Çatılardan elde edilen yağmur suyunun ağır metal içeriğinin araştırılması
Rainwater obtained from roofs invertigation of heavy metal content
Yazar: YASİN İLHANLI
Danışman: DOÇ. DR. ERMAN ÜLKER
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; Kentsel yeşil alanlar = Urban green areas ; Su stresi = Water stress ; Yağmur suyu = Rain water

Özet:
Dünyada suyun önemi göz önüne alındığında %0,5'lik kısmı kullanılabilir halde bulunmaktadır. İklim değişikliği, çevre kirliliği, savaşlar, hızlı nüfus artışı, plansız göçler, çarpık kentleşme, su kaynaklarının yanlış tüketilmesi, sanayileşme vs. nedenler ile tatlı su kaynakları giderek azalmaktadır. Dünyada çoğunluğu çocuk olmak üzere her yıl 2 milyon insan uygunsuz su kullanımı ve yetersiz hijyenik şartlar neticesinde ortaya çıkan hastalıklar ile hayatını kaybetmektedir. Dünya üzerinde mevcut su kaynakları yeteri kadar olmadığı için ilerleyen yıllarda suyun önemi daha da artacak ve eksikliğinde oluşacak su stresi herkes tarafından hissedilecektir. Özellikle Ortadoğu ve Kuzey Afrika'da yaşanan su sıkıntısı suyun önemini göz önüne sermektedir. Temiz su elde etme yöntemlerinin maliyetli olmasıyla alternatif su kaynakları arayışına gidilmesi birçok ülkede uygulanmaya başlanılmış ve devletler tarafından planlamaya alınmıştır.
Yağmur suyu hasadının temel amacı; yer altındaki ya da yerüstündeki kaynakların yetersiz olduğu ya da su kaynaklarına erişimin maliyetli olduğu bölgelerde zemin yüzeyi, binaların çatıları, geçirimsiz tabakalar gibi farklı alanlardan gelen yağmur suyunun toplanması ve etkin şekilde depolanması için uygulanan mühendislik dalıdır. 
Bu çalışmada İzmir Kâtip Çelebi Üniversitesi Kampüs içerisinde hazırlanan ilk sifon yağışının depolama düzeneği ile yağmur sularının toplanmasını ve içerisindeki ağır metal miktarının MS-ICP cihazında analiz edilip sonrasında kullanılabilirlik durumunu ortaya çıkarmak hedeflenmektedir. Yapılan araştırmaların analizi sonucu alüminyum, arsenik, krom, bakır, kadmiyum, demir, manganez, kurşun, cıva, selenyum, çinko, gümüş, nikel gibi ağır metaller toplanan yağmur sularında görülmüştür. Bunun yanı sıra kalsiyum, magnezyum, klorür, potasyum, sodyum ve sülfat gibi minerallerinde toplanan yağmur sularında var olduğu görülmektedir.
Bu çalışma neticesinde yağmur suyu içerisindeki ağır metallerin kuru gün sayısına bağlı olarak farklı derişimler gösterdiği görülmüştür. Kuru gün sayısı fazla olan ilk 1 mm'lik yağışın ağır metal oranı yüksek olduğu ve bundan dolayı sonraki yağışlarda depolanan yağmur sularının kullanım amacına göre uygun bir filtreleme ile birlikte içme suyu, araç yıkama, bahçe sulama, temizlik faaliyetlerinde değerlendirme vs. şeklinde kullanabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In consideration of the significance of water on Earth, approximately 0.5% of it is readily available for use. Freshwater sources are gradually diminishing worldwide due to factors such as climate change, environmental pollution, conflicts, rapid population growth, unplanned migrations, urban sprawl, improper utilization of water resources, and industrialization. Every year, a majority of these casualties, including children, amounting to 2 million individuals, succumb to diseases resulting from inadequate hygienic conditions and improper water usage. Due to the insufficient availability of water resources globally, the importance of water will continue to escalate in the coming years, and the resulting water stress will be felt universally. Particularly, the water scarcity experienced in the Middle East and North Africa highlights the paramount importance of water. As the cost of obtaining clean water is often prohibitively high, many countries have initiated the pursuit of alternative water sources, which has been incorporated into governmental planning.
Rainwater harvesting serves as an engineering discipline employed primarily in regions where either underground or surface water sources are inadequate or accessing them is costly. It involves the collection and efficient storage of rainwater from various surfaces such as ground surfaces, rooftops, impermeable layers, and buildings. In this study, the aim was to collect rainwater using the initial flush system within Izmir Kâtip Celebi University Campus, followed by the analysis of heavy metal content using an MS-ICP device, and subsequently, to assess its usability. The research analysis revealed the presence of heavy metals such as aluminum, arsenic, chromium, copper, cadmium, iron, manganese, lead, mercury, selenium, zinc, silver, and nickel in the collected rainwater. Additionally, minerals such as calcium, magnesium, chloride, potassium, sodium, and sulfate were also observed in the collected rainwater.
The results of this study indicated that the concentrations of heavy metals in rainwater varied depending on the number of dry days. It is determined that heavy metal amounts are high within the first millimeter precipitation after a long dry period. Therefore, it was determined that the collected rainwater, depending on its intended use, could be effectively employed for purposes such as drinking water, vehicle washing, garden irrigation, and cleaning activities through appropriate filtration methods.