The Effect of Chemical Fertilizers Used in Tea Agriculture on Groundwater in Rize Region

Year 2020, Volume: 1 Issue: 1, 28 - 37, 30.06.2020

Serdar Kuştul Ali Bilgin , Şule Güzel

Abstract

In this study, water samples were taken from the drinking water of 12 villages, selected as samples from the villages in Rize province, before (April 2017), and after (August and November 2017) the fertilization period of tea farming in the area. Analysis of the nitrite and nitrate was performed on all samples, and it was seen that the nitrite and nitrate (ppm) values of the drinking waters were statistically significant (P<0.01) in relation to the pre and post-fertilization periods. The highest nitrate and nitrite values occurred in August and April, and the lowest nitrate and nitrite values were in April and August, respectively. Furthermore, there were statistically significant differences in the nitrate (P<0.01) and nitrite values (P<0.05) between all of the different villages. According to the mean results obtained, it was observed that the nitrate levels of water taken from the villages of the Çamlıhemşin (Dikkaya with 49.67 mg/L) and Kalkandere (Geçitli with 41.21 mg/L) districts are very close to the nitrate limits (50 mg/L) set by the World Health Organization, the European Community and the Environmental Protection Agency. When the nitrate values were evaluated separately in terms of periods, it was determined that the nitrate values of water taken from villages belonging to the Çamlıhemşin (59.1 mg/L) and Kalkandere (60.4 mg/L) districts in August were actually above the nitrate limits mentioned above (50 mg/L). According to the Water Pollution Control Regulation, it was determined that water samples in the villages had 3rd, and 2nd, 3rd and 4th classes of water quality in terms of nitrite and nitrate, respectively. When all of the above data is considered, the need to take measures to reduce nitrate levels in drinking water is apparent.

Keywords

drinking water, chemical fertilizers, nitrite, nitrate, water quality, Rize

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B011602666

Thanks

This study was supported by TÜBİTAK. Project Number: 1919B011602666.

Çay Tarımında Kullanılan Kimyasal Gübrelerin Rize Bölgesindeki Yeraltı Sularına Etkisi

Abstract

Bu çalışmada; Rize ilindeki köylerden (her ilçeden ilçeyi temsilen 1 köy) örnekleme olarak seçilen 12 köyün içme sularından çay tarımındaki gübreleme dönemi öncesi ve sonrası alınan numunelerde nitrit ve nitrat değerleri araştırıldı. Bu amaçla, gübreleme öncesi (Nisan) ve sonrası dönemlerde (Ağustos ve Kasım) belirlenen köylerden su numuneleri alındı. Çalışılan köylerin içme sularındaki nitrat (ppm) ve nitrit (ppm) değerleri gübreleme öncesi ve sonrası dönemler dikkate alındığında istatistiksel olarak çok önemli (P < 0.01) farklılıklar gösterdi. En yüksek nitrat (ppm) değeri Ağustos, en düşük nitrat değeri ise Nisan aylarında gözlemlendi. Nitrit değerlerinde ise tam tersi bir durum gözlemlendi. Köyler açısından değerlendirildiğinde istatistiksel olarak nitrat ve nitrit değerlerinde sırasıyla çok önemli (P < 0.01) ve önemli (P < 0.05) seviyede farklılıklar tespit edildi. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; tüm ilçelere ait köylerden alınan suların ortalama nitrit değerlerinin sınır değerlere göre düşük seviyelerde, ortalama nitrat değerlerinin ise Çamlıhemşin (49,67 mg/l ile Dikkaya köyü) ve Kalkandere (41,21 mg/l ile Geçitli köyü) ilçelerine ait köylerden alınan sularda Dünya Sağlık Örgütü, Avrupa Birliği ve Çevre Koruma Ajansı tarafından belirtilen sınır değerlere (50 mg/l) çok yakın olduğu gözlemlendi. Ağustos ayında Çamlıhemşin (59.1 mg/l) and Kalkandere (60.4 mg/l) ilçelerine ait köylerden alınan suların nitrat değerlerinin belirtilen sınır değerin (50 mg/l) üzerinde olduğu tespit edildi. Su Kirliliği Yönetmeliği’ne göre köylerdeki su örneklerinin nitrit açısından III. sınıf, nitrat açısından ise II., III. ve IV. sınıf su kalitesine sahip olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen veriler dikkate alındığında içme sularındaki nitrat seviyelerinin düşürülmesi için gerekli önlemlerin alınması gereklidir.

Keywords

içme suyu, kimyasal gübreler, nitrit, nitrat, su kalitesi, Rize

Project Number

1919B011602666

References

• Abercrombie, F.N., Caskey, A.L. (1972). The Spectrofotometric Determination of Nitrate in Water, Res.Rep. Univ. III. Urbana-Champaign, vol. 49, pp. 1-79.
• Ağaoğlu, S., Alişarlı, M., Alemdar, S., Dede, S. (2007). Van Bölgesi içme ve kullanma sularında nitrat ve nitrit düzeylerinin araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 18(2), 17-24.
• Akay, E., Kander, S., Şağban, F.O.T. (2019). Ayvalı Deresinin kirlilik potansiyelinin belirlenmesi. Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research, 5(2), 142-146.
• Aras, S., Fındık, Ö. (2018). Nevşehir ili için Kızılırmak Nehri’nin içme suyu potansiyelinin araştırılması. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(2), 214-222.
• Aras, S., İpek, G.G. (2019). Evaluation of surface water quality of Kızılırmak River (Nevşehir) by geographical information systems. KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(2), 48-57.
• Ardıç, C. (2013). İçme suyundaki nitrat konsantrasyonunun insan sağlığı üzerine oluşturduğu risklerin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• Aslan, G., Akkaya, C. (2001). Basic problems in groundwater sources and interactions between surface and groundwater. Groundwaters and Environment Symposium, March 21-23, Izmir, Turkey.
• Ataseven, Y. (2011). Tarımsal Faaliyetlerin İçme Suyu Havzalarındaki Etkilerinin Araştırılması: Ankara Örneği, Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Ekonomisi Bölümü, 104.
• Atea, E.A.H., Kadak, A.E., Sönmez, A.Y. (2017). Germeçtepe Baraj Gölünün (Kastamonu-Daday) bazı fiziko-kimyasal su kalite parametrelerinin incelenmesi. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 32(1), 55-68.
• Birici, N., Karakaya, G., Şeker, T., Küçükyılmaz, M., Balcı, M., Özbey, N., Güneş, M. (2017). Çoruh Nehri (Bayburt) su kalitesinin su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre değerlendirilmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences, 3(1), 54-64.
• Bulut, C., Kubilay, A. (2019). Seasonal change of water quality in Egirdir Lake (Isparta/Turkey), Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 36(1), 13-23.
• Chapman, D., Kimstach, V. (1996). Selection of Water Quality Variables. In: Water Quality Assessments - A Guide Touse of Biota, Sediment Sand Water in Environmental Monitoring, (Chapman, D.) University Press, Cambridge.
• Davraz, A., Ünver, Ö. (2014). İnegöl Havzası (Bursa) hidrojeolojisi ve yeraltı sularının kalite değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 18(2), 7-21.
• Dede, Ö.T., Sezer, M. (2017). Aksu Çayı Su kalitesinin belirlenmesinde kanada su kalitesi indeks (CWQI) modelinin uygulanması. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32, 909-917.
• Demirarslan, K.O., Başak, S. (2019). Artvin Çoruh Üniversitesi yerleşkelerine gelen şebeke sularının bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23(3), 981-991.
• Durmaz, H., Ardıç, M., Aygün, O., Genli, N. (2007). Şanlıurfa ve yöresindeki kuyu sularında nitrat ve nitrit düzeyleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi Dergisi, 18(1), 51-54.
• Eryurt, A., Sekin, Y. (2001). Seasonal changes in groundwaters around Manisa Region, hardness and nitrated compounds. Groundwater and Environment Symposium, March 21-23, Izmir, Turkey.
• Gemici, B.T., Yücedağ, C., Karakoç, E., Algur, D. (2015). Kuyu suyunda bazı kalite parametrelerinin belirlenmesi: Bartın örneği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 18-23.
• Gültürk, M.S. (2018). Cip Baraj Gölü (Elazığ)’nün su kalitesi özelliklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye.
• Kaplan, M., Sönmez, S., Tokmak, S. (1999). Antalya –Kumluca yöresi kuyu sularının nitrat içerikleri. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23, 309-313.
• Keskin, T.E. (2009). Nitrate and heavy metal pollution resulting from agricultural activity: A case study from Eskipazar, Karabuk, Turkey. Environmental Earth Sciences, 61, 703-721.
• Minareci, O., Sungur, Ö. (2019). Akgöl ve Gebekirse Göllerinde (Selçuk, İzmir, Türkiye) Bazı fiziko-kimyasal parametrelerin mevsimsel değişimi. GÜFBED/GUSTIJ, 9(4), 751-758.
• Mutlu, E., Yanık, T., Demir, T. (2013). Karagöl (Hafik-Sivas)’ün su kalitesinin incelenmesi. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 24, 35-45.
• Omurtag, G.Z. (1992). Marmara ve Trakya Bölgelerindeki yeraltı ve yüzey sularının sentetik gübre atıklarıyla kirlenmeleri bakımından nitrat düzeylerinin saptanması. İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 18, 9-21.
• Özdemir, T. (2006). Nitratın çeşitli topraklardaki adsorpsiyon ve taşınımının incelenmesi. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye.
• Özel, B., Yay, T.E., Özan, S.T. (2019). Isparta Deresi’nin su kalitesinin fizikokimyasal parametrelere ve Simuliidae faunasına göre belirlenmesi, Acta Aquatica Turcica, 15(4), 487-498.
• Parsons, M.L. (1978). Is the nitrate drinking water standard unnecessarily low? Current research indicates that it is. The American Journal of Medical Technology, 44, 952-954.
• Scorer, R. (1974). Nitrogen: A problem of decreasing dilution. New Scientist, 62, 182-184.
• Sönmez, İ., Kaplan, M., Sönmez, S. (2008). Kimyasal gübrelerin çevre kirliliği üzerine etkileri ve çözüm önerileri. Batı Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü Derim Dergisi, 25(2), 24-34.
• Stahr, H.M. (1977). Analytical Toxycology Methods Manual, Iowa State Univ. Press, Ames-Iowa, USA.
• Taş, B. (2011). Gaga Gölü (Ordu, Türkiye) su kalitesinin incelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 1, 43-61.
• Teksoy, A., Katip, A., Nalbur, B.E. (2019). Karsak Deresi’nde su kalitesinin izlenemsi ve Gemlik Körfezi’ne etkisinin değerlendirilmesi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 24, 171-180.
• Tepe, R., Kutlu, B. (2019). Examination water quality of Karkamış Dam Lake. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 7(3), 458-466.
• Tuncay, H. (1994). Su Kalitesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 512. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ofset Basımevi Bornova, İzmir.
• URL-1, (2018). http://www.resmigazete.gov.tr/eski ler/2004/12/Su%20Kirlili%C4%9Fi%20ekleri.htm, 23 Mart 2018.
• Verep, B., Mutlu, T., Çakır, V., Aydın, G. (2017). Derepazarı Deresinin (Rize-TÜRKİYE) fiziko-kimyasal su kalitesinin belirlenmesi ve bazı su kalite standartlarına göre değerlendirilmesi. Anadolu Çevre ve Hayvancılık Bilimleri Dergisi, 2(1), 19-22.
• Verep, B., Ölmez, B.T., Mutlu, T. (2019). Salarha Havzası akarsuları fiziko-kimyasal su kalitesinin araştırılması. Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 4(2), 188-200.
• Yener, H., Ongun, A.R. (2017). Sarıgöl Ovası yer altı su kaynaklarının sulama amaçlı kalitesinin değerlendirilmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 4(3), 281-287.