Investigation of the Suitability of Karadere River (Araklı-Trabzon) for Drinking and Irrigation Purposes

Abstract

In this study, it was aimed to determine the water quality characteristics of Karadere River. For this purpose, physical parameters, major anion-cation and trace element analyzes were carried out by performing surface water sampling in Karadere River. In order to determine the hydrochemical properties, two periods of surface water sampling were carried out in October-2020 and April-2021. The physical properties, major anion and cation analysis results of the water samples were evaluated according to the World Health Organization WHO, TS266 (Regulation on Water Intended for Human Consumption) and Water Pollution Control Regulation. Water types in Karadere surface water were determined as Ca-HCO3 and Ca-Na-HCO3. It has been determined that Karadere surface water is suitable for drinking water in terms of this physical parameters and major anions-cations according to WHO and TS266 Regulation on Water Intended for Human Consumption. According to the Water Pollution Control Regulation, all parameters were determined to be in I and II water class. When examined in terms of pollution, it is seen that Karadere surface water is in IV class water class according to NO2 content. It has been determined that the Al and Fe values of the rainy period in terms of trace element contents are above the limit values defined in the TS266 Regulation on Water Intended for Human Consumption. It has been determined that Karadere surface water can be used in agricultural activities in all plants except for plants that are sensitive to sodium and in plants that need moderate salt.

Keywords

• Surface Water Quality
• Hydrogeochemistry
• Karadere
• Trabzon

Karadere Deresi’nin (Araklı-Trabzon) İçme ve Sulama Suyu Amaçlı Kullanım Uygunluğunun İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Karadere Deresi’nin su kalitesi özellikleri belirlenmiş, bu amaçla yüzey suyu örneklemesi yapılarak fiziksel parametreler, majör anyon-katyon ve iz element içerikleri belirlenmiştir. Hidrokimyasal özelliklerin belirlenmesi amacıyla yüzey suyu örneklemeleri Ekim-2020 ve Nisan-2021 olmak üzere iki dönemde gerçekleştirilmiştir. Su örneklerine ait fiziksel özellikler, majör anyon ve katyon analiz sonuçları Dünya Sağlık Örgütü WHO, TS266 (İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik) ve Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliklerine göre değerlendirilmiştir. Karadere yüzey suyunda su tipleri Ca-HCO3 ve Ca-Na-HCO3 olarak belirlenmiştir. Karadere yüzey suyunun bu parametreler açısından WHO ve TS266 İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında yönetmeliğe göre içme suyuna uygun olduğu belirlenmiştir. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliğine göre ise tüm parametrelerin I. ve II. Sınıf sular sınıfında bulunduğu tespit edilmiştir. Kirlilik açısından incelendiğinde ise NO2 içerikleri Karadere’nin IV. Sınıf su sınıfında olduğunu göstermektedir. İz element içerikleri açısından yağışlı döneme ait Al ve Fe değerlerinin TS266’da tanımlanan sınır değerlerin üzerinde olduğu belirlenmiştir. Karadere yüzey suyunun, sodyuma karşı hassas olan bitkiler dışındaki tüm bitkilerde ve orta derecede tuza ihtiyacı olan bitkilerde tarımsal faaliyetlerde kullanılabileceği ortaya konmuştur.

Keywords

• Yüzey Suyu Kalitesi
• Hidrojeokimya
• Karadere
• Trabzon

References

1. Ak O., Çakmak E., Aksungur M., Çavdar Y., Zengin B., (2008), An Example of the Effects of Natural and Anthropologic Activities Carried out on Rivers on Aquatic Ecosystem: Yanbolu River (Arsın, Trabzon), Erciyes University Journal of Natural and Applied Sciences, 24 (1-2), 389-400.
2. Akbulut M., Kaya H., Çelik E.Ş., Odabaşı D.A., Odabaşı S. S., Selvi K., (2010), Assessment of Surface Water Quality in the Atikhisar Reservoir and Sarıçay Creek (Çanakkale, Turkey), Ecology, 74(19), 139-149.
3. Alver A., Baştürk E., (2019), Karasu Nehri Su Kalitesinin Farklı Su Kalite İndeksleri Açısından Değerlendirilmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23(2), 488-497.
4. Bilgin A., Konanç M.U., (2016), Evaluation of surface water quality and heavy metal pollution of Coruh River Basin (Turkey) by multivariate statistical methods, Environmental Earth Sciences, 75, 1029, doi: 10.1007/s12665-016-5821-0.
5. Bulut V.N., Tüfekçi M., (2005), The determination of water quality in Kalyon Stream (Trabzon, Maçka), Turkish Journal of Aquatic Life, 3(4), 377-384.
6. Celep S., (2009), Trabzon ili yeraltı ve yerüstü sularının hidrojeolojik, hidrojeokimyasal incelemesi ve su kalitesinin izlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
7. Chen X., Strokal M., Van Vliet M.T.H., Stuiver J., Wang M., Bai Z., Ma L., Kroeze C., (2019), Multi-scale modeling of nutrient pollution in the rivers of China, Environmental Science & Technology, 53(16), 9614–9625.
8. Çiçek N. L., Ertan Ö.O., (2012), Determination of the water quality of Köprüçay River (Antalya) According to the Physico-Chemical Parameteres, Ecology, 21(84), 54-65.

9. Doneen L. D., (1964), Notes on water quality in agriculture. Water Science and Engineering University of California, Paper 4001, Department of Water Sciences and Engineering, University of California.
10. DSİ, Devlet Su işleri, (2015), Doğu Karadeniz Havzası Master Plan Çalışmaları İşi, Doğu Karadeniz Havzası Hidrojeoloji Raporu, 552ss., (Yayımlanmamış).
11. Eaton E.M., (1950), Significance of carbonate in irrigation water, Soil Science, 69(2), 123-133.
12. Fırat Ersoy A., Karagüllü D., (2018), Söğütlü Deresi (Trabzon) su kalitesi parametrelerinin coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak değerlendirilmesi, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 42, 1-16.
13. Fırat Ersoy A., Hatipoğlu Temizel E., (2021), Doğu Karadeniz Bölgesi yeraltı su kaynakları, sorunlar ve çözüm önerileri, Doğu Karadeniz Doğal Çevre Tartışmaları içinde, (Dilek Beyazlı Ed.), Livre de Lyon, Lyon France, ss.86-96.
14. Gültekin F., Fırat Ersoy A. F., Hatipoğlu E., Celep S., (2012), Determination of water quality parameters in wet season of surface water in Trabzon, Ecology, 21(82), 77-88.
15. Gültekin F., Fırat Ersoy A.F., Ersoy H., (2005), Aşağı Değirmendere (Trabzon) Havzasındaki Suların Kalitesi, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 29(1), 21-34.
16. Güven İ. H., (1993), Doğu Pontidler’in 1/250.000 ölçekli kompilasyonu, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
17. Jarvie H.P., Smith D.R., Norton L.R., Edwards F.K., Bowes M.J., King S.M., Scarlett P., Davies S., Dils R.M., Bachiller-Jareno N., (2018), Phosphorus and nitrogen limitation and impairment of headwater streams relative to rivers in Great Britain: a national perspective on eutrophication, Science of The Total Environment, 621, 849-862.
18. Kandemir R., (2004), Gümüşhane yakın yörelerindeki Erken-Orta Jura yaşlı Şenköy Formasyonu’nun çökel özellikleri ve birikim koşulları, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
19. Kasımoğlu C., Yılmaz F., (2014), Investigation of some physical and chemical properties of tersakan stream (Muğla, Turkey), Balıkesir University Journal of Natural and Applied Sciences, 16(2), 51-67. Kelley W.P., (1963), Use of saline irrigation Water, Soil Science, 95, 385-31.
20. MGM, (2021), Uzun Yıllar Tüm Parametreler Bülteni, T.C. Çevre, Şehircilik ve İlkim Değişikliği Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Ankara.
21. Nacar S., Satilmis U., (2017), Temporal variation of organic and inorganic carbon transport from the Southeastern Black Sea (Trabzon Province) Rivers, European Journal of Engineering and Natural Sciences, 2(1), 149-153.
22. Paliwal K.V., (1972), Irrigation with saline water, Water Technol Cent Indian Agric Res Inst New Delhi, 2, 173-189.
23. Piper A.M., (1944), A graphic procedure in geochemical ınterpretation of water analyses, American Geophysical Union Transactions 25, 914–923.
24. Richards L., (1954), Diagnosis and improvement of saline and alkaline soils, U.S. Goverment Printing Office, Washington.
25. Schoeller H., (1962), Les Eaux Souterraines, Mason et cie, Paris, 642ss.
26. TSE 266, (2005), Türk İçme Suyu Standardı, Türk Standartları Enstitüsü (TSE), Ankara, 20s.
27. Topkara E.T., Özbek M., Taşdemir A., Yıldız S., Balık S., Ustaoğlu M.R., (2011), Determination of pollution level of Yuvarlak Stream (Köyceğiz-Muğla) by Using Benthic Macro Invertebrates, Journal of Animal and Veterinary Advances, 10(9), 1194-1201.
28. Tunç Dede Ö., Sezer M., Karakurt S., (2018), Investigation of heavy metal pollution in Karadere Stream (Trabzon, Turkey) by using heavy metal pollution ındex model, International Journal of Environmental Pollution and Environmental Modelling, 1(3), 63-66.
29. WHO, (2011), Guidelines for drinking-water quality, 4th edt., World Health Organization, WHO Library Cataloguing-in-Publication Data, ISBN: 978 92 4 154815 1.
30. Wilcox L.V., (1948), The quality of water for ırrigation use, U.S. Department of Agriculture Technology Bulletin, 962, 40, Washington D.C.
31. Wilcox L.V., (1955), Classification and use of irrigation water, USDA, Circular 969, Washington, DC, 19 ss.
32. Ucun Özel H., Gemici B.T., (2016), Determination of Bartın River pollution using the physical parameters, The Journal of Graduate School of Natural and Applied Sciences of Mehmet Akif Ersoy University, 7(1), 52-58.
33. Ustaoğlu F., Tepe Y., Taş B., (2020), Assessment of stream quality and health risk in a subtropical Turkey river system: A combined approach using statistical analysis and water quality index, Ecological Indicators, 113, 105815, doi: 10.1016/j.ecolind.2019.105815.
34. Zeybek M., Kalyoncu H., (2016). The determination of water quality of Kargı Stream (Antalya, Turkey) in terms of physicochemical parameters, Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 33(3), 223-231.