Trityum analizleri

Trityum değerleri 5 ve üzeri olan sular, güncel yağışlarla beslenen yağışlardan oluşan 5-10 yıllık modern sular sınıfındadır. Trityum değer aralığı 0-2 TU arasında olan sular ise, nükleer denemeler öncesi (1952 öncesi) gerçekleşen 60 yıldan daha eski yağışlardan beslenen sular olduğunu göstermektedir (Faure, 1986).

Sapanca Havzası’ndan farklı tarihlerde alınan yeraltı suyu örneklerinin (kaynak, kuyu, gözenek suyu) trityum değerleri Tablo 3.20 ve Tablo 3.21’de gösterilmiştir. Alüvyal akiferdeki SK-1 kuyusu dışında tüm yeraltı suyu örneklerinin trityum değerleri 5,2 ile 8,7 TU arasında değişmektedir. Bu değerler, inceleme alanı içinde analizi yapılan yeraltı sularının çoğunun güncel yağışlardan beslenen genç sular sınıfında olduğunu göstermektedir. Maşukiye’de ki SK-1 kuyusunun ise analizi yapılan diğer yeraltı suları içinde 60 yıldan daha eski yağışlardan beslenen yeraltı suyu olduğu belirlenmiştir.

Döteryum-Trityum ve Oksijen18–Trityum ilişkisi, suların beslenme kotları ile akifer içinde kalış süreleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktadır. Bu veriler ile suların akifer sisteminde sığ-hızlı dolaşım, derin-yavaş dolaşım veya her ikisinin karışımı

151 151

şeklinde olup olmadıkları hakkında bilgi edinmemizi sağlarlar. Döteryum-Trityum ve Oksijen18-Trityum grafiklerinde, düşey eksen boyunca orijine doğru yaklaşıldıkça, suların akifer içinde kalış süresi artarken, yatay eksen boyunca negatif değere doğru yaklaşıldıkça suların beslenme alanı kotu yükselmektedir (Şekil 3.79, Şekil 3.80). 2009-2010 yılları içinde alınan numunelere ait Oksijen-18 analiz sonuçları hatalı olduğundan o yıla ait veriler için grafikler oluşturulurken döteryum verileri kullanılmıştır.

Şekil 3.79. Sapanca Havzası yeraltı sularının Döteryum (δ2

H)-Trityum (TU) grafiği

2009 yılında alınan yeraltı suyu örnekleri için oluşturulan Döteryum-Trityum grafiği incelendiğinde, beslenme alanı yüksekliği ve dolaşım süresi açısından 3 farklı grup gözükmektedir (Şekil 3.79). Maşukiye’de alüvyal yelpaze akiferinde açılmış SK-1 kuyusunun derinliği 66 m olup nispeten düşük kotlardan beslenmektedir. Buna karşın havzadaki en derin ve yavaş dolaşıma sahip yeraltı suyudur. SK-1 kuyusundan alınan

152 152

yeraltı suyunun, muhtemelen derin dolaşımlı bir sistemden, bir kırık hattı boyunca alüvyal akifere karıştığı düşünülmektedir.

I. grup içinde yer alan karstik ve alüvyal akifere ait örnekler havzadaki en düşük kotlardan beslenen sular grubundadır. Karstik akifer sistemi içinde bulunan Ky-1 (197 m) ve Ky-24 (172 m) numaralı kaynaklar havzada en düşük kotlardan boşalan kaynaklardır (Tablo 3.20). Muhtemelen bu kaynaklar bölgesel yağış ile süreksizlikler boyunca yüzeyden beslenmektedir.

II. grupta yer alan Ky-12 numaralı kaynak ile SK-13 ve SK-15 numaralı kuyular hemen hemen aynı beslenme alanı yüksekliğine sahiptir. Ayrıca aynı vadi boyunca doğrusal bir düzlem üzerinde yer almaktadırlar (Şekil 3.79). Ky-12 numaralı kaynak Kurtköy Dere Vadisi içinde bulunmakta ve kısmen dereye boşalmaktadır. Bölgedeki alüvyal akifer, kurak dönem olması sebebiyle muhtemelen Kurtköy Dere tarafından beslenmektedir. Ayrıca doğrusal düzlem üzerinde suyun hareket yönü açısından en düşük kotta yer alan SK-15 numaralı kuyu havzadaki en uzun dolaşım süresine sahip (SK-1 hariç) sudur.

III. grupta yer alan karstik akifere ait sular boşalım kotları ile de uyumlu olacak şekilde havzadaki en üst kottan beslenen sulardır.

Sapanca Havzası’nın güneyindeki akifer sistemleri ile göl arasındaki beslenim- boşalım ilişkisinin ortaya konması amacıyla 2014 yılında havzadaki kaynak, kuyu ve göl tabanından alınan (gözenek) sular üzerinde çevresel izotop analizleri yapılmıştır (Tablo 3.21). Bu örneklere ait Oksijen18-Trityum grafiği incelendiğinde, akifer sistemleri ve göl tabanından (gözenek) alınan suların kendi içinde gruplaştığı gözlenmektedir (Şekil 3.80).

Alüvyal akifer ve göl tabanından (gözenek) alınan yeraltı suyu örnekleri karstik akifer sisteminden alınan örneklere göre nispeten daha düşük kotlardan beslenmektedir. Karstik akifer ve alüvyal akiferdeki yeraltı sularının dolaşım süreleri ise birbirine yakındır. Göl tabanından alınan yeraltı sularının (gözenek) dolaşımı alüvyon birimlerin geçirimlilikleri düşük killi seviyeleri boyunca hareket etmesi nedeniyle, akifer sistemlerinden alınan sulara (kaynak, kuyu) göre nispeten daha yavaş ve uzun bir dolaşıma sahip olduğunu göstermektedir.

153 153

Şekil 3.80. Sapanca Havzası yeraltı sularının Oksijen-18 (δ18

O)- Trityum (TU) grafiği

Sonuç olarak çalışma alanı içindeki akifer sistemleri içindeki yeraltı suları güncel yağışlarla (5-10 yıl) beslenen genel anlamda hızlı ve dinamik bir beslenim- boşalım özelliği gösteren sığ dolaşımlı sulardır.

Suların izotopik değerlendirilmesinde kullanılan trityum (3_{H) izotopu, duraysız bir}

izotop olmasından dolayı yeraltı suyunun rezervuarda kalış süresi ile orantılı olarak radyoaktif bozunmaya uğramaktadır. Dolayısı ile yeraltı sularının bağıl yaşlarının ortaya konmasında 3

H izotopu en önemli parametrelerden biridir. Aynı şekilde örneklere ait Clˉ değerleri de, yeraltı suyunun rezervuarda kalış süresine bağlı olarak artış göstermektedir (Güner, 2002). Bu amaçla havzada, farklı dönemleri temsilen alınan yeraltı suları (Eylül 2009, Nisan 2010 ve Nisan 2014) Trityum- Clˉ değerleri açısından değerlendirilmiştir (Şekil 3.81, Şekil 3.82).

154 154

Havzada bulunan karst ve alüvyal akifer sistemindeki yeraltı suları, kalış süreleri açısından incelendiğinde, çok genel olarak alüvyal akiferdeki suların kalış süresinin karst akiferindeki yeraltı sularına göre nispeten daha fazla olduğu belirlenmiştir. Havzadaki karst akifer sistemi yüksek trityum, düşük klor değerlerine sahiptir. Bu durum karst akifer sistemindeki kaynak sularının akiferde kalış süresinin daha kısa olduğunu ve buna bağlı olarak daha hızlı bir beslenim-boşalım karakteri sergilediğine işaret etmektedir. Alüvyal akifer ve göl taban suyundan alınan gözenek sularının trityum değerlerinde büyük farklılık gözlenmezken, Clˉdeğerleri açısından akış yönünde bir zenginleşme görülmektedir (Şekil 3.74) Her iki grafikte Ardıç Kaynağı (Ky-4) ve Yedigözler Kaynağı’nın (Ky-24) Clˉdeğerleri yüksektir.

Bu belirtilen kaynaklardan Ardıç Kaynağı (Ky-4), Kartepe Kayak Tesislerinin (1600 m) 2 km kadar alt tarafında, tesislere bağlanan ana yolun hemen yakınında (~20 m) yer almaktadır. Yedigözler Kaynağı ise (Ky-24) Sapanca bölgesinde en alt kotta (172 m) boşalım gösteren ve yerleşim alanlarının olduğu bir bölgede yer almaktadır. Bu nedenle Clˉ değerinin kirletici kökenli olup olmadığının daha detaylı olarak araştırılması gerekmektedir. Ardıç Kaynağı’nın Clˉ değerinin kurak döneme nazaran yağışlı dönemde daha yüksek olması, kökenin dolaşımın uzunluğuna bağlı olmadığını, daha çok eriyen kar sularıyla taşınan kirletici kökenli olduğunu kuvvetlendirmektedir. Ayrıca her iki kaynağın trityum değerlerinin diğer kaynaklar ile benzer değerlere sahip olması dolaşım süresi açısından herhangi bir farklılık olmadığını göstermektedir.

155 155

Şekil 3.81. Sapanca Havzası yeraltı sularının Cl-Trityum grafiği (Eylül-2009)

Şekil 3.82. Sapanca Havzası yeraltı sularının Cl-Trityum grafiği (Nisan 2010-2014)

156 156