Determination of Hydrogeochemistry, Drinking and Irrigation Properties of Groundwaters in the Northwest Section of Afyon Plain

Abstract

The water points located in the northwest part of the Afyon Plain are used as mains and irrigation water, by approximately 8000 people approximately 56 km2 of agricultural land. In order to use water resources effectively and efficiently, it is necessary to know the physical, chemical properties and the qualities of the waters very well. For this purpose, 12 groundwater were sampled within the scope of the study, and the hydrgeoochemical processes that gave the current compositions of the waters were determined, the analysis results were compared with the standards, and the irrigation water quality was Electrical conductivity (EC), Schoeller and Wilcox Diagram, Sodium Hazard (%Na and SAR), Residual Sodium Carbonate. (RSC), Magnesium Ratio (MR), Potential Salinity (PS) and Kelley index (KI) were interpreted using parameters. According to the analysis results, it was determined that the major cations of the waters were Ca, Mg and Na, and the major anion was HCO3. The schists and carbonate rocks cropping out in the region affect the current composition of the waters. However, the elements such as nitrate, arsenic, fluorine and boron, detected at some water points and exceeding the limit value may originate from domestic-agricultural wastes and fertilizers. The sampled waters should be used carefully and necessary precautions should be taken in terms of drinkability and irrigation water characteristics.

Keywords

• Water Pollution
• Hydrogeochemistry
• Environment
• Agriculture

Afyon Ovası Kuzeybatı Bölümü Yeraltısularının Hidrojeokimyası, İçme ve Sulama Suyu Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Afyon Ovası kuzeybatı bölümünde yer alan yeraltısuları, yaklaşık 8000 kişi tarafından şebeke suyu olarak kullanılmakta ve bölgeden üretilen sularla yaklaşık 56km2 tarımsal alan sulanmaktadır. Su kaynaklarının etkin ve verimli bir şekilde kullanılması için suların fiziksel, kimyasal özelliklerinin ve su kalitelerinin çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla, çalışma kapsamında 12 adet yeraltısuyu örneklenerek suların güncel kompozisyonlarını kazandıran hidrojeokimyasal süreçler belirlenmiş, analiz sonuçları içme suyu standardı ile karşılaştırılmış, sulama suyu kaliteleri Elektriksel iletkenlik (EC), Schoeller ve Wilcox Diyagramı, Sodyum Tehlikesi (%Na ve SAR), Kalıntı Sodyum Karbonat (RSC), Magnezyum Oranı (MR), Potansiyel Tuzluluk (PS) ve Kelley indeksi (KI) gibi parametreler kullanılarak yorumlanmıştır. Elde edilen analiz sonuçlarına göre suların majör katyonlarının Ca, Mg ve Na, majör anyonun ise HCO3 olduğu belirlenmiştir. Bölgede yüzeyleyen şistler ve karbonatlı kayaçlar suların güncel bileşimini etkilemektedir. Bununla birlikte bazı su noktalarında tespit edilen ve sınır değeri aşan nitrat, arsenik, flor ve bor gibi elementler evsel-tarımsal atıklardan ve gübrelerden kaynaklanabilir. İncelenen su örneklerinin içilebilirlik ve sulama suyu özellikleri bakımından her türlü kullanımında dikkatli olunması ve gerekli tedbirlerin alınması gerekmektedir.

Keywords

• Su Kirliliği
• Hidrojeokimya
• Çevre
• Tarım

References

1. Doneen L.D., (1964), Notes on water quality in agriculture, Department of Water Science and Engineering, University of California, Davis, 48ss.
2. Eaton E.M., (1950), Significance of carbonate in irrigation waters, Soil Science, 69(2), 123-133.
3. IAH, (1979), Map of Mineral and Thermal Water of Europe Scale: 1:500000, International Association of Hydrogeologists, United Kingdom.
4. Joshi M.D., Kumar A., Agrawal N., (2009), Assessment of the irrigation water quality of river ganga in haridwar district, Rasayan Journal of Chemistry, 2(2), 285-292.
5. Katz B.G., Coplen T.B., Bullen T.D., Davis J.H., (1997), Use of chemical andisotopic tracers to characterize the interactions between ground water and surface water in mantled karst, Ground Water, 35(6), 1014-1028.
6. Kelley W.P., (1963), Use of saline irrigation water, Soil Science, 95(6), 385-391.
7. Kelley W.P., (1951), Alkali soils-their formation, properties and reclamation, Reinhold Publishing Corporation, New York, USA, 176ss.
8. Kibici Y., Yıldız A., Bağcı M., (2001), Afyon kuzeyinin jeolojisi ve mermer potansiyelinin araştırılması, Türkiye III. Mermer Sempozyumu (MERSEM '2001), 3-5 Mayıs, Afyonkarahisar, Türkiye, ss.73-85.

9. Mayo A.L., Loucks M.D., (1995), Solute and isotopic geochemistry and groundwater flow in the Central Wasatch Range, Utah, Journal of Hydrology, 172(1-4), 31-59.
10. McLean W., Jankowski J., Lavitt N., (2000), Groundwater quality and sustainability in an alluvial aquifer, Australia, Groundwater, Past Achievements and Future Challenges’in İçinde, (Sililo O., Ed.), Balkema, Rotterdam, ss.567-573.
11. Metin S., Genç Ş., Bulut V., (1987), Afyon ve Yakın Dolayının Jeolojisi, MTA Raporu No: 2113, Ankara.
12. Meybeck, M., (1987), Global chemical weathering of surficial rocks estimated from river dissolved loads, American Journal of Science, 287(5), 401-428.
13. Öcal H., Turhan N., Göktaş F., (2011), Türkiye jeoloji haritaları Afyon K-25 paftası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
14. Öktü G., Kara I., Önder I., (1997), Afyon ilinde yeralan Ömer-Gecek-Uyuz Hamamı Alaplı-Kızık Hamamı ve Gazlıgöl jeotermal sahalarının detay etüdü, MTA Rapor No: 10027, Ankara, 41ss.
15. Paliwal K.V., (1972), Irrigation with Saline Water, Water Technology Centre, Indian Agriculture Res. Institute, New Delhi, 198ss.
16. Piper A.M., (1944), A Graphic procedure in the eochemical interpretation of water analysis, Eos, Transactions American Geophysical Union, 25(6), 914-23.
17. Raghunath H.M., (1987), Groundwater, Wiley Eastern Ltd., New Delhi, 563ss.
18. Richards L.A., (1954), Diagnosis and improvement of saline and alkaline soils, US Department of Agriculture Hand Book No 60, Washington D.C, ss.129-134.
19. Şahinci A., (1991), Doğal Suların Jeokimyası, Reform Matbaası, İzmir, Türkiye, 548ss.
20. Uray G., Yaşlıoğlu A., Eryıldırım M., Yıldızhan M., Durmaz Z., Koçbay G.R., (2019), Akarçay Havzası Taşkın Yönetim Planı, Tarım ve Orman Bakanlığı, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Ankara, 328ss.
21. URL-1, (2013), İnsani tüketim amaçlı sular hakkında yönetmelikte değişiklik yapılmasına dair yönetmelik, Resmi Gazete Tarih: 07.03.2013, Sayı: 28580, https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2013/03/20130307-7.htm, [Erişim 20 Aralık 2022].
22. Venugopal T., Giridharan L., Jayaprakash, M., Periakali P., (2009), Environmental ımpact assessment and seasonal variation study of the groundwater in the Vicinity of River Adyar, Chennai, India, Environmental Monitoring and Assessment, 149, 81-97.
23. Wilcox L.V, (1955), Classification and use of Irrigation Waters, Washington, United States Department of Agriculture, 969, 1-19.
24. Yıldız A., Bağcı M., Başaran C., Özyıldırım Ö., (2021), Susuz (Afyonkarahisar) ve çevresinin derin jeotermal yapısının araştırılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projesi Sonuç Raporu, Afyonkarahisar, 53ss.