Göl ve göl taban (gözenek) suyu kimyası

Sapanca Gölü’nü yeraltından besleyen iki sistem mevcuttur. Bunlar, gölü kırık hatları ve karstik boşluklar ile tabandan besleyen derin karstik dolaşımlı sistem ile alüvyondan besleyen sistemdir.

Seepage (sızıntı) metreler ile alüvyondan göle olan boşalım miktarı hidrojeoloji kısmında detaylı olarak ele alınmıştır. Bu bölümde Şubat-Haziran (2014) ayları arasında göl tabanından alınan gözenek suyu kimyası irdelenmiştir. Böylelikle havzanın güneyinde ki akifer sistemleri ile göl arasındaki hidrojeokimyasal ilişkinin ortaya konması amaçlanmıştır.

Sapanca Gölü’nün güney kıyı hattı üzerine yerleştirilen seepage metrelerden ve piyezometreler aracılığıyla göl tabanından alınan sızıntı ve gözenek sularına ait fiziksel ve kimyasal parametreler sunulmuştur (Tablo 3.19). Seepage metrelerden ve piyezometrelerden alınan gözenek suyu örneklemesi sırasında aynı lokasyonlardan göl suyu örneklemesi yapılarak bir karışım olup olmadığı ayrıca kontrol edilmiştir (Şekil 3.72).

Şekil 3.72. Sapanca Gölü’nden ve göl tabanından alınan gözenek ve sızıntı suyu örneklerinin lokasyon haritası

135 135

Tablo 3.19. Sapanca Gölü’nden ve göl taban (sızıntı) suyundan alınan örneklerin kimyasal analiz sonuçları Numune

No

Örnekleme

Tarihi Lokasyon Örnekleme Türü X Y

Kot (m) Kıyıdan Mesafe (m) Piyezometre Prop Derinliği Tabandan (m) Su Derinliği (m) T°C pH Elektriksel İletkenlik (µS/cm) Alkalinite (mg/l CaCO3) TDS (mg/l)

1PW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Gözenek suyu-piyezometre 268826 4509021 32 2,0 1,15 0,27 11,2 7,15 840 355 525

2PW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Gözenek suyu-piyezometre 269572 4508368 34 2,8 1,05 0,35 15,6 6,72 1006 280 790

3PW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Gözenek suyu-piyezometre 264826 4509572 33 2,5 1,1 0,30 14,7 7,34 464 216 406

1LW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 268826 4509021 32 - - - 13,2 8,14 292 130 240

2LW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 269572 4508368 34 - - - 15,9 8,12 268 110 217

3LW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Göl suyu (piyezometre kontrol) 264826 4509572 33 - - - 15,2 7,90 306 118 227

2SPG 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Gözenek suyu-seepage 269572 4508368 34 2,5 - 0,40 16,8 6,65 812 353 582

3SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Gözenek suyu-seepage 269932 4508274 30 2,5 - 0,40 17,0 6,59 343 146 281

4SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Gözenek suyu-seepage 270150 4508289 32 2,0 - 0,35 16,4 6,76 587 288 490

2SPGLW 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269572 4508368 34 - - - 17,2 8,02 269 108 217

3SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269932 4508274 30 - - - 17,4 7,95 268 106 211

4SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 270150 4508289 32 - - - 17,1 7,10 280 112 223

136 136

Tablo 3.19. (Devam) Sapanca Gölü’nden ve göl taban (sızıntı) suyundan alınan örneklerin kimyasal analiz sonuçları Numune

No

Örnekleme

Tarihi Lokasyon Örnekleme Türü X Y

Ca+2 _Mg+2 _Na+ _K+ _Cl- _SO 4-2 HCO3 ˉ NO3 ˉ NO2 ˉ PO4 ˉ3 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

1PW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Gözenek suyu-piyezometre 268826 4509021 43,9 8,4 8,2 1,6 10,6 18 433,1 0,9 ˂0,5 ˂0,5 2PW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Gözenek suyu-piyezometre 269572 4508368 135,2 23,2 16,8 3,4 17,1 251,7 341,6 0,6 ˂0,5 ˂0,5 3PW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Gözenek suyu-piyezometre 264826 4509572 105,8 18,2 10,2 2,3 3,6 2,0 263,5 0,6 ˂0,5 ˂0,5 1LW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 268826 4509021 35,0 7,6 7,9 1,5 9,1 19,4 158,6 0,8 ˂0,5 ˂0,5 2LW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 269572 4508368 35,8 7,8 8,0 1,5 8,9 20,3 134,2 0,6 ˂0,5 ˂0,5 3LW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Göl suyu (piyezometre kontrol) 264826 4509572 38,0 7,9 8,0 1,8 8,8 17,6 144 0,8 ˂0,5 ˂0,5 2SPG 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Sızıntı suyu-seepage 269572 4508368 102,1 11,2 10,3 8,4 10,9 ˂0,5 430,7 5,8 1,1 ˂0,5

3SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Sızıntı suyu-seepage 269932 4508274 49,9 10,9 8,9 1,6 10,9 17,8 178,1 3,3 ˂0,5 ˂0,5

4SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Sızıntı suyu-seepage 270150 4508289 79,6 16,8 11 3,2 13,5 1.6 351,4 5 0,7 7,07

2SPGLW 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269572 4508368 39,1 7,9 8,6 1,4 9,0 18 131,8 0,8 ˂0,5 ˂0,5 3SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269932 4508274 37,7 7,7 8,1 1,4 9,0 17 129,3 0,9 ˂0,5 ˂0,5 4SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 270150 4508289 38.6 9,0 8.8 1.6 9,3 17,3 136,6 0,9 ˂0,5 ˂0,5

137 137

Tablo 3.19. (Devam) Sapanca Gölü’nden ve göl taban (sızıntı) suyundan alınan örneklerin kimyasal analiz sonuçları

F Br Mn Fe As Al Sn Co Ni Cu Zn Li Be B Ti V Cr Se Rb Sr Mo Ag Cd Sb Ba Hg Tl Pb U

mg/l mg/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l

1PW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Gözenek suyu-piyezometre 268826 4509021 32 n.a. n.a. 68 <10 0,3 <0,1 0,03 0,05 2,0 8,0 13,6 0,91 0,008 - 1,3 0,08 9,0 0,7 0,5 158 0,2 0,10 <0,01 0,08 12 <0,1 <0,001 0,64 0,5

2PW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Gözenek suyu-piyezometre 269572 4508368 34 n.a. n.a. 559 28104 195 <0,1 2,58 0,12 5,5 0,9 5,4 0,11 <0,001 - 5,0 0,11 3,9 0,6 1,2 519 0,4 0,02 <0,01 0,06 130 <0,1 <0,001 0,02 0,2

3PW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Gözenek suyu-piyezometre 264826 4509572 33 0,05 n.a. 851 <10 4,3 <0,1 2,25 0,27 4,7 2,1 4,3 1,70 <0,001 - 1,2 0,09 23,7 <0,01 0,3 348 0,3 0,21 <0,01 0,01 23 <0,1 <0,001 0,10 0,2

1LW 18.03.2014 İstanbul-Mahmudiye Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 268826 4509021 32 0,08 n.a. 13 <10 4,3 <0,1 0,10 <0,01 1,5 2,3 2,9 0,53 <0,001 - 1,2 0,04 1,7 <0,01 0,5 144 0,2 0,08 <0,01 0,09 11 <0,1 <0,001 0,86 0,5

2LW 10.04.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (piyezometre kontrol) 269572 4508368 34 0,13 n.a. 13 <10 4,0 <0,1 0,11 0,09 1,5 2,5 3,5 0,23 0,008 - 1,2 <0,01 1,4 <0,01 0,5 145 0,2 0,02 <0,01 0,09 11 <0,1 <0,001 0,85 0,4

3LW 19.03.2014 Mahmudiye-Kurtköy Göl suyu (piyezometre kontrol) 264826 4509572 33 0,09 n.a. 25 <10 2,7 <0,1 <0,01 <0,01 1,6 1,8 9,9 0,38 0,034 - 1,3 0,15 8,3 0,2 0,5 150 0,2 0,01 <0,01 0,21 12 <0,1 <0,001 0,11 0,5

2SPG 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Gözenek suyu-seepage 269572 4508368 34 1,5 n.a. 2904 7859 25,7 1,6 52,2 2,29 3,21 <0,1 12,3 2,2 0,005 <10 0,06 <0,1 0,9 0,41 3,5 464 <1 <0,1 0,01 0,05 59 <0,1 <0,001 <0,01 0,01

3SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Gözenek suyu-seepage 269932 4508274 30 n.a. n.a. 123,5 <10 1,8 2,8 46,8 0,12 4,03 0,98 197 1,7 0,003 15,4 0,41 0,1 0,5 0,14 0,7 187 <1 <0,1 0,01 0,10 29 <0,1 <0,001 0,04 0,39

4SPG 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Gözenek suyu-seepage 270150 4508289 32 n.a. n.a. 3833 56 2,5 1,9 46,3 1,31 3,90 0,43 145 1,9 0,002 36,2 0,13 0,1 0,6 0,29 1,8 332 <1 <0,1 0,02 0,09 96 <0,1 <0,001 0,02 0,10

2SPGLW 07.05.2014 Keçi-İstanbul Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269572 4508368 34 0,1 n.a. 2,08 <10 4,75 4,3 1,88 0,05 1,62 0,41 6,2 1,5 <0,001 18,1 0,36 0,2 0,4 0,10 0,6 149 <1 <0,1 0,02 0,11 20,8 <0,1 <0,001 0,12 0,47

3SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 269932 4508274 30 0,1 n.a. 13,4 <10 4,7 3,5 1,81 0,08 1,86 0,54 17,2 1,4 0,004 13,1 0,27 0,5 0,3 0,02 0,5 144 <1 <0,1 0,01 0,11 11 <0,1 <0,001 0,06 0,47

4SPGLW 07.05.2014 Keçi-Sarp Dere Göl suyu (seepage kontrol) 270150 4508289 32 1,1 n.a. 16,1 <10 5,2 2,9 1,51 0,08 2,20 1,02 7,7 1,6 0,001 23,9 0,28 0,3 0,4 0,03 0,6 161 <1 <0,1 0,02 0,10 21 <0,1 0,002 0,04 0,47 Kot

(m) Numune No

Örnekleme

Tarihi Lokasyon Örnekleme Türü X Y

138 138

Göl taban suyundan piyezometreler ve seepage metreler ile alınan gözenek ve sızıntı suyu numuneleri ile her bir örnekleme noktasındaki lokasyondan alınan göl suyu örneklerinin fiziksel parametreler açısından karşılaştırmalı grafikleri Şekil 3.73’de sunulmuştur. Göl suyu ile göl tabanından alınan gözenek ve sızıntı sularının fiziksel ve kimyasal parametreler açısından farklılık gösterdiği açıkça gözükmektedir (Şekil 3.73).

Göl tabanından alınan gözenek ve sızıntı suyu ile göl suyu sıcaklıkları birbirine yakın olup, sıcaklık ortalamaları sırasıyla 15,2±2,1°C ile 16±1,6’dır. Göl tabanından alınan gözenek suyu örneklerinin pH ortalaması 6,86±0,3 ile nötr-alkali, göl suyunun pH ortalaması ise 7,87±0,4 ile alkali bir karakter sergilemektedir (Şekil 3.73).

Gözenek ve sızıntı suyu ile göl suyu örneklerinde, EC (µS/cm) ve alkalinite değerleri açısından %40’a varan bir farklılık gözlenmektedir (Şekil 3.73). Göl ile gözenek ve sızıntı suyunun elektriksel iletkenlik değerlerinin ortalaması sırasıyla 280±16 µS/cm ile 675±252 µS/cm’dir. Alkalinite değerleri ise göl ile gözenek ve sızıntı suyu için sırasıyla 114±8 mg/l ile 273±81 mg/l’dir.

Göl tabanından alınan gözenek ve sızıntı sularının ortalama elektriksel iletkenlik ile alkalinite değerleri, alüvyal akiferdeki yeraltı sularına göre daha yüksektir (452±101 µS/cm, 215±41 mg/l CaCO3) (Şekil 3.79, Tablo 3.19). Bu durum alüvyonların

içindeki kil seviyelerinin alüvyal akifer sisteminden göle doğru hareket eden yeraltı sularının geçiş süresini yavaşlatarak dolaşım süresinin uzamasına ve temas süresini artarak bir miktar daha zenginleşmesine neden olmaktadır.

Göl ve göl tabanından alınan gözenek ve sızıntı sularına ait Piper diyagramı Şekil 3.74’de sunulmuştur. Göl ile gözenek ve sızıntı suları 2PW (Ca-HCO3-SO4) hariç

Ca-Mg-HCO3 su fasiyesindedir. 2PW örneğinin elektriksel iletkenlik değeri (1006

139 139

Şekil 3.73. Sapanca Göl tabanından alınan gözenek (sızıntı) suyu örneklerinin göl suyu ile karşılaştırılması

Şekil 3.74. Sapanca Gölü ve göl tabanından alınan gözenek (sızıntı) sularının Piper diyagramı

140 140

Göl tabanından piyezometreler ve seepage metreler ile alınan gözenek ve sızıntı suları mangan, demir ve arsenik açısından limit değerlerin çok üzerindedir (Tablo 3.19). 4 numaralı (4SPG) seepage (sızıntı) metreden alınan numune, mangan değerleri açısından limit değerlerin (50 µg/l) yaklaşık 77 kat üzerindeki bir değer (3833 µg/l) ile en yüksek konsantrasyona sahiptir. 3 (SPG) ve 2 (SPG) numaralı seepage metreden alınan numunelerin Mn değerleri sırasıyla 123,5 µg/l (~2,5 kat) ve 2904 µg/l (~58 kat)’dır. Aynı zamanda 2 numaralı seepage numunesi 7859 µg/l Fe ile 39 kat, 25,7 µg/l As ile 2,7 kat limit değerlerin üzerindedir, Florür (F) değeri (1,5 mg/l) ise tam sınır değerdedir. Ayrıca 2SPG (52,2 µg/l), 3SPG (46,8 µg/l), 4SPG (46,3 µg/l) numaralı seepage metrelerden alınan sızıntı suyu örneklerinde kalay (Sn) konsantrasyonları oldukça yüksektir (Tablo 3.19).

Göl tabanından piyezometreler ile alınan 1PW, 3PW gözenek suyu numuneleri Mn, 2PW numunesi ise Mn, Fe ve As açısından limit değerlerin üzerindedir. 1PW, 2PW, 3PW numunelerinin Mn değerleri sırasıyla 68 µg/l (~1,3 kat), 559 µg/l (~11 kat), 851 µg/l (~17 kat)’dır. Ayrıca 2PW numunesinin Fe değeri 28104 µg/l (~141 kat), As değeri ise 195 µg/l (~20 kat)’tır (Tablo 3.19).

Gözenek ve sızıntı sularının kimyası, alüvyal akifer sistemindeki yeraltı suları ile karşılaştırıldığında majör anyan-katyon ve bazı metaller (Fe, As, Mn, Sn) açısından oldukça yüksek konsantrasyonlara sahiptir. Bunun nedeni, alüvyal akiferden göle doğru alüvyon birimler içindeki ince taneli birimlere geçiş ile kil seviyelerinin artması ve bu ortamda gelişen oksidasyon zonları ile permeabilitesi düşük zonlar boyunca yeraltı suyu hızının azalması su-kayaç arasındaki etkileşimin artmasına ve sonuç olarak gözenek ile sızıntı sularının bazı elementler açısından zenginleşmesine sebep olmaktadır.