Yeraltı Suyu Kirliliğini Önlemeye Dönük Bariyer Tasarımı

Yıl 2017, Cilt: 34 Sayı: Ek Sayı, 122 - 131, 29.12.2017

Zeki Gökalp İsmail Taş Oğuzhan Uzun Serkan Şahan Sema Kaplan Mustafa Başaran

https://doi.org/10.13002/jafag4414

Cited By: 1

Öz

Bu çalışmada atık depolama sahaları, doğal arıtma sistemleri (yapay sula kalanlar) havuzları ve hayvancılık işletmelerinde gübre idaresi amaçlı kullanılan havuzların (lagun) tabanından meydana gelen sızmalarla ortaya çıkabilecek yer altı suyu kirliliğini önlemeye yönelik bir bariyer tasarımı ortaya konmuştur. Bu amaçla belirli bir tane büyüklüğü aralığına sahip (1.00 – 0.50 mm) ve belirli bir oranda bentonit ile karıştırılmış kum ve ponza (%30) kullanılmıştır. Optimum nem içeriğinde ve maksimum kuru birim ağırlıkta sıkıştırılmış numunelerle gerçekleştirilen permeabilite testlerinde numuneleri doygun hale getirmek için farklı konsantrasyonlarda hazırlanmış nitrat, fosfor (25, 50, 100, 150 ve 200 ppm) ve ağır metal (Cd, Ni, Pb, Cr ve Cu) çözeltileri (10, 20, 30, 40 ve 50 ppm) kullanılmıştır. Çıkan süzüklerde gerçekleştirilen analizlerle bariyer malzemesinin adsorpsiyon-desorpsiyon kabiliyeti tespit edilmiştir. Ağır metal adsorpsiyon kapasitesi açısından en iyi performansı bentonit sergilemiştir. Kum ve ponza ise kurşun ve kadmiyum metallerinde birbirine yakın değerler sergilerken, krom, bakır ve nikel adsorpsiyonunda ponza kuma oranla çok daha iyi performans sergilemiştir. Nitrat adsorpsiyonu bakımından kum-bentonit ve ponza-bentonit karışımları benzer özellikler sergilerken fosfor adsorpsiyonunda ponza-bentonit karışımları çok daha başarılı bulunmuştur. Malzeme karışımlarında yüksek düzeyde makro-mikro gözenek içermesi ve daha fazla adsorpsiyon yüzeyine sahip olmasından dolayı ponzanın kuma alternatif olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Bentonit, bariyer, ponza, su kirliliği, yeraltı suyu

Kaynakça

• Adriano, D. C. 1986. “Heavy metals in the terrestrial environment”, Springer-Verlag, New York.
• Anonim, 2000a. ASTM D5084 Standard Test Method for Measurement of Hydraulic Conductivity of Saturated Porous Materials using a Flexible Wall Permeameter, American Society for Testing and Materials, Section 4, 04.08(1); 125-132.
• Anonim, 2000b. ASTM D698 Standard Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil using Standard Effort, American Society for Testing and Materials, Section 4, 04.08(1); 78-85.
• Çakmak, B., Gökalp, Z., Kendirli, B. 2013. “Sürdürülebilir Tarımsal Su Yönetimi”, 3. Uluslararası Bursa Su Kongresi, Cilt 1, s. 110-118.
• Çanbensan, 2010. Properties of Çanbensan Bentonite, Çanbensan Export Co., Ankara, Turkey, www.canbensan.com
• Duman, O. 2012. “Doğal nano killer ile atık sulardan Zn+2 ve Pb+2 ağır metallerinin giderilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
• Garden Pomza, 2010. Properties of Pumice, Garden Pomza Manufacture and Trade Co., Develi, Kayseri, Turkey, www.gardenpomza.com
• Gökalp, Z. 2009. "Engineering characteristics of sand-clay mixtures used for clay cores of earth-fill dams", Clay Minerals, 44, 319-326.
• Gökalp, Z., Başaran, M., Uzun, O. 2011. “Compaction and swelling characteristics of sand bentonite and pumice-bentonite mixtures”, Scientific Research and Assays, 46(3), 449-459.
• Gökalp, Z., Başaran, M., Uzun, O. 2012. "Permeability characteristics of pumice-bentonite mixtures in comparison with sand-bentonite mixtures", Scientific Research and Essays, 7(31):2816-2826.
• Gökalp, Z., Çakmak, B., Şahin, M. 2013. “Constructed wetland technology for waste water treatment in rural areas” Proceedings of 1st Central Asian Congress on Modern Agricultural Techniques and Plant Nutrition, 01-03 October, Bishkek, Kyrgyzstan (Published also in Soil-Water Journal Volume 2(2):2115-2122.
• Gökalp, Z., Çakmak, B. 2013 “Doğal arıtma sistemlerinde karşılaşılan problemler ve çözüm önerileri”, 3. Uluslararası Bursa Su Kongresi, Cilt 1, 119-126.
• McBride, M. B. 1989. “Reactions controlling heavy metal solubility in soils”. Advences in Soil Science, 10, 1-56.
• Morera, M. T., Echecerria J. C., Mazkiaran, C., Garrido J. J. 2001. “Isotherms and sequential extraction procedures for evaluating sorption and distribution of heavy metal in soils”, Enviromental Pollution, 113, 135-144.
• Pierzynski, G. M. 2000. “Methods of phosphorus analysis for soils, sediments, residuals, and waters”. Southern Cooperative Series Bulletin No. 396.
• Scheidegger, A. M., Lamble, G. M., Sparks, D. L. 1996. “Spectoscopic evidence for the formation of mixed-cation hydoxide phases upon metal sorption on clays and aluminum oxides”, Journal of Colloid and Interface Science, 186, 118–128.
• Turan, M., Ata, S., Gunes, A., Ataoglu, N., Esringu, A., Uzun, O., Ozgul, M., Canbolat, M. Y., Bogdan, I. 2004. “Determination of competitive adsorbtion and desorption of heavy metals by isotherm and sequential extraction methos in different soil orders in Erzurum”. Journal of Agricultural Science and Technology, 4 (6), 20-33.
• Vega, F. A., Covelo, E. F., Andrade, M. L., Marcet, P. 2004. “Relationship between heavy metals content and soil properties in minesoils”. Analithic Chimistry Acta, 524, 141-150.