Kentsel Su Kaynakları Yönetimi Ülkemizde Suyun Yönetimi KENTSEL SU KAYNAKLARININ Y Ö NET İ M İ Prof.Dr. G ü lseven UBAY T Ö N Ü K G. Ü . Ş ehir ve B ö lge Planlama B ö l ü m ü 2010-2011 G ü z Yar y lPARAMETRELER ? B İ YOLOJ İ K BULGULARIN KULLANIMI ? SU KAL İ TE STANDARTLARI ?K İ RLENMEY İ OLU Ş TURAN PARAMETRELER Kirlenme kompleks bir olayd r ve baz • parametrelerle ifade edilebilir. Kirlenme olay nas l tan mlan rsa tan mlans n, ç ok karma ş k yap s dolay s yla k ö kenlerinin belirlenmesi yerine belirtilerinin saptanmas yla incelenir.Ö zelli ği ne olursa olsun bir parametre ifade • etti ği anlam ve ö l çü m esaslar ç ok iyi bilinerek kullan lmak zorundad r. Bu hususlara dikkat edilmeden yap lacak uygulamalar sadece yanl ş de ğil yan lt c sonu ç lara da yol a ç abilir. Kirlenmenin belirlenmesinde kullan lan parametrelerin anlam ve ö nemini bilinmeli .Fiziksel Parametreler * Bulan kl k ( Turbidity) I ş ğ n ask da kat maddeler taraf ndan absorblanmas n n bir ö l çü s ü d ü r. Do ğal Kaynaklar : Erozyon, mikroorganizmalar ve di ğer organizmalar • neden olabilir. Su ta ş k n sonucu alg ve fitoplanktonlar n olu ş turdu ğu bulan kl k gibi. Do ğal Olmayan kaynaklar : Evsel, end ü striyel ve tar msal at klar bulan kl ğ • yarat rlar.Ö nemi * Temizli ğin simgesi olarak kullan l r * Estetik a ç dan ö nemi * Filtrelerde t kan kl k olu ş turur * I ş k ge ç irgenli ğini ö nler * Di ğ er kirleticilerin g ö stergesi * Ar tmada problem ç kart r. * Bulan k suyun dezenfeksiyonu zordur. (Olumsuz y ö nde etkiler)Kullan m * Ar tma sisteminin (Filtrasyon ve dezenfeksiyon) tasar m nda g ö sterge * Ar tmada ask maddesi gideriminin g ö stergesi. * Ö trofikasyonun g ö stergelerinden biri * Kirlenmenin g ö stergesi * I ç me ama ç l kullan mda giderilmeli * Kimyasal ar t mda (Koag ü lasyon) g ö z ö n ü ne al nmalRENK Kaynaklar Çü r ü m üş bitkiler, çö z ü nm üş organik maddeler gibi do ğal kaynakl renk olay g ö zlenebilir. Taninler bu renklili ğe olu ş tururlar. End ü striyel ve evsel at klar renge neden olurlar. (Tekstil ve deride son i ş lemler yap l yorsa renkli at ksu olu ş ur)Önemi * Temizli ğ in simgesi * Estetik aç ı dan önemli * Di ğ er kirleticilerin göstergesi * Baz ı parametrelere giri ş im yapar * Canl ı faaliyetlerini yava ş lat ı r * I ş ı k geçirgenli ğ ini önler*Renk olu ş turan organik madde Demiroksit- K rm z ; Mangan- Kahverengi - siyah ; • humikasit-sar - kahverengi klorla • kloroform olu ş turdu ğu i ç in dezenfeksiyonda sorun ç kart r. * İ ç me suyu * Besi (Meyva-me ş rubat) end ü strisi * Aerobik ve anaerobik kirlilik g ö stergesiKullan m * Kirlenmenin g ö stergesi * Ar tman n bir ö l çü s ü (Tekstil at ksular nda giderilmesi gereken en ö nemli parametredir) * At ksuyun aerobik anaerobik olu ş unu renkle ay rt etme olana ğ var. Aerobik suyun rengi a ç k kahverengi, Anaerobik a ç k gri-siyah Ö zellikle son çö keltim havuzunda ö nem ta ş r. * Ar tma tesisi dizayn nda * T90 n n belirlenmesinde * Kimyasal çö kt ü rme sonucunda renk giderimini ö l ç mek i ç in * Ar tma tesisinde aksakl k olup olmad ğ n n g ö stergesi.Koku Do ğal kayna ğ var. En ç ok duydu ğumuz koku H 2 S, yeralt sular n n ç ok derinde olanlar H 2 S i ç erirler (S ü lfat n anaerobik ortamda s ü lf ü re d ö n üş mesi sonucu). NH 3 , evsel, end ü sriyel, deri, tar msal (N,P g ü brelemesi ve zirai ila ç kokular )Ö nemi * Kirlenmenin g ö stergesi * Estetik a ç dan ö nemi * H 2 S tehlikesini g ö stermesi a ç s ndan ö nemli * Di ğ er kirleticilerin g ö stergesi (Bir suyun kokmas o sudaki baz maddelerin ayr ş t ğ n n g ö stergesi) * Ortam aerobikse koku olmaz. Havas z ortamda koku olu ş ur. (H 2 S, CH 4 ) anaerobik ko ş ullar n g ö stergesiKullan m Do ğrudan kullan m yok. Ar tma tesisinde H 2 S ç k ş varsa pH ayar ile metal s ü lf ü r ş eklinde çö kt ü r ü lerek H 2 S ’ in zehirlilik etkisi azalt l r. Kaynaklar Do ğal, end ü striyel karasular n n erimesi , jeotermal kaynaklar, mevsimsel de ği ş imler.S cakl k Kaynaklar : Do ğal kaynaklar var. Y ü zeysel suyun yaz n s cakl ğ artacak, k ş n so ğuyacak, yeralt suyu ise s cak. Evsel at k suyun s cakl ğ 15 o C( s cakl ğa ilave etkisi yok). End ü striyel kaynaklar. Termik santral ve so ğutma sularÖ nemi * Di ğ er su kalitesi parametrelerini etkiliyor. * Su hareketlerini etkiliyor (Yo ğunlu ğa etkisi nedeniyle). G ö llerde yo ğunluk fark ndan dolay tabakala ş ma oluyor. * Canl lar n t ü r ve say lar n etkiliyor. * Canl lar n davran ş lar n ve metabolizmalar etkiliyor. * Canl n n geli ş imi ve solunum h z n etkiler. * Gazlar n çö z ü n ü rl ü ğü etkilenir. * CO 2 dengesini etkiliyor. S cakl k art k ç a Çö z ü nm üş Oksijen azal r. S cakl k art k ç a biyolojik ve kimyasal reaksiyonlar h zlan r.Kullan m * Su k ü tlesinin hareketini belirlemede * Biyolojik ar tma sistemi tasar m nda (Lag ü nlerde boyutland rma s cakl ğa ba ğl ) , anaerobik ar tmada s cakl k sistem verimini etkileyen ö nemli parametrelerden biri. * Gazlar n çö z ü nmeleri do ğrudan s cakl ğa ba ğl d r. *Ekolojik denge hesaplar n etkiliyor. *Ar tma sistemlerinde kullan l r. *Canl lar n ya ş am durumlar belirlemede *P (fosfor)ve S(k ü k ü rt) bakterileri kullan l yorsa s cakl k aral ğ ö nemli.Kat Madde - Çö kelebilir maddeler - Çö kelmeyen maddeler Kaynaklar Do ğal kaynaklar Erozyon, su kitlelerinin tabanlar ndan yukar ya do ğru olan su hareketi ş iddetli ya ğ ş lar. Biyolojik sistemden ka ç an organizmalar, mikrobiyal faaliyetler sonucu kat madde olu ş ur. Evsel, end ü striyel kaynaklar.Ö nemi * Filtreleri t kar. * I ş k ge ç irgenli ğ ini azalt r. * Dezenfeksiyonda olumsuz etki . * Adsorbsiyonla zararl maddeler kat maddelere tutunarak al c ortama gelirler ve canl lara zarar verirler. * I ç me suyunda ö nemli . Di ğer kirleticilerin g ö stergesi * Ask maddesi dezenfeksiyonu etkileyen bir parametre * Borularda h z d üşü kse t kanmaya neden olurlar * Durgun sularda dip birikintisi olu ş tururlar.Kullan m * Verimin bir ö l çü s ü d ü r. * Organik (u ç ucu k s m) madde tayininde * Ar tma tesisi dizayn nda ( çö keltme hav.) * At ksu yeniden kullan lma istendi ğinde bir g ö sterge parametredir. * A.T. de olu ş an ç amur miktar tayininde.Kimyasal Parametreler Tuzluluk Su kaynaklar n n klor ü r i ç eren yerlerden ge ç erken çö z ü nm üş haldeki klor ü r suya ge ç er. Yo ğunluk farkl la ş mas na tat de ği ş imine neden olur. End ü striyel ve tar msal kaynaklar. Ö nemi * Ekolojik a ç dan ö nemli (ozmotik bas n ç ) t ü r de ği ş ikli ği * Kalite a ç s ndan ö nemli. Tat de ği ş tiriyor * Sudaki O 2 doygunluk de ğeri tuzlulukla ilgilidir. Cl , O 2 çö z ü n ü rl ü ğü azalt r.Gaz çö z ü n ü rl ü ğü n ü etkiler. * Yo ğunluklar etkiliyor. Su hareketine neden oluyor. * Sodyum tansiyonu etkiler.Kullan m * Ar tmada (i ç me suyu) kullan l yor. * Tar msal kullan mda ö nemli parametre, tar mda tuzlu sular n kullan lmas istenmez . * Tuzlulu ğa ba ğl Ç O hesab ndaİ letkenlik Iletkenlikle çö z ü nm üş madde aras nda ba ğ nt var. Nedeni katyon ve anyonlar. NH 4 , CO 3 , HCO 3 olan ortamdan ge ç iyorsa iletkenlik olu ş ur. End ü striyel ve tar msal kaynakl . Iletkenlik çö z ü nm üş toplam kat lar n g ö stergesi. Ö nemi Di ğer parametrelerin bir g ö stergesi ( Ö zellikle çö z ü nm üş madde). Tar msal kullan mda y ü ksek iletkenlik istenmez.Kullan m * Çö z ü nm üş madde yerine kullan l yor. Bu hesapta yararlan l yor. * Tar msal sulamay de ğerlendirirken kullan yoruz.pH Asit baz g ö stergesidir. pH d üşü kse Karbonik asit Do ğal Kaynaklar pH ? 8.3 ise bikarbonat pH > 8.3 ise karbonat bask nd r. End ü striyel at klar pH a ç s ndan problemli, evsel at kta pH=6-8 pek sorun yaratm yor.Ö nemi * Ya ş am etkiliyor. Belli pH ’ n n alt nda veya ü st ü nde canl ya ş am g ö remiyoruz. * Ar tma sisteminin dizayn nda ö nemli * Sudaki t ü m karbonat dengesi pH ’ ya ba ğl d r. Suya CO 2 ilave edersek alkalinitesi de ği ş mez. CO 2 dengesi hesaplar nda kullan l yor. * Korrozyon kontrol ü nde kullan l yor.Alkalinite Asidite do ğal veya end. kaynakl CO 2 ,HCO 3 , CO 3 = , OH alkaliniteyi olu ş turur. Yeralt sular genellikle sert sulard r. Asiditenin korozif etkisi var.End ü strilerden gelir. Alkalinite, asiditeye kar ş tampon kapasitesinin bir g ö stergesidir.Ö nemi *Asiditeye kar ş tanpon kapasitesi g ö sterdi ği i ç in ö nemli. Kullan m *Alkanilite i ç erdi ği iyonlardan dolay kimyasal koag ü lasyonda bir tasar m parametresi. * Yumu ş atmada kullan l r. * Korrozyonda ö nemli bir parametreSertlik Kayna ğ do ğal, evsel end ü striyel at klar n pek etkisi olmuyor. Ca, Mg sertli ğin ö nemli k sm n olu ş turur. +2 ve daha y ü ksek de ğerli iyonlar sertli ği olu ş turur. Sertlik i ç ilmesi ho ş olmayan lezzette sulara neden olur.. * K ö p ü rmeyi ö nler bunun i ç in pek kullan lmaz. * End ü stride; borularda t kanma yapar. Sert sular kullan ld ğ nda CaCO3 çö kelmesi sonucu borular t kan r. *Bal k ya ş am n etkiliyor. Fazla sert sularda bal klar n davran ş de ği ş iyor. * Y ü ksek sertlik sa ğ l ğa zararl . *Ar tma gerektirir.Kullan m *Gerek i ç me suyu elde ve kullan m nda, gerekse end ü stride parametre olarak gideriliyor. * Boru t kanmalar n n kontrol ü ndeYA Ğ VE GRES Do ğal kayna ğ olamaz; end ü striyel faaliyet sonucu olu ş ur. - Yemeklik ya ğ lar - Madeni ya ğ (makina, motor) - Petrol, benzin t ü revleri Kaynaklar: Evsel, end ü stri, deniz ta ş tlarÖ nemi * Ö zellikle kanallarda yang na neden oluyor. * Kanallarda t kanma yap yor. * Su y ü zeyini ö rt ü p havaland rmay engelliyor. Y ü zeyde birikir, film tabakas lu ş turur. Oksijen suya ge ç emez. Deniz canl lar n etkiler. Bal klar n solunga ç lar n ö rterek oksijen almalar n engeller. * I ş k k r lmas na neden olur. * Petrol kaynakl ya ğlar n i ç inde koku yap c , toksik maddeler bulunabilir.* Ar tma ve ç amur ar t m nda problem yarat r. *Ekolojik ö nemi var. Ö zellikle deniz ku ş lar n n k ö klerini kaz yor. * Estetik a ç dan ö nemi * Ar tma sistemine ilave bir y ü k getirir. Ar tma sisteminde ö nemli ya ğ giri ş i varsa s ü rekli kontrol etmek gerekir. Kullan m * Ar tma a ç s ndan bir parametre-Ya ğ giderimi.S Ü LFAT Kaynaklar: Do ğal, end ü stri Ö nemi: * M ü shil etkisi * Kolayca çö kebilir. Kazanlarda birikme yapar. * Anaerobik ayr ş mada belirli miktarlarda s ü lfat giri ş im yapar. Anaerobik bakterilere toksik etki yapar. * Anaerobik ayr ş mada s ü lfat indirgeyen bakteriler H 2 S gaz olu ş turur. (k ö t ü koku) * Korozyona neden olur.KLOR Ü R Kaynaklar: Do ğ al, evsel, end ü striyel * Durumunu de ği ş tirmeyen ö nemli bir parametredir. * La ğ m suyunun kar ş t ğ n g ö steren bir parametredir. * Tar msal sularda istenmez. * Ö nemli reaksiyonlara girmez.FENOLLER Kaynaklar: End ü striyel Ö nemi: * Zehirlilik etkisi. Bal klarda birikerek k ö t ü koku, tad olu ş tururlar. Baz t ü rleri ayr ş abilir. * Ileri ar tma y ö ntemleriyle ar t l r.DETERJANLAR Y ü zey aktif maddelerden dolay k ö p ü k meydana getirir. K ö p ü rmeden meydana gelen estetik bozukluk, O 2 ge ç irimlili ği, ş k ge ç irgenli ği azal r. Deterjanlar n i ç inde ö nemli miktarda fosfat vard r ( Ö tr ö fikasyon etkisi).Y ü zey aktif maddeler 1] ABS : Kolay ayr ş amaz, birikir. 2] LAB : Kolay ayr ş r ( Ç .O. azalt r, extra BOI olu ş turur. * Baz bal k t ü rlerinde ABS ç ok y ü ksek konsantrasyonda ise toksik etki yapar.İ Z ELEMENTLER VE A Ğ IR METALLER Kaynaklar Do ğal(bazen) ve end ü striyel (genelde) Birikim ö zelli ğ i A ğ r metaller zehirli Cd, Zn, Ag, Hg,Cu, Arsenik a ğ r metaller v.s. Cr,Pb,Ni, Co, Au, Siyan ü r, Bor. Inorganik eser maddeler: CN: ç ok zehirli Flor ü r: Az iyi ç o ğu k ö t ü di ş lerde karart yap yor. Bor ve CI bitkileri olumsuz etkiliyor. E ğer kayna ğ m z herhangi bir ş ekilde bunlar n bulundu ğu madenden ge ç miyorsa bu t ü r maddelerin kayna ğ do ğal de ğildir. Genel olarak kayna ğ end ü striyeldir. Bu maddeler evsel at k sularda da var, çü nk ü evsel at k suya end ü striyel at klar da kar ş yor.Ö nemi T ü m canl ya ş am n etkilerler. Hg: Zehirli, sinir sistemine zarar veriyor, yavruda tahribat etkisi. Cu: Zehirli, tad olumsuz etkiler. Cd: Karaci ğer ve b ö brekleri etkiliyor. Erkeklerde k s rl k yap yor. Y ü ksek tansiyona ve troide neden oluyor. Arsenik: Zehirli, kanserojen, halsizlik yap yor. Cr: Karaci ğer, cilt ve b ö brekleri etkiliyor Kanser yap c maddelerden biri. Pb: Beyni etkiliyor. Zehirli Hg benzer etkiler : yavru, beyin, b ö brekte hasar.Ba: Y ü ksek tansiyona neden oluyor, sinir sistemi ü zerinde etkili Zn: Tad bozar. Mg: M ü shil etkisi(laktasif). Selenyum Ni,Co: Kanserojen. Ag : Zehirlenmeye neden olur, ciltte ve g ö zde kara lekelerKullan m * T ü m at ksu ar t m nda ö nemli bir parametre. Biyolojik ar t mdan ö nce giderilmeli. * B ü t ü n su kaynaklar nda hert ü rl ü kullan m i ç in kontrol edilmeli. * Ç amur ar t m nda bu metaller b ü y ü k ö neme haiz.N Ü TRIYENTLER AZOT VE FOSFOR Ö nemi: * H ü cre sentezi i ç in bir miktar azot ve fosfor gereklidir. * Fazla miktarda besin maddesi ö trofikasyona neden olur.* Ö trofikasyon : Alg patlamas olur. Algler fotosentez ile oksijen ü retir. Algler inorganik karbonu kullanarak organik karbon olu ş turur. Di ğer canl larda da art ş olur. G ö ller uzun zamanda batakl k haline gelir. Algler ö l ü nce giderilmesi gereken organik maddelere d ö n üşü rler. Bu y ü zden ayr ş ma i ş lemi olur ve oksijen t ü ketilir. Anaerobik ortam olu ş ur. * Ö trofikasyon kontrolunde n ü triyentler h z k s tlay c elemanlard r.AZOT Ç evrede farkl oksidasyon kademesinde bulunuyor ve do ğada ç evrimi var. Hayvanlar azotu proteinler ş eklinde almak zorunda, bitkiler gibi inorganik azotu kullanam yorlar. (NO 3 , NO 2 , NH 3 organik azota ç evirmek zorunda). Organik azot bakteri faaliyeti sonucu ü re ve amonya ğa ç evriliyor.Amonyak NO 2 ve NO 3 e y ü kseltgenebiliyor. Azotun organik azota ç evrimine AZOT FIKSASYONU ad verilir. NO 3 bakteriler yard m yla azot gaz na ç evrilmesiyle fiksayon tamamlanm ş oluyor * Azotun her t ü r ü ö nemlidir. * Amonyak belirli konsantrasyonlarda bal klara toksik etki yapar. * Nitrat bebeklerde kan hastal ğ na yol a ç ar (Methemoglobinemia). >40mg/lt NO 3 olursa s ü t ç ocuklar nda kan hastal ğ na (methemoglobinemia) neden oluyor. * Ar tmada klor ihtiyac n etkiler. Azot ö l çü m ü at ksular n klor ihtiyac n etkilemesinden dolay da yap l r (klorla birle ş ip kloraminleri olu ş turdu ğundan )FOSFOR Fosforun da do ğada ç evrimi var: Ortofosfat, polifosfat ve organik fosfor. - Ortofosfat - PO 4 - Pirofosfat - P 2 O 7 - Poli(tripoli)fosfat - P 3 O 10Do ğal, end ü striyel, evsel ve tar msal • faaliyetlerden suya kar ş abilir. B ü t ü n canl maddeler i ç inde bulunan bir madde(ya ş am i ç in gerekli). Bitki ve mikroorganizmalar en kolay ortofosfat kullan yor. Organik fosfor bakteriyel olarak ortofosfata ç evriliyor. Fosfor fazlal ğ alg geli ş mesini artt r yor (dolay s yla ar t lmas gereken bir parametre). Kirlenme nedeniyle suda fosfor art nca • ö trofikasyon g ö r ü l ü r.Kaynaklar Suda do ğal olarak bulunabilir. Do ğal, evsel, end ü stri, tar msal Evsel at k sudan (deterjanlar i ç inde bol miktarda fosfat var) y ü zeysel sulara kar ş yor. (ar t lm ş kullanma suyunda 3-4 mg/lt iken evsel kullan m sonunda 10 mg/lt civar nda, yani Fosfor fazlas suda kal yor). End ü striyel sulardan fosfat (fosfatl g ü bre yapan end ü stri) geliyor. So ğutma suyu eldesinde genellikle korrozyonu (ta ş yapmay ) ö nleme i ç in polifosfat kullan l yor. Kalsiyum fosfat ş eklinde çö z ü nmeyen madde olu ş uyor. * Azot ayn zamanda kirlenmenin ö l çü t ü olarak kullan l yor(Azotu ö l ç eriz çü nk ü azot giderilmesi gereken bir parametredir). * Ar tma ç amurundan yaralanma, N i ç eri ği fazla ise g ü brelemede faydalan l r. *Temiz suda NH 3 ve NO 2 ö l çü lerek ç evre sular ndan kirlilik bula ş p bula ş mad ğ ö ğrenilir.FOSFOR Fosforun da do ğada ç evrimi var: Ortofosfat, polifosfat ve organik fosfor. - Ortofosfat - PO 4 - Pirofosfat - P 2 O 7 - Poli(tripoli)fosfat - P 3 O 10 *Do ğal, end ü striyel, evsel ve tar msal faaliyetlerden suya kar ş abilir. *B ü t ü n canl maddeler i ç inde bulunan bir madde. Bitki ve mikroorganizmalar en kolay ortofosfat kullan yor. Organik fosfor bakteriyel olarak ortofosfata ç evrilir. *Fosfor fazlal ğ alg geli ş mesini art r r.Kaynaklar Suda do ğal olarak bulunabilir. Do ğal, evsel, end ü stri, tar msal Evsel at k sudan (deterjanlar i ç inde bol miktarda fosfat var) y ü zeysel sulara kar ş yor (ar t lm ş kullanma suyunda 3-4 mg/lt iken evsel kullan m sonunda 10 mg/lt civar nda, yani Fosfor fazlas suda kal yor). End ü striyel sularda fosfat (fosfatl g ü bre yapan end ü stri) gelir. So ğutma suyu eldesinde genellikle korrozyonu (ta ş yapmay ) ö nleme i ç in polifosfat kullan l yor. Kalsiyum fosfat ş eklinde çö z ü nmeyen madde olu ş uyor. Organik Parametreler Organik maddeler do ğada ç e ş itli hallerde bulunurlar. Sentetik organik maddeler de vard r( y ü zey aktif maddeler, elyaflar, pestisitler). Do ğal organikler lipidler,ya ğlar,karbonhidratlar ve proteinlerdir. Organik madelerin etkileri: Oksijen eksikli ği olu ş turur. • Renk, koku ve tatta olumsuz etki yapar. • Organik maddeleri iki gruba ay rabiliriz. • fazla miktarda bulunanlar (1gr/m 3 ten b ü y ü k olanlar • BOI, KOI, TOK ile inceleyebiliyoruz) eser miktarda bulunanlar(pestisit vb.) •Kollektif parametre: Bir ö zellikten yararlan larak toptan de ğerlendirme (Sertlik, ask da kat madde, alkalinite v.b.) Organik madde ö l çü m ü n ü n ç o ğu kollektif parametrelerle yap l r. BOI kollektif bir parametre, Ni ö l çü m ü spesifik parametredir. Belli bir organik maddeyi selektif olarak ö l ç ebiliriz. Sudaki organik maddeler toptan ö l çü m ile (kollektif) de ğerlendirilir. Ç ok d üşü k konsantrasyondaki maddelerden biri s ö zkonusu ise ö rne ğin: pestitit ö l çü m ü ile yapabiliriz. BOI mikroorganizmalar n sudaki organik maddeleri ayr ş t rabilmeleri i ç in gerekli olan oksijen miktar d r ve organik maddenin oksijen e ş de ğeridir .Kaynaklar : do ğ al ve end ü striyel Ö nemi kirlenmenin g ö stergesi • oksijenin g ö stergesi • ya ş am s ü recinin par ç as olarak g ö z ö n ü ne al n r • Kullan m Kirlili ği belirlemede kullan l r • Ar tma tipinin se ç imi • Ar tma verimini belirlemede • Reakt ö r boyutland rmada •KO İ (Kimyasal Oksijen İ htiyac ) Do ğal sularda ve evsel sularda KO İ ö l çü m ü kullan labilir. Olay; asit ortamda kuvvetli bir oksitleyici ile organik maddenin kimyasal olarak oksitlenmesi i ç in gerekli oksijen miktar d r. K sa s ü rede deneyden sonu ç al nabiliyor. Organik maddenin biyolojik olarak ayr ş p ayr ş mad ğ hakk nda bilgi vermez. Inert (biyolojik olarak oksitlenemeyen) maddelerde KO İ olarak ö l çü lm üş oluyor. KO İ ’ nin ç ok kullan ld ğ yerlerden birinde BO İ ’ nin • kullan lamad ğ end ü striyel at k sularda organik madde belirlemesidir. KO İ biyolojik ayr ş maya diren ç g ö steren maddelerin miktar n belirlemede ö nemli bir parametredir. Kaynak, kullan m ve ö nemi BO İ 'ye benzer. KO İ > BO İ •PEST İ S İ TLER 1) Klorlu Hidrokarbonlar 2) Organik Fosfatlar * Zehirli * Zehirli * Kanserojen * Kanserojen Kaynaklar : tar msal * Mikrokirletici, d üşü k konsantrasyonda bile zehirli etkisi var. * Kolay ayr ş amazlar. * Biyolojik ayr ş maya dayan kl * İ leri ar tma ile giderilir. * Birikim ö zelli ği vard r. * Mutlaka ar t lmal d r.B İ YOLOJ İ K G Ö STERGELER Alabal k : temiz suyun g ö stergesi ( Ç .O. y ü ksek) • Algler : Ö trofikasyonun g ö stergesi • T ü r say s fazla ise su daha temizdir. • Suyun mikrobiyolojik kalitesi * Patojenler : mide, barsak sistemini etkiler. • * bakteriler, vir ü sler : kolera, tifo, ç ocuk felci, sar l k • * protozoalar : Dizanteri • * helminth : barsak kurtlar •Toplam koliform, fekal koloiform, E.koli Koliform : kendisi patojen de ğil ama di ğer patojenik • mikroorganizmalar n bir g ö stergesidir. Suyun i ç inde koliform yoksa, su muhakkak temiz • de ğildir. Koliform analizi yan nda spesifik analizler yapmak zorunludur. Fekal koliform: kirlenmenin insan kaynakl • oldu ğunun bir g ö stergesidir(d ş k da bulunur) Fekal streptokok: * kirlenmenin hayvan kaynakl oldu ğunu g ö sterir. • FK/FS > 4 kirlilik insan kaynakl • FK/FS < 1 kirlilik hayvan kaynakl •RADYOLOJIK PARAMETRELER Kaynaklar : Do ğal, end ü striyel * Insan sa ğl ğ a ç s ndan zararl * DNA'y etkiler ve di ğer ku ş aklarda etkilenir. * Patojenik ve kanserojen etkisi vard r. * Akut ve kronik etkleri vard r. - alfa , beta, stronsiyum 90, radyum gibi parametrelerB İ YOLOJ İ K BULGULARIN KULLANIMI Su Ortam ndaki Biyolojik Sistemleri Etkileyen Fakt ö rler Ortam n Do ğal Yap s Spesifik bir su ortam nda bulunan flora ve fauna farkl hidrolojik , fiziksel ve kimyasal fakt ö rlerin birlikte etkilerinin bir fonksiyonudur. 1) Suyun Yo ğunlu ğu , su i ç indeki canl lar n ask da ya ş amas n sa ğlar. Bu ö zelli ği kullanan canl lar plankton olarak adland r l r ve fotosentez yapabilen algleri (fitoplankton), di ğer planktonik organizmalarla beslenen k üçü k hayvanlar (zooplankton) ve di ğer plankton ve/veya bal klarla beslenen baz bal klar i ç erir. Planktonik yap n n zenginli ğinin art ş suyun su k ü tlesindeki bekleme s ü resine ba ğl d r. H zl akan sular planktonik canl lar n y kanarak bu ortamdan uzakla ş mas n sa ğlarlar, bu nedenle bu t ü r canl lar genelde g ö l ve rezervuarlar gibi durgun sularda yeral rlar. Bununla birlikte, bal k gibi iyi y ü zebilen canl lar ü reme imkan bulduklar nehirler de de ya ş amlar n s ü rd ü rebilirler. H zl akan sularda ya ş am n s ü rd ü ren canl lar i ç in, v ü cut ş ekil ve davran ş lar n n bu ş artalara adaptasyonu gerekir.2 ) Çö z ü nm üş ve Partik ü ler N ü triyentlerin Bulunmas (Fazla miktarda) Bu durumda su organizmalar sabit bir ş ekilde n ü triyent alabildikleri i ç in planktonik ve bentik (tabanda ve ya hemen taban n ü st ü nde ya ş ayan canl lar) organizmalar n ç e ş itlilik ve zenginli ğine neden olur. S ğ ve yava ş akan veya durgun sularda çö z ü nm üş maddelerin fazlal ğ b ü y ü ksu bitkilerinin b ü y ü mesini (makrofit) sa ğlar bu da di ğer organizmalar i ç in b ü y ü me ,bar nak ve yiyecek ortam haz rlar.Su K ü tlesindeki Antropojenik Etkiler Do ğal yap ya ek olark, biyolojik topluluklar insan aktiviteleri taraf ndan do ğrudan etkilenirler *toksik madde giri ş leri *AKM ’ nin art ş *ortam n modifikasyonu ve oksijen eksikli ği ya da insan faaliyetlerinden kaynaklanan indirekt yan etkiler nedeniyleBiyolojik Metodlar n Kullan m ve • Faydalar Su Ortam n n De ğerlendirilmesinde • Kullan lan Biyolojik Etkiler Zararl maddelerin varl ğ veya do ğal • maddelerin fazlas , su ortam nda bunlardan kaynaklanan ç e ş itli etkileri olu ş tururlar ve su ortam nda ç e ş itli de ği ş ikliklere neden olurlar. Evsel At ksu De ş arj Sonras nda Nehir Boyunca • Meydana Gelen De ği ş imler Sudaki canl lar n t ü rlerindeki de ği ş iklik • Ortamda dominant olan organizman n de ği ş imi • T ü rlerin fakirle ş mesi • Hassas evredeki(yumurta, larva gibi) y ü ksek ö l ü m • oranlar T ü m n ü fusun ö l ü m ü • Fizyolojik metabolizmadaki de ği ş iklikler • Organizmadaki davran ş de ği ş ikli ği • H ü cresel de ği ş iklikler •Bu de ği ş ikliklerin hepsi su ortam n n kalitesinin de ği ş mesi ile • olu ş ur. Izleme ve sa ğlanan bilgilerin de ğerlendirilmesi biyolojik metodlarla birlikte d üş ü n ü ld ü ğü nde su kalitesindeki etki ve problemler a ş a ğ daki gibi s ralanabilir: • Ekosistemde antropojenik fakt ö rlerin genel etkilerinin • belirlenmesi yayg n kirletici problemlerin ( ö rn: ö trofikasyon, toksik metal, • toksik organik kimyasal, end ü striyel de ş arj) varl ğ ve etkilerinin belirlenmesi Su toplulu ğundaki sa ğl ğa zararl de ği ş imlerin genel ve yayg n • ö zelliklerinin tesbiti Su kalitesi ile ile ilgili sistematik bilgilerin sa ğlanmas (sudaki • canl toplulu ğu taraf ndan belirlenebilen)Bal k ç l k kaynaklar n n belirlenmesi • Suda ve organizmada kirleticilerin d ö n üşü mlerinin belirlenmesi • Su k ü tlesindeki maddelerin uzun s ü reli etkilerinin belirlenmesi ( ö rn: • biyolojik birikme ve biyolojik a ş r b ü y ü me v.b.) At ksu uzakla ş t r lmas ndan kaynaklanan sonu ç lar n tan m ve at ksuyun • karakter ve da ğ l m Atmosferik kirlenmenin yay n m n n belirlenmesi ( ö rn: Asit olu ş turan • bile ş iklerin slak ve kuru ayr ş mas ndan kaynaklanan asit olu ş umu Hidrolojik kontrol rejimlerinin etkilerinin tayini • Biyolojik standartlar ya da standart metodlar yard m yla temiz sular n • tan m Laboratuvar ş artlar nda toksik maddelerin kontrolu, tan m , miktarsal • belirlenmesi ( ö rn: akut, kronik toksisite, genetik toksisite veya mutajenik etki) Erken uyar mekanizmas n n olu ş turulas ( ö n. kaza nedeniyle olu ş an • kirlenmelerin etkilerinin saptanmas ) Ekolojik, ekonomik ve politik etkileri dikkate alan su kalite belirlemesi •SU KAL İ TE STANDARTLARI S ü rd ü r ü lebilir Kullan m : Su kaynaklar n n kullan m ndaki s ü reklili ği sa ğlayabilmek i ç in al nan ö nlemler Kriter : Bilimsel bir yakla ş mla sebep(kirletici ve konsantrasyonu)-sonu ç (bal k ö l ü mleri) ili ş kilerinden ortaya ç kar. Su kalitesi kriteri bilimsel ç al ş malar sonucu belirlenen, herhangi bir su kalitesinin etkilenmemesi i ç in ortaya ç kart lan verileri a ç klar. Standart : Bir otorite taraf ndan belirlenmi ş kurallar ya da de ğerler dizisi. Standartlar, bilimsel y ö nden de ğil ayn zamanda o ü lkenin sosyo-ekonomik yap s da dikkate al narak geli ş tirilir. Bal k Ö l ü mleri % Ki rletici Konsantrasyonu E ş ik Limit Kullan m amac i ç in uygun olmayan de ğer Standart Olumsuz etki ba ş l yor AT T ü rkiye P Standart 0.5 mg/l 1 mg/l Kriter 0.1 mg/l (kriter daha k s tl , standartta daha toleransl ) Bir ü lke i ç inde ç e ş itli hasas yerlerdeki standartlar ç ok de ği ş ik al nabilir. Ö rne ğin, bir g ö l bir yerle ş im yerinin gelecekte tek su kayna ğ olacaksa (gelecekte) fosfor standard n 1 mg/l nin alt nda tutmak bile gerekebilir. Kriterler kullanma amac na, yerle ş ime vs. g ö re ç ok de ği ş ik de ğerler alabilir. Neden kalite kriterleri geli ş tirmeye ç al ş l r? Problemin tan nmas ve te ş his konulmas • a ç s ndan ö nemli Ne kadar ar tma yap laca ğ , ar tma veriminin • belirlenmesi i ç in ö nemli( De ş arj yapan ki ş i ya da kurulu ş un kendi kendini kontrol etmesini sa ğlar) Su kalitesi ç al ş malar n n kontrolunda ve cezai • yapt r mlar amac yla elimize objektif bir ö l çü verir. Kontrolde ve cezaland rmada e ş itlik sa ğlar. Kalite standartlar belirlenirken dikkat edilmesi gereken hususlar: Ö nceki ç al ş malar incelenmeli • Mevcut bilgi ve deneyim toplan p • de ğerlendirilmeli (standartlar yaparken verileri m ü hendislerin ç ok iyi de ğerlendirmesi gerekli) Deneyler yap l p veriler ü retilmeli • Deneyler sonucu bir standart de ğer ç kar l r. • Yap labilirlik •Standard n Yap labilirli ği Yap labilirlik(kalite standartlar n n yap labilir olmas • gerekir. Teknolojik yap labilirlik (Mevcut teknoloji • kullan larak A ’’ konsantrasyonunu A ya d üş ü rmek m ü mk ü n m ü d ü r de ğil midir?) Ekonomik yap labilirlik • standart olarak konulan de ğerler ö l çü lebilir de ğerler • midir ( Ö rn. BOI ’ ye 0.02 mg/l standart konulmaz, çü nk ü bu deneyin hata s n r % 10 oldu ğundan ö l çü len de ğer 50 mg/l ise asl nda bu de ğer 45 veya 55 mg/l olabilir).Ar t labilirlik a ç s ndan teknoloji yeterli olmal : O ü lkenin mevcut teknoloji yap s na g ö re • yap labilir olmas (T ü rkiye, Hindistan) BPT - Best Practable Technology • Uluslararas teknoloji yap s na g ö re • yap labilir olmas ( Almanya, Amerika) BAT - Best Available TechnologyBu tesislerin i ş letilmesi sa ğlanabiliyor mu? I ş g ü c ü potansiyeli yeterli mi? gibi hususlar da standartlar n olu ş turulmas nda etkilidir. Standartlar dinamiktir ama gerekmedik ç e de ğ i ş tirilmemelidir. Belli ba ş l üç adet standart vard r. Al c ortam standart • De ş arj standart • Kanala de ş arj standart •SU KAL İ TE STANDARTLARI Al c Ortam Standard De ş arj Standard Kanala De ş arj Standard Seyrelme Al c Ortam Kalitesi Ar tma Gereksinimi S n rland r lmas Kirletici Miktar s n rland r lmas Al c Ortam esasl Teknoloji EsaslALICI ORTAM STANDARTI Al c ortam standartlar olu ş turulurken kirletici kayna ğ n ne oldu ğuna bak lmaz,ba ş ka bir deyi ş le al c ortamda g ö rmek istedi ğ im de ğer ş udur denilir. Denizler, g ö ller, hali ç ler vb. al c ortam. Bu al c ortam suyunu ç ekti ğimiz su k ü tlesi de olabilir. 1. Seyrelme esas na g ö re al c ortam standart At ksuyun kirletici konsantrasyonu de ğil, al c ortam n hacmi ö nemlidir. Az miktarda kirletici ç ok miktarda su ile kar ş t r l r ve kirletici konsantrasyonu d üş ü r ü l ü r. Bu standartta yap lan i ş lem, herhangi bir at ksuyun kayna ğa de ş arj edilmesi halinde belirli bir miktar seyrelmeye u ğrad ğ kabul ü d ü r (1/100 seyrelir gibi - Ö rn. ilk seyrelme 100 al nm ş t r. G ö lde 1/30- 1/300 aras nda seyrelme de ği ş ebilir. Seyrelmeye etki).2. Al c ortam kalitesine g ö re al c ortam standart Suyun ö z ü mleme kapasitesinden yararlan l r. • Korumak istedi ğimiz su k ü tlesinin ö l çü mleri do ğrudan yap l r. Al c ortam kalitesine g ö re al c ortam standart belirlemede Yararl kullan m amac belirleme • Su kaynaklar al n r. B ü t ü n su kaynaklar bir yararl kullan m s n f na tabi tutulur. Bu amaca uygun olarak hangi parametre hangi de ğerde olaca ğ belirlenir ve standartlar buna g ö re verilir (tuzluluk i ç me suyunda istenmezken y ü zme suyunda ç ok istenir).E ş ik de ğerlerinin belirlenmesi gerekli • (belirlenen kullan m amac ) Su ortam nda organizmalar n etkilenmeye ba ş lad ğ konsantrasyon standart olarak kullan l r. Ü lke baz nda su kaynaklar ve su kullan m amac tan mlanmal Sular s n fland r lmal ve amaca g ö re • da ğ t lmalS n fland rma 1.kalite: ç ok temiz(dezenfeksiyon ile i ç me suyu olarak kullan labilir) 2. kalite : ar tmadan sonra i ç me suyu ve bal k ç l kta kullan labilir. 3. kalite: tar m ve sanayi sular 4. kalite: ç ok pis sular Al c ortam standartlar n n belirlenmesinde ö l çü m ü n yap lmas gereken yer belirlenmeli> 100000 100000 20000 100 2) Toplam koliform (EMS/100 mL) > 2000 2000 200 10 1) Fekal koliform(EMS/100 mL) D) Bakteriyolojik parametreler > 100 100 100 10 beta-aktivitesi > 10 10 10 1 alfa-aktivitesi > 100 100 50 20 4) Arsenik ( g As/L) > 50 50 20 10 3) Kur ş un ( g Pb/L) > 10 10 5 3 2) Kadmiyum ( g Cd/L) > 2 2 0.5 0.1 1) Civa ( g Hg/L) > 250 250 125 125 13) Sodyum (mg Na + /L) > 300 300 50 5 12) Renk (Pt-Co birimi) > 5000 5000 1500 500 11) Toplam çö z ü nm üş madde (mg/L) > 0.65 0.65 0.16 0.02 10) Toplam fosfor (mg P/L) > 20 20 10 5 9) Nitrat azotu (mg NO 3 ? -N/L) > 0.05 0.05 0.01 0.002 8) Nitrit azotu (mg NO 2 ? -N/L) > 2 2 c 1 c 0.2 c 7) Amonyum azotu (mg NH 4 + -N/L) > 400 400 200 200 6) S ü lfat iyonu (mg SO 4 = /L) > 400 400 b 200 25 5) Klor ü r iyonu (mg Cl ? /L) < 40 40 70 90 4) Oksijen doygunlu ğu (%) a < 3 3 6 8 3) Çö z ü nm üş oksijen (mg O 2 /L) a 6.0-9.0 d ş nda 6.0-9.0 6.5-8.5 6.5-8.5 2) pH > 30 30 25 25 1) S cakl k ( o C) A) Fiziksel ve inorganik- kimyasal Parametreler IV III II I SU KAL İ TE PARAMETRELER İ SU KAL İ TE SINIFLARI TABLO 1: KITA İ Ç İ SU KAYNAKLARININ SINIFLARINA G Ö RE KAL İ TE KR İ TERLER İSorunlar Al c ortam n ç evresinde bulunna farkl gruplar n beklentileri i ç inden en optimum standart de ğer se ç ilmeli Parametrelere verilecek standart de ğer ç ok ö nemlidir. Avantajlar Ö z ü mleme kapasitesine g ö re ar tma yap l r. Belirli kirleticiler al c ortamda temizlenir, ö z ü mlenir. Temiz tutmak istedi ğimiz suyu do ğrudan do ğruya denetliyoruz. Sadece o al c . ortamdan al nan numuneler ile denetleyebiliriz.Dezavantajlar Kirlenme oldu ğu zaman suyun ki min kirletti ği belli olmaz. • Standartlar a ş ld ğ zaman kontrol g üç l ü ğü ç kar. • Ortam n istenen hale d ö nmesinde daha uzun bir zaman ge ç er. • Al c ortam ç evresinde üç kirletici varken, e ğer bir d ö rd ü nc ü • gelecek ise sorun ç kar. Akarsuya de ş arj da sorun var. Baz akarsular yaz n kurur veya • ç ok azal r; k ş n ç ok artabilir. Bu taktirde standard belirlemek zor. Mevcut kullan labilir teknolojilerin kullan lmas i ç in te ş vik • edici olmuyoruz. Bir su k ü tlesi ç evresinde k üçü k bir kirletici varsa ve bu kirletici ç ok az bir para ile suyunu tamamen ar t yorsa (suyu kirletmiyorsa bile ) suyunu niye ar tmas n ? End ü striler nisbeten az kirletilmi ş sular n bulundu ğu b ö lgelere • gitmeye ve seyrelme ile kirlili ği ö nlemeye ç al ş rlar.DE Ş ARJ STANDARTI Her bir kirletici kayna ğ n suyu al c ortama • verilmeden kontrol edilir. Belirli yani de ş arj edilen noktaya bak lr. Esas olarak, al c ortam standard n uzakla ş man n zorlu ğu kontrol ü nden gelen zorluktur. Ç evrede pek ç ok kirletici kayna ğ n bulunmas s ö zkonusu. Herbir kirletici kayna ğ denetleme a ç s ndan de ş arj standard na y ö nelinmi ş tir.Ar tma Gereksinimi S n fland r lmas Herbir parametre i ç in her kirletici kayna ğ n belirli • oranda ar tma yapacak. Ö rn: At ksuyun "a" parametresi %50, "b" parametresi %90 ar t lacak gibi). Ü lke ç ap nda uygulamada bir tak m sorunlar ç kacak. 500 mg/l lik KOI'li kirletici % 50 giderim istiyorsak 250 mg/l lik de ş arj, ama 1000 mg/l lik de ş arj s ö zkonusu ise 500 mg/l lik KOI s ö zkonusu, bu da haks zl ğa neden olur. Kirleticinin miktar ve konsantrasyonunu s n rlamak •1. Al c Ortam Esasl Kirletici kaynaktan numune al n r, ancak bu • de ş arjlar n kirletme de ğeri su k ü tlesinden al nan numuneler ile belirlenir. Herbir kirleticiden ne kadar at k verilirse su k ü tlesinin kalitesini korudu ğu hesaplan r. Su k ü tlesinin modellenebilmesi ç ok zor. Bu konuda kapsaml modeller yap labilmesi ç ok zor.2. Teknolojik Esasl Standart Kirletici kayna ğ belirli kategorilere ve alt • kategorilere ay r r z. Kategorilere ve alt kategorilere uygun ar tma ş emas ç izilir ve mevcut ar tma teknolojilere g ö re sonu ç ta bir de ş arj standart sa ğlan r. BAT - Best Available Technology • BPT - Best Practable Technology • S f r “O” De ş arj •* ö z ü mleme kapasitesi g ö z ö n ü ne al nmaz. * standartlar ar tma teknolojileri ile ba ğlant l , al c ortamdaki durum ile ba ğlant l de ğil. Herkes "a" kirleticisinden 1 birim kirletse bile al c ortam etkilenebilir ve bal klar da ö lebilir. * tipik bir ar tma tesisi ile herhangi bir parametre ne kadar ar t labiliyorsa, sonu ç taki kirletici de ğeri bizim standart de ğerimiz olur. * ç k ş standard : konsantrasyon(mg/l) veya y ü k baz nda(mg/g ü n) olabilir. end ü stri kirleticileri: 100 mg BOI/lt bira.KANALA DE Ş ARJ STANDARTI De ş arj etti ğimiz ortam kanalizasyon sistemidir. Bu standartlar • daha ç ok end ü striyel kirleticiler i ç in verilir. Genel yakla ş m verilen sular n evsel at ksu kalitesine indirilmesidir. Kanalda toplanan sular sonunda evsel ar tma sistemi ile ar t l r. Standartlar saptan rken • * Kanalizasyonda ç al ş an ve civardaki ki ş ilerin sa ğl ğ • tehlikeye girmemeli * Kanalizasyon sistemi bozulmamal (korozyona sebep olan, • kolay çö kebilen maddeler kanala verilmemeli) * Kanalizasyon sonundaki ar tma tesisine at ksu giri ş im • yapmamal ( Aktif ç amur sistemini etkileyecek zehirli at klar verilmemeli)