulunan Deveci Dağı ndan kaynak alır. Tokat, Sivas ve Yozgat illerinden geçerek, Amasya il merkezinin 10 km güneyinde Yeşilırmak Nehri ne karışır. Çekerek Irmağı üzerinde 10 adet baraj, 3 regülatör, yapımı devam eden 12 adet sulama barajı projesi ve 2 adet hidroelektrik santrali bulunmaktadır (DSİ 2011). Samsun ve Amasya illeri arasında bulunan Akdağ dan kaynak alan Tersakan Çayı, Ladik Gölü nün fazla suyunu da alıp yaklaşık 100 km yol katederek Amasya sınırları içerisinde Yeşilırmak la birleşir (DSİ 2011). Kelkit Çayı, Yeşilırmak Nehri nin en büyük kollarından birisidir ve tek başına Yeşilırmak Nehri nin yıllık akış rejimine %55 lik bir katkıda bulunur. Erzincan ın kuzeybatısında bulunan dağlardan kaynak alır ve yaklaşık 400 km yol katettikten sonra Amasya-Tokat sınırında Yeşilırmak Nehri ne dökülür. Kelkit Çayı üzerinde 2 adet baraj, 5 adet regülatör, 3 sulama projesi ve 4 adet hidroelektrik santrali bulunmaktadır (Kazancı ve Türkmen 2010). Tarım faaliyetlerinin yoğun olduğu Yeşilırmak Nehri Havzası nda en önemli kirlilik kaynakları endüstriyel atık sular, evsel atık sular ve tarım alanlarından süzülen sulardır. Ayrıca, barajların akarsu habitatının fiziksel yapısını olumsuz yönde etkilediği görülmektedir. Günümüze kadar olan süre içerisinde ölçülen maksimum debisi 1914 m 3 /sn, minimum debisi 1.83 m 3 /sn olan Yeşilırmak Nehri nin ortalama debisi ise 121 m 3 /sn dir (DPT 2007). Yeşilırmak Nehir Havzası nda toplam 19 adet baraj bulunmakta ve bu barajlar sulama, içme suyu ve enerji üretimi amacıyla kullanılmaktadır (Tablo 1). 16

17 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme Tablo 1. Yeşilırmak Nehri üzerinde bulunan barajlar ve kullanım amaçları. Baraj Adı Akarsu Adı Kullanım Amacı Alaca Barajı (Çorum) Suludere Sulama-İçme suyu Almus Barajı (Tokat) Yeşilırmak Sulama-Enerji Alpu Barajı (Tokat) Alpu Çayı Sulama Ataköy Barajı (Tokat) Yeşilırmak Enerji Belpınar Barajı (Tokat) Silisözü Çayı Sulama Boztepe Barajı (Tokat) Boztepe Çayı Sulama Çamlıgöze Barajı (Sivas) Kelkit Çayı Enerji Gölova Barajı (Sivas) Kelkit Çayı Sulama-Enerji Güzelce Barajı (Tokat) Finize Çayı Sulama Hasan Uğurlu Barajı (Samsun) Yeşilırmak Enerji Hatap Barajı (Çorum) Hatap Çayı Sulama-İçme suyu Kılıçkaya Barajı (Sivas) Kelkit Çayı Enerji Koçhisar Barajı (Çorum) Büyüköz Çayı Sulama Köse Barajı (Gümüşhane) Köse Çayı Sulama Suat Uğurlu Barajı (Samsun) Yeşilırmak Sulama-Enerji Süreyyabey Barajı (Yozgat) Çekerek Çayı Sulama-Enerji Uluköy Barajı (Amasya) Derebey Deresi Sulama Yedikır Barajı (Amasya) Tersakan Çayı Sulama Yenihayat Barajı (Çorum) Ilgınözü Deresi İçme suyu Türkiye de erozyondan en çok etkilenen bölgelerden birisi olan Yeşilırmak Nehri Havza sı, aynı zamanda aktif bir sismik bölgedir. Fay hatları, doğu-batı dağlarına paralel olarak uzanmaktadır. Esas itibarı ile Pliyosende şekillenmeye başlamış ve bütün havza blok halinde çökmüştür. Yeşilırmak tektonik tabakası, Tokat masifinin dominant bir kaya grubudur ve batıda Çorum dan başlayıp doğuda Reşadiye ye kadar genişler (Yılmaz vd. 1997). Yeşilırmak Havzası nın iç bölgelerinde, karasal iklim hüküm sürerken Karadeniz Bölgesi ndeki kısmında Karadeniz Bölgesi ne özgü daha ılıman iklim koşulları görülür. Havza da yağış, yıllık olarak mm arasındadır. Sıcaklık değerleri ise ortalama yıllık değerler olarak ele alındığında 9-15 C arasındadır (DPT 2007). Yeşilırmak Nehri Havzası nda yer alan örnekleme istasyonları belirlenirken akarsuların su kalitesini ve ekolojik özelliklerini etkileyebilecek noktalar seçilmiştir. Akarsular üzerindeki barajların rezervuar kısımlarının memba ve mansap taraflarından, akarsuya karışan yan kollardan ve karıştığı bölgelerden, referans habitat özelliği gösteren bölgelerden, bütün faunayı ve bölgeyi temsil edici özelliği bulunan istasyonlardan örnekleme yapılmıştır. İstasyon seçiminde akarsuların ulaşılabilirlik düzeyi ve farklı akarsu bölgeleri de ayrıca göz önünde bulundurulmuştur. 17

18 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT Yeşilırmak Nehri Havzası nda Belirlenen İstasyonlar Yeşilırmak Nehri Havzası nda 42 adet örnekleme istasyonu belirlenmiştir. Bu örnekleme istasyonlarının üzerindeki olumsuz baskılar Tablo 2 de belirtilmiştir. Tablo 2. Örnekleme istasyonları üzerindeki baskılar. İstasyon No. Tarımsal Etki Şehirleşme Etkisi Fiziksel Tahribat Baraj/Regülatör/HES Etkisi 1 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 2 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Regülatör sonrası 3 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Regülatör sonrası 4 Yoğun tarım Yoğun Yerleşim Var Yok 5 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 6 Yok Yok Yok Yok 7 Yok Yok Var Yok 8 Seyrek tarım Seyrek Yerleşim Yok Baraj Öncesi 9 Seyrek tarım Yok Yok Baraj Sonrası 10 Seyrek tarım Yok Yok Baraj Sonrası 11 Seyrek tarım Yoğun Yerleşim Var Regülatör sonrası 12 Yok Yoğun Yerleşim Var Yok 13 Yoğun tarım Yoğun Yerleşim Var Yok 14 Yok Yok Yok Yok 15 Yok Yok Yok Yok 16 Yok Yok Yok Yok 17 Yok Yok Yok Yok 18 Yok Yok Var Yok 19 Seyrek Tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 20 Yok Yok Var Baraj Sonrası 21 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 22 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Yok Yok 23 Yoğun tarım Yoğun Yerleşim Yok Yok 24 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Yok Yok 25 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Yok Baraj Öncesi 26 Yok Yok Yok Baraj Öncesi 27 Yok Yok Yok Baraj Öncesi 28 Yok Yok Yok Baraj Öncesi 29 Yoğun tarım Yok Var Baraj Sonrası 30 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 31 Seyrek tarım Seyrek Yerleşim Yok Yok 32 Seyrek tarım Yoğun Yerleşim Var Baraj Sonrası 33 Seyrek tarım Yoğun Yerleşim Yok Baraj Sonrası 34 Yok Seyrek Yerleşim Yok Yok 35 Yok Seyrek Yerleşim Yok Yok 36 Yoğun tarım Yoğun Yerleşim Var Yok 37 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Regülatör sonrası 38 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Yok Yok 39 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Baraj Sonrası 40 Yok Yok Var Baraj Sonrası 41 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Var Yok 42 Yoğun tarım Seyrek Yerleşim Yok Yok 18

19 Yeşilırmak Nehri Havzası ndaki arazi kullanım etkilerinin su kalitesinin değerlendirilmesiyle belirlenmesi ve Yeşilırmak Nehri ne özgü bir biyotik indeks (Y-BMWP): I. Fiziko-kimyasal yöntemlerle değerlendirme İstasyon-1: Koordinatlar: K D Amasya: Santral bölgesi, Yeşilırmak Nehri Bu istasyon, 407 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 20 m, çekik zaman genişliği ise 12 m dir. Taban yapısı %30 kaya, %30 taş, %30 çakıl ve %10 kumdan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %100 oranındadır. Akarsuyun epipotamon bölgesinde bulunmaktadır. Çevresinde yoğun tarım, seyrek yerleşim vardır. Fiziksel tahribat görülmektedir. İstasyon-2: Koordinatlar: K D Amasya: Amasya-Borabay Yolu, Yeşilırmak Nehri Bu istasyon, 340 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 20 m, çekik zaman genişliği ise 11 m dir. Taban yapısı %80 çakıl ve %20 kumdan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %50 oranındadır. Akarsuyun epirhithron bölgesinde bulunmaktadır. Çevresinde yoğun tarım, seyrek yerleşim vardır. Fiziksel tahribat görülmektedir. Aynı zamanda regülatör sonrasında bulunmaktadır. İstasyon-3: Koordinatlar: K D Amasya: Amasya-Borabay Yolu, Yeşilırmak Nehri Bu istasyon, 280 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 22 m, çekik zaman genişliği ise 12 m dir. Taban yapısı, %80 çakıl ve %20 kumdan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %30 oranındadır. Akarsuyun metarhithron bölgesinde bulunmaktadır. Çevresinde yoğun tarım, seyrek yerleşim vardır. Fiziksel tahribat görülmektedir. Aynı zamanda regülatör sonrasında bulunmaktadır. 19

20 NİLGÜN KAZANCI, ÖZGE BAŞÖREN, PINAR EKİNGEN, GENCER TÜRKMEN AND HÜSEYİN ALİ BOLAT İstasyon-4: Koordinatlar: K D Gümüşhane: Kelkit, Aksu Köyü, Kelkit-Şiran Yolu, baraj sonrası, Kelkit Çayı Bu istasyon, 1430 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 20 m, çekik zaman genişliği ise 6 m dir. Taban yapısı %20 taş, %25 çakıl, %30 kum ve %25 balçıktan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %40 oranındadır. Akarsuyun metarhithron bölgesinde bulunmaktadır. Çevresinde yoğun tarım, seyrek yerleşim vardır. Fiziksel tahribat görülmektedir. İstasyon-5: Koordinatlar: K D Gümüşhane: Kelkit, Aksu Köyü, Kelkit-Şiran Yolu, baraj sonrası, Kelkit Çayı Bu istasyon, 1430 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 20 m, çekik zaman genişliği ise 6 m dir. Taban yapısı %20 taş, %25 çakıl, %30 kum ve %25 balçıktan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %40 oranındadır. Akarsuyun metarhithron bölgesinde bulunmaktadır. Çevresinde yoğun tarım, seyrek yerleşim vardır. Fiziksel tahribat görülmektedir. İstasyon-6: Koordinatlar: K D Gümüşhane: Şiran, Tomara Şelalesi, Kelkit Çayı nın kolu Bu istasyon, 1290 m yüksekliktedir. İstasyonun normal akarsu genişliği 5 m, çekik zaman genişliği ise 4 m dir. Taban yapısı %50 kaya, %20 taş, %20 çakıl ve %10 kumdan oluşmaktadır. Kenar bitkilenmesi %100 oranındadır. Akarsuyun epirhithron bölgesinde bulunmaktadır. 20