Karasu (Sakarya) kıyı alüvyon akiferinde yeraltısuyu kalitesinin hidrojeokimyasal değerlendirmesi
Hydrogeochemical assessment of groundwater quality in Karasu (Sakarya) coastal alluvial aquifer
Yazar: MERVE YARIMBAŞ
Danışman: PROF. DR. İRFAN YOLCUBAL ; DR. ÖZGE CAN GÜNDÜZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, Sakarya iline bağlı olan Karasu kıyı alüvyon akiferinin hidrojeokimyasal özelliklerinin ortaya konması, deniz suyu girişiminin ve diğer antropojenik kaynakların yeraltısuyu kalitesi üzerindeki olası etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yeraltısuyu kalitesini ve deniz suyu girişiminin olası etkisini belirlemek amacıyla alınan yeraltısuyu örneklerinin fiziko-kimyasal özellikleri, majör iyon ve iz element kimyaları ortaya konmuştur. Çalışma alanındaki suların genel olarak CaHCO₃, Na-Cl, Ca-Cl, Na-HCO₃ tipi sular olduğu görülmektedir. Elektriksel İletkenlik (EC) değerleri 296,5-4657 µS/cm gibi geniş bir aralıkta seyretmektedir. Su örneklerinin klorür (Cl¯) içerikleri ise 9 ile 1267 mg/l arasında değişmektedir. Yüksek EC ve Cl¯ değerleri sergileyen bazı kuyularda ise kanalizasyon karışımını işaret eden belirgin bir koku tespit edilmiştir. Yeraltı sularında ölçülen nitrat seviyeleri ise <0,5 ile 128 mg/l arasında değişmekte olup yerleşim alanlarından kaynaklı kirlenmenin etkisini işaret etmektedir. Yeraltısuyu örneklerinde Cl-Br iyon çifti arasında gözlenen kuvvetli pozitif korelasyon (R2=0,93), P<0,01), kıyı akiferinde tuzluluğun baskın olarak tek ve benzer bir kaynaktan geldiğini göstermektedir. Örneklerin Cl/Br oranlarının NO₃¯ içerikleriyle birlikte değerlendirilmesi kıyı akiferine deniz suyu girişiminim etkisinin sınırlı düzeyde görüldüğü tespit edilmiştir. Yeraltısularının %90'ında deniz suyu karışım oranları %0,5'in altında kalmıştır. 7 kuyuda ise %1-7,6 oranında deniz suyu karışım oranı gözlenmektedir. Bununla birlikte kentsel yüzey akışının, evsel ve fosseptik atık sularının yeraltısularına karışması yeraltısuyu tuzlanmasına katkıda bulunmaktadır. Bu çalışma aynı zamanda diğer kirletici göstergeler ile kullanıldığında, düşük deniz suyu karışım oranları sergileyen kıyı alüvyon akiferi yeraltısularında, kirlenme ve tuzlanma kaynaklarını sınıflandırmak için Cl/Br kütle oranının etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Ağır metal analiz sonuçlarına göre yeraltısuyu örneklerinin önemli bir bölümünde içme suları için izin verilen sınır değerlerin üzerinde Mn ve bir kısmında da As zenginleşmesi söz konusu olup kökenlerinin jeojenik olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Within the scope of this study, it was aimed to determine hydrogeochemical characteristics of coastal alluvial aquifer (Karasu, Sakarya) and the effect of seawater intrusion and anthropogenic contaminant sources on groundwater quality. Groundwater sampling was conducted to determine physicochemical properties, major ion and trace element contents of the coastal groundwater. In the study area, it is seen that the groundwaters generally exhibit Ca-HCO₃, Na-Cl, Ca-Cl, Na-HCO₃ water facies. Electrical conductivity (EC) values of the coastal groundwater varied in a wide range from 296.5-4657 µS/cm.  Chloride contents of the groundwater samples also ranged between 9 and 1267 mg/l. Some well samples exhibiting high EC and Cl values were distinct with its smell, suggesting sewage contamination.  Nitrate levels measured in the coastal groundwater were found between <0.5 and 128 mg/l, suggesting residential areas for potential source of contamination.  Cl–Br ion couple in groundwater samples exhibited a significant positive correlation with a r squared value of 0.93 (p<0.01), suggesting that salinity of the coastal aquifer was controlled dominantly by single source. Evaluation of the Cl/Br ratios of the samples together with the nitrate contents showed that seawater intrusion into the coastal aquifer has occurred to the limited extend. In 90% of groundwater samples, seawater mixing ratios remained below 0.5%. In seven wells, seawater mixing ratios of 1-7.6% were observed. In additon, the seepage of urban surface runoff and domestic and septic tank wastewater into groundwater contributed to the groundwater salinization. This study also showed when employed with the other pollutant indicators, Cl/Br mass ratio could be used effectively to delineate the sources of contamination and salinization in coastal alluvial aquifer groundwater exhibiting low seawater mixing ratios. Heavy metal analysis of the groundwater samples showed that a significant portion of the samples exhibited Mn enrichment while As enrichment above drinking water standart value was observed in limited number of samples. Source of Mn and As enrichments are thought to be geogenic origin.