Yeşilırmak havzasındaki durgun su kütlelerinin özümleme kapasitelerinin belirlenmesi

Kentsel ve endüstriyel atıksular, tarım, orman alanları ve hayvancılık faaliyetlerinden gelen yüzeysel akış suları, su kütlelerini fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak doğrudan veya dolaylı bir şekilde etkileyerek mevcut su kalitesini değiştirmektedir. Noktasal ve yayılı kirletici yükleri drenaj alanı içerisinde mansaba doğru taşınmakta ve havza büyüklüğüne bağlı olarak, drenaj alanında birden fazla su kütlesi olabilmektedir. Su kütlesinin kendi drenaj alanı içerisinde de kirletici yükleri membadan mansaba doğru aktarılmaktadır. Böylece durgun su kütlelerine gelen yükler; noktasal yükler, yayılı yükler ve membadan kaynaklı gelen yükler olmak üzere üçe ayrılmaktadır. Taşınan besi maddesi yükleri taşınım ve dönüşüm süreçlerinden geçerek, su kütlesinin özümleme kapasitesinin aşılmasına bağlı olarak ötrofikasyona sebep olabilmektedir. Ötrofikasyonun doğal süreci jeolojik zamanda yavaş gerçekleşmektedir; fakat antropojenik faaliyetler ile bu süreç hızlanabilmektedir. Durgun su kütlelerinde toplam azot ve toplam fosfor özümleme kapasitelerinin belirlenmesi, ötrofikasyonun önlenmesi ve sucul yaşamın korunması bakımından önemlidir. Bu sebeple ötrofikasyonun akarsu, göl, gölet ve baraj ekosistemeleri üzerindeki etkilerini tahmin edebilmek için modellere ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun yanı sıra özümleme kapasitesi ile durgun su kütlelerindeki besi maddelerinin konsantrasyonları, mevcut durum ve baskılara karşı alınacak tedbirler ile ilgili senaryo analizleri de yapılmaktadır. Yeşilırmak Havzası, Karadeniz'e Yeşilırmak Nehri ile drene olan Türkiye'deki 26 havzadan biridir. Havza, Türkiye'nin yaklaşık %5'ini ve yaklaşık olarak 40.000 m2'lik bir alanı kaplamaktadır. Havzanın ana nehri olan Yeşilırmak; Kelkit Çayı, Çekerek Çayı ve Çorum Çayı gibi yan kollar ile havza 5,80 milyar m3 su potansiyeline sahiptir. 2017 nüfus sayımı verilerine göre, havza nüfusu 2 .728.147'dir. CORINE 2012 verilerine göre Yeşilırmak Havzası'nın %44'ü tarım arazisi, %37 orman alanı ve yaklaşık %19 mera ve çayır alanından oluşmaktadır. Bu çalışmada Yeşilırmak Havzası'nda bulunan durgun su kütlelerinin, Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği'nde yer alan Tablo 9'daki su kalitesi ölçütlerine karşılık gelen mezotrofik duruma ulaşmasını sağlamak amacıyla özümleme kapasiteleri belirlenmiştir. Bu su kütlelerinin mevcut besi maddesi yükleri altında özümleme kapasitesinin aşılıp aşılmadığı, aşılmışsa ne kadar yük azaltımının gerekli olduğu hesaplanmıştır. Özümleme kapasitesi hesabının yapılabilmesi için çalışma kapsamında Yeşilırmak Havzası'nda bulunan akarsu ve durgun su kütlelerindeki su bütçesi hesaplarını ve durum değişkenleri olarak toplam azot ve toplam fosfor bileşenlerini içeren bir model Excel'de hesap tablosu formatında oluşturulmuştur. Yeşilırmak Havzası su bütçesinin belirlenmesi amacıyla WEAP modeli kullanılarak hidrolojik analizi yapılmıştır. Bunun yanı sıra Yeşilırmak Havzası'nda bulunan noktasal ve yayılı kirleticilerin birim yükleri hesaplanarak, hesap tablosuna girilmiştir. Kentsel ve endüstriyel atıksu deşarjları noktasal kirlilik; tarım, hayvancılık faaliyetleri, orman ve mera gibi arazi kullanımından kaynaklı yükler ise yayılı kirlilik şeklinde ayrılmıştır. Geliştirilen bu model ile taşınım-dönüşüm süreçleri ve su kalitesi kinetiğini içeren matrisler kullanılarak su kütlelerinin özümleme kapasiteleri hesaplanmıştır. Yeşilırmak Havzası'nda 134 adet su kütlesi belirlenmiş olup, bunlardan 53 adedi durgun su kütlesi, 81 adedi ise akarsu su kütlesidir. Yapılan çalışma sonucunda 25 durgun su kütlesinin özümleme kapasitelerini aştığı tespit edilmiştir. Kapasiteleri aşılmış bu durgun su kütlelerine gelen yayılı, noktasal ve memba yükü yüzdeleri belirlenmiştir. Alınacak tedbirler ile özümleme kapasitesi aşılmış durgun su kütlelerini ötrofik durumdan mezotrofik duruma doğru iyileştirmek amacıyla ne kadar yük azaltımı gerektiği hesaplanmıştır. Gelecekte model su kütlelerindeki tabakalaşmayı da dikkate alabilecek şekilde geliştirilebilinir.