SUCUL ORTAMLARDA ÖTROFİKASYON DURUMU VE SENARYOLARI

ÖHÜ Müh. Bilim. Derg. / OHU J. Eng. Sci. ISSN: 2564-6605 doi: 10.28948/ngumuh.386307 Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 7, Sayı 1, (2018), 75-82 Omer Halisdemir University Journal of Engineering Sciences, Volume 7, Issue 1, (2018), 75-82 Derleme / Review SUCUL ORTAMLARDA ÖTROFİKASYON DURUMU VE SENARYOLARI Neslihan DOĞAN-SAĞLAMTİMUR (ORCID: 0000-0001-6287-6268)1* Baybars SAĞLAMTİMUR (ORCID: 0000-0001-8678-2661)2 1 Çevre Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Niğde, Türkiye 2 Yetiştiricilik Bölümü, Su Ürünleri Fakültesi, Mersin Üniversitesi, Mersin, Türkiye Geliş / Received: 07.06.2017 Kabul / Accepted: 10.11.2017 ÖZ Ötrofikasyon göl, haliç, rezervuar, kıyı alanları, yavaş hareket eden akarsular ya da Baltık Denizi gibi aşırı besin maddesi alan denizlerin yapısındaki su kütlelerinde meydana gelen ve plankterlerin aşırı büyümesi/artışını tetikleyen bir süreçtir. Ötrofikasyon kıyı alanlarda tür dağılımını ve ekosistem fonksiyonunu etkileyen bir çevre sorunudur ve özellikle iki ana besin maddesi (azot ve fosfor) bu süreci harekete geçirir. Ötrofikasyon etkilerini mikroskobik fitoplankterler, filamentli algler ve sucul bitkilerin çoğalması sonucu su ortamında berraklık azalması ile yansıtır. Ötrofikasyonun ileri aşamaları mavi-yeşil algleri (siyanobakteriler) içeren alg patlamaları ve balık stoklarında dramatik değişikliklerle sonuçlanır. Günümüzde ötrofikasyon durumu değerlendirilmeleri, ötrofikasyon izleme verilerine dayanır. Bu çalışmada, Dünya ve Türkiye’deki ötrofikasyon durumu ve senaryoları iklim değişikliği, kirleticiler, besin maddesi artışları gibi faktörler göz önünde tutularak genel çerçevede incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Besi maddesi, çevre, ötrofikasyon, sucul ortam, su kirliliği EUTROPHICATION STATUS AND SCENARIOS IN AQUATIC ENVIRONMENTS ABSTRACT Eutrophication is a process that occurs in the water columns such as lakes, estuaries, reservoirs, coastal areas, slow-moving rivers or the Baltic Sea that receive excess nutrients, triggering the overgrowth of plankton. Eutrophication is an environmental issue that affects species distribution and ecosystem function in coastal areas, and in particular the two main nutrients (nitrogen and phosphorus) are involved in this process. The effects of eutrophication are reflected by microscopic phytoplankton, filamentous algae and aquatic plants with a decrease in clarity in the water. Further stages of eutrophication result in algal bloom containing blue-green algae (cyanobacteria) and dramatic changes in fish stocks. Today, assessment of eutrophication status is based on eutrophication monitoring data. In this study, eutrophication situation and scenarios in the World and Turkey have been assessed in the general framework considering factors such as climate change, pollutants and nutrient increase. Keywords: Nutrient, environment, eutrophication, aquatic environment, water pollution * Corresponding author / Sorumlu yazar. Tel.: +90 388 225 22 29; e-mail / e-posta: 75 ÖHÜ Müh. Bilim. Derg. / OHU J. Eng. Sci., 2018, 7(1): 75-82 N. DOĞAN SAĞLAMTİMUR, B. SAĞLAMTİMUR 1. GİRİŞ Su kaynaklarına besin elementleri noktasal ve noktasal olmayan (yayılı) kirletici kaynaklardan ulaşmaktadır. Noktasal kaynaklar, evsel atıksular ve endüstriyel atıksulardır. Yayılı kaynaklar ise tarımsal alanlarda yapılan gübreleme, katı atık depolama sahalarının sızıntı suları, büyükbaş, kümes ve küçükbaş hayvan atıkları, atmosferik taşınım, yüzey akışı ve erozyondur [1]. Ötrofikasyon, besin elementlerinin (genellikle fosfor ve azot bileşikleri) neden olduğu, rezervuar, göl ve nehirlerde biyolojik üretimin doğal prosesinin zenginleşmesidir. Ötrofikasyon, görülebilir mavi-yeşil alg (siyanobakteri) veya algal patlamalar, yüzey birikintileri, yüzey bitki yığınları ve bentik macrofitlerin toplanmasıyla sonuçlanabilir. Bu durum organik maddelerin bozunması, toksik maddelerin serbest kalması veya öncelikle okside olmuş fosfatların sedimanlara bağlanması ve oksijen yokluğundan balık ölümleri gibi ikincil problemlere neden olabilen suda çözünmüş oksijenin azalmasını tetikleyebilir. Şekil 1. Ötrofikasyon oluşum mekanizması [2] Bu çalışmada sucul ortamlarda ötrofikasyon durumundan bahsedilirken, literatürde ilk kez Dünya ve Türkiye ölçeğinde ötrofikasyon yönetimi ve senaryoları bazı temel araştırmalar üzerinden verilmiştir. 2. SUCUL ORTAMLARDA ÖTROFİKASYON DURUMU Doğa ve insan ilişkisi dengeli bir şekilde gelişimini sürdürürken, insanoğlunun kalkınma problemi bu ilişkide dengenin doğa aleyhine bozulmasına neden olmuştur. İnsan, şu günlerde hemen her temel sucul ekosistemini güçlü biçimde etkilemektedir ve aktivitesiyle büyümeyi sınırlayıcı elementlerin topraktan alıcı su ortamına akışlarını değiştirmektedir. Bunun birincil nedeni tarımsal faaliyetlerin hızlı artışıdır. Besin maddelerinin, özellikle fosforun yüzey sularına atmosferik depolanması da artmıştır. Ayrıca insanlar akıcı yüzey sularını güvenli atıksu bertaraf sistemi olarak kullanmaktadırlar. Dünya’daki yüzey sularına N ve P yüklemesi insan popülasyon yoğunluğu ve arazi kullanımı ile güçlü bir şekilde etkilenmektedir [3]. Doğal kaynaklara olan baskının artmasıyla kaynakların tükenmeye başlamasının maliyetinin çok yüksek olması Dünya gündemindedir. Bu kapsamda, doğal kaynakların ekonomik değerlerinin ortaya konulmasında ve sürdürülebilir yönetimlerinin sağlanmasında çevresel değerlendirme yöntemlerinin kullanımı bir yol gösterici olarak kabul edilmektedir [4, 5]. Nüfus artışı ve kentsel deşarjlar, tarım, atıksu arıtımı, fosil yakıtların yanması gibi aktiviteler doğal seviyenin üstünde alıcı ortama besin maddesi girişini dramatik olarak arttırmıştır. Azot ve fosfor, ötrofik koşulların temel tetikleyicisidir ve çoğunlukla noktasal olmayan kaynaklardan ileri gelir [6]. Ötrofikasyon, sucul ortamlarda çevresel değerlendirme yöntemlerinin en temel olanlarındandır. Ötrofikasyon bir ekosisteme organik madde giriş oranındaki artış olarak tanımlanmıştır [7]. Bu artış ya dış etmenlerden ya da artan besi maddesinin tetiklediği biyolojik prosesler yoluyla sistem içi üretimden de kaynaklanabilir. Organik madde kıyısal ve denizel besin zincirinin temel yakıtıdır. Artan organik madde ve daha spesifik olarak besin maddesi girdileri toksik alg çoğalması gibi çok çeşitli zararlı etkilere neden olabilir. Sucul bitkiler bu aşırı besin maddesini alarak miktarca 76 ÖHÜ Müh. Bilim. Derg. / OHU J. Eng. Sci., 2018, 7(1): 75-82 SUCUL ORTAMLARDA ÖTROFİKASYON DURUMU VE SENARYOLARI hızlıca artar ve fotosentez yoluyla bu maddeyi enerjiye çevirirler. Bu sucul bitkiler öldüğünde organik maddeler taban suyuna çöker ve mikroorganizmalar (bakteri gibi) tarafından -proseste oksijen tüketerek- hipoksiya ya da ekstrem durumlarda anoksiyaya neden olabilirler [6]. Göl ötrofikasyonu, uzun yıllardır Dünya çapında sucul ekosistemlerin sağlığına bir tehdit olarak kabul edilmiştir [8-10]. Tablo 1. Tatlı su ve kıyısal deniz ötrofikasyonunun zararlı etkileri (...truncated)