Üniversite yerleşkesinde biyotutma sistemlerinin kirletici giderimi için saha performansının incelenmesi
Investigation of field performance of bioretention systems for pollutant removal in university campus
Yazar: CANSU KÜP
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇEN BAYRAK
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uygulamalı Bilimler ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Biyotutma = Bioretention ; Edirne = Edirne ; Kirletici kaynaklar = Polluted resources ; Yağmur bahçesi = Rain garden ; Yeşil alt yapı = Green infrastructure

Özet:
Sınırlı bir kaynak olan suyun verimli kullanımı, su miktar, kullanıcı ve kirleticilerin belirlenmesi, su ve suya bağlı ekosistemlerin korunması sürdürülebilir su kaynakları yönetimi ile mümkün olmaktadır. Dünyada sürdürülebilir su yönetimi sistemleri kapsamında birçok kavram ortaya çıkmıştır. Bu kavramlardan biri olan yeşil altyapı sistemleri yağmur suyunu düştüğü yerde yönetmek için bitki örtüsü ve toprağı kullanmakta, infiltrasyonu sağlamakta ve yayılı kaynaklardan gelen kirleticilerin giderilmesini sağlamaktadır. 
Yeşil altyapı tekniklerinden olan yağmur bahçeleri, başka bir ifadeyle biyo-tutma alanları, yağmur sularının herhangi bir işlem uygulanmadan doğrudan yönlendirildiği ve üstünde yerli yurtlu bitki türlerinin dikildiği yüzeysel bölgeler olarak tanımlanmaktadır. Biyo-tutma; toprak, mikroorganizma ve bitkileri kullanarak kirleticileri uzaklaştıran, yüzeysel akışı azaltan, su kalitesi ve miktarını kontrol eden biyolojik, kimyasal ve fiziksel süreçler bütünüdür. Yağmur bahçeleri, yağmur suyu kanal sisteminin su ve kirletici yükünü (askıda katı madde, toplam azot, toplam fosfor, ağır metaller, yağ ve gres ve patojenik bakteriler) azaltmaktadır.
Bu çalışmada, Trakya Üniversitesi yerleşkelerinde kurulan üç adet yağmur bahçesinde, yağmur suyu ile yayılı kirletici kaynaklardan taşınan nitrit, nitrat, sülfat, posfat, bakır, çinko, kadmiyum ve kurşunun yağmur bahçelerinde tutulmasıyla elde edilen giderim verimlerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yapay yağmur suyu hazırlanarak yağmur bahçeleri sulanarak giriş konsantrasyonu belli olan kirleticilerin biyotutma süreçleri ile hangi oranlarda giderileceği belirlenmiştir. Trakya Üniversitesi yerleşkelerinde kurulan yağmur bahçelerinde; ağır metal gideriminde Cu için %98,89-99,92, Zn için %99,69-99,99, Cd için %99,96-100,00 ve Pb için %100,00 oranında, yüksek değerler hesaplanmıştır. Verim değerleri nitrit için -%152-36 arasında, nitrat için %-507,78-83,44 arasında geniş bir aralıkta değişim göstermiştir. Fosfat ve sülfat için ise giderim sözkonusu olmadığı gibi negatif giderim ile yüksek konsantrasyonlara ulaşıldığı görülmüştür. Sonuçların literatürdeki çalışmaların sonuçlarına uyumlu olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Efficient use of water, which is a limited resource, determination of water amount, users and pollutants, protection of water and water-dependent ecosystems is possible with sustainable water resources management. Many concepts have emerged within the scope of sustainable water management systems in the world. Green infrastructure systems, one of these concepts, use vegetation and soil to manage rainwater where it falls, provide infiltration and removal pollutants from diffuse sources. 
Rain gardens, which are among the green infrastructure techniques, in other words, bioretention areas are defined as superficial areas where rainwater is directly directed without any treatment and native plant species are planted on it. Bioretention; It is a set of biological, chemical and physical processes that use soil, microorganisms and plants to remove pollutants, reduce surface runoff, and control water quality and quantity. Rain gardens reduce the water and pollutant load (suspended solids, total nitrogen, total phosphorus, heavy metals, oil and grease, and pathogenic bacteria) of the rainwater canal system.
In this study, it was aimed to determine the removal efficiencies obtained by keeping nitrite, nitrate, sulfate, phosphate, copper, zinc, cadmium and lead transported from polluting sources dispersed by rain water in three rain gardens established in Trakya University campuses. By preparing artificial rain water and irrigating the rain gardens, it was determined at what rate the pollutants with a certain inlet concentration would be removed by bioretention processes. In the rain gardens established in Trakya University campuses; High values of heavy metal removal were calculated as 98.89-99.92% for Cu, 99.69-99.99% for Zn, 99.96-100.00% for Cd and 100.00% for Pb. Efficiency values varied in a wide range between -152-36% for nitrite and -507.78-83.44% for nitrate. For phosphate and sulfate, there was no removal, and it was observed that high concentrations were reached with negative removal. It is thought that the results are compatible with the results of the studies in the literature.