Sivas ili katı atık depolama alanında sızıntı suyunun yeraltındaki yayılımının jeofizik yöntemlerle incelenmesi
Invesgation of underground spread of the leachate of Sivas city solid waste disposal area by geophysical methods
Yazar: SEVDA ÖZEL
Danışman: PROF. DR. ALİ YILMAZ
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering ; Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Sivas ili deponi alanı, Sivas-I38a3 ve a4 paftalarının ara kesitinde Seyfebeli güneyinde, Haçin deresi drenaj alanının kuzeybatı kesiminde yer almaktadır.Düzensiz çöp alanlarının sızıntı suları dolayısıyla üzerinde yer aldığı kayatürlerinde ve su kaynaklarında ciddi çevresel sorunlar yarattığı bilinmektedir. Sunulan çalışmanın amacı Sivas ili deponi alanının 15 yıllık faaliyeti sonucunda oluşan çevresel sorunlarını belirlemektir. Bu nedenle jeofiziğin DAÖ (Doğru Akım Özdirenç-Direct Current Resistivity) ve Eİ (Elektromanyetik İletkenlik-Electromagnetic Conductivity) yöntemlerini kullanarak kirliliğin boyutları belirlenmiştir. Böyle bir çalışma, ÇED işletme sürecinin izlenip, ortaya çıkan kirliliği, zamanında denetleme açısından da gereklidir.Gerçekleştirilen çalışmada, sızıntı suyuna ilişkin kirlilik değişkenlerinin (pH, EC, BOI, KOI, ağır metal, vd.) analizleri gözetildiğinde, kirleticilerin Kızılırmak'a ulaştığı söylenebilir. Toprak analizlerinde sırasıyla Sr, Ni ve Ba (244-1669, 286.8-574.6 ve 217-556 mg/L) Zr, Zn, Co, Cu, Ce, Rb, Pb, La, Al, Ga, Y, U, Fe, W, Ca ve As elementleri belirlenmiştir. Yapılan değerlendirmede, bu alanda kirlilik kaynağının kayatürü değil, çöpe ait sızıntı suyu olduğu belirlenmiştir. Ancak, Sr, Br, Nb, Zr, I, Ba, La, Hf, Ta, Hg, Tl, Bi, Th, Mn, Ti, Ta, Ge, Se, Ca, Cl ve Al elementlerinin varlığı çoğunlukla bölgedeki kayatürleriyle ilgilidir. Sr miktarının çok yüksek bulunmasının nedeni ise bölgede egemen olan Oligosen-Miyosen yaşlı Hafik formasyonu'nun büyük bir bölümünü oluşturan jipslerin varlığıdır.DAÖ ölçümleriyle yatay ve dikey yönde kirlenmenin boyutları ortaya konulmuştur. 2-Boyutlu (2B) ve 3-boyutlu (3B) özdirenç modellerinden kirliliğin yeraltı su kaynaklarını da etkileyebileceği anlaşılmıştır. Özdirenç modellerinden kirliliğin yataydaki yayılımının Haçin deresinden doğuya doğru yaklaşık 5-15 m ve batıya doğru yaklaşık 5 m, derine doğru az 4 m devam ettiği belirlenmiştir. Özdirenç modellerinde 20-30 Ohm-m'den düşük özdirençli yerler sızıntı sularıyla kirlenmiş alanlar ve daha yüksek özdirençli yerler ise kirlenmenin olmadığı ya da daha az olduğu alanlardır. Özdirencin tersi olan iletkenlik ise özdirencin düşük olduğu yerlerde 18-25 mS/m'den yüksektir. Ancak sızıntı suyunun ilk deşarj edildiği alanda iletkenliği ortalama 50 mS/m'dir. Özdirenç modellerinde ve görünür iletkenlik haritalarında sızıntının yönü ise güneydoğu yönlü olarak belirlenmiştir.Sonuç olarak, deponi alanı sızıntı sularının, üzerinde aktıkları kaya birimlerini, yeraltısularını ve hemen güneydoğuda akmakta olan Kızılırmak'ı, ciddi biçimde tehdit ettiği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Sivas city disposal area is situated to the northwest of Hacin Creek drainage area, to the south of Seyfebeli, in the intersection of Sivas-I38a3 and a4 sheets.It is known that the leachates of unrregular waste landfıll areas create serious environmental problems mainly in the water resources and the rock units, which represents the basement. The aim of the presented study is to determine the dimensions of the contaminations, due to the activity of Sivas City disposal areas for 15 years. For this reason, the dimensions of contaminations have been determined by using the direct current resistivity and electromagnetic conductivity methods of the geophysical. This kind of a study is also required for the following the EIA (Environmental Impact Assessment) management and it is necessary to control the contamination on the time.In the presented study, it is seen that the pollutions reached in Kızılırmak in consideration of the analyses of the leachate samples of the water pollution parameters (pH, EC, BOD, COD, heavy metal, etc.). In the soil analysis, following elements such as Sr, Ni ve Ba (244-1669, 286.8-574.6 ve 217-556 mg/L), Zr, Zn, Co, Cu, Ce, Rb, Pb, La, Al, Ga, Y, U, Fe, W, Ca and as were determined respectively. The results show that the pollution source is not based on the rock units, it depends on the leachate of the waste. However, existence of Sr, Br, Nb, Zr, I, Ba, La, Hf, Ta, Hg, Tl, Bi, Th, Mn, Ti, Ta, Ge, Se, Ca, Cl and Al elements mostly deals with the rock units in the area. The reason of the high Sr rate is related to the existence of gypsium, which constitutes a great part of the Oligocene-Miocene Hafik Formation that is dominant in the region.The dimensions of the contaminations have been determined by soundings of the direct current resistivity, horizontally and vertically. It was understood from 2D and 3D resistivity models that the pollution can also effect the water resources. It was determined that the horizontal spreading of pollution from Haçin creek continues eastward 5-15 m and westward approximately 5 m and 4 m deepward in the resistivity models. In these models, the area with low resistivity 20-30 Ohm-m represents the high contaminated parts, but the area with high resistivity represents clean or less contaminated parts. The conductivity is opposite the resistivity that it is higher than 18-25 mS/m in the area with low resistivity. But, the mean conductivity is 50 mS/m in the area, where the leachate is discharged at first. The direction of leachate is the southeastward in the resistivity models and the apparent conductivity plots.As a result, it has been suggested that the leachates of the disposal areas threaten seriously underground water resources and Kızılırmak river which flows along southeast of the area and also the rock units on which the leachate flow.