Effects of Livestock Waste Management Practices on Water Pollution

Abstract

Turning into a settlement and commercial or industrial areas of agricultural lands by the uncontrolled way causes pollution of natural resources firstly such a water, soil and air etc. has been resulting serious non-recovering environmental problems. Works of protection of waters against pollution caused by agricultural activities of Turkey has been carried out with efforts that increasing recently in process of adapting to the European Union like the other candidate countries. It has been a very good case that best management practices and appropriate livestock waste management systems applications have been started on a few pilot regions in Turkey. Aim of this study, to determine the effect of existing waste managements systems to the water sources. Three surface water sources and ten drinking water wells had been selected as a material of this research. It has been carried out between the 2005-2007 years with observations and laboratory works. Samples had been taken for one years from the water sources and nitrate and phosphorous levels and variations had been determined by laboratory works. It has been analyzed nitrate and phosphorus levels in surface water sources samples were 62.9±0.090 mg/L N and 3.2±0.092 mg/L found. In underground water sources these values were found that 21.3±0.088 mg/L N and 0.4±0.086 mg/L. Liquid wastes from cattle breeding enterprises has been directly discharged to surface water sources in this region causing nitrate and phosphorus levels have been increased in water contents. Especially after rainy days these levels have been increased more than normal conditions. Result of this study has been inappropriate applications of waste management systems in livestock enterprises causes environmental problems such a surface and ground waters pollution by nitrate and phosphorous with increasingly upcoming years.

Keywords

• Waste management, waste storage, water pollution, nitrate, phosphorous

Hayvancılık İşletmelerindeki Atık Yönetimi Uygulamalarının Su Kirliliği Üzerine Etkileri

Öz

Tarım alanlarının kontrolsüz bir biçimde yerleşim ve ticaret faaliyeti alanlarına dönüşmesi, başta su kaynakları olmak üzere, toprak ve hava gibi doğal kaynakların kirlenmesine ve sonuçta da geri dönüşümü olmayan çevre sorunlarına yol açmaktadır. Türkiye, diğer aday ülkeler gibi, Avrupa Birliği’ne uyum sürecine paralel olarak tarımsal kaynaklı su kirliliği çalışmalarını son yıllarda daha da önem vererek sürdürmektedir. İyi tarım uygulamaları ve uygun atık yönetimi sistemlerinin birkaç pilot bölgede başlatılması da iyi bir örnek olmaktadır. Bu çalışmada, hayvancılık işletmelerine yakın olarak seçilen 3 adet yüzey su kaynağı ve 10 adet içme suyu amaçlı kullanılan kuyu araştırma materyali olarak seçilmiştir. Gözlemlerin ve deneysel çalışmaların sürdürüldüğü 2005 – 2007 yılları arasında, seçilen su kaynaklarındaki nitrat ve fosfor düzeyleri ile bunların değişimleri belirlenmiştir. Buna göre yüzey sularında, nitrat düzeyleri 62.9±0.090 mg/L, fosfor düzeyleri 3.2±0.092 mg/L aralıklarında değişim göstermiştir. Yeraltı sularında ise bu değerler sırasıyla, 21.3±0.088 mg/L ve 0.4±0.086 mg/L olarak belirlenmiştir. Bölgedeki hayvancılık işletmelerinden kaynaklanan sıvı atıkların doğrudan yüzey sularına deşarjı, yüzey ve yeraltı sularında nitrat ve fosfor konsantrasyonlarının artmasına neden olmaktadır. Özellikle de yağışlı günlerden sonra bu konsantrasyonlardaki artışın daha da fazla olduğu belirlenmiştir. Araştırma sonucunda, hayvancılık işletmelerindeki uygun olmayan atık yönetimi uygulamalarının yüzey ve yer altı su kaynaklarına zarar verdiği ve önümüzdeki yıllarda kirliliğin boyutlarının daha da artış göstereceği kanısına varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Anahtar Kelimeler: Atık yönetimi, atık depolama, su kirliliği, nitrat, fosfor

Kaynakça

1. Abler, D.G. and Shortle, J.S. 2000. Potential for environmental and agricultural policy linkages and reforms in the European Community. American Journal of Agricultural Economics. Vol. 74, No: 3.
2. Anonim, 1992. Ankara İli arazi varlığı. KHGM yayınları.
3. Anonim, 1997. Köy envanteri, istatistikler. Türkiye İstatistik Kurumu.
4. Anonim, 1999. T.C. Çevre Mevzuatı. Çevre Vakfı Yayınları.
5. Anonim, 2004a. 2001 Tarım sayımı sonuçları. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara.
6. Anonim, 2004b. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği. T.C. Resmi Gazete, Tarih 31 Aralık Cuma 2004 Sayı :25687, 2004. Anonim, 2005. Su Temini ve Denetimi İle ilgili Yasal Düzenlemeler. Sağlık Bakanlığı, Temel Sağlık Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Gıda Güvenliği Daire Başkanlığı, Ankara, 2005. Anonymous, 2004. WHO, Rolling Revision of the WHO Guidelines for Drinking-Water Quality Draft for Review and Comments, Nitrates and nitrites in drinking-water. WHO. Anonymous, 2005a. Code of Good Agricultural Practice for the Prevention of Pollution of Water Department
7. Development. ISBN: 1 85527 577 5, North Ireland.
8. www.scotland.gov.uk and Rural Anonymous, 2005b. Principles of Environmental Stewardship – Manure and water quality concerns 2005. Midwest Plan Service, Iowa State University. www.lpes.org

9. Anonymous, 2006. EPA, U. S. Enviromental Protection Agency. Consumer Factsheet on: NITRATES/ NITRITES. http://www.epa.gov/safewater/dwh/c- ioc/nitrates.html]. Anonymous, 1999. Prooceedings, atmospheric nitrogen compounds II. Emissions, transport, assessment. George Murray and James Southerland eds. N.C. Department of Environment and Natural Resources, Raleigh, NC., June 7-9. on
10. transformation, deposition and
11. Anonymous, 2000. Manure production and characteristics. American Society of Agricultural Engineers, 1998. In: ASAE Standards, 45th Edition. ASAE, St. Joseph, MI, pp. 646–648.
12. Anonymous, 2002. Implementation of council directive 91/676/EC concerning the Protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources. Synthesis from year 2000 Member states Reports. European Commission- Directorate General for Environment. Anonymous,
13. Nomenclature/Terminology and standards
14. equipment. /ASAE S466.1 FEB04. American Society
15. standards, 2950 Niles Rd. St. Joseph, MI 49085- 9659, USA. manure handling of Agricultural engineers, ASAE
16. Bertrand, R., 1998. Manure management in Europe. Soils branch, BC. Ministry of Agriculture and Fisheries. Abbotsford.
17. Bruning-Fann CS, Kaneene JB, Miller RA, Gardner I, Johnson, R. and Ross, F., 1994. The use iof epidemiological concepts and techniques to discern fadors associated with the nitrate concentration of well wate,.,1o1n swine farms in the USA. Sci Total Environ, 153, 85-96.
18. Brussard, W. and Grossman, M.R., 1992. Legislation to abate pollution from manure: The Dutch approach. The North Carolina Journal of International Law and Commercial Regulation. Vol. 15, No:1.
19. Dağoğlu, G., Bildik, A. ve Aksoy, A., 1995. Van yöresindeki sularda nitrat ve nitrit düzeyi. Fırat Üniv Sağlık Bil Derg, 9, 240-244.
20. Gelberg K.I.J., Church, L., Casey, G., London, M., Roerig, D.S., Body, J. and Hill, M., 1999. Nitrate; levels in drinking water in rural New York State. Envirod Res, Section A 80, 34-40.
21. Gilliam, J.W., Baker, J.L. and Reddy, K.R., 1999. “Water quality effects of drainage in humid regions”, in R. W. Skaggs and J. van Schilfgaarde (eds.), Agricultural drainage, Agron. Monogr. 38. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI, pp. 801–830.
22. Gündüz, T., 1986. Instrümental Analiz Ders Notları, A.Ü. Fen Fakültesi Matbaası, Ankara.
23. Hahne, J., Beck, J. and Oechsner, H., 1996. Management of livestock manure in Germany – a brief overview. Ingénieries-EAT. Animal manures in Europe, pp. 11-22. .Waste Management, Vol.23, Issue 10, 2003, pp.917-932, Elsevier
24. Kaplan, M., Sönmez, S. ve Tokmak, S., 1999. Antalya Kumluca Yöresi Kuyu Sularının Nitrat İçerikleri. Turkish. Journal of Agriculture and Forestry 23(1999) 309- 313© Tübitak, Ankara.
25. Kaya, S. ve Akar, F., 2002. Metaller, Diğer Organik Maddeler 243.Veteriner Hekimliğinde Toksikoloji 2. Baskı. Ed: S. Kaya, İ. Pirinçci, A. Bilgili., Ankara.
26. Kofoed, A., Williams, J.H. and Hermite, P.L., 1996. Efficient Land use of sludge and manure. Commission of the European Communities, England.
27. McLay, C.D.A, Dragten, R, Sparling, G. and Selvarajah, N., concentration a region of mixed agricultural land use: Environmental Pollution Journal, 115,191-204.
28. Morlacchini, M., Amerio, M. and Piva, G., 1992. L’alimentazione quale mezzo per ridurre l’azione inquinante dele deiezioni suine supplemento a l’informatore agrario. N.18, April 1992, pp. 7-10.
29. Omurtag, G.Z., 1992. Marmara ve Trakya bölgelerindeki yeraltı ve yüzey sularının sentetik gübre atıklarıyla kirlenmeleri saptanması. İstanbul Üniv Vet Fak Derg, 18, 9-21. nitrat düzeylerinin
30. Phillips, V.R. and Sneath, R.W., 2000. Inventory of Ammonia Emission from UK Agriculture 1998. MAFF Contract WA0630. IGER, North Wyke, Devon, UK.
31. Risse, L.M., Cabrera, M.L., Franzluebbers, A.J., Gaskin, J.W., Gilley, J.E., Killorn, R., Radcliffe, D.E., Tollner, W.E. and Zhang, H., 2001. Land application of manure for beneficial reuse. White paper on Animal Agriculture and the Environment for National Center for Manure and Animal Waste Management. MWPS, Ames, IA, 38 p
32. Sharpley, A.N., 1995. Dependence of runoff phosphorus on extractable soil phosphorus. J. Environ. Qual. 24, pp.920-926. Elsevier, UK.
33. Weyer P.J., Cerhan J.R., Kross B.C., Hallberg, G.R., Kantamneni J., Breuer G., Jones M.P., Zheng W. and Lynch C.F., 2001. Municipal Drinking Water Nitrate Level and Cancer Risk in Older Women: The Iowa Women's Health Study. Epidemiology. May 12(3). 327-338.
34. Yılmaz, O., Sonal, S. ve Ceylan, S., 1993. Bursa yöresi tavuk düzeyleri. Uludağ Üniversitesi Vet Fak Dergisi, 12, 20-23. sularındaki nitrat
35. Zhang, H., Johnson, G. and Farm, M., 2002. Managing phosphorus from animal manure. Oklahoma state University Extension Service, F-2249, USA.