Bursa İli Mustafakemalpaşa Çayı’nın Sulama Suyu Kalitesi ve Bor İçeriğinin Belirlenmesi

Abstract

Çalışma kapsamında Bursa İli Mustafakemalpaşa Çayı ve kolları olan Emet ve Orhaneli çayının 6 farklı bölgesinden mevsimsel olarak alınan su örnekleri analiz edilmiş ve sulama suyu kalite parametreleri açısından değerlendirilmiştir. Su örneklerinde pH, EC, temel anyon ve katyon analizleri yapılmıştır. SAR, %Na, MAR, RSC, KR ve PI parametreleri ise hesaplama yolu ile bulunmuştur. Mustafakemalpaşa Çayı’nın pH değerleri 7.78 ile 8.96 arasında, EC değerlerinin 458-953 µS cm-1 arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Su örneklerinin karbonat içerikleri 0 ile 1.123 meq l-1 arasında, bikarbonat 4.580-12.17 meq l-1 arasında, klor 0.240-2.110 meq l-1 değerleri arasında belirlenmiştir. Magnezyum içeriklerinin 2.22-7.43 meq l-1 arasında, potasyumun 0.02-0.48 meq l-1, sodyumun 0.01-1.05 meq l-1 ve kalsiyum miktarının ise 1.39-4.27 meq l-1 değerleri arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Suların örnekleme noktası ve zamana bağlı olarak bor içerikleri 0.07-23.80 mg l-1 arasında, fosfor içerikleri ise 0 ile 0.54 mg l-1 arasında değişim göstermiştir. Mustafakemalpaşa Çayı suları örnekleme noktası ile zamana bağlı olarak sulama suyu kalitesi; SAR değerleri açısından 0.01-0.54 arasında, %Na değerlerinin 0.54-14.06, RSC değerleri açısından 1., 2. ve 3. sınıfta yer aldığı, MAR değeri 48.10-83.09, KR ve PI açısından ise “uygun” olduğu belirlenmiştir Ancak Mustafakemalpaşa Çayının örnekleme noktası ve zamana bağlı olarak özellikle B içeriği Kütahya-Emet kolunu temsilen alınan Bükköy ve Devecikonağı noktalarında ve özellikle sulamanın yapıldığı Melikköy ve Doğancı bölgelerinde “4. sınıf” olarak sulamaya uygun olmayan su kalitesinde olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• Mustafakemalpaşa Çayı
• Sulama suyu kalitesi
• Katyonlar
• Anyonlar
• Bor

Determination of Irrigation Water Quality and Boron Content of Mustafakemalpaşa Stream in Bursa Province

Abstract

In this study, water samples taken seasonally from 6 different regions of the Mustafakemalpaşa River and its tributaries, Emet and Orhaneli Rivers, were analyzed and evaluated in terms of irrigation water quality parameters. pH, EC, basic anion and cation analyses were performed on water samples. SAR, %Na, MAR, RSC, KR and PI parameters of water samples were calculated. The pH values of the Mustafakemalpaşa Stream were found to range between 7.78 and 8.96, while the electrical conductivity (EC) values varied from 458 to 953 µS cm⁻¹. The carbonate content of the water samples ranged from 0 to 1.123 meq l⁻¹, bicarbonate from 4.58 to 12.17 meq l⁻¹, and chloride from 0.24 to 2.11 meq l⁻¹. The concentrations of magnesium, potassium, sodium, and calcium in the water samples ranged from 2.22 to 7.43, 0.02 to 0.48, 0.01 to 1.05, and 1.39 to 4.27 meq l⁻¹, respectively. Boron concentrations ranged from 0.07 to 23.80 mg l⁻¹, while phosphorus levels varied between 0 and 0.54 mg l⁻¹, depending on the sampling location and time. When the Mustafakemalpaşa Stream was evaluated in terms of irrigation water quality based on sampling point and time, SAR values ranged from 0.01 to 0.54, Na% values from 0.54 to 14.06, and MAR values from 48.10 to 83.09. RSC values corresponded to the 1st, 2nd, and 3rd quality classes, while both KR and PI indicated “suitable” irrigation water However, depending on the sampling point and time of the Mustafakemalpaşa stream, it was determined that it has a "class 4" water quality, that is, not suitable for irrigation, especially at the Bükköy and Devecikonağı points, where the B content is taken as a representative of the Kütahya-Emet branch, and as well as at the Melikköy and Doğancı points, where irrigation and agriculture are intensive.

Keywords

• Mustafakemalpaşa Stream
• Irrigation water quality
• Cations
• Anions
• Boron

References

1. Altın, R., & Sönmez, S. (2020). Muğla-Dalaman yöresi sulama sularının sulama suyu kalitelerinin belirlenmesi ve mevsimsel değişiminin incelenmesi. Derim, 37(1), 18-26, https.//doi.org/10.16882/derim.2020.613100
2. Anonim. (1982). Apolyont Gölü ve yan kolları projesi kirlilik gözlem çalışmaları. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, I. Bölge Müdürlüğü. 55 s.
3. Anonim. (2016). Mustafakemalpaşa Sulama Birliği Denetim Raporu. T.C. Bursa Valiliği sulama birlikleri denetim komisyonu. 13s. (http://www.bursa.gov.tr/2016-yili-sulama-birligi-denetim-raporlari)
4. Arslan, Ş., & Çelik, M. (2015). Assessment of the pollutants in soils and surface waters around Gümüşköy silver mine (Kütahya, Turkey). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 95(4), 499-506. https://doi.org/10.1007/s00128-015-1613-6 Ayers, R. S., & Westcot, D. W. (1985). Water quality for agriculture. Irrigation and Drainage Paper No. 29. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome.
5. Benzer, S. (2017). Concentrations of arsenic and boron in water, sediment and the tissues of fish in Emet stream (Turkey). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 98(6), 805-810. https://doi.org/10.1007/s00128-016-1996-z
6. Boyacı, S., Ertuğrul, Ö., Ertuğrul, G. Ö., & Gökalp, D. D. (2023). Kırşehir ilinde seralarda kullanılan sulama sularının kalite parametrelerinin belirlenmesi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 26(5), 1178-1188. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1180103
7. Christiansen, J. E., Olsen, E., & Willardson, L. S. (1977). Irrigation water quality evolution. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 103(IR2), 155-169.
8. Çöl, M., & Çöl, C. (2003). Environmental boron contamination in waters of Hisarcik area in the Kütahya province of Turkey. Food and Chemical Toxicology, 41(10), 1417-1420. https://doi.org/10.1016/S0278- 6915(03)00160-1

9. Collins, R., & Jenkins, A. (1996). The impact of agricultural land use on stream chemistry in the middle hills of the Himalayas, Nepal. Journal of Hydrology, 185(1-4), 71-86, https://doi.org/10.1016/0022-1694(95)03008-5
10. Dalkıran, N., Karacaoğlu, D., Dere, Ş., Çınar, Ş., Bulut, C., & Savaşer, S. (2016). Species Composition and SpatioTemporal Variations of Phytoplankton of Lake Uluabat. Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research, 2(3), 121-135, https://doi.org/10.17216/limnofish.279720
11. Dalkıran, N., Karacaoğlu, D., Taş, D., Karabayırlı, G., Atak, S., Arda Koşucu, T. N., Coşkun, F., & Akay, E. (2020). Use of factor analysis to evaluate the water quality of Mustafakemalpaşa Stream (Bursa). Acta Aquatica Turcica, 16(1), 124-137, https://doi.org/10.22392/actaquatr.610888
12. Demirkıran, A. R. (1998). Determination of RSC and PI values in some irrigation waters of Kahramanmaraş Grassy Plain, M. Şefik Yeşilsoy International Symposium on Arid Region Soil, September 21-24, 1998, Menemen-İzmir, Turkey, pp. 620-624.
13. Demirkıran, A. R., Alp, A., & Kara, C. (2009). Menzelet, Baraj Gölü'nde fizikokimyasal parametrelerin dikey ve yatay doğrultuda değişimi. Ulusal Su Günleri Sempozyumu, Eylül 29-Ekim 1, 2009, Elazığ, s. 8.
14. Doneen, L. (1964). Notes on water quality in agriculture, Department of Water Science and Engineering Paper 4001, University of California, Davis.
15. Eaton, F. M. (1950). Significance of carbonates in irrigation waters. Soil Science, 69, 123-133.
16. Hasırcı, O. S. (2021). Konya İli Çumra İlçesindeki Yeraltı Su Kaynaklarının Sulama Suyu Kalitelerinin Değerlendirilmesi. (Yüksek Lisans Tezi), Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı. Hopkins, B. G., Horneck, D. A., Stevens, R. G., Ellsworth, J. W., & Sullivan, M. (Eds.) (2007). Managing irrigation water quality for crops production in the Pacific Northwest. Pacific Northwest Extension Publication, Washington DC.
17. Jesus Guimaraes, J., de Sousa, F. G. G., Roman, R. M. S., Pai, A. D., Rodrigues, S. A., & Sarnighausen, V. C. R. (2021). Effect of irrigation water pH on the agronomic development of hops in protected cultivation. Agricultural Water Management, 253, 106924, https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.106924
18. Kaman, H., Çetin, M., & Sesveren, S. (2022). Akdeniz iklim kuşağında, sulamadan dönen suların sulamada kullanılmasının taban suyu kalitesi ve derinliği üzerine etkilerinin araştırılması: Aşağı Seyhan Ovası Yemişli Sulama Sahası Örneği. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 25(1), 158-168. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.880516
19. Karacaoğlu, D. (2006). Emet Çayı’nın epipelik diyatomeleri ve bentik omurgasızlarının ilişkilendirilmesi ile kirlilik düzeyinin saptanması.(Doktora Tezi), Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı. Kelley, W. P. (1963). Use of saline irrigation water. Soil Science, 95(6), 385-391.
20. Landis, T. D., Tinus, R. W., McDonald, S. E., & Barnett, J. P. (1989). Seedling nutrition and irrigation. The container tree nursery manual. Agric. Handbook 674. US Dept. Agric. For. Serv., Washington, DC.
21. Maas, E. V. (1990). Crop salt tolerance. Agricultural salinity assessment and management (K.K. Tanji, Ed.), ASCE Manual Reports on Engineering Practices, ASCE, (pp.262-304), New York.
22. Mestik, D. (2019). Mustafakemalpaşa Çayı’nın (Bursa) iki farklı dönemdeki su kalitesinin epilitik diyatonmeler kullanılarak değerlendirilmesi. (Yüksek Lisans Tezi), Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı. Omotoso, O. A., & Ojo, O. J. (2012). Assessment of quality of river Niger floodplain water at Jebba, Central Nigeria: Implications for irrigation. Water Utility Journal, 4, 13-24.
23. Omwene, P. I., Öncel, M. S., Çelen, M., & Kobya, M. (2019). Influence of arsenic and boron on the water quality index in mining stressed catchments of Emet and Orhaneli streams (Turkey). Environmental Monitoring and Assessment, 191-199, https://doi.org/10.1007/s10661-019-7337-z
24. Özer, Ç., & Köklü, R. (2019). Aşağı Sakarya Nehri su kalitesinin sulama suyu açısından değerlendirilmesi. Artvin Çoruh University Natural Hazards Application and Research Center Journal of Natural Hazards and Environment, 5(2), 237-246, https://doi.org/10.21324/dacd.483146
25. Paliwal, K. V. (1972). Irrigation with saline water. I.A.R.I. Monogram No. 2 (New Series), New Delhi.
26. Richards, L. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Agriculture Handbook No: 60, U.S. Department of Agriculture, Washington, DC.
27. Sağlam M. T. (1977). Sulama sularında mevcut olan karbonat ve bikarbonat iyonlarının toprak üzerindeki zararlı etkilerinin belirlenmesinde kullanılan bazı kıstaslar. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 8, 129-137.
28. Sağlam, M. T. (2008). Toprak ve suyun kimyasal analiz yöntemleri (Dördüncü baskı). Namık Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı No: 2, Tekirdağ. Saleh, A., Al-Ruwaih, F., & Shehata, M. (1999). Hydrogeochemical processes operating within the main aquifers of Kuwait. Journal of Arid. Environments, 42(3), 195-209, https://doi.org/10.1006/jare.1999.0511
29. Salihoğlu, G., & Karaer, F. (2004). Ecological risk assessment and problem formulation for Lake Uluabat, a Ramsar State in Turkey. Environmental Management, 33(6), 899-910, https://doi.org/10.1007/s00267-004-2864-x
30. Semiz, G. D. (2014). Sulama suyu açısından bor içeriğinin değerlendirilmesi: Uluabat Gölünü Besleyen Orhaneli, Emet ve Mustafakemalpaşa Çayları. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 11(1), 98-105.
31. Sürücü, E., & Demir, Y. (2024). Yeşilırmak Nehrinde bazı sulama suyu kalite parametrelerinin eğilim analizi ve değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 11(4), 992-1000, https://doi.org/ 10.30910/ turkjans.1513944
32. Tanrıverdi, Ç., Alp, A., Demirkıran, A. R., & Üçkardeş, F. (2010). Assessment of surface water quality of the Ceyhan River Basin, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 167(1), 175-184, https://doi.org/10.1007/s10661-009-1040-4
33. Tokatlı, C., Arslan, N., Çiçek, A., Kose, E., Emiroglu, O., & Dayioglu, H. (2013). Effect of silver on aquatic ecosystems of Emet Stream Basin, Turkey. Pakistan Journal of Zoology, 45(2), 521-529. https://doi.org/10.17482/uujfe.39645 Tokatlı, C., Çiçek, A., Emiroğlu, Ö., Arslan, N., Köse, E., & Dayioğlu, H. (2014). Statistical approaches to evaluate the aquatic ecosystem qualities of a significant mining area: Emet Stream Basin (Turkey). Environmental Earth Sciences, 71(5), 2185-2197. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2624-4
34. Tokatlı, C., Köse, E., Arslan, N., Emiroğlu, Ö., Çiçek, A., & Dayıoğlu, H. (2016a). Emet Çayı su kalitesinin mevsimsel değişimi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 21(2), 9-23, https://doi.org/10.17482/uujfe.39645
35. Tokatlı, C., Köse, E., Arslan, N., Emiroğlu, Ö., Çiçek, A., & Dayıoğlu, H. (2016b). Ecosystem quality assessment of an aquatic habitat in a globally important boron reserve: Emet Stream Basin (Turkey). International Journal of Environment and Pollution, 59(2-4), 116-141. https://doi.org/10.1504/IJEP.2016.10000736
36. Wilcox, L. V. (1955). Classification and Use of Irrigation Water. US Department of Agriculture, Circular 969, Washington DC.