T.C. MİLLİ EĞİTİM BAKANLIĞI TÜBİTAK- BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (BİYOLOJİ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI ÇALIŞTAY 2009-1 PROJE ADI: FABRİKA ATIK SULARININ GEBZE DİLDERESİ SUYUNUN ph DEĞİŞİMİNE ETKİLERİ GRUP ADI: EKOTON GRUP ÜYELERİ: Yalçın KIŞ Ünsal BERK Mehmet ARMAĞAN GRUP DANIŞMANLARI: Prof. Dr. Gürcan GÜLERYÜZ Doç. Dr. Tijen OĞRAŞ 15-22 HAZİRAN 2009 (TÜSSİDE-GEBZE) 1
PROJENİN AMACI: 1. Bir boya fabrikasının Dilderesi suyuna boşalttığı atık suların dere suyunun ph sına etkisinin incelenmesi. 2. Dere suyundaki ph değişiminin, dere içindeki ve kenarındaki canlı çeşitliliğine etkisinin gözlenmesi. ÖZET: Atıklarını arıtmadan salan fabrikalar nedeniyle çevre büyük ölçüde etkilenmekte ve ciddi boyutlarda çevre kirliliği yaşanmaktadır. Fabrikanın neden olduğu kirlenmeler genellikle mikrobiyolojik ve kimyasal kirlenme olarak incelenmektedir. Marmara bölgesinde yer alan Gebze ilçesi, İzmit Körfezine olan kıyısı ve İstanbul a yakınlığından dolayı sanayileşme bakımından oldukça gelişmiştir. Hızla gelişmekte olan sanayileşmeye paralel olarak su, hava, toprak kirliliği gibi istenmeyen sonuçlar da ortaya çıkabilmektedir. Dilderesine atılan sanayi atıkları bunun örneklerinden biridir. Bundan on beş yıl öncesine kadar çevresinde kiraz bahçeleri bulunan Dilderesi, bugün çevresinde bahçe yerine fabrikaların bulunduğu bir atık deresi haline gelmiştir. Bu çalışmada bir boya fabrikasının atıkları ile Gebze Dilderesi suyunun ph değişimi arasındaki ilişkinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca sudaki ph değişiminin Dilderesi çevresinde ve içindeki canlı çeşitliliğini nasıl etkilediği de gözlemlenmiştir. Yapılan inceleme çalışması sonucu fabrika atık sularının dere suyunun ph sını düşürdüğü ve canlı yaşamını olumsuz etkilediği gözlenmiştir PROJENİN KONUSU: Bir sudaki canlı hayatın değişmesine yani sucul hayatı etkileyecek düzeyde kirleticiler içermesine o suyun kirlenmesi denir. Normal koşullarda, göl ve akarsularda ph değerinin 4 ve altında olması sucul hayatı hemen hemen durma noktasına getirir. Bu ph taki sularda omurgalı ve omurgasız canlılarla mikroorganizmalar tahrip olur. Ancak birkaç cins bakteri ve algler yaşayabilir. Ayrıca kirletilmiş suların tarım alanlarında sulama suyu olarak kullanılması toprağın ph' ının düşmesine katkıda bulunur. ph ın 4,5 in altına düşmesi durumunda ise topraktaki demir, alüminyum, magnezyum gibi element iyonlarının konsantrasyonları artar. Bu artan konsantrasyondaki iyonlar da bitkiler için toksik etki gösterdiğinden verim düşer(3). Endüstriyel aktiviteler sonucu oluşan ve hiçbir ekonomik değeri olmayan organik ve inorganik zehirli madde atıklarının meydana getirdiği su kirliliğine endüstriyel kirlilik denilmektedir(1). Endüstri devrimi ile kendini göstermeye başlayan çevre kirliliğinde en önemli payı endüstriyel kirletici kaynaklar almaktadır. Birçok gelişmiş veya az gelişmiş ülkelerde arıtma tesisleri kurulmadan, akarsuların kentsel atıklar için bir araç gibi kullanılması kamu sağlığı açısından tehlikeli sonuçlar doğurmaktadır. Su kalitesi sınıflandırması, kaliteli sularda ph değerinin 6.5-8.5 arasında olması gerektiğini öngörmektedir. Bu açıdan akarsulardaki ph değerleri, zaman zaman içme ve kullanma suları kriterlerindeki kritik değer olan 8.5 in üzerine çıkmaktadır(2). Dilderesi, Ballıkayalar vadisine yaklaşık 1,5 km uzunluğunda 70 ile 100 m derinliğinde 40 ile 80 m genişliğindedir. Toplam uzunluğu 12 km olan Dilderesi Tavşanlı ve Dilovası sınırlarından geçerek İzmit Körfezine dökülür. Dilderesi etrafında bulunan fabrikalar atıklarını bu dereye boşalttıkları için dere kirlenmeye maruz kalmıştır. Dilderesi'nin en çok kirlenmeye maruz kaldığı alan ise Mimar Sinan Köprüsü olarak adlandırılan tarihi köprü ile İzmit Körfezi'ne döküldüğü kısmın arasıdır. On beş yıl öncesine kadar etrafını kiraz, elma, şeftali ve üzüm bağlarının çevrelediği Dilderesi'ni bugün maalesef fabrikalar esir almış durumdadır. 2
Şekil 1. Dilderesi'ni gösteren uydu haritası. Başlangıç noktası bir kaç derenin birleşimi olan ve geçtiği köylerde değişik isimler alan derenin kaynak noktaları ve milli park ilan edilen kısımları tabiat harikasıdır. Ballıkayalar çıkışında Gebze tarafından gelen dere ile birleşen Dilderesi kirlilikle bu noktadan sonra tanışmaya başlıyor. Dilderesi'ne karışan dere Gebze tarafından geldiği için beraberinde Gebze çöplüğünün pis atıklarını da getiriyor. Dilderesi'nin rengi bu noktadan sonra çamurumsu bir hal almaya başlıyor. Körfezle Kirlenme aşırı derecede artmaktadır. Suyun rengi, kokusu ve çamur tabakaları Dilderesi'ne bir bataklık görüntüsü vermektedir. Nefes alabilmek için bir an önce İzmit Körfezine ulaşmak isteyen derenin su rengindeki farklılık körfezle birleştiği yerde açıkça görülmektedir(4). Bu çalışma kapsamında Dildersi üzerinde bulunan bir boya fabrikasının Dilderesi suyuna boşalttığı atık suların dere suyunun ph ına etkisi incelenmiştir. MATERYAL VE YÖNTEM: Bu çalışmada Gebze Dilovası nda bulunan bir boya fabrikasının önünden geçmekte olan Dilderesi nin çeşitli noktalarından örnekler alınarak ph ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Her noktadan üç örnek alınmıştır. Fabrikanın yakınından geçmekte olan derenin yedi ayrı noktasından, aşağıdaki krokide (Şekil 2) belirtildiği şekilde su örnekleri alınarak etiketlenmiştir. Su örneklerinin alındığı noktalar: 1. Derenin atık karışmayan kirlenmemiş bir bölgesi 2. Fabrikanın 50 metre gerisi 3. Fabrikanın 25 metre gerisi 4. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yer 5. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yerin karşısı 6. Fabrikanın 25 metre ilerisi 7. Fabrikanın 50 metre ilerisi FABRİKA 6 3 2 4 DERE 7 AKIŞ YÖNÜ 5 Şekil 2. Su örneği alınan noktalar 1(atıksız su) 3
Alınan numunelerin sıcaktan etkilenmemesi için her örnek kapaklı kaplara alınmış, alüminyum folyo ile sarılmıştır. Numune alınan her bölgeden fotoğraflar çekilmiş ve bitki çeşitliliği gözlemlenmiştir. GÖZLEM / VERİ / BULGU: Toplanan su örnekleri deney yapılacak yere getirildikten sonra ph ölçümleri yapılmıştır. Ölçümler öncesi ph ölçer ph standartları ile ayarlanmıştır. Toplanan örneklerden elde edilen ph değerleri çizelge 1 e kaydedilmiştir. Sonuçların daha güvenilir olabilmesi için her bölgeden ayrı ayrı üçer adet alınan su örnekleri üzerinde dörder defa ph ölçümü yapılmıştır. BÖLGE NO 1 2 3 4 5 6 7 SU ÖRNEKLERİ ph DEĞERİ 8,5 8,5 8,5 7,8 7,8 7,8 7,4 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 ORTALAMA ph 8,5 6 3 7,60 7,63 7,63 Çizelge 1. Su örnekleri ph değerleri ve ortalamaları. 1:Derenin atık karışmayan, kirlenmemiş bölgesi, 2: Fabrikanın 50 metre gerisi, 3: Fabrikanın 25 metre gerisi, 4: Fabrika atıklarının suya döküldüğü yer, 5: Fabrika atıklarının suya döküldüğü yerin karşısı, 6: Fabrikanın 25 metre ilerisi, 7: Fabrikanın 50 metre ilerisi. Bu sonuçlardan yola çıkılarak aşağıdaki Şekiller ( Şekil 3-9 ) oluşturulmuştur. 10 8 6 4 2 0 7,8 8 6 4 2 Şekil 3. Derenin atık karışmayan kirlenmemiş bölgesi Şekil 4. Fabrikanın 50 metre gerisi 7,8 8 6 4 2 8 7 6 5 4 3 2 1 0 4
Şekil 5. Fabrikanın 25 metre gerisi Şekil 6. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yer 7,62 7,6 7,58 7,56 7,54 7,62 7,6 7,58 7,56 7,54 Şekil 7. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yerin karşısı Şekil 8. Fabrikanın 25 metre ilerisi 7,62 7,6 7,58 7,56 7,54 Şekil 9. Fabrikanın 50 metre ilerisi Farklı bölgelerden alınan su örneklerinde yapılan ölçümlerin veri ortalamaları Şekil 10 da verilmiştir. Şekil 10. Su örneği alınan bölgelerdeki ph değerleri ortalaması. 1:Derenin atık karışmayan, kirlenmemiş bölgesi, 2: Fabrikanın 50 metre gerisi, 3: Fabrikanın 25 metre gerisi, 5
4: Fabrika atıklarının suya döküldüğü yer, 5: Fabrika atıklarının suya döküldüğü yerin karşısı, 6: Fabrikanın 25 metre ilerisi, 7: Fabrikanın 50 metre ilerisi. Bu verilerin alındığı bölgelerin bitki örtüsü ve canlı çeşitliliği hakkında bilgi vermesi açısından fotoğraflar çekilmiş ve çekilen fotoğraflar şekillerde (Şekil 11-18) gösterilmiştir. Şekil 11. Derenin atık karışmayan, kirlenmemiş bölgesi Şekil 12. Derenin atık karışmayan, kirlenmemiş bölgesi Şekil 13. Fabrikanın 25 metre gerisi Şekil 14. Fabrikanın 50 metre gerisi Şekil 15. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yer Şekil 16. Fabrika atıklarının suya döküldüğü yerin karşısı Şekil 17.Fabrikanın 50 metre ilerisi Şekil 18. Fabrikanın 25 metre ilerisi 6
Dilderesinde belirlenen 2,3,4,5,6,7 numaralı noktalarda boya atıklarına bağlı belirgin renk değişimi ve köpük oluşumu yanında, kanalizasyonlara ait katı atık izleri gözlemlenmiştir. SONUÇ VE TARTIŞMA: Bir dereden akan suyun ph değeri o suyun kirli olduğunu söyleyebilmek için tek başına yeterli değildir. Suyun kirli olduğunu söyleyebilmek ve daha kapsamlı yorum yapabilmek için alınan su örnekleri üzerinde mikrobiyolojik ve kimyasal testler yapılıp, suyun sıcaklık değişimi de gözlemlenmelidir. Gebze Dilderesi nde yaptığımız araştırmanın bulgularının incelenmesi sonucunda: Fabrika atıklarının karışmadığı bölgeden alınan su örneklerinin ph değerinin diğer bölgelere göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Dereye dökülen atık sular dere suyunun ph ını düşürmüştür. Bunun nedeni atıklarda bulunan kimyasal maddeler olabilir. Fabrika atıklarının suya döküldüğü noktadan alınan örneklerdeki suyun ph değerinin en düşük olduğu görülmüştür. Suyun ph değerinin düşük olduğu noktalarda canlı çeşitliliğinin daha az olduğu gözlemlendiğinden ph değişimi dere içindeki ve kenarındaki canlılığı olumsuz yönde etkilemiştir. Atıkların suya döküldüğü noktalardaki suların ph değerlerinin, atıksız bölgedeki suyun ph değerine göre düşük çıkmasının sebebi fabrika atıklarında bulunan kimyasal maddeler olabilir. Fotoğraflarda da(şekil 5-10.) görüldüğü gibi ph değerinin düşük olduğu bölgelerde canlı çeşitliliği ve bitki örtüsünün kirlilikten olumsuz yönde etkilendiği gözlenmiştir. Derenin atık karışmayan bölgesinde ise (Şekil 3,4.) suda balık ve kurbağaların yaşadığı, dere kenarındaki bitki çeşitliliğinin (atıkların karıştığı bölgeye göre) daha fazla olduğu belirlenmiştir. Dilderesinin özelliklerinden biri de körfeze dökülmesidir. Dere suyundaki ph değerinin düşük olması, körfezle buluştuğu yerdeki deniz ekosistemini olumsuz yönde etkileyebilir. Bir zamanlar insanların yüzdükleri, balık yakaladıkları, suyunun tertemiz olduğu Dilderesi eğer en kısa zamanda ıslah edilmezse yok olmakla karşı karşıyadır. Çok daha geç kalınmadan şehirsel ve endüstriyel sıvı atıkları için arıtma, katı atıkları için kompostlama tesislerinin sıkı kontrolü gibi gerekli tedbirlerin alınması ve kirlilik kontrolünün etkinleştirilmesi önerilmektedir. Bu çalışmada elde edilen bulguların daha anlamlı hale getirilmesi için ilgili noktalardan alınacak yeni örneklerle mikrobiyolojik analizlerin yapılması fabrikaların dereye olan olumsuz etkilerini daha net ortaya koyacaktır. TEŞEKKÜR: Başta Prof. Dr. Mehmet AY olmak üzere, projenin hazırlanması ve tamamlanmasında desteklerini esirgemeyen danışmanlarımız Prof Dr. Gürcan GÜLERYÜZ ve Doç. Dr. Tijen OĞRAŞ a, malzeme temininde yardımcı olan teknik ekibe ve Neşe DİŞCİOĞLU na, özellikle Mesut COŞKUN a teşekkür ederiz. KAYNAKLAR: 1. Ahmet EKER, Fehiman ÇİNER (2004). Sivas organize sanayi bölgesinde atık su karakterizasyonu ve arıtma alternatifleri, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(3 ):97-112 2. Emin TOROĞLU, Sevil TOROĞLU, Faruk ALAEDDİNOĞLU, AKSU ÇAYINDA (KAHRAMAN MARAŞ) AKARSU KİRLİLİĞİ, Coğrafi Bilimler Dergisi,2006,4 (1), 93-103 7
3. http://www.atauniv.com/forum/su-kirlenmesi-t-4889.html 4. http://www.dilovasi.org/haberler/dilderesi/dilderesi.htm 8