Manyas Gölü Havzası'nda baskı ve etkilerinbelirlenmesi
Determination of pressures and impacts in Manyas Lake basin
Yazar: ASLIHAN BENLİOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çevre kirliliği = Environmental pollution

Özet:
Dünyadaki nüfusun her geçen gün hızlı bir şekilde artması nedeniyle çevre kirliliği giderek daha önemli bir problem haline gelmeye başlamıştır. Bunun yanı sıra tüketim alışkanlıklarının gitgide değişmesi sebebiyle kişi başına üretilen atık miktarı ve kişi başına tüketilen su miktarı gün geçtikçe artmaktadır. Gelişmiş ülkelerde kişi başına düşen atık üretimi ve su kullanımı miktarlarının gelişmekte olan ülkelerde gelişmemiş ülkelere göre daha fazla olduğu bilinmektedir. 
Doğada var olan su döngüsü insan yaşamı için çok büyük öneme sahiptir. Antropojenik etkiler su döngüsünü olumsuz yönde etkiler. Dünyanın birçok yerinde kirleticiler kontrolsüz bir şekilde alıcı ortama ulaşır. Suyun belirli bir oranda kendisini temizleme kapasitesi vardır. Ancak, bu kapasite aşıldığında kirlenme meydana gelmektedir. Su kaynaklarının kontrolsüzce kirletilmesi su kaynakları için risk oluşturmaktadır. Kontrolsüz ve aşırı kirlenme doğal ekosistemlerde istenmeyen birçok değişikliğe yol açar. Ekosistemdeki canlı dengelerinin değişmesine sebep olan bu kirleticiler ortamda belli türlerin yok olmasına neden olabilir. 
Özellikle kullanılabilir su kaynaklarının gittikçe azalması doğal kaynakları korumak için birtakım tedbirler almayı zorunlu hale getirmiştir. Doğada bulunan azot ve fosfor döngüleri de canlı yaşamının devamı için çok büyük öneme sahip döngülerdir. Besi maddeleri olarak adlandırılan azot ve fosfor elementlerinin, alıcı ortamda olması gereken miktardan daha fazla miktarda bulunması, suda ötrofikasyon probleminin meydana gelmesine neden olur. Ötrofikasyon, suda azot ve fosfor miktarının artmasıyla meydana gelen aşırı fitoplankton çoğalması olayıdır. Alıcı ortamda azot ve fosforun artışı fitoplanktonun alıcı ortamın yüzeyinde hızlıca çoğalmalarına neden olur. Fitoplanktonun çoğalmasıyla birlikte suyun üst tabakası kapanır ve suyun alt tabakasında oksijen azalması meydana gelir ve bir süre sonra aerobik canlıların ölümleri başlar. 
Kirletici kaynaklar, noktasal kaynaklar ve yayılı kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Noktasal kaynaklar, belirli bir noktadan alıcı ortama ulaşan kirletici kaynakları temsil eder. Yayılı kaynaklar ise alıcı ortama belirli bir noktadan ulaşmayıp yayılarak gelen kirleticileri temsil ederler. Noktasal kirletici kaynaklara örnek olarak kentsel doğrudan deşarj, evsel atıksu arıtma tesisleri ve endüstriyel atıksu arıtma tesisleri verilebilir. Kentsel doğrudan deşarj, kanalizasyon sistemiyle belirli bir noktadan alıcı ortama verilir. Evsel atıksu arıtma tesislerinde arıtılmış evsel atık su belirli bir noktadan alıcı ortama deşarj edilir. Benzer şekilde endüstriyel atıksu arıtma tesisleri de noktasal kaynaklar sınıfına girer. Tıpkı evsel atıksu arıtma tesislerinde olduğu gibi endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde de su arıtıldıktan sonra belirli bir noktadan alıcı ortama deşarj edilmektedir. Yayılı kirletici kaynaklara örnek olarak tarım arazileri, çayır ve mera arazileri, ormanlık alanlar, katı atık düzensiz depolama sahalarından gelen sızıntı suları, foseptikler ve hayvancılık faaliyetleri sayılabilir. Yayılı kirletici yükler, bu alanlardan yağmur suları ile meydana gelen yüzeysel akış ile alıcı ortama ulaşabilirler. Bunun yanı sıra yayılı kirletici yükler yeraltı suyuna sızıp su döngüsüne karışarak da alıcı ortama ulaşabilirler. Tarım alanlarında kimyasal gübre kullanımı tarım alanlarından gelen azot ve fosfor yükü açısından önemli artışlar meydana getirmiştir. Hayvan atıkları besi maddeleri açısından zengin olduğundan dolayı hayvancılık faaliyetleri de yayılı kirletici kaynaklar arasına girer. 
Susurluk Havzası Türkiye'de bulunan 25 havzadan biridir. Manyas Gölü Havzası, Susurluk Havzası içerisinde yer almaktadır. Çalışma alanı Manyas Gölü Havzası olarak belirlenmiştir. Çalışmanın amacı Manyas Gölü Havzası'nda yer alan baskı ve etkilerin belirlenmesidir.
1971 yılında İran'ın Ramsar şehrinde uluslararası öneme sahip sulak alanları korumak amacıyla bir sözleşme imzalanmıştır. Türkiye 1993 yılında Ramsar Sözleşmesi'ne taraf olmuştur. Türkiye'nin Ramsar Sözleşmesi'ne taraf olmasıyla birlikte Manyas Gölü Ramsar Alanı olarak ilan edilmiştir. Manyas Gölü kuşların göç yolları üzerinde yer alır ve birçok farklı kuş türüne ev sahipliği yapmaktadır. Bu nedenle, Manyas Gölü, Manyas Kuş Cenneti olarak da bilinmektedir. Bu nedenle, Manyas Gölü Havzası Türkiye açısından ayrı bir öneme sahiptir. 
Manyas Gölü Havzası'nın büyük bir kısmı Balıkesir ili sınırları içerisinde, küçük bir kısmı ise Çanakkale ve İzmir illerinin sınırları içerisinde yer almaktadır. İlçelerin tamamı Manyas Gölü Havzası'nda yer almamakla birlikte Balıkesir'in Balya, Bandırma, Gönen, Manyas, İvrindi, Karesi ve Savaştepe ilçeleri, Çanakkale'nin Yenice ilçesi ve İzmir'in Bergama ilçesi Manyas Gölü Havzası'nı oluşturmaktadır. Manyas Gölü Havzası 290.811 hektarlık bir alanda yer almaktadır. 
Manyas Gölü Havzası'ndaki arazi kullanımına bakıldığında en büyük payı tarım arazilerinin aldığı görülmektedir. Manyas Gölü Havzası'nda genellikle Akdeniz iklimi hakimdir; ancak, yer yer Karasal iklim ve Karadeniz ikliminin etkileri görülür. Manyas Gölü Havzası flora ve fauna açısından da oldukça zengindir.
Manyas Gölü Havzası'nda tarım faaliyetleri ekonomik açıdan önemli bir yere sahiptir. Manyas Gölü Havzası tarım için verimli topraklara sahiptir ve havza içerisinde birçok tarım ürününün üretimi yapılmaktadır. 
Manyas Gölü Havzası'nda hayvancılık faaliyetleri de önemli ekonomik faaliyetler arasında yer almaktadır. Bölgede yapılan hayvancılık faaliyetlerini büyükbaş hayvancılık, küçükbaş hayvancılık, tavukçuluk ve balıkçılık olarak saymak mümkündür.
Manyas Gölü Havzası'nda endüstriyel faaliyetler yaygındır. Özellikle havza içerisinde bulunan Sığırcı Dere civarında endüstriyel faaliyetlerin yoğunlaştığı görülmektedir. Bölgedeki endüstriyel tesislerin birçoğu tarım ve hayvancılık faaliyetlerine dayalıdır. Bölgede yer alan salça fabrikaları tarımsal üretime dayalı endüstriyel tesislere örnek olarak verilebilir. Hayvancılık faaliyetlerine dayalı endüstriyel tesislere örnek olarak ise bölgedeki balık çiftlikleri, tavuk üretim tesisleri, büyükbaş hayvan çiftlikleri verilebilir. Bölgede birçok mezbaha mevcuttur.
Manyas Gölü Havzası'nda farklı jeolojik yapılar mevcuttur bu nedenle yeraltı kaynakları bakımından oldukça zengindir. Manyas Gölü Havzası içerisinde bulunan Balya ilçesinde terkedilmiş Pb-Zn madeni bulunmaktadır. Osmanlı döneminde Fransızlar tarafından işletilmeye başlanan maden sahası 1940 yılında terk edilmiştir. 
Baskı ve etkilerin belirlenmesi alıcı ortamdaki kirlilik yükünün nedenlerini belirlemek açısından önemlidir. Baskı ve etkilerin belirlenmesi ile birlikte alıcı ortam standartlarına ulaşamama nedenleri ve alıcı ortamda meydana gelebilecek potansiyel riskler belirlenir. Potansiyel risklerin belirlenmesi ile birlikte bu risklere karşı alınabilecek önlemler belirlenir.
Baskı ve etkilerin belirlenmesi amacıyla 1999 yılında Avrupa Çevre Ajansı tarafından DPSIR yaklaşımı geliştirilmiştir. Su Çerçeve Direktifi'nin 3 numaralı rehber dokümanında baskı ve etkilerin belirlenmesi detaylı olarak ele alınmıştır. İlgili dokümanda DPSIR yaklaşımı, noktasal kaynaklar, yayılı kaynaklar, bu kaynaklardan gelebilecek kirleticiler ve bu kirleticilerin potansiyel etkileri verilmiştir.
DPSIR yaklaşımı beş aşamalı bir yaklaşımdır. İlk aşama itici güçlerin belirlenmesidir. İkinci aşamada bu etkiler sonucunda meydana gelen durum tespit edilir. Üçüncü aşamada bu durumu meydana getiren baskı unsurları belirlenir. Dördüncü aşamada baskı unsurlarının meydana getirdiği etkiler belirlenir. Beşinci aşamada ise etkilere karşı alınabilecek tedbirler belirlenir. Su Çerçeve Direktifi'nin 3 numaralı rehber dokümanında beşinci aşamaya yer verilmemiştir.
Manyas Gölü Havzası'nda baskı ve etkiler belirlenirken öncelikle havza içerisindeki noktasal ve yayılı kirletici kaynaklar tespit edilmiştir. Havzaya gelen azot ve fosfor yüküne sebep olan noktasal kaynaklar kentsel doğrudan deşarj, evsel atıksu arıtma tesisleri ve endüstriyel atıksu arıtma tesisleridir. Havzada azot ve fosfor yükünün artmasına neden olan yayılı kaynaklar ise tarım arazileri, çayır ve mera arazileri, orman arazileri, katı atık düzensiz depolama sahalarından gelen sızıntı suları, foseptikler ve hayvancılıktan gelen yayılı yükler olarak belirlenmiştir. 
Manyas Gölü Havzası'na evsel atıksu arıtma tesisleri sebebiyle yılda 25,55 ton azot, 4,75 ton fosfor geldiği hesaplanmıştır. Manyas Gölü Havzası içerisinde bulunan yerleşimlerde,  kentsel doğrudan deşarj nedeniyle yılda 32,44 ton toplam azot ve 6,25 ton toplam fosfor geldiği, havza içerisinde yer alan endüstrilerden ise yılda 64 ton toplam azot ve 12 ton toplam fosfor geldiği tahmin edilmiştir.
Manyas Gölü Havzası'na arazi kullanımı nedeniyle yılda 457,76 ton azot ve yılda 8,59 ton fosfor, hayvancılık faaliyetlerinden yılda 1118,34 ton azot ve 82,83 ton fosfor ve foseptiklerden yılda 74 ton azot ve 14 ton fosfor geldiği hesaplanmıştır. Manyas Gölü Havzası'nda bulunan katı atık düzensiz depolama alanlarından ise yılda 17,69 ton toplam azot ve 0,44 ton toplam fosfor geldiği tahmin edilmiştir. Manyas Gölü Havzası'na yayılı kaynaklardan yılda 1667,79 ton azot ve 128,86 ton fosfor, noktasal kaynaklardan ise yılda 121,99 ton azot ve 23 ton fosfor gelmektedir.
Manyas Gölü Havzası'na gelen toplam azot yükünün %93,18'i yayılı kaynaklardan, %6,82'si ise noktasal kaynaklardan gelmektedir. Manyas Gölü Havzası'na gelen toplam fosfor yükünün ise %82,15'i yayılı kaynaklardan gelirken, %17,85'i noktasal kaynaklardan gelmektedir.
Yayılı kaynaklar içerisinde en çok azot ve fosfor yükü hayvancılık faaliyetleri nedeniyle gelmektedir. Noktasal kaynaklar içerisinde ise en çok azot ve fosfor yükü endüstriyel atıksu arıtma tesisi deşarjlarından kaynaklanmaktadır.
Manyas Gölü Havzası'na yapılan deşarjlar kontrol altına alınmaz ve azot ve fosfor yükü artmaya devam ederse gölde ötrofikasyon problemi ve buna bağlı olarak göl ekosisteminde birtakım değişmeler meydana gelebilir.

Abstract:
Environmental pollution has become a significant problem due to the rapid increase of population in the world. In addition to this, as the consumption habits change gradually, the amount of waste produced per person and the amount of water consumed per person increase day by day. It is known that the amount of waste production and water use per capita is higher in developed countries compared to developing and undeveloped countries.
The water cycle is of great importance for human life in nature. Anthropogenic effects adversely affect the water cycle. In many parts of the world, pollutants reach to the receiving media without control. Water has a certain capacity to clean itself. However, contamination occurs when this capacity is exceeded. Uncontrolled discharge of pollutants to water resources poses a risk for water resources. Uncontrolled and excessive contamination leads to many undesirable changes in natural ecosystems. These pollutants, which cause changes in the balance of the ecosystem, can cause the destruction of certain species in the environment.
In particular, the reduction of available water resources has made it necessary to take measures to protect natural resources. Nitrogen and phosphorus cycles in nature are also very important for the survival of living organisms. Nitrogen and phosphorus, called as nutrients, are present more than the amount that can be assimilated in the receiving media, causing eutrophication problem in water. Eutrophication is the excessive growth of phytoplankton caused by the increase in nitrogen and phosphorus loads reaching to the water resources.  With the excess growth of phytoplankton the surface of the water is covered with them, which prevents the penetration of light, that leads to oxygen depletion in the lower layer of water body and the aerobic organisms begin to die in this zone.
Pollutant sources are categorized as point sources and nonpoint sources. Point sources are the pollutant sources that reach the receiving media from a certain point, whereas nonpoint sources do not reach the receiving media from a certain point but they spread. Examples of point sources are direct discharge without purification, domestic and industrial wastewater discharges. Wastewater discharged directly without treatment is delivered to the receiving environment from a certain point by the sewage system. Domestic and industrial wastewaters are discharged to the receiving media from a certain point after treatment. Examples of nonpoint sources include agricultural land, meadow and pasture land, forests, leachate from dump sites, septic tanks and livestock activities. Diffuse pollutants can reach the receiving environment by surface runoff generated by precipitation in these areas. In addition, diffuse pollutants can reach to the receiving media by infiltrating into groundwater. The use of fertilizers in agricultural areas has led to significant increases in nitrogen and phosphorus loads from these areas. There is large amount of nitrogen and phosphorus in animal wastes. Therefore, livestock activities are also among the significant nutrient contributors as nonpoint sources.
Susurluk Watershed is among the 25 watersheds of Turkey. Manyas Lake Watershed, which was selected as the study area, is located within the borders of Susurluk Watershed. The aim of this study is to determine the pressures and effects in the Manyas Lake Watershed. 
In 1971, an agreement was signed in Ramsar, Iran to protect internationally important wetlands. Turkey became a party to the Ramsar Convention in 1993. Since Turkey has become a party to the Ramsar Convention Manyas Lake has been declared as a Ramsar site. Manyas Lake is located on the migration routes of birds. It is home to many different bird species. For this reason, Manyas Lake is also known as Manyas Bird Paradise..
Manyas Lake Watershed has an area of 290,811 hectares. Majority of the watershed is located within the borders of Balıkesir province, and a small part is located within the borders of Çanakkale and İzmir provinces. Although not all of the districts are located in the Manyas Lake Watershed, Balya, Bandırma, Gönen, Manyas, İvrindi, Karesi and Savaştepe districts of Balıkesir, the Yenice district of Çanakkale and the Bergama district of İzmir constitute the Manyas Lake Watershed. 
When the land use in the watershed is analyzed, it is seen that agricultural land has the largest share. Manyas Lake Watershed is generally dominated by the Mediterranean climate, but the effects of the continental climate and the Black Sea climate are observed. The watershed is also rich in flora and fauna.
Agricultural activities have an important place in the Manyas Lake Watershed. The watershed has fertile soil for agriculture and many agricultural products are produced. Most of the local people in the region are engaged with agricultural activities.
Livestock activities are also among the important economic activities in the watershed. Livestock activities in the region are cattle, sheep and goats, poultry and fisheries.
Industrial activities are common in the Manyas Lake Watershed. It is seen that industrial activities are intensified especially around Sığırcı Creek. Most of the industrial facilities in the region are based on agriculture and livestock activities. Tomato paste plants in the region can be given as an example for industrial plants based on agricultural production. Examples of industrial facilities based on livestock activities include fish farms, poultry production facilities and cattle farms in the region. There are many slaughterhouses in the area.
Many geological structures exist in the Manyas Lake Watershed. There is an abandoned Pb-Zn mine in the Balya district of Manyas Lake. 
The determination of pressure and impacts is important to determine the sources of pollutant loads reaching to the receiving media. With the determination of pressure and impacts, the reasons for not complying with the receiving media standards and the potential risks that may occur in the receiving media are determined. With the determination of potential risks, measures that can be taken against these risks can be identified.
The DPSIR approach was developed by the European Environment Agency in 1999 to identify the pressures and impacts. Guidance document 3 of the Water Framework Directive deals with the identification of pressures and impacts in detail. DPSIR approach, point sources, diffuse sources, pollutants from these sources and potential effects of these pollutants are given in the related document.
The DPSIR approach is a five-stage approach. The first step is to determine the coercive effects. In the second stage, the situation resulting from these effects is determined. In the third stage, the pressure elements that make up this situation are determined. In the fourth stage, the effects of the pressure elements are determined. In the fifth stage, measures to be taken against the effects are determined. The fifth stage is not included in Guideline 3 of the Water Framework Directive.
In the Manyas Lake Watershed, point and diffuse sources within the basin were determined for the identification of the pressure and impacts. The point sources that are the contributors of nitrogen and phosphorus loads in the watershed are direct discharge without purification, domestic and industrial wastewater discharges. On the other hand, the diffuse sources that increase the nitrogen and phosphorus loads in the watershed are determined as agricultural land, pasture land, forest land, leachate from irregular landfills, septic tanks and livestock.
It has been calculated that 25.55 tons of nitrogen and 4.75 tons of phosphorus reach to Manyas Lake Watershed from domestic wastewater treatment plants. It is estimated that 32.44 tons of total nitrogen and 6.25 tons of total phosphorus are generated from the settlements within the Manyas Lake Watershed, 64 tons of total nitrogen and 12 tons of total phosphorus are supplied from the industries.
457.76 tons of nitrogen and 8.59 tons of phosphorus per year due to land use in the Manyas Lake Watershed, 1118.34 tons of nitrogen and 82.83 tons of phosphorus per year from livestock activities and 74 tons of nitrogen and 14 tons of phosphorus per year from septic tanks were calculated. It is estimated that 17.69 tons of total nitrogen and 0.44 tons of total phosphorus arise from solid waste irregular landfills. 1667.79 tons of nitrogen and 128.86 tons of phosphorus are supplied from nonpoint sources  and 121.99 tons of nitrogen and 23 tons of phosphorus are supplied annually from point sources in the Manyas Lake Watershed.
93.18% of the total nitrogen load to the Manyas Lake comes from nonpoint sources and 6.82% from point sources. While 82.15% of the total phosphorus load to the Manyas Lake comes from nonpoint sources, 17.85% comes from point sources.
Nitrogen and phosphorus are the most common sources of nonpoint resources due to livestock activities. Among the point sources, nitrogen and phosphorus loads are mostly caused by industrial wastewater treatment plant discharges.
If the discharges into the Manyas Lake are not controlled and the nitrogen and phosphorus loads continue to increase, eutrophication problem may occur in the lake and consequently some changes in the lake ecosystem may occur.