Sapanca Gölü`nü besleyen derelerin hidrojeokimyasal incelenmesi

Abstract

Yüzey su kirliliği ülkemizdeki önemli çevresel problemlerden biridir. Bu çalışmada Sapanca Gölü gibi önemli bir su kaynağını besleyen derelerin su kalitesini ortaya konulmuş, göl drenaj alanı içerisindeki antropojenik kirletici unsurların derelerin su kalitesi üzerindeki etkileri ve seviyeleri tespit edilmiştir. Derelerin su kalitesi Çevre ve Orman Bakanlığı Su Kirliliği kontrol yönetmeliğine göre değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında gölü güneyden besleyen Aygır, Kasabasın, Yanık, Kurtköy, Mahmudiye ve İstanbul dereleri ve gölü kuzeyden besleyen Eşme ve Maden dereleri kuru ve yağışlı dönemi temsil eden iki farklı dönemde örneklenerek derelerin fiziksel özellikleri ve majör ve iz element derişimleri belirlenmiştir. Yüzey suyu kalite sınıflamasında değerlendirilen fiziksel ve kimyasal parametreler sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen, klorür, sülfat, nitrat azotu, toplam fosfor ve sodyum'dur. Anorganik kirletici parametreler ise kadmiyum, kurşun, arsenik, bakır, krom(toplam), kobalt, nikel, çinko, demir, mangan, bor, selenyum, baryum ve alüminyumdur. Sapanca gölünü besleyen kuzey ve güney derelerinin su bileşimleri birbirinden farklılık göstermektedir. Bu değişkenliğin ana nedeni ise gölün kuzeyinde ve güneyinde yer alan kayaç topluluklarının farklılığıdır. Güney dereleri Ca-HCO3'lı su fasiyesi sergilemektedir. pH değerleri 7,28-8,93 arasında değişmektedir. Güney derelerin ortalama elektriksel iletkenliği (EC) ise 268±64 ?S/cm civarındadır. Derelerin drenaj alanların yukarı kesimlerinde ortalama çözünmüş oksijen değerleri 8,27±0,80 mg/L dır. Kuzey dereleri ise Ca-HCO3-SO4'lı su bileşimine sahiptir. Kuzey derelerinin ortalama pH değeri ise 7,45±0,18 dir. Güney Derelerin EC değerleri 682-861 µS/cm arasında değişmektedir. Kuzey derelerin ortalama çözünmüş oksijen içerikleri ise 7,9±0,8 mg/L dir. Sapanca gölünü besleyen dereler incelenen parametrelerin çoğunda I. sınıf su kalitesine sahiptir. Fakat Toplam P, çözünmüş oksijen, Cl, Fe, Al ve Ni elementleri açısından su kalitesinde bazı derelerde dönemsel olarak kirlenmeler görülmüştür (II. ve III. Kalite). Bu derelerden su kalitesinde bozulma açısından en ön plana çıkan dere gölün kuzeyinde yer alan Maden deresidir. Maden deresinde gözlenen Al, Fe ve Ni zenginleşmesi jeojenik kökenlidir. Derelerin su kalitesinde evsel ve tarımsal kaynaklı kirlenme belirtileri mevcuttur. Bu özellikle kanalizasyon sisteminin bulunmadığı ve tarımsal faaliyetlerin yoğun olduğu gölün kuzey kesiminde yer alan derelerde (Maden ve Eşme) gözlenmektedir. Gölün güneyinde bulunan Kasabasın, Kurtköy ve Mahmudiye derelerinde de kirlenme belirtileri mevcuttur. Bu çalışma kapsamında derelerde ağır metal kirliliğine rastlanmamıştır. Buna ek olarak, Sapanca gölüne dereler vasıtasıyla çözünmüş fazda taşınan ciddi bir kirlenme yükü de tespit edilmemiştir. Derelerin kirletici potansiyelinin netleştirilebilmesi için, askı fazında taşınan metal yükünün de belirlenmesi gerekmektedir.

Surface water pollution is one of the major environmental problems in Turkey. In this study, water qualities of streams discharging to the Sapanca Lake, which is an important water resource for neighboring cities, were determined. The effects of anthropogenic sources on the water qualities of the streams within the drainage area of the lake and also the levels of the stream water contamination were established. The water qualities of the streams were evaluated based on the water pollution control regulation provided by Turkish Ministry of Environment and Forestry. Water sampling was carried out in the both northern (Aygır, Kasabasın, Yanık, Kurtköy, Mahmudiye, İstanbul) and the southern (Eşme and Maden) streams in two different periods representing dry and wet seasons. The physical characteristics and the major and trace element concentrations of the streams were also measured. Physical and chemical parameters used in the classification of the surface water quality include pH, temperature, electrical conductivity, dissolved oxygen, chloride, sulfate nitrate, total phosphorus and sodium contents of the streams. Inorganic contaminant parameters used for evaluating stream water qualities are Cd, Pb, As, Cu, Cr, Co, Ni, Zn, Fe, Mn, B, Se, Ba and Al. Water chemistries of the northern and the southern streams discharging to the Sapanca Lake differ from each other. This is due to difference in the rock units exposed at the either side of the lake. The southern streams are Ca-HCO3 type waters. Their pH ranges from 7.28 to 8.93. Average electrical conductivity of the southern streams is around 268±64 ?S/cm. Average dissolved oxygen content measured in the upstream of southern streams is 8,27±0,80 mg/L. Northern streams has an average pH value of 7,45±0,18. Electrical conductivities of these streams range from 682 to 861 µS/cm. The average dissolved oxygen content of the northern streams is 7,9±0,8 mg/L. All streams generally provide type I water quality considering most of the parameters measured in this study. However, deterioration in some stream water quality parameters such as total P, dissolved oxygen, Cl, Fe, Al, and Ni is observed seasonally (II. and III. type). Among all streams, Maden Stream becomes quite noticeable with deterioration in its water quality. High levels of Al, Fe and Ni observed in Maden streams have a geogenic origin. There are some indications of domestic and agricultural contamination in water qualities of the streams. This is generally seen in the streams of Maden and Eşme which are located at the northern part of the lake wherein sewage system is absent and agricultural activities are very common. There are also some indications of pollutions in the streams of Kasabasın, Kurtköy and Mahmudiye that are located on the southern part of the Sapanca Lake. In the scope of this study, heavy metal pollution was not determined in the Sapanca streams. In addition, there is no serious contamination load carried in the dissolved form to the lake. In order to verify the contamination potential of the Sapanca streams, there is a need to determine the contaminant load of the suspended particles in the streams.