Türkiye kıyı akiferlerinde deniz suyu girişiminin önlenmesinde arıtılmış atıksuların kullanım potansiyeli

Abstract

Nüfusun yoğunlaştığı verimli arazilere sahip olan kıyı bölgelerinde yeraltı suyunun aşırı çekimi; kıyı akiferlerinde tatlı su ile tuzlu su arasında bulunan doğal ve hassas dengeyi bozarak tuzlu deniz suyunun karaya doğru ilerlemesine ve tatlı suların tuzlanmasına sebep olmaktadır. Deniz suyu girişimi (DSG); özellikle deniz tarafından çevrelenen kıyı akiferlerinde, tatlı su kaynaklarını tehdit eden en önemli sorunlardan biridir. Bu çalışmada; Türkiye'deki kıyı şeridinde DSG'ye maruz kalabilecek akiferler için kullanılabilecek hidrolik bariyerlerin oluşturulmasında kullanılan enjeksiyon kuyularında arıtılmış evsel atıksuların kullanım potansiyeli miktarsal olarak araştırılıp maliyet açısından değerlendirilmiştir. Daha sonra ArcGIS Desktop 10.5 sürümü kullanılarak enjeksiyon kuyularının yer seçimi için uygunluk analizi yapılmıştır. Çalışma alanı olarak DSG riski daha yüksek olan Marmara, Ege ve Akdeniz bölgesinde yer alan toplam 15 il (Adana, Antalya, Aydın, Balıkesir, Bursa, Çanakkale, Edirne, Hatay, İzmir, İstanbul, Kocaeli, Mersin, Muğla, Tekirdağ ve Yalova) belirlenmiştir. DSG'nin kontrolünde arıtılmış atıksu potansiyelini belirlemek için proje debisi 5000 m3/gün'den büyük ve kıyıya olan mesafesi 0–40 km olan Atıksu Arıtma Tesisleri (AAT) seçilmiştir. Belirtilen debi ve mesafe kriterlerine göre çalışma alanında bulunan 15 ilde toplam 140 adet AAT saptanmıştır. Çalışma alanındaki tesislerden çıkan arıtılmış atıksuyun toplam potansiyeli yaklaşık 6 milyon m3/gün olarak tespit edilmiştir. Tesislerden çıkan sular kalite olarak üç gruba ayrılmıştır. Bunlar; ileri arıtma proseslerinde arıtılan atıksular, biyolojik arıtma prosesinde arıtılan atıksular ve fiziksel/stabilizasyon havuzu/doğal arıtma proseslerinde arıtılan atıksulardır. Arıtılmış atıksuların %48.1'i (2,892,532 m3/gün) ileri arıtma, %14.4'ü (865,127 m3/gün) biyolojik arıtma ve %37.5'i (2,253,674 m3/gün) fiziksel/stabilizasyon havuzu/doğal arıtma prosesinden geçmektedir. Enjeksiyon kuyusunun yerini belirlemek için arazi örtüsü, eğim, fay hattı, yerleşim alanı, yol güzergahı, AAT ve kıyıdan uzaklık katmanları kullanılarak CBS ile uygun yer seçimi yapılmıştır. CBS'de belirtilen kriterlere göre çalışma alanında 84 noktada toplam 720 adet enjeksiyon kuyuların kurulması uygun görülmüştür.

In fertile coastal areas where the population are densely concentrated, excessive pumping of groundwater damaged the natural and sensitive balance between freshwater and saltwater and allowing saltwater to flow further inland and causes seawater intrusion. Seawater intrusion is one of the most wide-spread environmental problem threatening freshwater resources along the coastal areas where the fresh groundwater aquifers are surrounded by sea. The objective of this study is to investigate the potential of reclaimed water quantitatively and also evaluate in terms of cost that could be used by injection wells in order to build a hydraulic barrier to help preventing seawater intrusion in the coastal regions of turkey where the groundwater contaminated or is under the risk of seawater intrusion. Spatial analysis has been done in ArcGIS Desktop 10.5 to determine the most suitable area for stablishing of injection wells. For this purpose, 15 provinces with high risk of seawater intrusion in Marmara, Aegean and Mediterranean regions (Adana, Antalya, Aydın, Balıkesir, Bursa, Çanakkale, Edirne, Hatay, İzmir, İstanbul, Kocaeli, Mersin, Muğla, Tekirdağ ve Yalova) of Turkey have been selected. 140 wastewater treatment plants with large capacity (equal or more than 5000 m3/day) have been considered with an average distance of 40 km to coastline in order to investigate reclaimed water potential in the study area. Approximately a total potential of 6 Mm3/day reclaimed water have been estimated in the study area. The reclaimed water divided in 3 groups according quality which are subjected to physical and natural treatment (about %37.5, 2,253,674 m3/day), secondary/biological treatment (about %14.4, 865,127 m3/day) and advanced treatment (about %48.1, 2,892,532 m3/day). Seven parameters namely, slop, land cover, fault line, residential area layer, road layer and distance layers from Wastewater treatment plants and shoreline have been used in GIS application in order to find an appropriate site location for stablishing of injection wells in the study area. According to the criteria specified in the GIS, a total of 720 injection wells have been estimated to be installed in 84 different points parallel to shoreline.