Yeraltı Sularının Ağır Metal ve Sulama Suyu Kalitesi Açısından Değerlendirilmesi ve Mekânsal Olarak Haritalandırılması: Nevşehir-Gülşehir İlçesi Örneği

Year 2024, , 64 - 81, 30.06.2024

Mualla Keten Gökkuş , M. Cüneyt Bağdatlı , Halil İbrahim Oğuz

https://doi.org/10.54370/ordubtd.1345528

Abstract

Bu çalışma, Nevşehir-Gülşehir ilçesi yeraltı sularının sulama suyu kalitesi açısından değerlendirilmesi amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla Gülşehir ilçesinin 32 köyünden 2022 yılı kış mevsiminde (şubat ayında) yeraltı suyu örnekleri alınmıştır. Alınanan örneklerde pH, EC (elektriksel iletkenlik) , As (arsenik), Cd (kadmiyum), Ni (nikel), Fe (demir), Co (kobalt), Al (alüminyum), Zn (çinko), Cr (krom), U (uranyum), Pb (kurşun) metal iyonları ile SAR (sodyum adsorbsiyon oranı) ve RSC (kalıcı sodyum karbonat) parametreleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda yeraltı sularındaki arseniğin 0.49-1297 µg l-1, kromun 0.02-4.87 µg l-1, demirin 0-74.01 µg l-1, kobaltın 0-1.98 µg l-1, uranyumun 0.13 ile 204.4 µg l-1 arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Su örnekleri alınan köylerden Emmiler, Gümüşyazı, Fakıuşağı, Eskiyaylacık ve Dadağı köylerinde As derişiminin izin verilen sınır değerlerin üzerinde olduğu görülmüştür. Dadağı, Fakıuşağı, Merkez ve Terlemez köylerinde ise uranyumun sınır değerin üstünde çıktığı görülmüştür. Şahinler köyünün elektriksel iletkenliği değerleri Türk Standartları Enstitüsünün belirlediği 2500 µs cm-1 değerinin üzerinde çıkmıştır. EC değeri diğer bütün köylerde 1. Sınıfta yer almıştır. Yeraltı suyu örnekleri alınan diğer tüm lokasyonlardaki pH, EC, SAR ve RSC değerleri kullanılabilir düzeyde bulunmuştur. SAR değeri bütün bitkilerin yetiştiriciliği için uygun aralıkta bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar ışığında bölgedeki yeraltı sularının sürekli izlenmesi ve tarımsal sulama açısından sorun oluşabilecek noktalarda lokal önlemlerin alınması tavsiye edilmiştir.

Keywords

coğrafi bilgi sistemleri (CBS), Gülşehir, mekânsal modelleme, Nevşehir, su kalitesi

Supporting Institution

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi

Project Number

KBP22F02

Thanks

Bu çalışma, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Koordinasyon Birimi (KBP22F02) tarafından desteklenmiştir

Evaluation of Groundwater in terms of Heavy Metals and Irrigation Water Quality and Spatial Mapping: A Case Study from Gülşehir District in Nevşehir Province

Abstract

This study was carried out to evaluate the groundwater of Nevşehir-Gülşehir district in terms of irrigation water quality. For this purpose, groundwater samples were taken from 32 villages of Gülşehir district in the winter of 2022 (in February). In the samples taken, pH, EC (electrical conductivity), As (arsenic), Cd (cadmium), Ni (nickel), Fe (iron), Co (cobalt), Al (aluminium), Zn (zinc), Cr (chromium), U (uranium), Pb (lead) metal ions and SAR (sodium adsorption rate) and RSC (persistent sodium carbonate) parameters were determined. As a result of the study, arsenic in groundwater varied between 0.49-1297 µg l-1, chromium between 0.02-4.87 µg l-1, iron between 0-74.01 µg l-1, cobalt between 0-1.98 µg l-1, and uranium between 0.13 and 204.4 µg l-1. has been observed. It was observed that the As concentration in the villages of Emmiler, Gümüşyazı, Fakıuşağı, Eskiyaylacık and Dadağı, where water samples were taken, was above the limit values. In the villages of Dadağı, Fakıuşağı, Merkez and Terlemez, it was observed that uranium was above the limit value. The electrical conductivity values of Şahinler village were above the 2500 µs cm-1 value determined by the Turkish Standards Institute. The EC value was in Class 1 in all other villages. pH, EC, SAR and RSC values in all other locations where groundwater samples were taken were found to be at usable levels. The SAR value was found to be within the appropriate range for the cultivation of all plants. In the light of the results obtained, it was recommended to constantly monitor the groundwater in the region and take local measures at points where problems may occur in terms of agricultural irrigation and heavy metal.

Keywords

geographic information systems (GIS), Gülşehir, spatial modeling, Nevşehir, water quality

Project Number

KBP22F02

References

• Agca, N. ve Özdel, E. (2014). Assessment of spatial distribution and possible sources of heavy metals in the soils of Sariseki-Dörtyol District in Hatay Province (Turkey). Environmental Earth Science,71, 1033–1047. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2507-8
• Ahmed, M., Matsumoto, M. ve Kurosawa, K. (2018). Heavy metal contamination of ırrigation water, soil, and vegetables in a multi-industry district of Bangladesh. International Journal Environmental Research, 12, 531–542. https://doi.org/10.1007/s41742-018-0113-z
• Ahmed, M., Matsumoto, M., Ozaki, A., Thinh, N. V. ve Kurosawa, K. (2019). Heavy metal contamination of irrigation water, soil, and vegetables and the difference between dry and wet seasons near a multi-industry zone in Bangladesh. Water,11(3), 583. https://doi.org/10.3390/w11030583
• Alobaidy, A. H. M. J., Al-Sameraiy, M. A., Kadhem, A. J. ve Majeed, A. A. (2010). Evaluation of treated municipal wastewater quality for irrigation. Journal of Environmental Protection, 1(03), 216. https://doi.org/10.4236/jep.2010.13026
• Ayyıldız, M. (1990) Sulama suyu kalitesi ve tuzluluk. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları.
• Ayyildiz, M. (1983). Irrigation water quality and salty problems. Atatürk University.
• Beyhan, M. ve Algül, F. (2018). Bafa Gölü sediment ve su kalitesinin ağır metaller bakımından değerlendirilmesi. Bilge International Journal of Science and Technology Research, 2(2), 128-138. https://doi.org/10.30516/bilgesci.413824
• Anonim. (2010). Arc GIS 10.3.1. ESRI environmental system research institute, Redland.
• Atabey, (2007). Aksaray-Nevşehir arası eriyonit minerali içeren volkanik tüflerin dağılımı ve akciğer kanseri (mezotelyoma) ilişkisi [Sözlü sunum]. 60. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, Türkiye.
• Bozdağ, A. (2017). Çumra (Konya) Ovasındaki yeraltısularının hidrojeokimyasal özellikleri ve sulama suyu kalitesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 5(3), 559-571. https://doi.org/10.21923/jesd.283896
• Cemek, B. ve Oktaş, R. (2020). Evaluation of quality of groundwater in irrigation using fuzzy logic in the Bafra Plain, Northern Turkey. Eurasian Journal of Soil Science, 9(4), 339-348. https://doi.org/10.18393/ejss.783470
• Ceylan, M. ve Vural, A. (2023). Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve analitik hiyerarşi süreci (AHS) yöntemi ile yeraltı suyu potansiyel alanlarının tespiti: Gökdere Havzası (Gümüşhane) örneği. International Conference on Scientific and Academic Research, 1, 342-349.
• Chakraborti, D. (2016). Is WHO guideline value of arsenic in drinking water 10 µg l-1 in the developing countries safe to drink?. BLDE University Journal of Health Sciences, 1(1), 57. https://doi.org/10.4103/2456-1975.183289
• Dağdelen, N. (2012). Sulama Suyu Kalitesi. https://www.researchgate.net/publication/274582612_Sulama_Suyu_KalitesiFarkli_kaynaklardan_derleme_ve_ceviri_calismasidir adresinden 12 Şubat 2023 tarihinde alınmıştır.
• Elangovan, R., Yadava Mudaliar, P., Rahaman, K., Muttavarapu, R. ve Rajan, V. (2013). Evaluation of noise climate in a campus environment using geospatial technology. Proceedings of Meetings on Acoustics, 19, 040057. https://doi.org/10.1121/1.4800404
• EC. (2015). European Communities. Commission directive 2015 CD (EU) 2015/1787 of 6 October 2015 amending annexes II and III to council directive 98/83/EC on the quality of water intended for human consumption. European Council.
• EPA (2009). United States Environmental Protection Agency. Edition of the drinking water standards and health advisories. http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/sw8 46/pdfs/3051a.pdf adresinden 16 Ocak 2020 tarihinde alınmıştır.
• FAO. (1985). Water quality for agriculture. FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations.
• Gümüş, N. E. (2021). Akarçay akarsuyu (Afyonkarahisar) su kalitesi ve ağır metal kirliliği . Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences , 6(1) , 120-127 . https://doi.org/10.35229/jaes.839147
• Güngör, Y., Erözel, Z ve Yıldırım, O. (2012). Sulama ders kitabı. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları (No:1592).
• Islam, M.S. Ahmed, M.K. Habibullah-Al-Mamun ve M. Islam, S.M.A. (2017). Sources and ecological risk of heavy metals in soils of different land uses in Bangladesh. Pedosphere, 29(5), 665-675. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(17)60394-1
• Joshi, D. M., Kumar, A. ve Agrawal, N. (2009). Assessment of the irrigation water quality of river Ganga in Haridwar district. Rasayan Journal of Chemistry, 2(2), 285–292. https://rasayanjournal.co.in/vol-2/issue-2/7.pdf
• Kavurmacı, M. M. (2010). Çorak, Karakaya ve Gümüşkent (Nevşehir) mineralli sularının ve kaynak alanlarındaki travertenlerin hidrojeokimyası [Yayımlanmamış doktora tezi]. Aksaray Üniversitesi.
• Khan, S., Cao, Q., Zheng, Y.M., Huang, Y.Z. ve Zhu, Y.G. (2008). Health risks of heavy metals in contaminated soils and food crops irrigated with wastewater in Beijing, China. Environmental Pollution, 152(3), 686–692. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.06.056
• Kol, Ç. ve Küpçü, S. (2008). Arc GIS spatial analiz. İşlem Coğrafi Bilgi Sistemleri Mühendislik ve Eğitim Ltd. Şti.
• Kamra, S.K., Mongia, A.D., Singh, O.P. ve Boonstra, J. (2000). Hydraulic and geo-chemical characterization of saline groundwater aquifers through pumping test studies. Proceedings of the International Conference on Managing Natural Resources for Sustainable Agricultural Production in the 21st Century, Extended Summaries of Voluntary Papers on Natural Resources, 2, 534–535.
• Kumbur, H., Özsoy, H. D., Özer, Z. (2008) Mersin ilinde tarımsal alanlarda kullanılan kimyasalların su kalitesi üzerine etkilerinin belirlenmesi. Ekoloji 17, 68, 54-58. https://eds.p.ebscohost.com/eds/pdfviewer/pdfviewer?vid=0&sid=ddb7b127-e0b6-4b4a-a0c5-fa1eafeeec3c%40redis
• Kubier, A., Hamer, K. ve Pichler, T. (2020). Cadmium background levels in groundwater in an area dominated by agriculture. Integrated Environmental Assessment and Management,16(1), 103-113. https://doi.org/10.1002/ieam.4198
• Küçüksümbül, A. ve Tarcan, G. (2021). Nalbantlar Ovası (Söke, Aydın) yeraltı suyu ve tarım toprakları inorganik kalite araştırması: Arsenik ve Uranyum tehlikesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 45(2), 213-234. https://doi.org/10.24232/jmd.1049636
• Oğuz, H. İ., Bağdatlı, M., Erdoğan, O., Karatepe, A. ve Karipçin, F. (2016). Sulama suyu kaynakları ve çerezlik kabak (Cucurbita pepo L.)'ta arsenik kontaminasyonunun belirlenmesi: Nevşehir ilinde örnek bir uygulama. Derim, 33(1), 109-118. https://doi.org/10.16882/derim.2016.49349
• Ölmez, M. ve Saraç, D. (2009). Su ürünleri için pH’nın önemi. Ziraat Mühendisliği, (353), 12-17. https://dergipark.org.tr/en/pub/zm/issue/52115/680975
• Setianto, A., Triandini, T. (2013). Comparison of kriging and inverse distance weighted (ıdw) interpolation methods in lineament extraction and analysis. Journal of Applied Geology, 5(1), 21-29. https://doi.org/10.22146/jag.7204
• Singh, A., Sharma, R.K., Agrawal, M. ve Marshall, F.M. (2010). Health risk assessment of heavy metals via dietary intake of foodstuffs from the wastewater irrigated site of a dry tropical area of India. Food and Chemical Toxicology, 48(2), 611-9. https://doi.org/10.1016/j.fct.2009.11.041
• SKKY, 2004. Su kirliliği kontrolü yönetmeliği tabloları. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2004/12/Su%20Kirlili%C4%9Fi%20ekleri.htm adresinden 12 şubat 2023 tarihinde alınmıştır.
• Subaşı, B. 2017. Kaman (Kırşehir) Kuzeyi’nin yeraltı suyu kirliliği açısından incelenmesi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Karabük Üniversitesi.
• Taylan, E.D., Damçayırı, D. (2016). Isparta bölgesi yağış değerlerinin IDW ve kriging enterpolasyon yöntemleri ile tahmini. İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, 459, 7551-7559. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/284992
• TSE-TS 266. (2005). İnsani tüketim amaçlı sular hakkında yönetmelik, sular-içme ve kullanma suları. Türk Standartları.
• Verma, R. ve Dwivedi, P. (2013). Heavy metal water pollution-A case study. Recent Research in Science and Technology, 5(5), 98-99. https://www.researchgate.net/profile/Rashmi-Verma-5/publication/303152384_Heavy_metal_water_pollution-A_case_study/links/5a1e8ef90f7e9b9d5efff7f6/Heavy-metal-water-pollution-A-case-study.pdf
• Wagner, S. E., Burch, J. B., Bottai, M., Puett, R., Porter, D., Bolick-Aldrich, S., ... ve Hébert, J. R. (2011). Groundwater uranium and cancer incidence in South Carolina. Cancer Causes Control, 22, 41–50 (2011). https://doi.org/10.1007/s10552-010-9669-4
• WHO (Dünya Sağlık Örgütü) (2017). Guidelines for drinking-water quality. WHO, World Health Organization. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/254637/9789241549950-eng.pdf?sequence=1
• Yomralıoğlu, T. (2000). Coğrafi bilgi sistemleri temel kavramlar ve uygulamalar. İber Ofset.
• Zhang, M.K., Liu, Z.Y. ve Wang, H. (2010). Use of single extraction methods to predict bioavailability of heavy metals in polluted soils to rice. Communication Soil Science and Plant Analysis, 41(7), 820–831. https://doi.org/10.1080/00103621003592341