Determination The Distribution And Evaluation of Water Quality In The East Black Sea River Basin Using GIS (Geographical Information Systems)

Yıl 2020, Cilt: 5 Sayı: 4, 725 - 742, 31.12.2020

Bülent Verep , Ali Erdem Özçelik , Turan Yuksek

https://doi.org/10.35229/jaes.836736

Cited By: 3

Öz

Black Sea, where the coasts of 6 different countries together with our country are located; It is an international inland sea with many ecological problems. The longest coastline of the Black Sea is located in the territory of Turkey and Black Sea is very important for marine capture fisheries production and aquaculture in Turkey. The salinity of the Black Sea, where there is no aquatic life after an average depth of 150 m due to hydrogen sulphur, changes at a rate of 1.7-1.8%. The water quality of the rivers (e.g. Danube, Dnieper, Dniester, Coruh, Eastern Black Sea rivers, Yesilirmak, Kizilirmak and Sakarya, etc.) which feding Blacksea plays an important role in making the most nutritious and productive seas in its Turkey seas.
In this study, it is aimed to evaluate the quality and distribution of the surface waters of the Eastern Black Sea Basin, which is one of the important water resources feeding the Black Sea, in terms of aquatic life and irrigation. This evaluation was made according to the analysis carried out with the support of Geographical Information Systems (GIS) by using the Geostatistic method. Monthly results of 17 physico-chemical water quality parameters belonging to the surface waters of 11 different rivers of Easthern Blacksea Watershed were used in the study.
The distribution and mapping of the data was carried out by using geostatistical methods in GIS with the support of ArcInfo / ArcMap10.0 package program. According to the results, the general characteristics of the basin rivers in terms of surface water quality are temperate, slightly alkaline, low-mineralized, cloudy in rainy periods and low turbidity in other periods, while the rivers in the eastern parts of the basin show soft water characteristics, the rivers in the western parts of the basin contain medium hard, very low level organic matter, It has a water character with low sulphate, high quality in terms of ammonium and nitrate, less contaminated in terms of nitrite, low phosphate and silicate. This study has shown that GIS techniques can be used easily in similar studies to be carried out for other fields.

Anahtar Kelimeler

Eastern Black Sea Basin, Geographical Information Systems (GIS), Surface waters, Water quality

Doğu Karadeniz Havzası Akarsularındaki Su Kalitesinin Dağılışı ve Değerlendirilmesinin CBS (Coğrafik Bilgi Sistemleri) Kullanılarak Belirlenmesi

Öz

Karadeniz, ülkemizle birlikte 6 farklı ülkenin kıyısının bulunduğu ve birçok ekolojik problemleri olan uluslararası nitelikte bir iç denizdir. En uzun kıyı şeridinin Türkiye sınırları içerisinde bulunan Karadeniz; deniz balıkları avcılığında ve Türkiye su ürünleri üretiminde önemli bir yere sahiptir. Hidrojen sülfür nedeniyle ortalama 150 m derinlikten sonra sucul yaşamın olmadığı Karadeniz’in tuzluluk oranı %o 17-18 oranında değişmektedir. Karadenizi besleyen akarsuların (örneğin: Tuna, Dinyeper, Dinyester, Çoruh, Doğu Karadeniz akarsuları, Yeşilırmak, Kızılırmak ve Sakarya, vb) su kalitesi onun Türkiye denizleri içerisinde en besleyici ve verimli deniz olmasında önemli rol oynamaktadır.
Bu çalışmada, Karadeniz’i besleyen önemli su kaynaklarından olan Doğu Karadeniz Havzası yüzey sularının sucul yaşam ve sulama açısından kalitesinin ve dağılışının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu değerlendirme jeoistatistik yöntemler kullanılarak Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) destekli olarak gerçekleştirilen analizlere göre yapılmıştır. Çalışmada Doğu Karadeniz havzasındaki 11 farklı akarsuyun yüzey sularına ait 17 fiziko-kimyasal su kalitesi parametresine ait aylık sonuçlar kullanılmıştır. Verilerin dağılışı ve haritalandırılması, ArcInfo/ArcMap10.0 paket programı destekli olarak CBS ortamında ve jeoistatiksel yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Araştırma sonuçlarına göre havza akarsularının yüzey su kalitesi açısından genel karakteristikleri ılıman, hafif alkali, düşük mineralli, yağışlı dönemlerde bulanık diğer dönemlerde ise düşük bulanıklığa sahip, havzanın doğu bölgelerindeki akarsular yumuşak su karakteri gösteriyorken batı kesimlerindeki akarsular orta sert, çok düşük düzeyde organik madde ihtiva eden, düşük sülfatlı, amonyum ve nitrat açısından yüksek kaliteli, nitrit açısından ise az kirlenmiş, düşük fosfat ve silikatlı bir su karakteri arz etmektedir. Bu çalışma, diğer sahalar için yapılacak benzer çalışmalarda CBS tekniklerinin rahatlıkla kullanılabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), Doğu Karadeniz Havzası, Su kalitesi, Yüzey suları

Kaynakça

• Aksungur, M., Alkan, A., Zengin, B., Tabak, İ. ve Yılmaz, C., 2007. Karadeniz Alabalığının Tatlısu Ortamındaki Göçü Üzerine Bazı Çevresel Parametrelerin Etkisi. Ekoloji Dergisi, 65, 28-35. (doi: 10.5053/ekoloji.2007.655).
• Alkan, A., Serdar, S., Fidan, D., Akbaş, U., Zengin, B. and Kılıç, M.B., 2013. Physico-Chemical Characteristics and Nutrient Levels of the Eastern Black Sea Rivers. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 13, 847-859. (DOI: 10.4194/1303-2712-v13_5_09).
• Anlı, A. S.ve Okman, C., 2005. Aksu Çayı Günlük Ekstrem Akışlarının Dağılımı. Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, Şanlıurfa, 9(4), 53-60.
• Anonim-3, 2010. Çambaşı Regülatörü ve Hidroelektrik Santrali Proje Tanıtım Dosyası. Enerjisa Enerji Üretim A.Ş., İstanbul, 236 s.
• Anonim-4, 2013. Yukarı Havza Sel Kontrolü Eylem Planı (2013-2017). T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü, Ankara, 2013, 115 s.
• Anonim-5, 2008. Paşalar Regülatörü HES ve Malzeme Ocakları ÇED Raporu. Ayen Enerji A.Ş., Ankara, 317 s.
• Anonim-6, 2011. Arhavi Balıklı I-II-III Regülatörleri ve HES Projesi Nihai ÇED Raporu. ASSU Elektrik Enerji Üretim Ltd. Şti., Çınar Mühendislik Müşavirlik ve Proje Hizmetleri Ltd. Şti., Ankara, 2011.
• APHA, 1999. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20th. edition. American Public Health Association, Washington, D.C.
• Bayrakdar, C., 2006. Fırtına Deresi Havzasının Uygulamalı Jeomorfoloji Etüdü. Yüksek Lisans Tezi. İ.Ü., Coğrafya Anabilim Dalı, İstanbul, 120 s.
• Bayram, A. ve Önsoy, H.,2011. Harşit Çayı (Giresun-Trebolu) Tarafından Karadeniz'e Taşınan Kirleticilerin Belirlenmesi. TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, 7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu, Trabzon. Türkiye, 545-555.
• Bayram, A., 2011. Harşit Çayı Su Kalitesinin Mevsimsel Değişiminin İncelenmesi ve Askı Madde Konsantrasyonunun Yapay Sinir Ağları Yöntemi İle Tahmin Edilmesi. Doktora Tezi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 164 s.
• Bellingham, K., 2009. Physicochemical Parameters of Natural Waters. Stevens Water Monitoring Systems, Inc., 17 s. (http://www.stevenswater.com.)
• Beret, B., 1956. Çakırgöl Dağında Glasiyal İzler. Türk Coğrafya Dergisi, İstanbul Üniv. Yay. Sayı:15-l6, İstanbul, 121-124.
• Boran, M. ve Sivri, N., 2001. Trabzon (Türkiye) İl Sınırları İçerisinde Bulunan Solaklı ve Sürmene Derelerinde Nütrient ve Askıda Katı Madde Yüklerinin Belirlenmesi. E.Ü., Su Ürünleri Dergisi, 18(3-4), 343-348.
• Boran, M., Karaçam, H. ve Sayın, A., 2004. Değirmendere Havzasında (Trabzon, Türkiye) Bulunan Bazı İşletmelere Ait Atık Suların Özelliklerinin İncelenmesi ve Dere Suyundaki Kirleticilerin Düzey ve Dağılımlarının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi, Su Ürünleri Dergisi, 21(1-2), 17-21.
• Bulut, V.N. ve Tüfekçi, M., 2005. Trabzon (Maçka) Kalyan Akarsuyunun Su Kalitesinin İncelenmesi. Türk Sucul Yaşam Dergisi, 4, 377-384.
• Chapman, D. and Kimstach, V., 1996. Selection of Water Quality Variables (Chapter 3). Water Quality Assessments - A Guide to Use of Biota, Sediments and Water in Environmental Monitoring - 2nd Edition, UNESCO/WHO/UNEP, 651 pp. (ISBN 0 419 21590 5 (HB) 0 419 21600 6 (PB).
• Chen, D., Lu, J., Wang, H., Shen, Y. and Kimberley, M.O., 2010. Seasonal variations of nitrogen and phosphorus retention in an agricultural drainage river in East China. Environ. Sci. Pollut. Res. 17, 312-320. (DOI 10.1007/s11356-009- 0246-x).
• Dinçer, D.,Yüksek, T., Çilli, M. ve Yılmaz, S., 2012. Rize Kenti Doğal Güzellikleri ve Rekreasyonel Potansiyeli. I. Rekreasyon Araştırmaları Kongresi, 12-15 Nisan 2012, Kemer, Antalya, 991-1005.
• Dinçer, S.,2014. Çanakçı Dersi Su Kalitesi ve Kirlilik Düzeylerinin Belirlenmesi. Giresun Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Ana Bilim Dalı, Giresun, Türkiye, 72 s.
• DOKAP-1, 2013. T.C. Kalkınma Bakanlığı, Doğu Karadeniz Projesi Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı, ORDU İL RAPORU, Mayıs 2013, 18 s.
• DOKAP-2, 2013. T.C. Kalkınma Bakanlığı Doğu Karadeniz Projesi Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı, GİRESUN İL RAPORU, Mayıs 2013, 21 s.
• DOKAP-3, 2013. T.C. Kalkınma Bakanlığı, Doğu Karadeniz Projesi, Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı, Trabzon İl Raporu, Mayıs, 2013, 20 s.
• DOKAP-4, 2013. T.C. Kalkınma Bakanlığı, Doğu Karadeniz Projesi, Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı, RİZE İl Raporu, Mayıs, 2013, 21 s.
• DSİ, 2003. Ordu Projesi, Ordu Barajı ve HES Planlama Raporu, Cilt I, Planlama Raporu ve Çizimleri. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, VII. Bölge Müdürlüğü, Ankara.
• DSİ-1, 2014. DSİ 7. Bölge Müdürlüğü, Aylık Ortalama Akım Gözlem Verileri, 2014, Samsun.
• DSİ-2, 2014. DSİ 22. Bölge Müdürlüğü,Aylık Ortalama Akım Gözlem Verileri, 2014, Trabzon.
• DSİ-3, 2014. DSİ 26. Bölge Müdürlüğü, Aylık Ortalama Akım Gözlem Verileri, 2014, Artvin. DTMP, 2012. Gümüşhane İlinde Doğa Turizmi Master Planı (2013-2023). T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, 12. Bölge Müdürlüğü, Gümüşhane Şube Müdürlüğü, Gümüşhane, 104 s.
• Ekingen, P. ve Kazancı, N., 2012. Aksu Çayı'nın (Giresun, Türkiye) Taban Büyük Omurgasız Faunası ve Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi Kriterlerine Göre Habitat Kalitesinin Değerlendirmesi. Review of Hydrobiology, 5(1), 35-55.
• EPA, 1979. A Review of the Epa Red Book Quality Criteria for Water. Environmental Protection Agency (EPA), USA. 311 pp.
• Erüz, C., Köse, E., Güneroğlu, A., Başar, E., Sivri, N., Feyzioğlu, M. and Toraman, Ç. 2005. Doğu Karadeniz Akarsularında Askıda Katı Madde (AKM) Dinamiği. Türk Sucul Yaşam Dergisi (Ulusal Su Günleri 2005 Sempozyum Özel Sayısı), 28- 30 Eylül 2005, Trabzon, 4, 235-239.
• Gedik, K., Verep, B., Terzi, E. ve Fevzioğlu, S., 2010. Fırtına Deresi (Rize)`nin Fiziko-Kimyasal Açıdan Su Kalitesinin Belirlenmesi. Ekoloji, 76, 25-35. (doi: 10.5053/ekoloji.2010.764).
• Göksu, M.Z.L., 2003. Su Kirliliği Ders Kitabı, Çukurova Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi Yayınları No:7, Nobel Kitabevi, Adana, 232 s.
• Gültekin, F., Ersoy, A.F., Hatipoğlu, E. ve Celep, S., 2012. Trabzon İli Akarsularının Yağışlı Dönem Su Kalitesi Parametrelerinin Belirlenmesi. Ekoloji Dergisi, 82, 77- 88. (doi: 10.5053/ekoloji.2011.8211).
• Horne, A. J. And Goldman, C. R.,1994. Limnology. 2nd Edition. McGraw-Hill, New York, 57 pp.
• İÇDR, 2013. Giresun İl Çevre Durum Raporu. T.C. Giresun Valiliği, Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü, 2012, 111 s.
• Kazancı, N., Ekingen, P., Türkmen, G., Ertunç, Ö., Dügel, M. ve Gültutan, Y., 2010. Aksu Çayı'nın (Giresun, Türkiye) Ekolojik Kalitesinin Taban Büyük Omurgasızlarına Dayalı Su Çerçeve Direktifi (SÇD) Yöntemleri Kullanılarak Değerlendirilmesi. Review of Hydrobiology, 3(2), 165-184. (www.reviewofhydrobiology.com).
• Kazancı, N., Türkmen, G., Ertunç, Ö., Ekingen, P., Öz, P. ve Gültutan, Y., 2010. Su Çerçeve Direktifi kapsamındaki taban büyük omurgasızlarına dayalı yöntemlerin uygulanması ile Yeşilırmak Nehri'nin ekolojik kalitesinin belirlenmesi. Review of Hydrobiology, 3(2), 89-110.
• Li, Y. and Micliaggio, K., 2010. Water quality concepts, sampling and analysis. CRC Press, 340 pp.
• Sawyer, C.H., 1960. Chemistry for Sanitary Engineers. New York: McGraw Hill Book Co., New York, 367 pp.
• Sayın, A., 2000. Değirmendere Havzasında Bazı Kirleticilerin Düzeyleri ve Ortama Etkileri. Yüksek Lisans Tezi. KTÜ, Fen Bil. Enst., Trabzon, 44 s.
• Serdar, O., 2012. İyidere ve Çiftekavak Derelerinin Su Kalitesinin Fiziko Kimyasal Parametreler ve Saprobik Sistem Kullanılarak Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize, Türkiye, 104 s.
• SKKY, 2009. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Numune Alma ve Analiz Metotları Tebliği. Resmi Gazete 10.10.2009, sayı: 27372.
• T.C. Resmi Gazete, 2005. İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik. 25730, 17.02.2005, 32 s.
• Turan, D., Taş, B., Çilek, M. ve Yılmaz, Z., 2008. Aşağı Melet Irmağı (Ordu, Türkiye) Balık Faunası. Journal of Fisheries Sciences, 2(5), 698-703.
• UNEP, (2008). Water Quality for Ecosystem and Human Health. 2nd Edition, United Nations Environment Programme, Global Environment Monitoring System (GEMS) Water Programme, 110 s. (ISBN 92-95039-51-7).
• URL-3, 2014. http://karadenizguzellikleri.blogspot.com.tr (12.06.2015).
• URL-4, 2014. http://rize.nedir.com (12.06.2014).
• URL-5, 2014. http://www.arhavi.bel.tr/arhavi-cografyasi.html (12.06.2014).
• URL-6, 2015. http://www.lenntech.com/periodic/water/silicon/silicon-and-water.htm. (26.05.2015).
• Verep, B., Serdar, O., Turan, D. ve Şahin, C., 2005. İyidere (Trabzon)'nin FizikoKimyasal Açıdan Su Kalitesinin Belirlenmesi. Ekoloji Dergisi, 15(57), 7-16.
• Zaman, M. ve Birinci, S., 2011. Doğu Karadeniz'de Termal Turizminin Geliştirilebileceği Merkezlere Yeni Bir Örnek: İkizdere Kaplıcası. Atatürk Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 15 (1), 411-412.
• Zaman, M., 2007. Doğu Karadeniz Kıyı Dağları'nda Yaylalar ve Yaylacılık.Atatürk Üniv. Yay. No: 960, Fen Edebiyat Fak. Yay. No: 105, Araştırma Serisi No: 75, Erzurum, 509 s.