Proje No: 107 O 085 ŞUBAT 2010 İZMİR

Transkript

1 Alangüllü (Aydın) Bölgesindeki Jeotermal Kaynakların Kimyasal Özelliklerinin ve İçerdikleri Radyoaktif Maddelerin Su Kaynakları, Tarım Toprakları ve Kültür Bitkilerine Etkilerinin Multidisipliner Yaklaşımla Saptanması Üzerine Araştırmalar Proje No: 107 O 085 Doç Dr. Mustafa BOLCA Prof. Dr. Rafet KILINÇ Prof. Dr. Ünal ALTINBAŞ Yard. Doç. Dr. Müslim Murat SAÇ Prof. Dr. Mehmet N. KUMRU Araş. Gör. Bihter ÇOLAK ESETLİLİ Dr. M. Tolga ESETLİLİ Araş. Gör. Fulsen ÖZEN ŞUBAT 2010 İZMİR

2 ÖNSÖZ Bu araştırmada, Alangüllü (Aydın) bölgesindeki jeotermal kaynakların kimyasal özelliklerinin ve içerdikleri radyoaktif maddelerin su kaynakları, tarım toprakları ve kültür bitkilerine etkileri saptanmıştır. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü ve Ege Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü nce ortaklaşa yürütülen bu proje ile multidisipliner bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında TÜBİTAK ın da desteğiyle tarımda nükleer tekniklerin kullanılmasına ilişkin bir laboratuar oluşturulmuştur. Projeye vermiş olduğu destek için TÜBİTAK (TOVAG) a teşekkür ederiz. Proje araştırmacıları

3 İÇİNDEKİLER ŞEKİL LİSTESİ... iv ÇİZELGE LİSTESİ..xii ÖZET xvii Sayfa ABSTRACT. xviii 1. GİRİŞ LİTERATÜR BİLDİRİŞLERİ Termal Kaynaklarda Bulunan Radyoaktivite ve Çevresel Etkileriyle İlgili Araştırmalar Termal Kaynaklarda Bulunan Ağır Metaller ve Çevresel Etkileriyle İlgili Araştırmalar PROJE İÇERİĞİNDE YERALAN GENEL KAVRAM VE BİLGİLER Coğrafi Bilgi Sistemi Bilgi Çeşitleri Bilgilerin Sınıflandırılmaları Coğrafi Analizler Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Kullanım Alanları Uzaktan Algılama Tekniği Uydu Verilerinin Yorumlanmasındaki Aşamalar Uydu Görüntülerinin Sınıflandırılması ve Sınıflandırma Yöntemleri Uzaktan Algılama Tekniğinin Kullanım Alanları Doğal Radyoaktivite Doğal Radyoaktivite Kaynakları Topraklardaki Doğal Radyoaktivite Kaynakları Sulardaki Doğal Radyoaktivite Kaynakları Atmosferdeki Doğal Radyoaktivite Kaynakları Ağır Metaller JEOTERMAL SULARIN GENEL ÖZELLİKLERİ Jeotermal Suların Kimyasal Özellikleri Nötr bileşikler Katyonlar Anyonlar Jeotermal Suların Çevreye Zararları Lityum ve Borik Asit Arsenik Civa Hidrojen Sülfit Amonyak Tuzluluk...59 i

4 5. JEOTERMAL KAYNAKLAR VE GENEL ÖZELLİKLERİ Jeotermal Kaynaklar ve Jeolojik Oluşum Ortamları Jeotermal Kaynaklar ve Kaya Türleri Magmatik Etkinlik Sonucunda Oluşan Jeotermal Sistemler Yapısal Jeoloji ve Jeotermal Sistemler Araştırma Alanının İçinde Yeraldığı Menderes Masifi ve Genel Jeotermal Özellikleri ARAŞTIRMA YERİ, COĞRAFİK KONUMU, İKLİMİ VE TOPRAK ÖZELLİKLERİ Araştırma Yeri ve Coğrafik Özellikleri Araştırma Yöresi İklim Özellikleri Araştırma Yöresinin Genel Jeoloji ve Jeomorfolojisi Araştırma Alanı Aydın İli Germencik İlçesi Jeotermal Alanlarının Jeolojisi ve Hidrojeolojisi Araştırma Yöresi Toprak Özellikleri MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Yöntem Örneklerin Analize Hazırlanmasında Uygulanan Yöntemler Toprak ve Sediment Örneklerinin Analizinde Uygulanan Yöntemler Su Örneklerinin Analizinde Uygulanan Yöntemler Bitki Örneklerinin Analizinde Uygulanan Yöntemler Radyometrik Analizler Uzaktan Algılama Tekniği ve Coğrafi Bilgi Sisteminde Kullanılan Yöntemler Jeoistatistiksel Yöntemle Modelleme ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA Toprak Örneklerinin Analiz Sonuçları Toprak Örneklerinin Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerine İlişkin Sonuçlar Toprak Örneklerinin Bazı Toplam İz Element ve Ağır Metal Analiz Sonuçları Toprak Örneklerinin Toplam Azot (N) ve Bazı Alınabilir Bitki Besin Element İçerikleri Toprak Örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K Analiz Sonuçları Su Örneklerinin Analiz Sonuçları Su Örneklerinin Kimyasal Analiz Sonuçları Su Örneklerinin Ağır Metal ve İz Element Konsantrasyonlarına İlişkin Sonuçlar Su Örneklerinin 226 Ra Konsantrasyonlarına İlişkin Sonuçlar Sediment Örneklerinin Analiz Sonuçları Sediment Örnekleri Kimyasal Analiz Sonuçları Sediment Örnekleri Ağır Metal ve İz Element Analiz Sonuçları Sediment Örnekleri Radyoaktivite Analiz Sonuçları ii

5 8.4. Bitki Örneklerinin Analiz Sonuçları Jeotermal Kaynakların Etkisi Altında Kalan Tarım Arazilerinden Alınan Bitki Örneklerinin Bitki Besin Elementleri, İz element, Bor ve Ağır Metal Analiz Sonuçları Jeotermal Kaynakların Etkisi Altında Kalan Tarım Arazilerinden Alınan Bitki Örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K Analiz Sonuçları Jeotermal Kaynaklar Çevresindeki Topraklarda Doğal Radyoaktif Bazı Elementlerin Jeoistatistiksel Dağılım Sonuçları Jeotermal Kaynakların Çevresinden Gridleme Yöntemiyle Alınan Toprak Örneklerinde Fiziksel, Kimyasal, Toplam Mikro Element ve Ağır Metal İçeriklerinin Jeoistatistiksel Dağılımı Jeotermal Alanlarda Radon Gazı Ölçümleri UZAKTAN ALGILAMA TEKNİĞİ VE COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ KULLANILARAK TOPRAK, BİTKİ VE SU ÖRNEKLERİNİN. LABORATUAR ANALİZ SONUÇLARININ VERİ ANALİZLERİNİN YAPILMASI Uzaktan Algılama Tekniği Kullanılarak Veri Toplanması Coğrafi Bilgi Sistemi Kullanılarak Veri Tabanı Oluşturulması Veri Analizleri ve Değerlendirme Jeotermal Kaynakların Toprak Özellikleri Üzerine Olan Zararlı Etkilerinin Jeoistatistiksel Modellemesi Jeotermal Kaynakların Su Kaynakları Üzerine Olan Zararlı Etkilerinin Jeoistatistiksel Modellemesi SONUÇ VE ÖNERİLER 362 KAYNAKLAR.373 iii

6 ŞEKİL LİSTESİ Sayfa Şekil 1.1. Türkiye deki jeotermal alanlar ve bölgesel dağılımları. 2 Şekil 1.2. Türkiye deki jeotermal potansiyelin bölgelere göre dağılımı.2 Şekil 3.1. Coğrafi veri türleri.. 22 Şekil 3.2. Coğrafi bilgi sisteminin temel bileşenleri.. 23 Şekil 3.3. Coğrafi bilgi sistemlerinde verilerin saklanmasında uygulanan katman yöntemi 24 Şekil 3.4. Coğrafi bilgi sisteminde katmanlar ve öznitelik bilgileri 26 Şekil 3.5. Coğrafi bilgi sistemleri kullanım alanları.. 29 Şekil 3.6. Uzaktan algılama tekniğinin dört temel ilkesi.. 30 Şekil 3.7 Elektromanyetik enerjinin dalga boylarına göre dağılımları.. 31 Şekil 3.8. Bir bitki yaprağına gelen ve yansıyan enerji özellikleri. 32 Şekil 3.9. Ayrımlı bandlarda değişik bitkilerin yansıma değerleri. 32 Şekil Farklı öğeleri tanımlayan değişik renk ve yansımaya sahip pikseller 33 Şekil Radyum ile radon arasındaki zamansal denge eğrisi.. 38 Şekil 6.1. Çalışma alanı yer bulduru haritası.. 66 Şekil 6.2. Quickbird uydu görüntüsünde çalışma alanı ve çevresi..66 Şekil 6.3. Çalışma alanı eğimli arazileri. 67 Şekil 6.4. Çalışma alanı mısır ekili araziler 67 Şekil 6.5. Çalışma alanı zeytin dikili araziler. 68 Şekil 6.6. Çalışma alanının stratigrafik kesiti. 72 Şekil 6.7. Büyük Menderes Havzasının jeolojik yapılanmasını gösteren harita 73 Şekil 6.8. Araştırma alanında yer alan yüksek tarımsal potansiyele sahip aluvial topraklar.. 75 Şekil 6.9. Araştırma alanında yer alan ekili ve dikili tarım yapılan üretken aluvial topraklar.. 75 Şekil Kaba bünyeli yumuşak sedimentlerden veya bağımsız sertleşmiş depozitlerden oluşum gösteren regosol topraklar Şekil Çalışma alanını büyük bir bölümünü oluşturan, zeytin dikili kolluvial topraklar.. 77 Şekil Çalışma alanında sıcak su çıkışlarında yer alan toprak yüzeyinde tuz kristalleri oluşmuş araziler..79 Şekil Çalışma alanı sıcak su çıkışlarının bulunduğu arazi üzerinde yer alan halofit bitkiler..79 Şekil 7.1. Radon ölçümlerinde kullanılan kollektör metodu sistemi.. 89 Şekil 8.1. Jeotermal kaynak sularının dere ve yan derelerle taşınarak biriktiği Hıdırbeyli sulama göleti..94 Şekil 8.2. Jeotermal suların yoğun olarak karıştığı dere sularından yapılan sulama.. 95 Şekil 8.3. Jeotermal suların yoğun olarak karıştığı dere sularının motopomp ile çekilerek yüksek alanlardaki zeytinliklerin sulanması 95 Şekil 8.4. Jeotermal kaynak sularının karıştığı Hıdırbeyli sulama barajından kanal ve kanaletlere verilen sulama suları.96 Şekil 8.5. Jeotermal kaynak sularının karıştığı sular kullanılarak yapılan sulama. 96 Şekil 8.6. Yüksek sıcaklık derecesine sahip ve yoğun gaz çıkışı olan Çamur Ilıcası jeotermal kaynağı 97 Şekil 8.7. Aşağı Çamur Ilıcası jeotermal kaynağı etkisi ile çoraklaşmış ve sadece doğal tuzcul (halofit) bitkilerin yaşam bulduğu toprakların 2007 Mart- Nisan ayındaki görünümü iv

7 Şekil 8.8. Jeotermal kaynak sularının karıştığı ve tarımsal sulama amaçlı kullanılan Alangüllü deresi. 100 Şekil 8.9. Jeotermal kaynak etkisi ile çoraklaşmış ve sadece doğal tuzcul (halofit) bitkilerin yaşam bulduğu toprakların 2008 Mart-Nisan ayındaki görünümü 101 Şekil Maden Tetkik ve Arama kurumunca bölgede açılan ve çevreye olan zararlı etkisi dolayısıyla kapatılan jeotermal sondaj kuyusu..102 Şekil Jeotermal kaynağın hemen yakınında yer alan zeytin ağaçlarında jeotermal kaynak sularının kurutucu etkisi Şekil Jeotermal kaynakların çevresinde redüksiyon koşullarında yaşam bulan yosun ve algler ile olan tuza dayanıklı bataklık bitkileri Şekil Jeotermal sularla kirlenen yeraltı ve baraj suları ile sulanan verimli tarım topraklarının yüzeyinde çoraklaşmaya neden olan yoğun tuz birikimi Şekil Jeotermal suların zararlı etkilerinden dolayı buğday bitkisindeki seyrek kardeşlenmeden dolayı ürün kaybı Şekil Yoğun tuzluluk ve bor elementi içeriğine dayanıklı olan yonca bitkisi tarımı yapılan arazide gözlenen bitki yetişmeyen çorak alanlar Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan toprak örneklerinin ph değerleri Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan toprak örneklerinin ph değerleri Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan toprak örneklerinin suda çözünebilir toplam tuz değerleri Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan toprak örneklerinin suda çözünebilir toplam tuz değerleri.115 Şekil Araştırma alanından alınmış marul bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinin yaptığı çürütme ve kuruma etkisi 123 Şekil Direkt olarak jeotermal kaynak etkisi altında olan Na + elementince zengin alkali-çorak araziler ve arkasında jeotermal kaynağın direkt etkisinin olmadığı zeytin ağacı dikili tarım arazileri Şekil Termal kaynak etkisinde kalan ve aşırı derecede Na + ve Cl - elementinin biriktiği, yalnızca tuzcul bitkilerin yaşam bulduğu çorak araziler..133 Şekil Yukarı Çamur Ilıcası jeotermal kaynağı Şekil Aşağı Çamur Ilıcası jeotermal kaynağı Şekil Alangüllü jeotermal kaynağı Şekil Bozköy jeotermal kaynağı Şekil Jeotermal suların karıştığı derelerde oluşturduğu kirletici etki Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin ph değerleri 163 Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin EC değerleri 163 Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin bor elementi değerleri.164 Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin klor elementi değerleri 164 Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin sodyum elementi değerleri v

8 Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin SAR değerleri Şekil Mart-Nisan (a) ve Temmuz-Ağustos (b) dönemlerinde alınan su örneklerinin ESP değerleri..166 Şekil Jeotermal sularının etkisi altındaki tuzlu-alkali araziler. 174 Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin ph değerleri 177 Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin EC değerleri 177 Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin bor elementi değerleri Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin Cl elementi değerleri Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin sodyum elementi değerleri. 179 Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin SAR değerleri. 179 Şekil Mart-Nisan (c) ve Temmuz-Ağustos (d) dönemlerinde alınan su örneklerinin ESP değerleri Şekil Yüksek bor içeriğine sahip suların kanaletler yardımıyla ovanın her yerine taşınması ve sulamada kullanılması 184 Şekil Jeotermal kaynağın hemen yanında yeralan ve yüksek bor elementinin zararlı etkisinden dolayı kurumaya başlamış incir ağacı 185 Şekil Yüksek bor içeriğine sahip sularla sulanan sebze bitkilerinde yapraklarda ve üründe meydana gelen kuruma zararları 185 Şekil Jeotermal suların karıştığı sularla sulanan domates bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinin kurutma etkisi. 186 Şekil Jeotermal suların karıştığı sularla sulanan domates bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinin kurutma ve meyveleri çürütme etkisi. 186 Şekil Jeotermal suların karıştığı sularla sulanan domates bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinin kurutma ve meyveleri çürütme etkisi. 187 Şekil Jeotermal suların karıştığı sularla sulanan olgunlaşmaya başlamış mısır bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinin kurutma etkisi 187 Şekil Jeotermal suların karıştığı sularla sulanan taze mısır bitkisinde yüksek nicelikteki bor elementinden dolayı meydana gelen yaprak uç ve kenarlarındaki kurumalar 188 Şekil Yüksek tarımsal potansiyele sahip Alangüllü yan havzasının bir bölümü. 189 Şekil Araştırma alanında oldukça yoğun olarak bulunan ve büyük ekonomik değere sahip zeytin ve incir ağacı plantasyonları 189 Şekil Alangüllü termal tesis kaynağı jeotermal kaynak suyunun direkt etkisi altında kalan alanlardan 2008 Temmuz Agustos (d) dönemi arazi çalışmalarında gridleme yöntemiyle alınan toprak örnekleme noktalarının Quickbird uydu görüntüsü üzerindeki gösterimi 232 Şekil Alangüllü termal tesis kaynağı jeotermal kaynak suyunun etkisi altında kalan 2D bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) radyoaktif element analiz sonuçları. 234 vi

9 Şekil Bozköy-Çamköy yol kavşagında yeralan jeotermal kaynak suyunun direkt etkisi altında kalan alanlardan 2008 Temmuz Agustos (d) dönemi arazi çalışmalarında gridleme yöntemiyle alınan toprak örnekleme noktalarının Quickbird uydu görüntüsü üzerindeki gösterimi 235 Şekil Bozköy-Çamköy yol kavşağında yeralan 8D bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) radyoaktif element analiz sonuçları237 Şekil Aşağı ve Yukarı Çamur Ilıcası mevkiinde yeralan jeotermal kaynak sularının etkisi altında kalan alanlardan 2008 Temmuz Agustos (d) dönemi arazi çalışmalarında gridleme yöntemiyle alınan toprak örnekleme Şekil noktalarının Quickbird uydu görüntüsü üzerindeki gösterimi 238 Aşağı ve yukarı Çamur Ilıcası mevkiinde yeralan 10D bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) radyoaktif element analiz sonuçları. 240 Şekil Quickbird uydu görüntüsünde Alangüllü jeotermal kaynağının direkt (2d) etkisi altında olan araziler ile jeotermal kaynak etkisi altında olmayan arazilerin birbirinden farklı görünümleri 246 Şekil Quickbird uydu görüntüsünde Çamur Ilıcası jeotermal kaynağının direkt (8d) etkisi altında olan araziler ile jeotermal kaynak etkisi altında olmayan arazilerin birbirinden farklı görünümleri 247 Şekil Quickbird uydu görüntüsünde Çamur Ilıcası jeotermal kaynağının direkt (10d) etkisi altında olan araziler ile jeotermal kaynak etkisi altında olmayan arazilerin birbirinden farklı görünümleri 248 Şekil Tuzlu alkali özellik gösteren Çamur Ilıcası jeotermal kaynağının etkisi altında bulunan topraklar 249 Şekil D grubu toprak örneklerinin demir (ppm) dağılımı. 257 Şekil D grubu toprak örneklerinin bakır (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin mangan (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin çinko (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin kobalt (ppm) dağılımı. 259 Şekil D grubu toprak örneklerinin kadmiyum (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin krom (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin nikel (ppm) dağılımı 260 Şekil D grubu toprak örneklerinin kurşun (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin bor (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin demir (ppm) dağılımı. 262 Şekil D grubu toprak örneklerinin bakır (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin mangan (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin çinko (ppm) dağılımı. 263 Şekil D grubu toprak örneklerinin kobalt (ppm) dağılımı. 264 Şekil D grubu toprak örneklerinin krom (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin kadmiyum (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin nikel (ppm) dağılımı 265 Şekil D grubu toprak örneklerinin kurşun (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin bor (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin demir (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin bakır (ppm) dağılımı. 267 Şekil D grubu toprak örneklerinin mangan (ppm) dağılımı 268 Şekil D grubu toprak örneklerinin çinko (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin kobalt (ppm) dağılımı vii

10 Şekil D grubu toprak örneklerinin krom (ppm) dağılımı. 269 Şekil D grubu toprak örneklerinin kadmiyum (ppm) dağılımı 270 Şekil D grubu toprak örneklerinin nikel (ppm) dağılımı. 270 Şekil D grubu toprak örneklerinin kurşun (ppm) dağılımı Şekil D grubu toprak örneklerinin bor (ppm) dağılımı 271 Şekil Kapalı alanlara radon gazının giriş yolları..273 Şekil Film banyo ve yıkama işlemi..275 Şekil Alangüllü termal tesisteki kapalı alanlarda radon ölçümleri Şekil Radon gazı ölçümleri için Kodak LR 115 tip 2 katıhal iz kazıma Şekil dedektörünün otel odası banyosuna yerleştirilmesi 276 Çamur Ilıcası kaplıca banyosuna radon gazı ölçümleri için yerleştirilmiş Kodak LR 115 tip 2 katıhal iz kazıma dedektörü Şekil Alangüllü termal tesisi erkek banyosuna radon gazı ölçümleri için yerleştirilmiş Kodak LR 115 tip 2 katıhal iz kazıma dedektörü. 277 Şekil Alangüllü termal tesisi kollektör bölümüne radon gazı ölçümleri için yerleştirilmiş Kodak LR 115 tip 2 katıhal iz kazıma dedektörü. 277 Şekil Alangüllü termal tesisi depo bölümüne radon gazı ölçümleri için yerleştirilmiş Kodak LR 115 tip 2 katıhal iz kazıma dedektörü. 278 Şekil / ölçekli topografik haritalar kullanılarak yol, yerleşim, ırmak, dere, göl, baraj vb ögelerin sayısallaştırılarak araştırma alanının sayısal altlık haritasının oluşturulması Şekil 9.2. Koordinatlı ve ölçekli sayısal altlık harita ile koordinatsız ve ölçeksiz olan uydu görüntüsünün sayısal altlık harita üzerine çakıştırılması Şekil 9.3. Toprak, su, bitki ve sediment örnekleme noktalarının koordinatlı olarak Quickbird uydu görüntüsü üzerinde gösterilmesi Şekil 9.4. Araştırma alanı arazi kullanım türlerinin yüzdesel olarak dağılımları Şekil 9.5. Şekil 9.6. Şekil 9.7. Şekil 9.8. Şekil 9.9. Şekil Araştırma alanının yoğun olarak bulunan verimli ve ekonomik değeri yüksek zeytin ağaçları.285 Araştırma alanında yoğun olarak tarımı yapılan ve yöre ile özdeşleşmiş ekonomik değeri yüksek incir ağaçları Dağlık ve düz arazilerin tümünde tarım yapılan ve çok geniş ürün desenine sahip oldukça üretken araştırma alanı arazileri Hıdırbeyli sulama göletinden suların taşındığı kanaletler ve bunlarla sulanan incir ağaçları Nisan ayına ait Quickbird uydu görüntüsü kullanılarak belirlenen güncel arazi kullanım şekilleri. 287 Araştırma alanında yeralan büyük toprak grupları üzerinde örnekleme noktalarının dağılımları Şekil Quickbird uydu görüntüsü kullanılarak araştırma yöresi bitki örtüsünün (zeytin, incir, buğday, sebze vb.) jeotermal kaynaklara ve bu kaynakların karıştığı dere yataklarına yakınlık durumları..289 Şekil Toprak, su, bitki ve sediment örneklerine ait bütün laboratuvar analiz verilerinin herbirinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması Şekil Su örneklerine ait laboratuar analiz verilerinin öznitelik bilgilerinin oluşturulan veri tabanına aktarılması Şekil Toprak örneklerine ait laboratuvar analiz verilerinin herbirinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması 292 viii

11 Şekil Tarımsal bitki örneklerine ait laboratuvar analiz verilerinin herbirinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması. 293 Şekil Sediment örneklerine ait laboratuvar analiz verilerinin herbirinin öznitelik bilgisi olarak oluşturulan veri tabanına aktarılması 294 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde potasyum-40 (Bq/kg) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı Şekil Çalışma alanı toprakları potasyum 40 elementi sınıflarının dağılım haritası 300 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde toryum-232 (Bq/kg) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı Şekil Çalışma alanı toprakları toryum-232 elementi sınıflarının dağılım haritası Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde radyum-226 (Bq/kg) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı Şekil Çalışma alanı toprakları radyum-226 elementi sınıflarının dağılım haritası Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde nikel (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 306 Şekil Çalışma alanı toprakları nikel elementi sınıflarının dağılım haritası. 308 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde krom (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 309 Şekil Çalışma alanı toprakları krom elementi sınıflarının dağılım haritası. 310 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde potasyum (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı 311 Şekil Çalışma alanı toprakları potasyum elementi sınıflarının dağılım haritası Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde sodyum (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 313 Şekil Çalışma alanı toprakları sodyum elementi sınıflarının dağılım haritası. 315 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde bor (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 317 Şekil Çalışma alanı toprakları bor elementi sınıflarının dağılım haritası.319 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde ph değerlerine ait alanların yüzdesel dağılımı 320 Şekil Çalışma alanı toprakları toprak reaksiyonu (ph) sınıflarının dağılım haritası322 Şekil Araştırma alanı toprak örneklerinde suda çözünebilir toplam tuz (%) sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 323 Şekil Çalışma alanı toprakları suda çözünebilir toplam tuz sınıflarının dağılım haritası. 325 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde elektriksel geçirgenliğe (micromhos/cm) ait alanların yüzdesel dağılımı.326 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin elektriki geçirgenlik (EC) sınıflarının dağılım haritası 328 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde değişebilir sodyum yüzdesine (ESP) (%) ait alanların yüzdesel dağılımı 329 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) sınıflarının dağılım haritası. 330 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde sodyum adsorbsiyon oranı sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 331 ix

12 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin sodyum adsorbsiyon oranı (SAR) sınıflarının dağılım haritası. 333 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde bor (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı 334 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin bor elementi sınıflarının dağılım haritası Şekil Araştırma alanı su örneklerinde klor (me/l) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı 337 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin klor elementi sınıflarının dağılım haritası. 338 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde kadmiyum (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 339 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin kadmiyum elementi sınıflarının dağılım haritası 340 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde 226 Ra (pci/l) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 341 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin radyum elementi sınıflarının dağılım haritası 342 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde nikel (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 343 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin nikel elementi sınıflarının dağılım haritası344 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde kurşun (ppm) elementi sınıflarına ait alanların yüzdesel dağılımı. 345 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin kurşun elementi sınıflarının dağılım haritası. 346 Şekil Araştırma alanı su örneklerinde ph değerlerine ait alanların yüzdesel dağılımı 347 Şekil Çalışma alanı jeotermal sular ve bunların etkisi altında bulunan su kaynaklarından alınan örneklerin ph sınıflarının dağılım haritası..348 Şekil Farklı toprak parametrelerine ait indeks değerlerinin CBS katman mantığına göre birbiri ile ilişkilendirilmesi sonucu oluşan yeni etki-indeks poligonları 350 Şekil Toprak örneklerinin CBS katman mantığına göre oluşturulan veri tabanında yeni etki-indeks poligonlarına ait öznitelik bilgileri Şekil Farklı toprak parametrelerine ait indeks değerlerinin CBS katman mantığına göre birbiri ile ilişkilendirilmesi sonucu oluşan yeni etki-indeks poligonları 352 Şekil Su örneklerinin CBS katman mantığına göre oluşturulan veri tabanında yeni etki-indeks poligonlarına ait öznitelik bilgileri Şekil Jeotermal kaynak suları etkisi altındaki toprak örneklerinin farklı analiz parametrelerinin her bir seviyesi için en yüksek toplam indeks değerlerinin belirlenerek sonuç zarar-etki haritası için sınır değerlerin oluşturulması x

13 Şekil Jeotermal kaynak suları etkisi altındaki diğer su kaynaklarından alınan örneklerin farklı analiz parametrelerinin her bir seviyesi için en yüksek toplam indeks değerlerinin belirlenerek sonuç zarar-etki haritası için sınır değerlerin oluşturulması. 356 Şekil Jeotermal kaynak sularının araştırma alanı toprakları üzerine olan toplam zarar-etki haritası.358 Şekil Jeotermal kaynak sularının araştırma alanı su kaynakları üzerine olan toplam zarar-etki haritası.359 Şekil Jeotermal kaynakların etkisi altında bulunan araştırma alanı topraklarının toplam zarar-etki indeks değerleri ve bu sınıflara ait alanların yüzdesel dağılımı 360 Şekil Jeotermal kaynakların etkisi altında bulunan araştırma alanı su kaynaklarının toplam zarar-etki indeks değerleri ve bu sınıflara ait alanların yüzdesel dağılımı.361 xi

14 ÇİZELGE LİSTESİ Sayfa Çizelge 3.1. Bazı kayaların ve toprakların 40 K, 232 Th ve 238 U aktivite konsantrasyonları.39 Çizelge 3.2. Gıdalardaki bazı doğal radyonüklitlerin yüksek aktivite konsantrasyonları.40 Çizelge 3.3. WHO ve TSE tarafından içme sularında tavsiye edilen sınır değerler 41 Çizelge 3.4. Bireylerin değişik kaynaklardan maruz kaldığı ortalama radyasyon dozları.. 42 Çizelge 3.5 Sulama sularında izin verilebilen maksimum ağır metal ve toksik elementlerin konsantrasyonları Çizelge 3.6. Tarım alanları sulama sularında değişik ülkelerce kabul edilen bazı ağır metal sınır değerleri. 44 Çizelge 3.7. Sulama suyunda kimi elementlerin izin verilebilir sınırları ve etkileri. 46 Çizelge 6.1. Aydın ili Germencik ilçesine ait 54 yıllık iklim verileri.. 69 Çizelge 7.1. Arazi çalışmalarında alınan su, toprak, sediment ve bitki örneklerinin dağılımı 2007-Mart-Nisan (a), 2007-Temmuz-Ağustos (b), 2008-Mart- Nisan (c), 2008-Temmuz-Ağustos (d).83 Çizelge 7.2. Gama spektrometre sisteminin kalibrasyon faktörleri.88 Çizelge 8.1. Suda çözünebilir toplam tuz (%) sınır değerleri ve topraklara etki durumu98 Çizelge 8.2. Toprak tepkimesi (ph) sınır değerleri ve ph dereceleri..98 Çizelge 8.3. Toprak organik maddesi (%) sınır değerleri ve topraklara etki durumu. 98 Çizelge 8.4. CaCO 3 (%) sınır değerleri ve değerlendirilme kriterleri. 99 Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Çizelge Temmuz-Ağustos (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları 109 Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örnekleri fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları 113 Çizelge 8.9. Toprakta bulunan ağır metallerin sınır değerleri. 116 Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları 124 Çizelge Temmuz-Ağustos (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları 126 Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları 127 Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi arazi çalışmalarında alınan toprak örneklerinin bazı toplam iz element ve ağır metal analiz sonuçları 129 Çizelge Alınabilir azot (%) elementinin topraklardaki sınır değerlendirme değerleri Çizelge Alınabilir fosfor (ppm) elementinin topraklardaki değerlendirme sınır değerleri Çizelge Alınabilir potasyum (ppm) elementinin topraklardaki değerlendirme sınır değerleri Çizelge Alınabilir sodyum (ppm) elementinin değerlendirme sınır değerleri Çizelge Alınabilir kalsiyum (ppm) elementinin değerlendirme sınır değerleri xii

15 Çizelge Alınabilir magnezyum (ppm) elementinin değerlendirme sınır değerleri Çizelge Alınabilir demir, çinko, mangan, bakır (ppm) elementlerinin değerlendirme sınır değerleri Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi alınan toprak örneklerinde toplam azot (%) ve bazı alınabilir bitki besin elementleri (ppm) analiz sonuçları.135 Çizelge Temmuz-Ağustos (b) dönemi alınan toprak örneklerinde toplam azot (%) ve bazı alınabilir bitki besin elementleri (ppm) analiz sonuçları..137 Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi alınan toprak örneklerinde toplam azot (%) ve bazı alınabilir bitki besin elementleri (ppm) analiz sonuçları 138 Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi alınan toprak örneklerinde toplam azot (%) ve bazı alınabilir bitki besin elementleri (ppm) analiz sonuçları..140 Çizelge Topraklarda radyoaktivite için yapılan bazı çalışmalar Çizelge Topraklardaki radyoaktivite değerleri. 143 Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi alınan toprak örneklerinde 232 Th, 226- Ra, 40 K elementleri analiz sonuçları Çizelge Temmuz-Ağustos (b) dönemi alınan toprak örneklerinde 232 Th, 226- Ra, 40 K elementleri analiz sonuçları Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi alınan toprak örneklerinde 232 Th, 226- Ra, 40 K elementleri analiz sonuçları Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi alınan toprak örneklerinde 232 Th, 226- Ra, 40 K elementleri analiz sonuçları Çizelge Sulama sularının elektriksel geçirgenlik değerlerine göre sınıflandırılması Çizelge Sulama suyu kalitesi sınır değerleri.155 Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları.157 Çizelge Temmuz-Ağustos (b) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları 161 Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları.168 Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi arazi çalışmalarında alınan su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları 171 Çizelge Sulama sularının bor derişimi sınıflandırılması Çizelge Kıtaiçi su kaynaklarının sınıflarına göre kalite kriterleri.191 Çizelge Sulama suyundaki bazı iz elementlerin ve ağır metallerin izin verilen maksimum konsantrasyonları Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge Temmuz Ağustos (b) dönemi alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge Temmuz-Ağustos (d) dönemi alınan su örneklerinin ağır metal ve iz element analiz sonuçları Çizelge Mart-Nisan (a) dönemi alınan su örneklerinin toplam radyum aktivitesi analiz sonuçları 204 Çizelge Temmuz Ağustos (b) dönemi alınan su örneklerinin toplam radyum aktivitesi analiz sonuçları xiii

16 Çizelge Mart-Nisan (c) dönemi alınan su örneklerinin toplam radyum aktivitesi analiz sonuçları Çizelge Temmuz Ağustos (d) dönemi alınan su örneklerinin toplam radyum aktivitesi analiz sonuçları Çizelge Mart Ağustos dönemi alınan sediment örnekleri kimyasal analiz sonuçları Çizelge Mart-Ağustos dönemi sediment örnekleri kimyasal analiz sonuçları Çizelge Toprakta bulunan ağır metallerin sınır değerleri. 210 Çizelge Mart Ağustos dönemi alınan sediment örneklerinin toplam mikro element, bor ve ağır metal analiz sonuçları Çizelge Mart-Ağustos dönemi alınan sediment örneklerinin toplam mikro element, bor ve ağır metal analiz sonuçları Çizelge Mart Ağustos dönemi alınan sediment örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K miktarları Çizelge Mayıs-Ağustos dönemi alınan sediment örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K miktarları Çizelge Farklı dönemlerdeki arazi çalışmalarında bitki örneklerinin alındığı yerler 215 Çizelge Bazı ağır metallerin bitkilerdeki kritik konsantrasyonları Çizelge Mart Ağustos (a,b) dönemi alınan bitki örneklerinin besin element içerikleri Çizelge Mart-Ağustos (c, d) dönemi alınan bitki örneklerinin besin element içerikleri Çizelge Mart Ağustos (a, b) dönemi alınan bitki örneklerinin mikro element, bor ve ağır metal analiz sonuçları. 224 Çizelge Mart-Ağustos (c, d) dönemi alınan bitki örneklerinin mikro element, bor ve ağır metal analiz sonuçları. 226 Çizelge Tahıl bitkilerinde radyoaktivite değerleri 228 Çizelge Lifli bitkilerde radyoaktivite değerleri.228 Çizelge Köklü bitkiler ve meyvelerde radyoaktivite değerleri. 228 Çizelge Mart Ağustos (a,b) dönemi alınan bitki örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K miktarları Çizelge Mart Ağustos (c, d) dönemi alınan bitki örneklerinin 232 Th, 226 Ra, 40 K miktarları Çizelge Alangüllü termal tesis kaynağı jeotermal kaynak suyunun direkt etkisi altında kalan 2D örnekleme bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) radyoaktif element analiz sonuçları Çizelge Alangüllü-Bozköy-Çamköy yol kavşagında yeralan 8D örnekleme bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) radyoaktif element analiz sonuçları. 236 Çizelge Aşağı ve Yukarı Çamur Ilıcası mevkiinde yeralan 10D örnekleme bölgesi topraklarında 226 Ra (Bq kg -1 ), 232 Th (Bq kg -1 ), 40 K (Bq kg -1 ) elementleri radyoaktif element analiz sonuçları Çizelge Topraklarda yapılan bazı radyoaktivite çalışmaları.242 Çizelge Toprakta bulunan ağır metallerin sınır değerleri. 244 xiv

17 Çizelge Alangüllü Yan Havzasından gridleme yöntemi ile alınan toprak örneklerinde fiziksel, kimyasal, toplam mikro element ve ağır metal analiz sonuçları Çizelge 9.1. Jeotermal suyun etkisi altında bulunan arazilerin güncel arazi kullanım grupları ile bunların alansal ve yüzdesel dağılımları Çizelge 9.2. Araştırma alanı toprak örneklerinde potasyum-40 (Bq/kg) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.299 Çizelge 9.3. Araştırma alanı toprak örneklerinde toryum-232 (Bq/kg) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.302 Çizelge 9.4. Araştırma alanı toprak örneklerinde radyum-226 (Bq/kg) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.304 Çizelge 9.5. Araştırma alanı toprak örneklerinde nikel (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 307 Çizelge 9.6. Araştırma alanı toprak örneklerinde krom (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 309 Çizelge 9.7. Araştırma alanı toprak örneklerinde potasyum (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.311 Çizelge 9.8. Araştırma alanı toprak örneklerinde sodyum (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.314 Çizelge 9.9. Araştırma alanı toprak örneklerinde bor (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 318 Çizelge Araştırma alanı toprak örneklerinde ph değerlerine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 321 Çizelge Araştırma alanı toprak örneklerinde suda çözünebilir toplam tuz (%) sınıflarına ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde elektriksel geçirgenliğe (micromhos/cm) ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 327 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde değişebilir sodyum yüzdesine (ESP) (%) ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 329 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde sodyum adsorbsiyon oranına ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları.332 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde bor (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 335 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde klor (me/l) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 337 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde kadmiyum (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları. 339 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde radyum (pci/l) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 341 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde nikel (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 343 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde kurşun (ppm) elementine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 345 Çizelge Araştırma alanı su örneklerinde ph değerlerine ait sınıfların indeks değerleri ve alansal dağılımları 347 Çizelge Toprak analiz parametrelerinin her bir indeks seviyesi için bulunan en yüksek toplam indeks değerlerinin toplanmasıyla oluşturulan toplam zarar-etki sınır indeks değerleri xv

18 Çizelge Toprak analiz parametrelerinin herbir indeks seviyesi için bulunan en yüksek toplam indeks değerlerinin toplanmasıyla oluşturulan toplam zarar-etki sınır indeks değerleri Çizelge Jeotermal kaynakların etkisi altında bulunan araştırma alanı topraklarının toplam zarar-etki indeks değerleri ve sınıfların alansal dağılımları 360 Çizelge Jeotermal kaynakların etkisi altında bulunan araştırma alanı su kaynaklarının toplam zarar-etki indeks değerleri ve sınıfların alansal dağılımları 360 xvi

19 ÖZET Çok sayıda ve değişik büyüklüklerde fay sistemlerini içeren ülkemizde bu oluşumlara bağlı olarak çok sayıda jeotermal kaynak bulunmaktadır. Farklı sıcaklıklardan ve farklı derinliklerden yüzeye kendiliğinden yada sondaj kuyularıyla çıkartılan bu sıcak suların içerikleride farklıdır. Jeotermal sular, içme sularına oranla çok daha fazla radyoaktif madde içerirler. Bunların sıcak olmaları ve yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bulunmaları, derinliklerde bulunan radyoaktif maddelerin çözünmelerini kolaylaştırmaktadır. Araştırmanın yer aldığı Aydın ili, çok sayıda fay hattının ve buna bağlı olarak sıcak su kaynaklarının bulunduğu bir bölgede yer almaktadır. Araştırma yöresi, Aydın ili batısında derin kuyu ile enerji üretme amaçlı su alınan kuyuların, kaplıcaların ve kullanılmayan jeotermal kaynak çıkışlarının bulunduğu Alangüllü yan havzasını içermektedir. Alangüllü yan havzası, Büyük Menderes havzasına bağlanan en büyük su toplama yüzeyine sahip yan havzalardan birisidir. Bu özelliği nedeniyle DSİ içme ve sulama suyu amaçlı Hıdırbeyli baraj gölü inşa etmiş ancak Alangüllü su toplama havzası içerisindeki jeotermal suların etkisi ile toplanan su kullanılamaz duruma gelmiş ve baraj devre dışı bırakılmak zorunda kalınmıştır. Bu çalışmada, 2 yıl süreyle toplam 112 toprak, 20 sediment, 97 su ve 78 adet bitki örneğinde fiziksel, kimyasal, ağır metal ve radyonüklit analizleri yapılmıştır. Jeotermal kaynakların etkisi altında bulunan alanlardan alınan bazı toprak örneklerinde ph, suda çözünebilir toplam tuz, bor, Na, K, Cr, Ni, Ra-226, K-40, Th-232 ile su örneklerinde ph, elektriki geçirgenlik, ESP, SAR, bor, Cl, Cd, Pb, Ni ve radyum elementi değerlerinin normal sınır değerlerin oldukça üstünde olduğu belirlenmiştir. Uzaktan algılama, coğrafi bilgi sistemi ve jeoistatiksel teknikler kullanılarak toprak ve su kaynaklarından alınan örneklerinin laboratuar analiz verilerine göre araştırma alanındaki jeotermal kaynakların neden olduğu zararlı etkilerin düzeylerini gösteren risk haritaları oluşturulmuştur. Anahtar Sözcükler: Radyonüklid, Termal Su, Kirlilik, Alangüllü, Ağır Metal. xvii

20 ABSTRACT In our country, which includes numerous fault systems in various magnitudes, there are lots of geothermal springs. Contents of these waters, which emerge naturally to the surface or pumped out from various depths and temperatures, vary. Geothermal waters include more radioactive substances than drinking waters due to their high temperatures and high saline concentrations which make the radioactive substances dissolve easily at the depths of the earth crust. The province of Aydın, where the project has been carried out, is located in an area that have lots of faults and therefore, thermal springs. Study area covers Alangullu secondary basin in the west of Aydın province and it includes deep wells for electricity purposes; thermal spas and abondoned thermal springs within the basin. Alangullu basin, happened to be one of the largest secondary basins joining the river Great Meander. Due to this speciality, DSİ (State Water Affairs) once built a dam for drinking and irrigation purposes but being within Alangullu basin the collected water was adversely affected by thermal waters of the basin and naturally the dam was abondoned. In this research that lasted for two years, totally 112 soil, 20 sediment, 94 water and 78 plant samples are taken for physical, chemical, heavy metal and radionuclide analiyses. In some soil samples which are taken from the areas that are under the effect of thermal sources, ph, total solvable salt in water, boron, Na, K, Cr, Ni, Ra-226, K-40, Th-232 values were determined to be pretty much above the limit values. Similarly, ph, permittivity, ESP, SAR, boron, Cl, Cd, Pb, Ni and Ra values were found to be higher than the permissible quantities. By the use of remote sensing, geographical information system and geostatistical tecniques, samples taken from soil and water sources were analiyzed to determine the degree of hazardous effects in the research area and risk maps are constituted. Keywords: Radionuclids, Thermal Water, Pollution, Alangüllü, Heavy Metal xviii

21 1. GİRİŞ Tüm dünyada ve ülkemizde de seraların ve konutların ısıtılması, elektrik enerjisi üretilmesi ve ayrıca 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 yeraltı ve yüzey suyu kaynaklarına bulaşmaktadır. Önemli debi ve sıcaklık düzeyindeki sular amacı doğrultusunda kullanıldıktan sonra bir bölümü yeniden yeraltına enjekte edilmekte ancak önemli bir bölümü de yine doğal su yolları ile bölge su sistemine karışıp sulama içme vb. amacı ile kullanılmaktadır. Topraklar gerek oluştukları ana materyalde bulunan doğal radyoaktif elementler, gerekse nükleer silah denmeleri ve reaktör kazalarından kaynaklanan serpintiler (fall out), sulama suları, mineral gübre uygulamaları gibi yapay etkenler nedeniyle bir miktar radyoaktivite içerirler. Topraktaki radyonüklitlerin ve ağır metallerin kaynağı yerkürenin derinliklerinde bulunan mağmadır. Mağmanın yeryüzüne çıkıp katılaşmasıyla kayalar oluşur. Bu kayaların yapılarında diğer doğal elementler gibi radyonüklitler ve ağır metallerde bulunmaktadır. Toprak oluşum sürecince bunlar toprağa karışırlar. Bu nedenle toprak kökenli yapı malzemelerinde (kum, tuğla, çimento) bir miktar radyasyon vardır. Tüm canlılar, doğal çevresinde radyasyonla iç içe yaşamak zorundadır. Fakat bu düşük radyasyon düzeyi insan ve diğer canlıları pek fazla etkilemez. Çünkü canlı hücrelerin kendilerini yenileme özelliği vardır. Ancak çevre radyasyonunun herhangi bir sebeple yükselmesi ya da radyonüklitlerin yüksek dozda solunum ve sindirim sistemlerine alınması ciddi sağlık sorunlarını gündeme getirmektedir. Bu nedenle Dünya sağlık Örgütü (WHO), Birleşmiş Milletler Radyasyon Güvenliği Komitesi (UNSCEAR) ve Türk Standartları Enstitüsü gibi kuruluşlar, toprak, bitki, su ve atmosfer ortamlarında bulunmasına izin verilen radyoaktivite miktarlarını belirlemişlerdir. Bu yüzden Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK), içme suyu kaynaklarında günlük radyoaktivite analizleri yapmaktadır. Böylece, sulardaki radyasyonun belirli seviyenin üzerine çıkıp çıkmadığı kontrol edilmektedir. Termal sular, içme sularına oranla daha fazla radyonüklid ve ağır metal içerirler. Çünkü bunların sıcak olmaları ve yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bulunmaları topraktaki tüm elementlerin çözünmelerini kolaylaştırmaktadır (KILINÇ ve YOKAŞ, 1987). 1

22 Şekil 1.1. Türkiye deki jeotermal alanlar ve bölgesel dağılımları [ Türkiye, dünyanın en büyük jeotermal kuşaklarından biri olan Alp-Himalaya kuşağında yer almaktadır. Çok sayıda ve farklı büyüklüklerde fay sistemleri kapsayan ülkemizde, sıcaklıkları C arasında olan 1500 civarında kaynak çıkışı ve rezervuar sıcaklıkları C arasında değişen 600 den fazla termal kuyu bulunmaktadır (Şekil 1.1, Şekil1.2). Bu termal kaynakların %78 i Ege bölgesinde yer almaktadır (ILGAR, 2005). Şekil 1.2. Türkiye deki jeotermal potansiyelin bölgelere göre dağılımı [ Dünyada ve yurdumuzda yapılan araştırmalar termal su kaynaklarında normalin üzerinde radyonüklid ve ağır metal bulunduğunu ortaya koymuştur. Örneğin, Balıkesir in Sındırgı ilçesindeki Emendere termal sularında ölçümler yapan TOPÇUOĞLU ve ark. (2003), litrede 0,37 Bq gross aktivitesi saptamışlardır. Bu miktar sularda bulunmasına izin verilen miktardan 4 kat daha fazladır. Aynı araştırmada yörede yetiştirilen kültür bitkilerinde de 2

23 yüksek oranda U 238 ve Th 232 aktivitesi bulunduğu bildirilmiştir. WILLIAM FIELD ve ark. (2000), sadece Amerika da yılda arasında değişen sayıda insanın radon solumaya bağlı akciğer kanserinden öldüğünü rapor etmişlerdir. Ağır metallerinde çevre kirliliği yönünden çok önemli toksik etkilere sahip oldukları, su ve bitkiler aracılığıyla insan ve hayvanlara geçtikleri bilinen bir gerçektir (SEÇER ve ark., 2002; SZÖKE, 2005). Nitekim TÜRKDOĞAN ve ark. (2002), gerek radyoaktif elementlerin, gerekse ağır metallerin kanserojen etkiye sahip olduklarını dünya literatürüne dayanarak açık bir dille belirtmişlerdir. Termal suların taşıdığı radyonüklidler ve ağır metallerin alış güzergâhında bulunan toprakları ve su birikim havzalarını (baraj, göl, kuyu, akarsu vb.) etkilediğine kuşku yoktur. Bu kaynaklardan yapılan sulamalar da bitkilerin kirlenmesine neden olmaktadır. Jeotermal kaynakların etkilediği ortamlarda yaşayanlar ve bu sularla sulanmış tarım ürünlerini tüketenler sağlık açısından önemli bir risk altında bulunmaktadırlar. Bu nedenle gerek dünyada gerekse yurdumuzda çok yoğun araştırmalar yapılmış ve termal bölgelerin risk dereceleri belirlenmeye çalışılmıştır (BAKAÇ VE KUMRU, 2003). Toprakta bulunan radyoaktif maddelerin suda çözünerek su birikim havzalarına ve bitkilere taşındığı bilinen bir olaydır. Ayrıca içinde yaşadığımız atmosferde de kozmik ışınlardan kaynaklanan düşük bir radyasyon düzeyi vardır. Ancak, radyasyonun hangi kaynaktan ve ne kadar süreyle alındığı önem taşır. Doğal çevremizden aldığımız radyasyonun, herhangi bir sebeple belirli bir miktarın üzerine çıkması sağlık açısından önemli sorunları gündeme getirmektedir. Kaplıca ve maden suları, içme sularına oranla daha fazla radyoaktif madde içerirler ve radyoaktif bulaşımı sürekli kılarlar. Bunların sıcak olmaları ve yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bulunmaları toprakta bulunan radyoaktif maddelerin çözünmelerini kolaylaştırmaktadır. Termal suların taşıdığı radyoaktif maddelerin de akış güzergâhlarındaki toprakları ve su birikim havzalarını (baraj, göl, kuyu, akarsu vb.) etkilediğine kuşku yoktur. Bu ortamlardaki radyonüklidler suda çözünmüş olmaları nedeniyle bitki bünyesine kolaylıkla geçiş yapabilmektedir. Araştırmanın yapıldığı Aydın-Germencik Alangüllü yan havzası çok yüksek tarım ve turizm potansiyeline sahiptir. Başta zeytin, narenciye ve incir olmak üzere yoğun meyve ve sebze tarımı yapılmaktadır. Bu ürünlerin sulama suyu ihtiyacı, Büyük Menderes ırmağına dökülen iki dere ve bu derelerden biri üzerine kurulmuş Hıdırbeyli barajından sağlanmaktadır. Ayrıca, bölgede Alangüllü Termal Oteli, çamur ılıcaları, DSİ tarafından açılmış jeotermal amaçlı kuyular ve henüz işletmeye alınmamış açık termal kaynaklar bulunmaktadır. Bu termal 3