Çevre kirliliği üzerinde oldukça çok tartışılması gereken bir konu. Örneğin hiç kimse kullanılan azotlu gübrelerin %50 sinin bir yıl içinde topraktan yıkanma, süzülme ve denitrifikasyon yolu ile, fosfatlı gübrelerin ancak 1/3'ünün ilk yıl bitki tarafından kullanılabildiğini (Bu durumda fosforlu gübreleri en azından 3 yılda bir kullanmak ile kirliliği bir ölçüde azaltacaktır.) bilmiyor.
Ben burada daha çok suyun biyolojik yoldan nasıl kirlendiği üzerine değineceğim. Umarım bu yazı kimyasal gübre ve pestisitlerin zararlarının anlaşılmasında bir nebzede olsa yardımcı olur.
Suyun kirliliği "İnsan Kirliliğine Eşdeğer" kirlilik ile ölçülüyor. Buna
İKE sayısı deniyor. Örneğin bir sığırın kesilmesi ile oluşan İKE sayısı 21 olarak kabul ediliyor.
Yani 21 insanın bir günde oluşturdukları evsel atıkların kirliliği ile bir sığırın kesilmesi ile oluşan kirlilik aynı düzeydedir. Buna benzer şekilde, 100 lt bira üretiminin İKE sayısı 100, 100 Kg peynir üretiminde İKE sayısı 130, 1 ton çamaşır yıkanmasında İKE sayısı 830, 1 ton maya üretiminin İKE sayısı 6300, 1 ton sütün işlenmesinin İKE sayısı 162, 1 ton kağıt üretiminin İKE sayısı 1000 dir.
Suyun kirliliğini ölçen başka parametrelerde var.
BOD (Biological Oxigen Deman - Biyolojik Oksijen Gereksinimi):Kirli bir suyun kendi içindeki mikroorganizmalar ile kendiliğinden temizlenmesi için gerekli olan oksijen miktarıdır. Ölçümler 20°C' de ve 5 gün süre içinde yapılır ve sonuç BOD
5 olarak verilir. Örneğin bir su için BOD
5 değerinin 50 olması bu suyun 20°C'de ve 5 gün içinde kendiliğinden temizlenmesi için 50 mg/lt (vaya 50 gr /m3=50 ppm) oksijene ihtiyaç olduğunu gösterir. Burada temizlenmekten kasıt
"organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanması" dır.Mikroorganizmalar organik maddeleri,
CO2, H2O, NH3, veya NO3, H2S, veya SO4' a parçalarlar. Ortamda yeterli oksijen varsa kirliliği yaratan tüm organik maddeler oksidatif parçalanmaya uğratılabilir.
İçme sularında BOD değeri ölçülemeyecek kadar düşüktür. Temiz nehir sularında 1-3 olan BOD değeri kanalizasyon sistemlerinde 200-300 kadardır. 200 ton/gün pancar işleyen bir şeker fabrikası atık suyunda ise BOD değeri 10.000 - 20.000 dir.
BOD ölçümlerinde, başlangıç ve 5 gün sonraki oksijen değerleri bulunur. Aradaki fark mikroorganizmaların tükettiği oksijen miktarıdır. Çok kirli sularda BOD değeri 0 olarak bulunur. Bunun nedeni organik madde miktarının çok fazla olması nedeniyle bunu parçalayabilecek mikroorganizma bulunmamasıdır. Benzer şekilde, yüksek moleküllü organik maddeler (selüloz, DDT
vb.) düşük konsantrasyonda olsalar dahi mikroorganizmalar tarafından kolayca parçalanamazlar. Bu tür sular oksidatif yöntemlerden çok anaerob yöntemlerle temizlenirler.
Tarımsal üretimin temel girdileri olan bitki koruma ilaçları ve kimyasal gübreler, önemli ölçüde çevre kirliliği oluştururlar. Bunlarda
pestisitler önemli bir yer tutar.
Pestisitler; su ve su kenarlarındaki bitki ve böcek mücadelesi için ilacın doğrudan suya uygulanması, yağmur, sulama ve drenaj suları ile taşınma, ilaçlamada kullanılan alet ve ekipmanın yıkanması gibi çeşitli yollarla su ekosistemlerine karışabilirler.
Pestisit bir su ekosistemine ulaştığında sistem içinde dağılması formülüne, ilacın kimyasal özelliklerine ve ekosistemin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Bazı ilaçlar suda çok iyi erirken, bazı inorganik tuzlar sudaki başka maddelerle, örneğin karbonatlarla birleşerek çökebilirler.
Diğer yandan, çeşitli yollarla sulara ilaç bulaşması genel olarak sudaki canlıları olumsuz yönde etkiler. Bu olumsuzluk zooplankton (hayvansal plankton) ve fitoplankton (bitkisel plankton) oluşumunun tümüyle engellenmesi, su bitki ve hayvanlarının ölmesi veya zarar görmesi gibi şekillerde olur. Bu kirlenmiş sularla sulanan bitkilerde gelişme eksikliği, bitki ve hayvan bünyesinde biriken ilaçların bunlarla beslenen insan, hayvan ve bitki bünyesine geçmesi de önemli bir olumsuzluktur.
Kimyasal gübrelerinde su ekoistemlerine geçmesi yağmur ve sulama-drenaj suları aracılığı ile olur. Su kirliliğine neden olan gübrelerden azot ve fosfor belirli düzeye kadar canlılar içi gerekli ise de belirli konsantrasyonların üzerinde olumsuz etki yapmaktadır. Bunların başlıca etkileri akarsu ve göllerde
eutrofikasyon olayına neden olmalarıdır.
Eutrofikasyon suda organik madde konsntrasyonunun artmasıdır. Fosfatlar,
alglerin (yosunlar) gelişimini teşvik ederler. Algler yüksek solunum ile ortamdaki oksijeni tüketirler. Böylece ortamdaki diğer bitki ve hayvan türleri azalır, algler zamanla sekonder (ikinicil) kirlilik yapar. Azotun bir diğer olumsuzluğu,
balıklar üzerinde toplu ölümlere varan doğrudan toksik etkisidir.
Atık sulardaki organik maddelerin zamanla yükselmesi oksijen varlığını azaltmakta, bu şekilde
ekolojik denge tümüyle bozulmaktadır (eutrifikasyon). Temiz suya organik atık ilave edildiğinde sudaki oksijen miktarı giderek azalırken bakteri sayısında bir artış görülür. Balık ve protozoa sayısında organik madde artışına bağlı olarak önce bir artma olur, ancak oksijen iyice azalınca bunların sayıları hızla azalır. Kokuşma aşamasından önce balık sayısı sıfıra düşer. Kokuşma aşaması oksijenin sıfır olduğu anda başlar. Protozoa sayısı kokuşmanın ilerlemesi ile sıfıra düşer. Bakteri syısı maksimuma ulaşır. Kokuşmanın yani organik materyalin parçalanması sona erdiğinde (doğal veya teknolojik arıtım) oksijen miktarı artmaya başlar. Bir süre sonra bakteri sayısında azalma, protozoa ve balık sayısında artış olur.
Not: Bir sonraki yazıda bu kirlenmenin yine biyolojik yolla (oksidatif ve anaerobik yöntemler) nasıl temizleneceği üzerinde durulacaktır.