Akarçay (Afyon) havzasında jeotermal kökenli yüzeysuyu ve yeraltısuyu kirliliğinin araştırılması

Abstract

AKARÇAY (AFYON) HAVZASINDA JEOTERMAL KÖKENLİ YÜZEYSUYU VE YERALTISUYU KİRLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Müfit Şefik DOĞDU Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Hidrojeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Bu çalışmada Akarçay havzasındaki jeotermal kökenli suların yüzey ve yeraltısuları üzerindeki kirletici etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda Akarçay ile akışaşağısında yer alan Eber ve Akşehir Gölleri su ve sediman kimyası açısından, tatlısu akiferinin termal yeraltısuyundan etkilenmesi beklenen bölümü ise su kimyası açısından incelenmiştir. Elde edilen veriler geçmiş yıllarda doğal yollardan Akarçay'a katılan termal suların gözlenebilir bir kalite değişimine neden olmadığını göstermektedir. Buna karşın, 1997 yılından itibaren Akarçay'a boşaltılan Afyon Şehri jeotermal ısıtma sistemi atık suyunun su kalitesini etkilediğini ve bu etkinin akarsu sedimanları üzerinde kalıcı olduğu gözlenmiştir. Akarçay ile taşınan termal atık suyun Eber Gölü su kimyası üzerinde gözlenebilir bir etkiye sahip olmadığı saptanmıştır. Tatlısu akiferinin termal kaynak ve kuyular dolayında yer alan bölümlerinin jeotermal akışkandan etkilendiği belirlenmiştir. Bu etki termal kaynak ve kuyulardan uzaklaşıldıkça azalmaktadır. Akarçay'da termal atık su etkisinin ilk görüldüğü yer olan Ömer-Gecek bölgesine kadar su kompozisyonunda önemli bir değişiklik olmamakta, bu noktaya kadar CaC03 fasiyesinde olan suyun elektriksel iletkenlik (Eİ) 350- 450 mikroS/cm ve toplam çözünmüş madde (TÇM) miktarı da 8-10 mmol/l arasında değişmektedir. NaCI fasiyesindeki termal atık suların Akarçay'a karışması sonucunda Eİ'değeri 600-700 mikroS/cm'ye ve TÇM içeriği 12-13 mmol/I'ye yükselmektedir. Bu artışlar, yan kollardan katılan suların seyreltme etkisine karşın akışaşağıya doğru Eber Gölü'ne kadar süreklilik göstermektedir. Akarçay yatak sedimanları halen atık sudan etkilenen akarsu kimyasal bileşimi ile dengeye ulaşmış olup çeşitli iyonlar için geciktirme faktörü değerleri 101 ile 102 arasında belirlenmiştir. Jeotermal atık sudan kaynaklanan mevcut yüzeysuyu kirlenmesinin önlenmesi için geribasma gibi atık su uzaklaştırma yöntemlerinin uygulanması gerekmektedir. Tatlısu akiferindeki kalite bozulmasının önlenmesi için, özellikle bu etkinin görüldüğü bölge ve dolayındaki tatlı su üretiminin sınırlandırılması ve sıcak ve soğuk su sondajlarında teçhizin daha özenli yapılması gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Afyon, Akarçay, Eber Gölü, Akşehir Gölü, termal su, yeraltısuyu, yüzeysuyu, kirlilik, katyon değişim kapasitesi, gecikme faktörü Danışman: Doç.Dr.C. Serdar BAYARI, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Hidrojeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

INVESTIGATION OF SURFACE WATER AND GROUND WATER POLLUTION OF GEOTHERMAL ORIGIN IN THE AKARÇAY (AFYON -TURKEY) BASIN Müfit Şefik DO?DU Hacettepe University, Department of Geological Engineering, Hydrogeological Engineering Section ABSTRACT Pollution of surface and groundwater due to contribution from geothermal waters has been investigated in the Akarçay basin. The study comprises of the investigation of water and sediment chemistry in the Akarçay stream, Eber and Akşehir Lakes at the downstream and the water chemistry of groundwater around thermal springs and wells. Previous data do not point out sensible quality degradation in the Akarçay stream. Data obtained in this study indicate that, the thermal water effluent from the district heating of the Afyon City, which started to discharge since 1997, has started to degrade the quality of Akarçay stream water and the sediments. However, such effects were found not to lead to a quality deterioration in the Eber Lake water. Parts of the freshwater aquifer located around the thermal springs and wells have also affected by thermal groundwater depending on the distance between. Starting from the source area, the Akarçay does not pose any quality degradation (electrical conductivity (EC) between 350-450 microS/cm and total dissolved solids content (TDS) between 8-10 mmol/l) until the Ömer-Göcek area where thermal effluents start to contribute stream. Upon contribution of thermal effluents of NaCI facies, the EC and TDS rise to the ranges of 600-700 mikroS/cm and 12-13 mmol/l, respectively at the downstream parts of the stream. This deterioration keeps its impact along the way to the inlet of Eber Lake in spite of the diluting effect of tributaries. Streambed sediments, that pose retardation factors for various elements ranging between 101 and 102, were found to reach exchange equilibrium with the polluted stream water. Suitable methods of thermal effluent removal such as, re-injection need to be applied to stop the quality degradation in surface waters. Measures such as, limitation of freshwater production particularly around the hydrothermal zones and careful casing both in the fresh and thermal water production wells have to be taken to prevent the thermal water intrusion into the freshwater aquifer. Keywords: Afyon, Akarçay, Eber Lake, Akşehir Lake, thermal water, ground water, surface water, pollution, cation exchange capacity, retardation factor Advisor: Assoc.Prof.Dr.C.Serdar BAYARI, Hacettepe University, Department of Geological Engineering, Hydrogeological Engineering Section