Yöntemler

Çalışma alanındaki sıcak suların ve yeraltı sularının hidrojeokimyasal özelliklerini, kalitelerini, kökenlerini, karışım oranlarını ve birbirleriyle ilişkilerini belirleyebilmek için su örneklemeleri yapılıp laboratuvarlara kimyasal analizleri için gönderilmiştir. Sıcaklık, pH ve iletkenlik arazide ölçülmüş, bikarbonat alkalinitesi de yine arazide yerinde ölçülmüştür.

Laboratuvardan gelen kimyasal analiz sonuçlarının kullanılabilir olması için ölçülen katyon ve anyon miktarlarının hata payının  % 5 olması istenmektedir. Hata miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır (Standard Methods, 1992):

39

...(3.2) Suların sertlikleri içerdikleri Ca+2

ve Mg+2 bileşiklerinden kaynaklanmaktadır. İki tipte sertlik söz konusudur: Bunlar geçici ve kalıcı sertliktir. Geçici sertlik, Ca+2

ve Mg+2 bikarbornatlardan meydana gelmektedir. Su kaynatıldığında CaCO3 ve MgCO3 çökeltilir ve geçici sertlik böylece giderilir. Kalıcı sertlikte ise Ca+2

ve Mg+2’un yanında diğer tuzların da etkinliği olmaktadır. Suların sertliklerini Fransız sertliği, İngiliz sertliği, Alman sertliği veya toplam sertlik hesaplamaları gibi çeşitli yöntemlerle ifade etmek mümkündür. Toplam sertlik, Ca+2

ve Mg+2 iyonlarının (mek/L cinsinden) toplamının 5 katı kadarı olarak belirlenmiştir (Şahinci, 1986).

_...(3.3) Toplam Çözünmüş Madde (TDS) miktarı, suların majör katyon ve anyonlarının mg/L cinsinden toplamı olarak yaklaşık hesaplanır (Şahinci, 1986).

...(3.4) Suların fasiyes tiplerinin isimlendirilmesi Uluslararası Hidrojeologlar Birliği’ne göre yapılmaktadır (Canik, 1998 ve Gemici, 1999). Majör katyon ve anyonların % mek/L cinsinden değerlerinden % 20’yi aşanlar büyükten küçüğe göre sıralanır. Bu isimlendirmeye göre önce katyonlar, sonra anyonlar yazılır.

Arazi çalışmaları sırasında yapılacak hatalar, geri dönüşü olmayan sonuçlar doğurabilmektedir. Bu nedenle arazide yerinde ölçülmesi gereken yukarıda bahsedilmiş olan parametrelerin ölçümleri ve kimyasal çalışmalar özenle gerçekleştirilmiştir.

Fiziksel parametrelerin ölçüldüğü ve aynı zamanda arazide yerinde yapılan deneylerde kullanılan cihazlar kullanıldıkça kalibrasyon ayarları değişip, zaman içinde hatalı ölçümler yapabilmektedir. Yapılan hataları azaltmak adına her örnekleme çalışması yapılmadan önce tüm cihazlar tekrar kalibre edilmiştir.

40

Kullanılan örnek şişeleri, örneklerle reaksiyona girmeyecek polietilen malzemeden seçilmiş ve örneklemeden önce örnek alınacak su kullanılarak 3 kere çalkalanmıştır. Kirli veya daha önceden kullanılmış örnek şişeleri, örneğin gerçek kimyasını değiştirebilmektedir. Temiz ve daha önceden kullanılmamış şişe kullanmak bu yüzden önemlidir.

Örnekleme yapılmadan önce örnekleme noktasının uygunluğu kontrol edilip, koordinat alımı, topoğrafik kotun kaydedilmesi ve fotograf çekimi gibi standart işlemler tamamlanmıştır. Alınan örneklerin koordinatları topoğrafik haritaya yerleştirilmiştir. Örnekleme noktaları Şekil 3.5’de verilmiştir. Örnek dağılım haritalarının hazırlanmasında projeksiyon olarak UTM zon 35S, datum olarak ED 1950 kullanılmıştır.

Arazide bir yandan örnekleme yapılırken diğer bir yandan da pH, elektriksel iletkenlik (EC) ve sıcaklık parametreleri multimetre kullanılarak ölçülmüştür. Fiziksel parametrelerin değerlerini uzun süre koruyamamasından dolayı, yapılacak en doğru şey bu tür parametre ölçümlerinin arazi ortamında ölçülmesidir. Özellikler sıcak sularda örneklerin laboratuvar ortamına taşınmasına kadar geçecek süre içinde, örnek içerisindeki CO2 kısmı basıncının değişmesiyle suyun pH ve sıcaklığı da değişecektir. Her ölçümden sonra, kullanılan prob saf suyla yıkanmış ve temizlenmiştir. Bu şekilde prob üzerinde bir önceki örneğe ait herhangi bir kalıntı kalması engellenmiştir.

Günümüzde katyon ve anyon analizleri yapılan örneklerin gönderildikleri laboratuvarlar için 50 ml hacimli polietilen şişeler ölçüm yöntemi açısından yeterli gelmektedir. Ayrıca arazi çalışmalarında bikarbonat alkalinite analizi için de genellikle 50 ml hacminde örnek yeterli gelmektedir. Örnekler şişelenmeden önce her zaman 0.45 mikron çaplı filtre ile süzülmektedir. Suyun içindeki askıda katı maddeler (AKM), örneğin asitlenmesi sırasında çözünerek örnek kimyasını etkilemektedir. Filtrasyon ile bunun önüne geçilmektedir.

Örneklemelerin yapılıp katyon ve anyon analizi için laboratuvara gönderilmesi aşaması zaman almaktadır. Bu zaman dilimi içerisinde örneklerdeki metal iyonları

41

çökelebileceğinden bunu engellemek adına, metal analizine gönderilecek su örneklerine, pH ≤ 2 olacak şekilde saf nitrik asit eklenir. Anyon analizine gidecek örnekler için ise sadece filtrasyon yeterli olmaktadır. Örnek şişesinde hava kabarcığı kalmayacak şekilde şişe kapatılıp soğuk bir ortamda (+ 4ºC) laboratuvara gönderilene kadar saklanmaktadır.

Her örnekleme aşamasında, fiziksel parametre ölçümlerinden sonra bikarbonat analizi yapılmıştır. Titrasyon yöntemiyle yapılan bikarbonat analizlerinde arazi tipi manyetik karışıtırıcı, multimetre ve yine arazi tipi cam büret kullanılmıştır. İlk aşamada su örneklerinin pH değeri ölçülmüştür. Değerinin 8,2’den yüksek olduğu durumlarda HCl kullanılarak önce su örneğinin pH’ı 8,2’ye düşürülmüştür. Daha sonra da pH 4,2’ye düşürülüp her iki durumda da harcanan asit miktarı kaydedilerek HCO3 hesaplanmasında kullanılmıştır. Örneğe a it bikarbonat miktarının mg/L cinsinden hesaplanması, aşağıdaki formül kullanılarak açıklanabilir (Standard Methods, 1992):

...(3.5) Yukarıda anlatıldığı gibi bikarbonat analizi arazide her örnekleme noktasında yapılmıştır. Fakat örneklenen noktaların hiçbirinde pH 8,2’nin üzerine çıkmamıştır. pH’ın titrasyonla 4,2’ye düşülmesinde harcanan 0,1 Molar HCl miktarı ve pH’ın titrasyonla 8,2’ye düşülmesinde harcanan asit ise olarak tanımlanmıştır. Analizde kullanılan örnek hacmi 50 ml’dir. Elde edilen sonuçlar hidrojeokimya bölümünde ayrıntılı olarak verilmiştir.

Çalışma alanındaki sular; Balçova soğuk suları, Seferihisar soğuk suları, beslenme alanı (horst) soğuk suları ve sıcak sular olmak üzere dört grupta incelenmiştir. Bu örneklere ait bazı fiziksel ve kimyasal özellikler Tablo 3.7, 3.8 ve 3.9’da verilmiştir. Suların kimyasal analiz sonuçlarına göre kimyasal analiz hata oranları hesaplandığında genellikle Na+

ve Cl miktarları yüksek sulardaki hata oranları %5’i geçmektedir (Standard methods, 1992). Bu tip sulardaki hata oranlarının analiz sonucunun yanlış olmasının aksine analizi yapılmamış bir iyondan kaynaklandığı düşünülmektedir ve çalışmada bu örnek sonuçları da kullanılmıştır.

42