HYDROGEOCHEMISTRY OF TAVŞANLI (KÜTAHYA) PLAIN SURFACE WATERS AND EVALUATION OF WATER QUALITY BY WATER QUALITY INDEX (WQI) METHOD

Abstract

In this study, water samples were taken from 13 different locations and physicochemical parameters (pH, oC, EC and TDS) were measured in situ in October (2018) to determine the hydrogeochemical properties and water quality of the surface waters in the Tavsanli Plain. In describing the hydrogeochemical properties of surface waters, first of all, the ion contents and physicochemical properties of the waters were examined. Also, evaluations were made using Schoeller and Piper (1944) diagrams in order to determine the origins of the waters. In addition to national and international standards, the Water Quality Index (WQI) method was used to evaluate the usage characteristics and quality of the waters in the study area as drinking water. The surface waters in the study area are located in water facies with Ca-CO3 and Ca-Mg-HCO3 in relation to their ion abundances. When the analysis results of the water samples were compared with the limit values determined by TSE-266 and WHO (2008), it was concluded that all water samples, except the sample taken from Sekiören Pond, had high arsenic concentration (0,0082 - 0,7391 mg/l) and therefore were not suitable for use as drinking water. According to these results, it is necessary to prevent the use of surface water as drinking water in the region and to investigate alternative drinking water sources.

Keywords

• Hydrogeochemistry
• Water Quality
• Surface Water
• Tavşanlı

Project Number

4141-YL1-14 numaralı (Proje ID: 3966)

TAVŞANLI (KÜTAHYA) OVASI YÜZEY SULARININ HİDROJEOKİMYASI VE SU KALİTE İNDEKS (WQI) YÖNTEMİ İLE SU KALİTESİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

Bu çalışmada, Tavşanlı Ovası genelinde yer alan yüzey sularının hidrojeokimyasal özelliklerini ve su kalitesini belirlemek amacıyla Ekim (2018) döneminde 13 farklı lokasyondan su örnekleri alınmış ve fizikokimyasal parametreler (pH, oC, EC ve TDS) yerinde ölçülmüştür. Yüzey sularının hidrojeokimyasal özelliklerinin tanımlanmasında, öncelikle suların iyon içerikleri ile fizikokimyasal özellikleri incelenmiştir. Bunların yanı sıra suların kökenlerinin belirlenmesi amacı ile Schoeller ve Piper (1944) diyagramları kullanılarak değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışma alanında yer alan suların içme suyu olarak kullanım özelliklerinin ve kalitesinin değerlendirilmesinde ise ulusal ve uluslararası standartların yanı sıra Su Kalite İndeksi (WQI) yönteminden yararlanılmıştır. Çalışma alanındaki yüzey suları iyon bollukları ile ilişkili olarak Ca-CO3 ve Ca-Mg-HCO3’lü sular fasiyesinde yer almaktadır. Su örneklerinin analiz sonuçları TSE-266 ve WHO (2008) ile belirlenmiş sınır değerler ile kıyaslandığında Sekiören Göletinden alınan örnek hariç diğer tüm su örneklerinin yüksek arsenik konsantrasyonuna (0,0082 - 0,7391 mg/l) sahip olduğu ve bu sebeple içme suyu olarak kullanıma uygun olmadığı sonucuna varılmıştır. Bu sonuçlara göre bölgede yüzeysularının içme suyu olarak kullanılmasının önlenmesi ve alternatif içme suyu kaynaklarının araştırılması gerekmektedir.

Keywords

• Hidrojeokimya
• Su Kalitesi
• Yüzey Suyu
• Tavşanlı

Supporting Institution

Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

4141-YL1-14 numaralı (Proje ID: 3966)

Thanks

Bu çalışma Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 4141-YL1-14 numaralı (Proje ID: 3966) münferit araştırma projesi kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar, çalışmayı finansal olarak destekleyen SDÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na teşekkür ederler.

References

1. Akkuş, M.F., 1962. Kütahya-Gediz arasındaki sahanın jeolojisi. Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 58, 21 – 30.
2. Arık, F. 2002. Geochemical modelling of Gümüşköy (Kütahya) silver deposit, Ph.D. Thesis, Selcuk University, Konya, Turkey
3. Arık, F. 2012. Genetic Characteristics of the Gozecukuru As-Sb Deposits near Kutahya, Turkey, Journal of the Geological Society of India 80(6): 855-868
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
5. Boateng, T. K., Opoku, F., Acquaah, S. O., Akoto, O. 2016. Groundwater quality assessment using statistical approach and water quality index in Ejisu-Juaben Municipality, Ghana. Environmental Earth Sciences, 75(6), 1-14.
6. Carpenter, S. R.; Caraco, N. F.; Correll, D. L.; Howarth, R. W.; Sharpley, A. N.; Smith, V. H. 1998. Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen. Ecol Appl.,8,559–568.
7. Dogan M, Dogan A.U. 2007. Arsenic mineralization, source, distribution, and abundance in the Kütahya region of the Western Anatolia, Turkey. Environmental Geochemical Health, 29:119-129.
8. DSİ., 1978. Tavşanlı Ovası Hidrojeolojik Etüd Raporu, Devlet Su işleri Devlet Su Gen. Müd. Jeotek. Hiz. ve Yeral. Su. Dai. Bşk., 107 s.

9. Güneş, C., 2006. Gediz Kaplıcaları’nın (KÜTAHYA) Hidrojeolojik ve Hidrojeokimyasal Değerlendirilmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Bölümü Uygulamalı Jeoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 170 s.
10. Jarvie, H. P.; Whitton, B. A.; Neal, C. 1998. Nitrogen and phosphorus in east coast British rivers: speciation, sources and biological significance. Sci. Total Environ.,210/211, 79–109.
11. Kalafatçıoğlu, A., 1962, Tavşanlı – Dağardı Arasındaki bölgenin jeolojisi ve serpantin ve kalkerlerin yaşı hakkında not; Maden Tetkik ve Arama Enst. Derg., 58, 76 - 89.
12. Karakuş, M. 2016. Tavsanlı (Kütahya) çevresinin hidrojeolojik-hidrojeokimyasal özelliklerinin incelenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Tez No:442726
13. Kazi, T.; Arain, M. B.; Jamali, M. K.; Jalbani, N.; Afridi, H. I.; Sarfraz, R. A.; Baig, J. A.; Shah, A. Q. 2009. Assessment of water quality of polluted lake using multivariate statistical techniques: A case study. Ecotox EnvironSafe.,72,301– 309.
14. Nebert, K., 1960, Tavşanlı’nın batı ve kuzeyinde linyit ihtiva eden Neojen sahasının mukayeseli stratigrafisi ve tektoniği; Maden Tetkik ve Arama Enst. Derg., 54, 7 - 35.
15. Pesce, S. F.; Wunderlin, D. A. 2000. Use of water quality indices to verify the impact of Cordoba city (Argentina) on Suquia river. Water Res.,34(11), 2915–2926.
16. Piper, A.M., 1944. A Graphic Procedure in Geochemical Interpretation of Water Analyses, American Geophysical Union Transactions 25, 914–923.
17. Sahu, P., Sikdar, P.K., 2008. Hydrochemical framework of the aquifer in and around East Kolkata wetlands, West Bengal, India. Environ Geol. 55, 823-835.
18. Sánchez, E.; Colmenarejo, M. F.; Vicente, J.; Rubio, A.; García, M. G.; Travieso, L.; Borja, R. 2007. Use of the water quality index and dissolved oxygen deficit as simple indicators of basins pollution. Ecol Indicat.,7, 315–328.
19. Sarı ,E. 2008. Sources and Distribution of heavy metals in river sediments from the southern drainage basin of the sea of Marmara, Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 17:2007-2019.
20. Schoeller, H., 1955. GechemieDesEauxSouterranes. ReviewInstutieFranc. Petrole, Paris, 3-4.
21. Simeonov, V.; Stratis, J. A.; Samara, C.; Zachariadis, G.; Voutsa, D.; Anthemidis, A.; Sofoniou, M.; Kouimtzis, T. 2003. Assessment of the surface water quality in Northern Greece.Water Res.,37, 4119–4124.
22. Subramani, T.; Rajmohan, N.; Elango, L. 2009. Groundwater geochemistry and identification of hydrogeochemical processes in a hard rock region, Southern India.Environ Monit Assess.,162(1-4), 123-137.
23. Sprenke, K.F., Rember, W.C., Bender, S.F., Hoffmann, M.L., Rabbi, F., Chamberlain, V.E. 2000. Toxic metal contamination in the lateral lakes of the Coeur d’Alene River valley, Idaho. Environmental Geology, 39(6): 575-586.
24. Şener, Ş., Karakuş, M. 2017. Investigating water quality and arsenic contamination in drinking water resources in the Tavşanlı District (Kütahya, Western Turkey). Environmental Earth Sciences, 76(21), 1-17.
25. Şener, Ş., 2010. Eğirdir Göl Suyu ve Dip Sedimanlarının Hidrojeokimyasal İncelemesi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği ABD, Kasım, 2010.
26. TS-266, 2005. Sular - İnsani tüketim amaçlı sular, TS-266, Türk Standartları Enstitüsü, 25 s, Ankara.
27. Welch, A.H., Westjohn, D.B., Helsel, D.R., Wanty, R.B. 2000. Arsenic in ground water of the United States: occurrence and geochemistry. Ground Water 38(4):589-604
28. WHO 2008. World Health Organisation Guidelines for Drinking-water Quality, Third Edition Incorporating The First and Second Addenda, WHO Publication, Geneva, 668 p. 2008.
29. Yidana, S.M., Yidana, A., 2010. Assessing water quality using water quality index and multivariate analysis. Environ Earth Sci. 59, 1461-1573.