Veri Analizleri ve Değerlendirme

Arazi çalışmaları ve uydu görüntüleri kullanılarak araştırma alanında yer alan jeotermal kaynaklar ve bunların etkiledikleri çay, dere, sulama kanalı gibi su kaynakları yanında tarım arazileri belirlenmiştir. Jeotermal kaynakların direkt veya dolaylı olarak etkilediği su kaynakları ve topraklarda örneklemeler yapılmıştır. Örnekleme yaz dönemi (Temmuz-Ağustos) ve bahar dönemi (Mart-Nisan) aylarında olmak üzere 2008 yılı içerisinde iki dönem şeklinde yapılmıştır.

İki ayrı dönemde örnekleme yapılması ile jeotermal kaynakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin mevsimsel değişimleri ortaya çıkarılmıştır.

Analiz sonuçları örnekleme noktaları temel alınarak sayısal altlıkta yerleri işaretlenmiştir. Elde edilen veriler, toprak ve su analiz sonuçları, ilişkili olduğu poligonlara öznitelik bilgisi olarak veri tabanına girilmiştir. Örnekleme, jeotermal kaynaklardan belli uzaklıklar ve jeomorfolojik yapılanmalar göz önüne alınarak yapılmıştır. Elde edilen bu analiz verilerine göre sorgulamalar jeotermal sularla sulama yapılan alanlarda bulunan topraklardaki zararlı şeklini ve birikim düzeyleri de saptanmıştır.

Toprak haritaları, uydu görüntüleri ve analiz verileri kullanılarak Jeotermal kaynakların etki derecelerine göre çalışma alanı arazilerinin tematik zarar etki haritaları oluşturulmuştur. Etki haritalarının oluşturulmasında proje süresince jeotermal kaynak sularının etkisi altında olan alanlardan alınan toprak ve su örneklerine ait analiz sonuçlarından yararlanılmıştır. Her bir örneğe ait elde edilen noktasal laboratuar analiz verilerini alansal veriye dönüştürmek için jeoistatistik yöntemi ve ArcGIS 9.3 CBS yazılımının Geostatistical Analyst modülü kullanılarak tematik etki haritası oluşturulmuştur.

Her bir katman için tema analizi yapılarak tek başına bor elementi dağılımı ya da toprak tuzluluk dağılımı olarak birden fazla öznitelik bilgisi birlikte tanımlanarak ―sorgulama‖ yapılmıştır. Yapılan sorgulamalar sonucunda elde edilen bilgiler Çizelge 6.20 ve Çizelge 6.21‘de verilen sınır değerlerine göre değerlendirilmiştir.

Çizelge 6.20. Toprak için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi

Sınır Değerleri Değerlendirme Sınır Değerleri Değerlendirme

pH

6,66-7,3 Nötr

Tuz (%)

0,06-0,3 Çok Hafif Tuzluluk

7,3-7,8 Hafif Alkali 0,3-0,35 Hafif Tuzluluk

7,8-8,4 Orta Alkali 0,35-0,65 Orta Tuzluluk

8,4-9,48 Kuvvetli Alkali 0,65-1,575 Kuvvetli Tuzluluk

Bor

3,75-5,0 Toksik 460-6538,25 Çok Yüksek

5,0-156075 Çok Toksik

Çizelge 6.21. Su için yapılan sorgulama değerleri ve değerlendirmesi

Sınır Değerleri Değerlendirme Sınır Değerleri Değerlendirme

ESP

40,0-43,08 Çok Yüksek 5000-10000 Çok Yüksek

SAR

6,02-6,50853 Hafif Asit 1,0325-5,0 Düşük

6,50853-7,3 Nötr Cl 5,0-10,0 Orta

7,3-7,8 Hafif Alkali (me/lt) 10,0-15,0 Yüksek

7,8-8,4 Orta Alkali 15,0-82,2 Yüksek

8,48,77 Kuvvetli Alkali

Girilen öznitelik bilgileri ile jeotermal kaynakların etkisi altında olan tarım arazileri için yapılan sorgulama sonucu, toprak pH‘sının alansal dağılımını ve çevreye olan etki düzeyi belirlenmiştir(Şekil 6.13). Yapılan değerlendirme neticesinde termal kaynaklara yakın olan arazilerde toprak pH‘sı 8.4-9.48 sınır değerleri (kuvvetli alkali) arasında değiştiği görülmektedir. Bu alkaliliğin en önemli sebebi, jeotermal suların içermiş olduğu yüksek Na konsantrasyonudur.

Toprak tepkimesinin normal aralığı 5.0-7.5 iken bunların altında veya üzerinde olan değerler toprağa ve yetiştirilen ürüne zarar verebilmektedir. Örneğin, azot, fosfor ve potasyumun bitkiler tarafından alımı açısından en uygun pH değerleri 6.5-7.5 arasıdır. Fosfor; 6.0‘dan düşük pH değerlerinde Al ve Fe ile 7.5‘ten büyük pH değerlerinde ise Ca ile bağlanır. Bu nedenle bitkiler tarafından alınması zorlaşır. 5.0‘dan küçük değerlerde ise Al ve Mn bitkiler için toksik etki yapmaktadır.

Topraklar için yapılan bir diğer sorgulama ise, termal kaynakların sulama suyu olarak kullanılması sonucu topraktaki yüksek tuz konsantrasyonudur. Sonuç olarak termal kaynaklara yakın olan arazilerde tuz konsantrasyonu oldukça fazladır(Şekil 6.13). %0.65‘ten daha fazla bir dağılım gösteren araziler ―kuvvetli tuzlu‖ sınıfında değerlendirilmiştir. Toprakta yoğun tuz konsantrasyonunun nedenlerinden biri, yaz aylarındaki yüksek sıcaklıktan kaynaklanan toprak yüzeyindeki buharlaşma, bir diğer ise termal kaynakların bulaştığı dere ve yan derelerden yapılan sulamadır. Araştırmanın yapıldığı an itibariyle bu tuz birikimi tarımsal bitki üretimini engelleyecek düzeyde değildir. Ancak yüksek suda çözünebilir tuz içeriğine sahip olan bu sularla önlem alınmadan sulama işlemine devam edilirse, topraklarda tuz birikimi ve çoraklaşmanın meydana geleceği açıktır.

Jeotermal kaynakların yoğun olarak bulaştığı dere ve yan derelerden yapılan tarımsal amaçlı sulama sonucunda, jeotermal suların verdiği bor zararı geniş bir alana yayılmaktadır(Şekil 6.14). Özellikle termal kaynakların çevresindeki tarım arazilerinde bor konsantrasyonu toksite sınırı olan ve ancak bor toksitesine dayanıklı bitkilerin yetişebileceği 3 ppm sınırının oldukça üstünde olduğu belirlenmiştir. Jeotermal kaynakların bulaştığı sular ile devam edilen sulama sonucunda topraklarda geri dönüşü olmayacak şekilde bor kirliliği meydana gelecektir.

Yoğun suda çözünebilir tuz ve yüksek pH içeren jeotermal kaynaklar, etkiledikleri topraklarda Na⁺ iyonunun yoğunluğundan dolayı toprak yapısı

üzerine stürüktür oluşumunu engelleyici etkide bulunurlar. Termal kaynakların etkisini daha şiddetli gösterdiği tarım arazilerinde Na⁺ konsantrasyonu 460 ppm‘den fazla olarak belirlenmiştir(Şekil 6.14). Na⁺ iyonlarının yoğunluğunun fazla olması sonucunda, toprakların hava tutma kapasitelerini olumsuz etkilemekte ve toprak stürüktürünü bozarak teksel hale gelmektedir.

Ülkemizde tarım topraklarının ağır metal kirliliğini belirlemek üzere yapılan çalışmalarda ise Ni kirliliğinin izin verilebilir sınır değeri olarak 50 ppm kabul edilmiştir. Araştırma alanından alınan toprak örneklerinin Ni içerikleri 20.11-135.86 ppm değerleri arasında bulunmuştur. Nikel kirliliğinin sınır değeri olarak 50 ppm dikkate alındığında, araştırma bölgesindeki toprakların Ni içerikleri genellikle bu sınırın oldukça üzerindedir(Şekil 6.15). Jeotermal kaynakların etkisi altındaki suların, sulama amacıyla kullanımı sonucu toprakta Ni konsantrasyonu artış gösterecektir.

Yurt dışında olduğu gibi ülkemizde de kimi araştırıcılar tarafından toprakların toplam Cr içeriklerinin belirlenmesinde 100 mg/kg sınır değeri olarak kabul edilmektedir. Araştırma alanından alınan toprak örneklerinde yapılan analizler sonucu, toplam Cr içerikleri 100 ppm dikkate alındığında, bu sınırın altında olduğu belirlenmiştir. Fakat termal kaynaklara yakın olan arazilerden alınan örneklerde Cr konsatrasyonu oldukça yüksek çıkmıştır(Şekil 6.15). Bu yüzden termal kaynakların bulaştığı sular ile yapılacak sulama ilerde topraklarda Cr toksitesine neden olacaktır.

Şekil 6.13. Çalışma alanı topraklarına ait pH ve tuzluluk sınıflarının dağılım haritası

Şekil 6.14. Çalışma alanı topraklarına ait bor ve sodyum elementi sınıflarının dağılım haritası

Şekil 6.15. Çalışma alanı topraklarına ait nikel ve krom elementi sınıflarının dağılım haritası

Alının su örneklerinde ise yapılan sorgulama sonucu, termal kaynakların çevresinde bulunan, jeotermal suların bulaştığı su kaynaklarında pH sınır değerleri genel olarak 7.8-8.4 arasında ve bazik karakterli olduğu belirlenmiştir. Bazı örneklerde pH değerlerinin 5.95 ile 6.52 (asidik) arasında değer göstermesi bu suların asidik özellik gösteren jeotermal sularla karışmış olmasından kaynaklanmaktadır. Termal suların bünyesinde yüksek konsantrasyonda Na⁺ iyonunun bulunması dolayısıyla sulama sularının alkalilik özelliği artmakta ve bu sularla sulanan tarım arazilerinde alkaliliğe neden olmaktadır(Şekil 6.16).

Araştırma alanında bulunan ve termal kaynaklar tarafından olumsuz etkilenen su kaynaklarından alınan örneklerde EC değerleri normal değerlerden oldukça yüksek çıkmıştır(Şekil 6.16). Yaz aylarında EC değerleri artarken bahar döneminde tuz içeriği olmayan yağmur sularının etkisi ile azalmaktadır. EC, önemli bir sulama suyu kalitesi kriteri olması açısından önemlidir.

Termal kaynaklar ve bunların bulaştığı sularda yapılan bor elementi tayini sonucunda normal sınırların çok üzerinde değerler elde edilmiştir. Özellikle termal kaynakların yakın çevresinde bulunan su kaynaklarındaki konsantrasyonu 28-38 ppm arasında değişiklik göstermektedir(Şekil 6.17). Sulama sularında 0.35-1 ppm düzeyindeki Bor‘un ideal bor konsantrasyonudur, 3ppm sınır ise dayanıklı bitkiler için sorun olmayan fakat istenmeyen bir değerdir. Bor konsantrasyonu, yağışın fazla olduğu bahar döneminde yağmur sularının su kaynaklarına karışarak bor konsantrasyonunu azaltmaktadır.

Araştırma alanında termal kaynakların yoğun olarak bulaşmış olduğu su örneklerinde yapılan analiz sonucunda, geniş sulama sistemi aracılığı ile Cl -konsantrasyonunun uzak bölgelerdeki tarım arazilerine kadar taşındığını görmekteyiz(Şekil 6.17). Araştırma alanının büyük bir kısmında 15 ppm‘den fazla Cl^- konsantrasyonuna rastlanmıştır.

Termal kaynakların bulunduğu alanda yapılan sorgulama sonucunda genel olarak SAR oranları 26 ile 31 arasında değişim göstermektedir(Şekil 6.18).

Yüksek SAR değerinden dolayı çoğu örnek C4S4 sınıfında yer almaktadır. Bu sınıfta bulunan sular sulama suyu olarak kullanılamaz.

Şekil 6.16. Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait pH ve EC dağılımı

Şekil 6.17. Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait bor ve klor elementlerinin dağılımı

Şekil 6.18. Araştırma alanı içerisinde bulunan termal kaynakların çevresindeki su kaynaklarına ait SAR ve ESP dağılımı