Tarsus kıyı akiferinde (Mersin) tuzlanmaya neden olan faktörlerin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye'nin Akdeniz bölgesinde yer alan Mersin ilinin doğusundaki Tarsus Kıyı Akiferinde tuzlanmaya neden olan faktörler araştırılmıştır. Çalışma ile tuzluluğun boyutları, tuzlanmanın alansal dağılımı ve risk durumu belirlenmiştir. Eylül 2020'de yapılan arazi çalışmasında 87 farklı noktadan alınan yeraltı suyu ve bir adet deniz suyu (Akdeniz) örneği üzerinde fiziksel (sıcaklık (℃), elektriksel iletkenlik (EC), pH, tuzluluk, yükseltgenme-indirgenme potansiyeli (ORP), çözünmüş oksijen (%O2) ve toplam çözünmüş madde (TDS)) ve kimyasal parametrelerin (Ca+2, Mg+2, Na+, K+, HCO3-, CO3-2, Cl-, SO4-2, NO3-, NO2-, B, Br, Sr ve Li) ölçümü ve analizi yapılmıştır. Ölçüm ve analizler sonucunda fizikokimyasal parametrelerin coğrafi bilgi sistemi (CBS) ortamında dağılım haritaları oluşturulmuştur. Elde edilen veriler kullanılarak çeşitli diyagramlar ve grafikler oluşturulmuş, iyon oranları ve indeks hesaplamaları yapılmıştır. Piper diyagramı ile suların fasiyesi belirlenmiştir. HFE-Diyagramı oluşturularak deniz suyu girişim ve tazelenme evreleri görselleştirilmiştir. Farklı tuzlanma kaynaklarının (antropojenik ve doğal) tanımlanması amacıyla çeşitli iyon oranları (Na+/Cl-, Mg+2/Ca+2, Cl-/Br, Cl-/HCO3-, Ca+2/SO4-2, NO3-/Cl-, Sr/Ca+2 ve B/Li) hesaplanmış olup bu oranlar ile birlikte fiziko-kimyasal parametreler kullanılarak iki değişkenli grafikler çizilmiştir. Hidrokimyasal süreçlerin değerlendirilmesi amacıyla deniz suyu fraksiyonu (ƒdeniz) ve iyonik delta (Δi) hesaplamaları yapılmıştır. Deniz suyu etkisinin sayısal olarak ifade edilmesine yönelik Deniz Suyu Karışım İndeksi (SMI) hesaplanmıştır. Tarsus Kıyı Akiferinde tuzlanmaya neden olan üç temel etkenin; deniz suyu girişimi, evaporitlerin (halit ve jips) çözünmesi ve antropojenik faaliyetler (tarımsal faaliyetler ve evsel atıklar) olduğu tespit edilmiştir. Evaporitlerin lokal alanlarda etkisi görülürken, deniz suyu girişimi daha geniş alanlara yayılmıştır. Çalışma alanındaki tuzlanmada evsel ve endüstriyel atıkların diğer etkenlere göre daha az etkili olduğu belirlenmiştir.

In this study, the factors causing salinization investigated in the Tarsus coastal aquifer in the east of Mersin province in the Mediterranean region of Turkey. In this study, extension and areal distribution of salinity, as well as salinization risk have been evaluated. Physical (temperature (℃), electrical conductivity (EC), pH, salinity, oxidation-reduction potential (ORP), dissolved oxygen (O2%) and total dissolved solids (TDS)) and chemical parameters (Ca+2, Mg+2, Na+, K+, HCO3-, CO3-2, Cl-, SO4-2, NO3-, NO2-, B, Br, Sr and Li) measured and analyzed in 87 groundwater and one seawater (Mediterranean) samples obtained from a field study conducted in September 2020. Distribution maps of the measured and analyzed physicochemical parameters created in the geographic information system (GIS) environment. Various diagrams and graphs created with data obtained and ion ratios and index values calculated. The facies of the waters determined by Piper diagram. Seawater intrusion and freshening phases visualized by creating the HFE-Diagram. Various ion ratios (Na+/Cl-, Mg+2/Ca+2, Cl-/Br, Cl-/HCO3-, Ca+2/SO4-2, NO3-/Cl-, Sr/Ca+2 and B/Li) calculated in order to define different salinization sources (anthropogenic and natural) and bivariate graphs drawn using these ratios and physicochemical parameters. Seawater fraction (ƒsea) and ionic delta (Δi) calculations were made in order to evaluate the hydrochemical processes. The Seawater Mixing Index (SMI) was calculated numerically express the effect of seawater intrusion. Three main factors that cause salinization in the Tarsus coastal aquifer was determined as seawater intrusion, dissolution of evaporites (halite and gypsum) and anthropogenic activities (agricultural activity and domestic wastes). While the effect of evaporites seen in local areas, seawater intrusion is spread over a much wider area. It was determined that domestic and industrial wastes have a smaller amount effect in salinization in the study area than other factors.