Ýyidere (Trabzon)'nin Fiziko-Kimyasal Açýdan Su Kalitesinin Belirlenmesi Ekoloji 14, 57, 26-35 2005 Bülent VEREP, Osman SERDAR, Davut TURAN, Cemalettin ÞAHÝN Karadeniz Teknik Üniversitesi, Rize Su Ürünleri Fakültesi, 53100, RÝZE Özet Bu çalýþmada, zengin bir akarsu kapasitesine sahip Doðu Karadeniz Bölgesinde Trabzon ve Rize illerine sýnýr olan Ýyidere'nin su kalitesi araþtýrýlmýþtýr. Çalýþma Kasým 2003-Mayýs 2004 tarihleri arasýnda yapýlmýþtýr. Ýyidere'nin denize döküldüðü nehir aðzýndan 30 km iç kýsýmlara doðru 263 m yükseltiye kadar 10 km aralýklarla seçilmiþ 4 farklý istasyondan su örnekleri alýnmýþtýr. Su numunelerinde ph, bikarbonat (HCO 3 ), karbondioksit (CO 2 ), biyokimyasal oksijen ihtiyacý (BOI 5 ), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), toplam sertlik, nitrit (NO 2 ), amonyum (NH 4 ), fosfat (PO 4 ), askýda katý madde ve alkalinite gibi kimyasal ölçümler yapýlmýþtýr. Diðer taraftan akýþ hýzý, su sýcaklýðý, suda çözünmüþ oksijen, suda çözünmüþ oksijen doygunluðu, elektriksel iletkenlik ve tuzluluk gibi suyun bazý fiziksel özellikleri de ölçülmüþtür. Ýyidere'de yapýlan 7 aylýk ölçümlerde ortalama su sýcaklýðý 7,20 C, BOI 5 2,40 mg O 2 /L, ph 7,50, elektriksel iletkenlik 57,60 µs/cm, çözünmüþ oksijen 11,10 ve akýþ hýzý ise 2,10 m/s olarak tespit edilmiþtir. Ýyidere sularýnýn fiziksel ve kimyasal tüm özellikleri, Su kirliliði mevzuatýnda bildirilen kýta içi su kalite standartlarýna göre incelendiðinde (Sýnýf 1) yüksek kaliteli su standartýndadýr. Dolayýsýyla Ýyidere sularýnýn; sadece dezenfeksiyon ile içme suyu temini, rekreasyonel amaçlar, hayvan üretimi, çiftlik ihtiyacý ve diðer amaçlar için kullanýlabilir bir su kaynaðý özelliðinde olduðu söylenebilir. Ancak, genelde iyi bir su kalitesine sahip olan ve herhangi bir kirlilik problemi olmayan Ýyidere'nin su analiz sonuçlarý balýk yetiþtiriciliði açýsýndan deðerlendirildiðinde bazý mineral tuzlar bakýmýndan yetersiz olduðu ortaya çýkmýþtýr. Anahtar Kelimeler: Akarsu, Ýyidere, su kalitesi, su kirliliði, tatlý sular. Determination of Water Quality in terms of Physico-Chemical Structure of the River Iyidere (Trabzon) Abstract In this paper, water quality of the river Iyidere in between the cities of Rize and Trabzon as a border, in Eastern Black Sea Region which has a rich freshwater capacity was investigated. The study was carried out between November, 2003 and May, 2004. Water samples were taken from the four different stations with 10 km intervals between each other, up to 30 km inwards from the river mouth and up to 263 m altitude from the sea level. Some chemical measurings such as ph, HCO 3, CO 2, BOI 5, Ca, Mg, total hardness, nitrite, ammonium, phosphate, suspended matter and alkalinity were performed with the water samples. Moreover, the flowing speed, water temperature, dissolved oxygen in water, saturation of dissolved oxygen in water, conductivity and salinity were also determined. As a result of seven-month sampling, the following characteristics were determined; the average water temperature 7,20 C, BOI 5 2,40, ph 7.50, electrical conductivity 57.60 µs/cm, dissolved oxygen 11.10 and the flow speed 2.10 m/s. From the all physical and chemical characteristics points of view, based on the inland water quality standards declared in water pollution law, it is obvious that the river has a high water quality standard (Class 1). Thus, it can be said that Iyidere water can be used not only for drinking purpose by disinfecting it, but also for recreational aims, animal production and other aims. When the results of water analysis is compared with the water quality for aquaculture, it was identified that Iyidere has a good quality without a serious pollution problem, but some nutrients are insufficient for aquaculture in Iyidere. Keywords: Freshwaters, Iyidere, river, water quality, water pollution. GÝRÝÞ Hidrolojik çevrim içersinde anakara, göller ve denizler arasýnda önemli bir rol üstlenmiþ olan akarsular zengin bir canlý yaþamýna sahiptirler. Tatlýsular içinde %3'lük gibi çok küçük bir paya sahip akarsular, gerek sanayi ve gerekse evsel kökenli No: 57, 2005 26
Ekoloji B. VEREP, O. SERDAR, D. TURAN, C. ÞAHÝN atýksular vasýtasýyla kirletilmekte ve su kaliteleri bozulmaktadýr (Soylak ve Doðan 2000). Daha çok tarýma dayalý küçük ölçekli sanayi teþekküllerinin yer aldýðý Doðu Karadeniz'de gerek sivil yerleþim alanlarý ve gerekse iþletmeler genellikle akarsu havzalarýna veya bitiþik alanlarýna kurulmaktadýr. Diðer taraftan engebeli arazi yapýsý ve orografik yaðýþlar sebebiyle erozyon oluþmakta tarýmsal alanlar ve diðer arazilerden süpürülüp gelen gerek doðal ve suni nütrientler ve gerekse diðer katý maddeler akarsularýn kalitesini istenmeyen ölçüde deðiþtirmekte, evsel ve sanayi atýksularýnýn katkýlarýyla da kirliliðin boyutlarý oldukça artmaktadýr. Doðu Karadeniz Bölgesi'ndeki birçok akarsu hem doðal, hem de antropojenik maddeleri deniz kýyýlarýna taþýmakta ve bu maddelerin kirletici özellikleri zamanla kýyýlarda doðal dengeyi bozmaktadýr (Boran ve Sivri 2001). Doðu Karadeniz Bölgesinde Trabzon ve Rize illeri oldukça zengin bir akarsu kapasitesine sahiptir. Bu çalýþmada, Rize il sýnýrlarý içerisinde bulunan Fýrtýna, Çaðlayan, Ýkizdere, Ýyidere, Çayeli-Büyükdere, Kamilet, Kale, Taþlýdere, Fýndýklý ve Kantarlý dereleri gibi geniþ havzalara sahip akarsulardan sadece Ýyidere üzerinde durulacaktýr. Trabzon ve Rize arasýnda sýnýr oluþturan Ýyidere deresi 20 m geniþliðinde 160 km uzunluðunda bir akarsudur. Ýyidere deresinin yaðýþ havzasý alaný 834,90 km 3 olup ortalama 28,35 m 3 /s su debisine sahiptir (Anonymous 1992). Ýkizdere, Cimil, Kalkandere gibi derelerin birleþerek beslediði Ýyidere'de 6 farklý familyaya ait (Petromizonidae: Lampetra lanceolata (Kux & Steiner 1972), Mugilidae: Liza aurata (Risso 1810), Mugil cephalus (Linaeus 1758), Gobiidae: Neogobius kessleri (Günther 1861), Salmonidae: Salmo trutta labrax (Pallas 1811), Cyprinidae: Leuciscus cephalus (Linnaeus 1758), Chondrostoma colchium (Kessler 1899), Alburnoides bipunctatus (Bloch 1758), Barbus taurucus escherichi (Berg 1917), Capoeta tinca (Heckel 1843), Rutilis frisii (Nordmann 1840), Chalcalburnus chalcoides (Güldenstaedt 1772), Cobitidae: Cobitis splendens (Erkakan et al. 1999)) 13 balýk türü yaþamaktadýr (Turan 2002). Doðu Karadeniz bölgesinde, özellikle soyu tükenmeye yüz tutan Karadeniz alasýnýn (Salmo 27 trutta labrax Pallas 1811) en önemli yumurtlama alanlarý arasýnda Fýrtýna ve Ýyidere derelerinin geldiði bildirilmektedir (Çelikkale ve ark. 1999, Aydýn ve Yandý 2002). Bu sebeple, bu çalýþmada zengin bir tatlýsu ekosistemi ihtiva eden Ýyidere'nin su kalitesi araþtýrýlmýþ ve kýta içi su kalite standartlarýna göre deðerlendirilmiþtir. MATERYAL VE METOT Bu çalýþma, Ýyidere üzerinde denize sýfýr noktasýndan akarsu boyunca 30 km içeriye doðru belirlenmiþ 4 istasyonu içeren bir bölgede yapýlmýþtýr. Deniz seviyesinden 263 m koduna kadar uzanan bir bölgede yedi aylýk periyotlarla su numuneleri incelenmiþtir (Tablo 1) (Þekil 1). Arazide, örnek alýnan istasyonlarýn belirlenmesinden sonra, su örneklerinin alýnmasý ve örnek alýmýnda su sýcaklýðý, çözünmüþ oksijen miktarý, oksijen doygunluðu, elektriksel iletkenlik, tuzluluk ve su akýþ hýzý gibi fiziksel ölçümler de gerçekleþtirilmiþtir. Örnek istasyonlarýnýn belirlenmesinde, alýnan örneklerin o noktadaki su niteliðini tanýtýr olmasý, yerleþim alanlarýna yakýn oluþu, toplam kirliliði belirlemesi gibi etkenler göz önünde bulundurulmuþtur. I. istasyon derenin deniz ile birleþtiði nokta, II. istasyon Kalkandere ve Ýyidere' nin birleþtiði nokta, III. Ýstasyon olarak Yokuþlu Köyü yerleþim alaný ve IV. istasyon ise Güneyce Beldesi yerleþim bölgesinin baþladýðý yer olarak seçilmiþtir (Tablo 1). Çalýþma süresince her ay meteorolojik veriler Rize Meteoroloji Ýstasyonundan temin edilerek bölgenin meteorolojik ve iklimsel özellikleri incelenmiþtir. Rize Meteoroloji Ýstasyonu'ndan alýnan 7 aylýk meteorolojik verilere göre (Kasým 2003-Mayýs 2004) çalýþma bölgesinde; ortalama hava sýcaklýðý 8,80 C, en yüksek hava sýcaklýðý 16,40 C, ortalama nem %75,80 (Tablo 2) olup Thornthwaite yöntemine göre bölgenin iklimi semiarid, step bitki Tablo 1. Ýstasyonlarýn karakteristikleri. Ölçüm Yapýlan Ýstasyonlar Koordinatlarý Kodu I. Ýstasyon ( Ýyidere denize sýfýr noktasý) N 40º 59 ý 15 ýý E 40º 19 ý 52 ýý 0 m II. Ýstasyon (Ýyidere Kalkandere birleþim noktasý) N 40º 57 ý 43 ýý E 40º 23 ý 56 ýý 41 m III. Ýstasyon (Yokuþlu Köyü) N 40º 53 ý 19 ýý E 40º 26 ý 31ýý 141 m IV. Ýstasyon (Güneyce Beldesi) N 40º 49 ý 39 ýý E 40º 28 ý 34 ýý 163 m No: 57, 2005
Ýyidere (Trabzon)'nin Fiziko-Kimyasal Açýdan Su Kalitesinin Belirlenmesi Ekoloji Þekil 1. Araþtýrma alaný. örtüsüne ve mezotermal bir sýcaklýða sahiptir (Anonymous 2004). Kasým 2003-Mayýs 2004 tarihleri arasýnda yürütülen bu çalýþmada Ýyidere üzerinde belirlenen istasyonlardan her ayýn belirli günlerinde alýnan su örnekleri laboratuara getirilerek standart yöntemler kullanýlarak analizler yapýlmýþtýr (Anonymous 1998). Bu çalýþmada Ýyidere'nin su kalitesinin belirlenmesi amacýyla aylýk peryotlarla, belirlenen istasyonlardan alýnan su numunelerinde ph, bikarbonat (HCO 3 ), karbondioksit (CO 2 ), biyokimyasal oksijen ihtiyacý (BOI 5 ), kalsiyum (Ca ++ ), magnezyum (Mg ++ ), toplam sertlik, nitrit (NO 2 ), amonyum (NH 4 ), fosfat (PO 4 ), askýda katý madde ve alkalinite gibi kimyasal ölçümler yapýlmýþtýr. Diðer taraftan akýntý hýzý, su sýcaklýðý, suda çözünmüþ oksijen, suda çözünmüþ oksijen doygunluðu, elektriksel iletkenlik ve tuzluluk gibi suyun bazý fiziksel özellikleri de ölçülmüþtür (Tablo 3). Su sýcaklýðý, elektriksel iletkenlik, tuzluluk, suda çözünmüþ oksijen ve çözünmüþ oksijen doygunluðu gibi fiziksel parametreler, su numunesi alýnýrken YSI Oksijenmetre probuyla ölçülmüþtür. Ayrýca akýþ hýzý aylýk peryotlarla su numunesi alýnýrken yerinde limon yüzdürme metodu kullanýlarak belirlenirken, ph ölçümü ise Orion250 marka ph metre ile yapýlmýþtýr. BULGULAR Ýyidere'nin su kalitesini araþtýran bu çalýþmada yapýlan analiz ve ölçümlerde elde edilen sonuçlar aþaðýda sunulmaktadýr. Ýyidere akarsuyunun fizikokimyasal özellikleri Tablo 4'te verilmiþtir. Buna göre ortalama su sýcaklýðý 7,20 C'dir, organik kirlilik hakkýnda bilgi veren BOÝ 5 deðeri 7 ay süresince en yüksek olarak 4,20 mg O 2 /L düzeyine ulaþabilmiþtir. Ýyidere'nin sularýnýn ph'sý ortalama 7,50'dir ve nötr ile hafif alkali karakterde olduðu söylenebilir. Ýyidere'de yapýlan ölçümlere göre akýntý hýzý -6,70 m/s arasýnda deðiþirken ortalama 2,10 m/s, elektriksel iletkenlik 34,60-82,50 µs/cm deðerlerine sahip olup ortalama 57,60 µs/cm, suda çözünmüþ oksijen 4,90-14,20 aralýðýnda bulunmakta olup ortalama 11,10, çözünmüþ oksijen doygunluðu ise ortalama %76,10 ve tuzluluk %o-0,10 civarýndadýr (Tablo 4). Çalýþmada yapýlan su analizlerinde elde edilen bazý fiziko-kimyasal su kalite deðerlerinin aylýk deðiþimleri Þekil 2-14'de gösterilmektedir. Ortalama 22,70 µg/l (-70,50) fosfat konsantrasyonuna sahip olan Ýyidere sularýnda, ortalama olarak nitrit konsantrasyonu 7,30 µg/l (0,40-17,80), amonyum 8,50 µg/l (0,40-52,90), karbondioksit 1,70 (0,70-6,20), kalsiyum 10,90 (6,80-15,20), magnezyum 5,80 (2,80-8,90 ), toplam sertlik 34,90 (2-5), bikarbonat 36,10 (17,70-61,00) ve askýda katý madde ise 17,40 (-43,00) olarak bulunmuþtur (Tablo 4). Tablo 2. Çalýþma alanýnýn meteorolojik özellikleri (Kasým 2003-Mayýs 2004). Meteorolojik Parametre Hava sýcaklýðý Nem Rüzgâr hýzý ( C) (%) (m/s) En yüksek deðer 16,40 87,00 1,40 Ortalama 8,80 75,80 1,20 En düþük deðer 4,60 68,00 0,80 Tablo 3. Analizleri yapýlan parametreler ve birimleri. Ölçülen Parametreler Birim Suda Çözünmüþ Oksijen mg O 2 /L Çözünmüþ Oksijen Doygunluðu % Ca ++ Mg ++ Toplam Sertlik mg CaCO 3 /L Amonyum (NH 4 ) µg/l Fosfat (PO 4 ) µg/l Nitrit (NO 2 ) µg/l Alkalinite Bikarbonat (HCO 3 ) Karbonat (CO 3 ) Karbondioksit (CO 2 ) Biyokimyasal Oksijen Ýhtiyacý (BOÝ 5 ) mg O 2 /L Askýda Katý Madde ph 0 14 Su Sýcaklýðý C Suyun Akýntý Hýzý m/s Elektriksel Ýletkenlik µs/cm Tuzluluk (% ο) ppt (binde birim) No: 57, 2005 28
Ekoloji B. VEREP, O. SERDAR, D. TURAN, C. ÞAHÝN 1 4,50 29 Su sıcaklığı ( ºC) 1 1 8,00 I Þekil 2. Su sýcaklýðýnýn (ºC) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Çözünmüş Oksijen () ph 1 1 1 1 8,00 9,00 8,50 8,00 7,50 7,00 6,50 5,50 I Þekil 3. Çözünmüþ oksijenin (mg O2/L) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. I Þekil 4. ph 'ýn istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Kondüktivite (µs/cm) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 I Kasým Aralýk Ocak Þubat Mart Nisan Mayýs Þekil 5. Kondüktivite'nin (µs/cm) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı () 3,50 3,00 2,50 1,50 1,00 0,50 I Þekil 6. BOÝ 5 'nýn (mg O2/L) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Ýyidere sularýnda yapýlan analizlerde, elektriksel iletkenlik ve akýntý hýzý yaðýþlarýn baþladýðý Mart ayýndan itibaren yükselmeye baþlamýþtýr. Su sýcaklýðý normal mevsimsel deðiþim göstermekle beraber BOI5 deðeri yaðýþlarýn yoðun olduðu Mart-Nisan aylarýna kadar yükselmiþ Nisan ayýnda sert bir düþüþle beraber Mayýs ayýnda tekrar yükselmiþtir (Þekil 2-6). Kasým ayýnda 5,5-6,0 olan ph deðeri genelde Mayýs ayýna kadar yükselme eðilimi göstermektedir (Þekil 4). Çözünmüþ oksijen deðeri Kasým-Mart arasý sabit denilebilecek durumdayken Nisan ayýnda BOI 5 deðeri gibi sert bir düþüþe uðrayýp tekrar yükselmiþtir (Þekil 3). Çözünmüþ oksijen doygunluðu da buna benzer bir seyir arz etmektedir. Karbondioksit konsantrasyonu bakýmýndan Kasým ayýndan itibaren Aralýk ayýna kadar düþüþ olmuþ ve Mayýs ayýna kadar sabit bir durum görülmektedir (Þekil 8). Ca ++, Mg ++, toplam sertlik, HCO 3 ve alkalinite açýsýndan Ýyidere sularý benzer bir trende sahiptir. Bu faktörlerin her biri açýsýndan kýþ aylarýnda yükselme ve bahar aylarýnda düþüþ görülmektedir (Þekil 9, 10, 11, 12). Kýþ aylarýnda oldukça düþen askýda katý madde miktarý bahar aylarýnda yaðýþlarla tekrar yükselme eðilimindedir (Þekil 7). Kasým ayýndan itibaren yükselen nitrit azotu Þubat ve Mart aylarýnda sert bir iniþe maruz kalmakta ve daha sonra yükselme göstermektedir (Þekil 13). Kýþ aylarýnda maksimum deðerlere rastlanan fosfat konsantrasyonunda Kasým, Mart ve Nisan aylarýnda fosfat 0 düzeyindedir. Yine kýþ aylarýnda devamlý olarak azalan amonyum azotu konsantrasyonunda bahar aylarýnda sýfýra yakýn deðerlere rastlanýlmýþtýr (Þekil 14). Bu çalýþmada Ýyidere'nin su kalitesinin No: 57, 2005
Ýyidere (Trabzon)'nin Fiziko-Kimyasal Açýdan Su Kalitesinin Belirlenmesi Ekoloji Tablo 4. Ýyidere'nin fiziko-kimyasal özelliklerinin istasyonlardaki ortalama, en yüksek ve en düþük deðerleri. Parametreler Ýstasyonlar Su sýcaklýðý( C) Çözünmü 2 /L) Oksijen Doygunluðu (%) Biyokimyasal oksijen ihtiyacý (mgo 2 /L) Kondüktivite (µs/cm) Tuzluluk (%o) Akýntý hýzý (m/s) Askýda katý madde() ph Alkalinite () Ca ++ () Mg ++ () Toplam sertlik (mgcaco 3 /L) Bikarbonat (mghco 3 /L) Karbondioksit (mgco 2 /L) Amonyum(µgNH 4 /L) Nitrit (µgno 2 /L) Fosfat (µgpo 4 /L) ÝST 1 ÝST 2 ÝST 3 ÝST 4 Ortalama 8,30 8,80 6,29 5,37 8,58 11,26 11,95 12,54 55,89 82,84 80,97 84,69 2,64 1,69 2,41 2,80 70,11 72,33 45,00 42,87 0,06 0,07 0,07 2,65 2,52 3,30 26,56 18,29 16,61 8,33 7,61 7,55 7,48 7,34 28,57 26,14 22,93 22,29 11,79 12,31 9,90 9,56 6,95 7,15 4,75 4,55 40,36 41,71 29,43 28,29 39,11 37,73 34,33 33,03 1,88 1,65 1,57 1,56 12,32 5,01 7,40 9,19 8,46 12,68 3,89 21,58 21,97 20,55 26,69 ÝST 1 ÝST 2 ÝST 3 ÝST 4 En yüksek 11,80 13,50 9,40 8,70 11,00 12,30 12,70 14,20 91,30 102,30 98,50 114,50 3,60 4,20 82,50 77,40 51,40 49,20 0,10 0,10 0,50 3,60 5,20 6,70 43,00 3 31,70 17,00 8,58 8,18 8,24 8,21 35,50 29,00 26,50 26,50 15,23 14,43 12,43 11,62 8,85 8,65 5,88 6,26 5 5 3 37,00 53,68 61,00 60,39 53,07 6,16 3,63 4,07 3,85 52,89 14,45 18,91 26,61 15,55 17,75 11,69 11,69 54,03 54,0356,78 70,54 ÝST 1 ÝST 2 ÝST 3 ÝST 4 En dü 6,50 4,20 3,30 ºük 4,90 1 10,30 9,60 17,50 9 87,00 8 0,80 0,40 0,65 0,80 48,50 58,20 36,60 34,60 2,10 1,35 1,60 2,40 2,70 6,61 6,70 6,50 5,78 2 22,50 19,50 17,50 8,41 9,62 7,62 6,82 4,96 5,59 3,31 2,82 3 35,00 2 2 29,80 31,72 26,84 17,69 0,83 0,79 0,90 0,70 0,96 0,50 0,44 0,44 2,33 6,19 0,40 0,40 Askıda katı madde () 45,00 4 35,00 3 25,00 2 15,00 1 5,00 I Þekil 7. Askýda katý madde () miktarýnýn aylýk deðiþimleri. Karbondioksit () 7,00 5,00 3,00 1,00 I Þekil 8. Karbondioksit'in (CO2) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Ca () 1 15,00 1 13,00 1 11,00 1 9,00 8,00 7,00 I Þekil 9. Ca ++ 'un istasyonlarda aylýk deðiþimleri. belirlenmesi amacýyla 0, 41, 141 ve 163 m kodlarýnda istasyonlar belirlenmiþtir. Yapýlan su analizleri sonuçlarýnýn deniz seviyesinden yükseldikçe deðiþimi incelendiðinde; su sýcaklýðý, iletkenlik, ph, karbondioksit, kalsiyum, magnezyum, toplam sertlik, HCO 3, alkalinite, askýda katý madde miktarý düþmekte, buna karþýlýk akýntý hýzý, fosfat, çözünmüþ oksijen deðeri ve BOÝ 5 yükselmektedir. Çözünmüþ oksijen doygunluðu, yükselti arttýkça önce yükselmekte daha sonra ise sabitlenmekte, nitrit azotu önce yükselmekte ve daha sonra düþmektedir. Buna karþýlýk amonyum konsantrasyonu ise önce düþmekte ve daha sonra yükselmektedir (Tablo 5). TARTIÞMA Ýyidere akarsuyunun su kalite kriterlerinin incelendiði bu çalýþmada elde edilen sonuçlar Tablo 4'te verilmektedir. Balýk yaþamýnda su sýcaklýðý önemli olmasý sebebiyle balýklar soðuk su, ýlýman ve sýcak su balýklarý olarak sýnýflandýrýlmýþtýr (Aras ve ark. 1995). Su sýcaklýðý açýsýndan optimal koþullarýn alabalýk yetiþtiriciliðinde 7-18 C, sazan yetiþtiriciliðinde ise 16-26 C arasýnda olduðu belirtilmektedir. Suda çözünmüþ oksijen içeriði ise alabalýklar için 9,20-11,50 ve sazanlar için 5,00-9,00 düzeyinde olmasý istenmektedir (Çelikkale 1994). Ortalama su sýcaklýðý 7,20 C olan Ýyidere sularýnýn, çözünmüþ oksijen miktarý ortalama 11,10 düzeyinde olup ýlýk ve soðuk su balýklarý için optimal çevre koþullarýný ihtiva No: 57, 2005 30
Ekoloji B. VEREP, O. SERDAR, D. TURAN, C. ÞAHÝN 9,00 6 8,00 7,00 5 I Mg () 5,00 3,00 I Amonyum (µg/l) 4 3 2 Þekil 10. Mg ++ 'un istasyonlarda aylýk deðiþimleri. 1 31 Toplam sertlik (mg CaCO3/L) 6 5 4 3 2 1 I Þekil 11. Toplam sertliðin (mg CaCO3/L) istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Alkalinite () 4 35,00 3 25,00 2 15,00 1 I Þekil 12. Alkalinitenin istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Nitrit (µg/l) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 I Þekil 13. Nitrit (NO 2 ) konsantrasyonunun istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Þekil 14. Amonyum (NH 4 ) konsantrasyonunun istasyonlarda aylýk deðiþimleri. Tablo 5. Deniz seviyesinden yükseldikçe suyun fizikokimyasal özelliklerindeki deðiþimler. Parametre 0 m 41 m 141 m 163 m Rakýmýn Artmasýyla Deðiþim Su sýcaklýðý ( C) 8,30 8,80 6,28 5,37 Ýletkenlik (µs/cm) 70,11 72,33 45,00 42,87 ph 7,60 7,54 7,47 7,33 CO 2 () 1,88 1,65 1,57 1,56 Ca ++ () 11,79 12,31 9,90 9,56 Mg ++ () 6,95 7,15 4,75 4,55 Toplam sertlik (mgcaco 3 /L) 40,36 41,71 29,43 28,29 HCO 3 () 39,11 37,73 34,33 33,03 Alkalinite () 28,57 26,14 22,93 22,29 Askýda katý madde () 26,56 18,29 16,61 8,33 Çözünmüþ oksijen (mgo 2 /L) 8,58 11,26 11,95 12,54 BOI 5 (mgo 2 /L) 2,64 1,69 2,41 2,80 Fosfat (µg PO 4 /L) 21,58 21,97 20,55 26,69 Amonyum (µgnh 4 /L) 12,32 5,01 7,40 9,19 Çöz. oksijen doygunluðu (%) 55,89 82,84 80,97 84,69 Nitrit (µg NO 2 /L) 8,46 12,67 3,99 3,89 Akýntý hýzý (m/s) 0,07 2,65 2,52 3,30 (Sembol: Artýþ, Azalma, Önce artma sonra azalma, Önce azalma sonra artýþ) etmektedir. Nitekim Ýyidere'de 13 tür balýk halen yaþamaktadýr. Diðer taraftan su sýcaklýðý ve çözünmüþ oksijen açýsýndan Ýyidere, kýta içi su kalite standartlarýna göre 1.sýnýf özellik gösterdiði görülmektedir (Tablo 6). Sucul bir ortamýn ph deðerinin canlý yaþamýný tehlikeye sokmamasý ve bu su kaynaðýnýn balýk yetiþtiriciliði amacýyla kullanýlabilir olmasý için 6,5-8,5 sýnýr deðerlerini geçmemesi gereklidir (Goldman ve Horn 1983, Çelikkale 1994, Kara ve Çömlekçioðlu 2004). Yapýlan ölçümlere göre Ýyidere sularýnýn ph'sý nötr ile hafif alkali sayýlabilecek bir karakterde (ortalama ph= 7,5) olduðu, su canlýlarý ve balýklar için uygun bir yaþam ortamý ihtiva ettiði söylenebilir (Tablo 6). Sularýn baz konsantrasyonunu temsil eden ve No: 57, 2005
Ýyidere (Trabzon)'nin Fiziko-Kimyasal Açýdan Su Kalitesinin Belirlenmesi Ekoloji Tablo 6. Elde edilen sonuçlarýn Türkiye, Birleþmiþ Milletler Avrupa Ekonomi Komisyonu ve Avrupa Birliði (EU 74/440/EEC) kýta içi su kalite ve içme suyu standartlarýna göre deðerlendirmesi. Parametreler Ortalama deðerler Su Kalite Standartlarý TR (Anonymous 2004), UNECE (Anonymous1994), EU (Soylak ve Doðan 2000) Kýta Ýçi Su Kaynaklarýnýn Sýnýflandýrýlmasý (Su Kalite Sýnýflarý) [I=Çok temiz, II=Temiz, III=Az kirlenmiþ, IV=Çok kirli] Ýçme Suyu Standartlarý TR UNECE TR EU Su sýcaklýðý( C) 7,2 I I Uygun 12 25 Uygun ph 7,5 I I 6,5 ve 9,5 6,5 8,5 Uygun Uygun Çözünmüþ oksijen () 11,1 I I Oksijen doygunluðu (%) 76,1 I I BOÝ 5 () 2,4 I I <3,5 Sýnýr altýnda NO 2 N () 7 II I <0,5 <0,1 Sýnýr altýnda Sýnýr altýnda NH 4 N () 8 I I <0,50 <0,05 0,5 Sýnýr altýnda Sýnýr altýnda PO 4 P () 0,022 II I hidroksil iyonlarý, karbonat ve bikarbonat tuzlarýnýn oluþturduðu alkalilik, ayný zamanda asit tutma kapasitesi ve asitli sularýn nötralleþme yeteneði hakkýnda fikir verir (Göksu 2003). Toplam alkaliliði 10 'den düþük olan sularda fitoplankton geliþimi yetersiz düzeyde olmakta ve balýk üretimi için kireçleme ihtiyacý doðmaktadýr (Boyd ve Lichtkoppler 1980). Ýyidere'de ortalama alkalinite 25,00 düzeyindeyken en yüksek alkalinite 1. istasyonda 35,50, en düþük alkalinite 17,50 olarak 4. istasyonda ölçülmüþtür. Bu deðerler genel su kalite kriterlerine uygun iken balýk yetiþtiriciliði açýsýndan da Ýyidere akarsuyunun alkalinite özelliðinin optimum sýnýrlar içersinde olduðunu göstermektedir. Çözünmüþ organik maddelerin veya tuzluluðun miktarýna göre deðiþebilen kondüktivite deðeri Ýyidere'de ortalama 57,60 µs/cm olarak bulunmuþtur. Diðer taraftan tuzluluk deðerleri denize yakýn istasyonlarda %o0,10 düzeylerinde (1. ve 2. istasyon) iken 3. ve 4. istasyonlarda %o düzeylerindedir. Buna göre Ýyidere sularýnýn iyon konsantrasyonu bakýmýndan çok zengin olmadýðý hatta fakir sayýlabileceði söylenebilir. Elektriksel iletkenlik deðeri 25 C'de 1000 µs/cm'yi aþan sularda balýk barýnmadýðý, yetiþtiricilik yapýlacak suyun iletkenliðinin ise yaklaþýk 12,50-1800 µs/cm aralýðýnda olmasý gerektiði bildirilmektedir (Göksu 2003). Buna göre Ýyidere'nin sularýnýn elektriksel iletkenliði düþük olmasýna raðmen balýk yetiþtiriciliði açýsýndan oldukça uygun olduðu belirtilebilir. Genel olarak sularda sertlik Ca++ ve Mg++ iyonlarýndan ileri gelmekte olup suyun sabunu çöktürme özelliði olarak da ifade edilmektedir (Egemen ve Sunlu 1999, Göksu 2003, Yýlmaz 2004). Ortalama toplam sertlik deðeri 34,90 mg CaCO 3 /L (3,5 Fransýz sertliði) olan Ýyidere sularý yumuþak sular olarak nitelendirilebilir. 1. ve 2. istasyonlarda ort. toplam sertlik deðerleri (40,36-41,71 mg CaCO 3 /L) deniz seviyesine ve yerleþim yerlerine daha yakýn olmalarý sebebiyle 3. ve 4. istasyonlara (29,43-28,29 mg CaCO 3 /L) oranla daha yüksektir. Sertlik açýsýndan Alabalýklar için ideal sular hafif sert No: 57, 2005 32
Ekoloji B. VEREP, O. SERDAR, D. TURAN, C. ÞAHÝN sular (100-150 mg CaCO 3 /L) olduðu ifade edilmektedir (Aras ve ark. 1995). Bu açýdan Ýyidere sularýnýn yumuþak olmasý sebebiyle yeterli olduðu pek söylenemez. Ca ++ ve Mg ++ 'un sularda varlýðý genelde sularýn sertliðiyle iliþkili olmasýna raðmen sularýn sertliðini daha çok Mg ++ iyonlarý oluþturmaktadýr. Bu açýdan suyun Ca ++ içeriði ayrýca bilinmesi gerekir. Çünkü Ca balýklarýn iskelet oluþumunda ve toksik maddelerin etkilerini azaltmada önemli roller oynar. Ayrýca hücre çeperinin ve kütikulanýn suya ve iyonlara karþý geçirgenliðini azaltmasý açýsýndan fizyolojik bir görevi de vardýr (Egemen ve Uslu 1999). Alabalýklar için ideal Ca ++ konsantrasyonu 60-160 düzeyinde olduðu bildirilmektedir (Aras ve ark. 1995). Ýyidere'nin Ca ++ içeriði 20 'nin altýnda olduðundan (ortalama 11 ) çok zayýf olarak nitelendirilebilir. Bu açýdan alabalýk yetiþtiriciliði amacýyla Ýyidere sularý kullanýlmak istenirse kireçleme yapýlmasý gerektiði ortaya çýkmaktadýr. Magnezyum porphyrin olarak klorofilin bileþiminde bulunduðu için sularda klorofilli bitkiler için yaþamsal önem taþýr ve ayrýca alg, mantar ve bakterilerde fosfor metabolizmasýný düzenler (Erençin ve Köksal 1981). Çözünmüþ katý madde miktarý 50 'den düþük yumuþak sularda total katyonlarýn yaklaþýk %48'i Ca ++ ve %14'ü Mg++'dur. Kuzey Amerika içsularýnda ise Mg ++ iyonu oraný ortalama %4,8 düzeyindedir (Tanyolaç 1993). Ýyidere'de ölçülen en yüksek Mg ++ konsantrasyonu 8,85 'dir ve Mg ++ iyonu (ortalama 5,85 ) açýsýndan Ýyidere sularýnýn fakir olduðu söylenebilir. Akarsu ve göllere aþýrý miktarda býrakýlan organik maddelerin biyolojik oksidasyonuyla, oksijen azalmasý-tükenmesi ve balýklarýn ölümü sonrasý kötü kokulu gazlarýn oluþmasý ve ekosisteme zarar verilmesi gibi birçok kirlilik sorunlarýnýn kontrolünde BOÝ 5 (Biyokimyasal Oksijen Ýhtiyacý) kullanýlmaktadýr (Erençin ve Köksal 1981, Göksu 2003). Sularda biyolojik aktivite ve organik kirlilik hakkýnda fikir veren BOÝ 5 deðeri 4,20-0,40 arasýnda deðiþmekte olup ortalama 2,40 'dir. BOÝ 5 deðerleri oldukça düþük olduðundan Ýyidere sularýnýn kalitesi, kýta içi su kalitesi sýnýflandýrmasýna göre Sýnýf I seviyesinde olduðu görülmektedir (Tablo 6). Çözünmüþ oksijen yüksek olmak koþuluyla birçok balýk türü karbondioksit konsantrasyonu 60 'ye ulaþan sularda yaþayabilmesine karþýn sularda karbondioksit düzeyinin 5 'yi geçmemesi arzu edilir (Boyd ve Lichtkoppler 1980). Ýyidere sularýnda karbondioksit miktarý ortalama 1,70 olup en yüksek 6 düzeyine kadar çýkmýþ olmasýna raðmen yüksek çözünmüþ oksijen miktarlarý ölçülmüþtür (Tablo 4). Dolayýsýyla karbondioksit içeriði de su kalite kriterlerine uygundur. Nitrit ve amonyum gibi azot içeren bileþiklerin düzeyleri su kalitesi kriterlerine uygun olduðu saptanmýþtýr. Fosfat'a Kasým-Mart aylarý arasýnda rastlanmýþ diðer aylarda fosfat bileþiði ölçülememiþtir. Ýyidere'de ölçüm yapýlan tüm istasyonlarda nitrit, amonyum ve fosfat deðerleri oldukça düþük seviyededir. Keza elde edilen deðerler mikrogram/l konsantrasyonlarýnda ifade edildiðinden 1. sýnýf su kalite standartlarýna sahip olduðu söylenebilir. 31.12.2004 tarih ve 25687 sayýlý Su Kirliliði Kontrolu Yönetmeliðinde bildirilen kýta içi su kalite standartlarýna ve (UNECE) Birleþmiþ Milletler Avrupa Ekonomi Komisyonu tarafýndan yayýnlanan sucul yaþamýn devamlýlýðý için içsularýn sýnýflandýrýlmasý standartlarýna göre Ýyidere'nin sularý deðerlendirilirse; Tablo 6'da belirtilen parametrelere göre I. sýnýf (Çok temiz) su kalite standartýna sahip bir su kaynaðý olduðu görülmektedir. Diðer taraftan 17.02.2005 tarih ve 25730 sayýlý Ýnsani Tüketim Amaçlý Sular Hakkýnda Yönetmelik ve Avrupa Birliði 75/440/EEC içme suyu standartlarýna da uygun olduðu Tablo 6'da görülmektedir (Anonymous 1994, Anonymous 2004, Anonymous 2005, Soylak ve Doðan 2000). O halde, Ýyidere sularýnýn sadece dezenfeksiyon ile içme suyu temini, rekreasyonel amaçlar (yüzme gibi vücut temasý gerektirenler dâhil), hayvan üretimi ve çiftlik ihtiyacý ve diðer amaçlar için kullanýlabilir su kaynaðý olduðu söylenebilir. Su kirliliði açýsýndan önemli bir problemin bulunmadýðý ve iyi sayýlabilecek bir su kalitesine sahip olan Ýyidere sularýnda yapýlan su analizlerinde 33 No: 57, 2005
Ýyidere (Trabzon)'nin Fiziko-Kimyasal Açýdan Su Kalitesinin Belirlenmesi Ekoloji bazý mineral tuzlarýn balýk yetiþtiriciliði açýsýndan yetersiz olduðu ortaya çýkmýþtýr. Genel olarak sucul canlýlar ve balýk yaþamý için tehlike arz etmeyen bu durumun balýk yetiþtiriciliði amacýyla su kullanýmýnda dikkate alýnmasý gerekmektedir. Mineral tuzlar açýsýndan zengin balýk yemlerinin kullanýlmasý, kireç veya diðer katký maddeleriyle bu eksiklik giderilerek Ýyidere sularýnda verimli düzeyde balýk yetiþtiriciliði de yapýlabilir. Keza Ýyidere havzasýnda halen kurulu birkaç alabalýk üretim tesisi faaliyetlerini sürdürmektedir. Önemli düzeyde sanayi kuruluþlarýnýn bulunmadýðý Ýyidere havzasýnda irili ufaklý 19 adet çay fabrikasý bulunmaktadýr. Dolayýsýyla gerek evsel atýklar ve gerekse çay fabrikalarýnýn atýklarýnýn Ýyidere'nin su kalitesini bozacak nitelik ve nicelikte olmadýðý ortaya çýkmýþtýr. Ayrýca halen 13 farklý balýk türünün yaþadýðý bilinen Ýyidere akarsuyunun su kalitesinin korunmasý, doðal balýk stoklarý ve diðer canlý gruplarýnýn oluþturduðu doðal ekolojik dengenin korunmasý açýsýndan kaçýnýlmaz bir zorunluluktur. TEÞEKKÜR Bu çalýþma Karadeniz Teknik Üniversitesi Bilimsel Araþtýrma Projeleri biriminde yürütülen 2002.124.001.3 kod no'lu proje tarafýndan desteklenmiþtir. KAYNAKLAR Anonymous (1994) Standard Statistical Classification of Surface Freshwater Quality for the Maintenance of Aquatic Life. In: Readings in International Environment Statistics, (UNECE) United Nations Economic Commission for Europe, United Nations, New York and Geneva. Anonymous (1996) 1992 Su Yýlý Akým Deðerleri. Elektrik Ýþleri Etüd Ýdaresi, Ankara. Anonymous (1998) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA, AWWA, WEF, Washington DC. Anonymous (2004) Rize Meteoroloji Ýstasyonu Aylýk Meteorolojik Ölçüm Deðerleri, Rize. Anonymous (2004) Su Kirliliði Kontrolü Yönetmeliði. Resmi Gazete 25684, T.C. Baþbakanlýk, Ankara. Anonymous (2005) Ýnsani Tüketim Amaçlý Sular Hakkýnda Yönetmelik, Resmi Gazete 25730, T.C. Baþbakanlýk, Ankara. Aras MS, Bircan R, Aras NM (1995) Genel Su Ürünleri ve Balýk Üretim Esaslarý. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayýnlarý, Erzurum. Aydýn H, Yandý Ý (2002) Karadeniz Alasý (Salmo trutta labrax Pallas 1811)'ýn Doðu Karadeniz Bölgesi'nde Yumurtlama Alanlarýnýn Durumu. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi 19, 3-4, 501-506. Boran M, Sivri N (2001) Trabzon (Türkiye) Ýl Sýnýrlarý Ýçerisinde Bulunan Solaklý ve Sürmene Derelerinde Nütrient ve Askýda Katý Madde Yüklerinin Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi 18, 3-4, 343-348. Boyd EC, Lichtkopper F (1980) Water Quality Management in Pond Fish Culture. Dep. of Fisheries and Allied Aquacultures, Auburn University, Alabama. Çelikkale MS, Düzgüneþ E, Okumuþ Ý (1999) Türkiye Su Ürünleri Sektörü, Potansiyeli, Mevcut Durumu, Sorunlarý ve Çözüm Önerileri. Ýstanbul Ticaret Odasý Yayýnlarý, Ýstanbul. Çelikkale MS (1994) Ýçsu Balýklarý Yetiþtiriciliði. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Deniz Bilimleri Fakültesi Yayýnlarý, Trabzon. Egemen Ö, Sunlu U (1999) Su Kalitesi. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yayýnlarý, Ýzmir. Erençin Z, Köksal G (1981) Ýçsular Temel Bilimleri. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Yayýnlarý, Ankara. Goldman C, Horn AC (1983) Limnology. Mc Graw International Book Company, Tokyo. Göksu ZL (2003) Su Kirliliði. Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yayýnlarý, Adana. Kara C, Çömlekçioðlu U (2004) Karaçay (Kahramanmaraþ)'ýn Kirliliðinin Biyolojik ve Fiziko- Kimyasal Parametrelerle Ýncelenmesi. Kahramanmaraþ Sütçü Ýmam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi 7, 1, 1-7. Soylak M, Doðan M (2000) Su Kimyasý. Erciyes Üniversitesi Yayýnlarý, Kayseri. Tanyolaç J (1993) Limnoloji (Tatlýsu Bilimi). Hatipoðlu Yayýnevi, Ankara. No: 57, 2005 34
Ekoloji B. VEREP, O. SERDAR, D. TURAN, C. ÞAHÝN Turan D, Verep B, Çelikkale MS, Ýmamoðlu HO, Þahin C (2003) A Taxonomic Study on Fresh Water Fish Species Living in Ýyidere Stream. In: Oray IK, Çelikkale MS, Özdemir G (eds), International Symposium of Fisheries and Zoology, 23-26 October 2003, Ýstanbul, 171-179. Yýlmaz F (2004) Mumcular Barajý (Muðla-Bodrum)'nýn Fiziko-Kimyasal Özellikleri. Ekoloji 50, 10-17. 35 No: 57, 2005