Bursa Nilüfer Çayı su kalitesi parametrelerinin istatistiksel yöntemlerle değerlendirilmesi

Etkili bir su yönetimi, dünyada ve ülkemizde su kaynakları kirliliğinin artması, bu kaynakların miktarının ve iyi kalitede su bulma imkanlarının azalması açısından önem arz etmektedir. Etkili bir su yönetimi, kontrol, önleme ve denetim mekanizmalarının yanı sıra su kaynaklarında su kalitesinin izlenmesi ve izleme sonuçlarının değerlendirilmesini gerektirmektedir. İzleme ve değerlendirme, su kalitesini düşüren faktörlerin kontrol edilebilmesi açısından önemlidir. Nilüfer Çayı, Marmara Bölgesi'nin en önemli su kaynaklarından birisidir. Çay, Bursa kenti için hem içme ve kullanma suyu kaynağı olması, hem de atıksuların deşarj edildiği alıcı ortam olması nedeniyle oldukça önemlidir. Ancak, özellikle son yıllarda çayın su kalitesi özellikle gelişen sanayileşme ve nüfus artışı nedeniyle oldukça düşmüş ve risk altındadır. Nilüfer Çayı su kalitesi 1990'lı yılların sonundan itibaren BUSKİ Genel Müdürlüğü tarafından izlenmektedir. Bu tez çalışmasında, izlemenin sistemli hale geldiği 2002 yılından itibaren 2011 yılı sonuna kadar su kalitesinin izlendiği 15 noktada su kalitesi verilerinin istatistiksel değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışma kapsamında yapılan değerlendirmede, su kalitesi verilerinin normal dağılıma uygun olmaması nedeniyle, parametrik olmayan yöntemler kullanılmıştır. Bu doğrultuda verilere ülkemizde ve dünyada su kalitesinin değerlendirilmesi amacıyla yaygın olarak kullanılan Eğilim Analizi, Temel Bileşenler Analizi ve Zaman Serileri Analizi uygulanmıştır. Verilere Seasonal Kendall yöntemi ile Eğilim Analizi uygulanmış, izleme noktalarında seçilen parametrelerin artma ya da azalma eğilimleri tespit edilmiştir. Ayrıca, su kalitesi verilerine Temel Bileşenler Analizi uygulanarak su kalitesini en iyi temsil eden parametrelerin belirlenmesi sağlanmıştır. Zaman Serileri Analizi de verilere uygulanarak matematiksel yöntemlerle su kalitesinin geçmişşteki durumundan yola çıkılarak yakın geleceğe yönelik su kalitesi hakkında tahminler yapılmıştır. Yapılan eğilim analizi ile, çayın genelinde başta BOİ ve KOİ parametreleri ve AKM parametresinde olmak üzere azalan yönde eğilime rastlanırken, özellikle kentin batı bölgesinde NO2-N parametresinde ve 8 numaralı membaada yer alan noktada BOİ parametresinde artan yönde eğilime rastlanmış, ağır metal parametrelerinden yalnızca 12 numaralı noktada ise, T. Cr ve Ni parametrelerinde azalan yönde eğilim tespit edilmiştir. BOİ, KOİ ve AKM parametrelerindeki istatistiksel olarak azalan yönde eğilimler, kent içerisindeki kanal hatlarının iyileştirildiği bölgelerin ve kentsel atıksu arıtma tesisleri ile Organize Sanayi Bölgelerinin deşarjlarından sonra bulunması, yapılan çalışmaların olumlu sonuçlarını gösterirken membadaki yükselme eğilimi düşündürücü bulunmuş, öncesindeki özellikle evsel atıksuların kontrol altına alınması gerekliliğine işaret edilmiştir. Ağır metal parametrelerinde istikrar bulunmaması ise, endüstriyel deşarjlar ile ilgili kontrol mekanizmasının etkili bir şekilde işletilmesi gerektiğini göstermektedir. Yapılmış olan Temel Bileşenler Analizi ile kentsel atıksu arıtama tesislerinin yapıldığı dönem öncesi (2002-2006) ve sonrasında (2007-2011), ayrıca her iki dönemi (2002-2011) kapsayan dönemde çayın su kalitesini temsil eden en iyi parametreleri birinci grupta BOİ, KOİ ve AKM parametreleri yer almıştır. Birinci dönemde bu parametreler suyun kalitesini % 23,368 oranında, ikinci dönemde % 34,229 oranında ve her iki dönemi kapsayan dönemde ise % 30,020 oranında temsil ettiği bulunmuştur. Bu sonuç da genel olarak su kalitesini gösteren ana parametreler olan BOİ, KOİ ve AKM parametrelerinin yapılan Temel Bileşenler Analizi ile çayın su kalitesini temsil eden en iyi parametreler olması yöntemin etkinliğini göstermiştir. Ayrıca, yapılmış olan Temel Bileşenler Analizi ile 19 parametreden her üç dönemde suyun kalitesini temsil eden 6 grup bileşene indirgenerek suyun kalitesinin temsil edilebilmesi imkanına ulaşılmıştır. Böylece, izleme çalışmalarında öncelikle izlenmesi gerekli parametreler konusunda tavsiyeler yapılabilmiştir. Yapılmış olan Zaman Serileri Analizi ile Nilüfer Çayı'nın BUSKİ Genel Müdürlüğü tarafından ölçümleri yapılan 15 noktasında çayın gelecekteki su kalitesi matematiksel hesaplamalar yolu ile tahmin edilmiştir. Bu doğrultuda çayın kenti terk ettiği son durumunu temsil eden 1 numaralı ölçüm noktasında NO2-N parametresinde artış öngörüsünde bulunulmuş, incelenen diğer parametreler de ise azalma tahmin edilmiştir. Sonuç olarak bu azalmaların çayın iyi kalite su seviyesine yükselmesine yetmeyeceği değerlendirmesinde bulunulmuştur. Çalışmanın son bölümünde ise su kalitesi ile ilgili edinilen sonuçlar değerlendirilerek dikkat edilmesi gerekenler hususlar ve alınması gereken önlemler konusunda öneriler geliştirilmiştir.