Havzalar İçin Zehirlilik Parametresi İle Deşarj Etki İndeksi Geliştirilmesi

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOKTORA TEZİ

Elçin (HEPSAĞ) GÜNEŞ

Anabilim Dalı : Çevre Mühendisliği

Programı : Çevre Bilimleri ve Mühendisliği

ŞUBAT 2009

HAVZALAR İÇİN ZEHİRLİLİK PARAMETRESİ İLE DEŞARJ ETKİ İNDEKSİ GELİŞTİRİLMESİ

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 11 Ağustos 2008 Tezin Savunulduğu Tarih : 6 Şubat 2009

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

HAVZALAR İÇİN ZEHİRLİLİK PARAMETRESİ İLE DEŞARJ ETKİ İNDEKSİ GELİŞTİRİLMESİ

DOKTORA TEZİ

Elçin (HEPSAĞ) GÜNEŞ (501032701)

ŞUBAT 2009

Tez Danışmanı : Prof. Dr. İlhan TALINLI

Diğer Jüri Üyeleri : Prof.Dr. Delya SPONZA (D.E.Ü.) Prof.Dr. Nilsun İNCE (B.Ü.)

Prof.Dr. Nuran DEVECİ (İ.T.Ü.)

ÖNSÖZ

Doktora çalışmaları uzun, yorucu, stresli ve biteceğine inanamadığınız bir yolculuk gibidir. Çoğu kez onun telaşı ve stresiyle hayata dair birçok şeyi unutursunuz ve ihmal edersiniz. Sonucunda elinizde bilim dünyasının kullanabileceğini umut ettiğiniz bir çalışma, bir eser kalır. Umarım, hayalini kurduğum bilime katkıda bulunma dileğimi bu tezle gerçekleştirebilmişimdir. Bu yolda yanımda bulunan ve beni destekleyen birçok insana teşekkürü borç bilirim.

Doktora sürem boyunca bana daima yardımcı olmaya çalışan çok değerli hocam, güzel insan Prof. Dr. İlhan TALINLI’ya en samimi duygularımla teşekkür etmek isterim.

Bu stresli ve yorucu yolculukta başından beri beni destekleyen ve en moralsiz zamanlarımda bile “Ne var canım senden önemli mi, doktorayı bırakırsın” gibi sözlerle, aslında dışarıda çok farklı bir hayat olduğunu hatırlatarak beni rahatlatan çok sevgili eşim Yalçın GÜNEŞ’e çok teşekkür ederim.

Doktora çalışmamda yardımlarını esirgemeyen ve daima samimi yaklaşımlarda bulunan tez izleme jürimdeki çok sevgili hocalarım Prof. Dr. Nuran DEVECİ ve Doç. Dr. Emine UBAY ÇOKGÖR’e teşekkür ederim.

İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü’ndeki tüm hocalarıma, özellikle güler yüzüyle daima hoşgörülü olan, değerli hocam Prof. Dr. Ayşegül TANIK’a, daima desteğini hissettiğim saygıdeğer hocam Prof. Dr. Cumali KINACI’ya, her görüşmemizde samimi ve içten davranışlarıyla moral bulduğum, çok sevdiğim güzel hocam Yrd. Doç. Dr. Melike GÜREL’e teşekkürlerimi sunarım.

Çorlu Mühendislik Fakültesi’nde benden yardımlarını hiçbir zaman esirgemeyen çok değerli bölüm başkanımız Yrd. Doç Dr. Ali Rıza DİNÇER’e ve laboratuvar teknikerimiz Mustafa KAHVECİ’ye en içten dileklerimle teşekkür etmek isterim. Tez dönemim boyunca bana her konuda yardımcı olmaya çalışan çok sevgili dostlarım Asude HANEDAR, Egemen AYDIN, Nusret KARAKAYA, Sinan YATKIN, Atakan ÖNGEN ve diğer tüm dostlarıma candan dileklerimle teşekkür ederim.

Uzakta olmalarına rağmen daima desteklerini hissettiğim çok sevgili aileme de en samimi duygularımla teşekkür etmek isterim.

Ağustos 2008 Elçin (Hepsağ) Güneş

İÇİNDEKİLER Sayfa KISALTMALAR……… ÇİZELGE LİSTESİ………... ŞEKİL LİSTESİ………. ÖZET……….. SUMMARY ………... 1. GİRİŞ………...

1.1 Çalışmanın Amacı ve Kapsamı………. 1.2 Çalışmanın Anlam ve Önemi………...

2. NOKTASAL DEŞARJLARIN KONTROLÜ VE ZEHİRLİLİK-BAZLI ….. DEĞERLENDİRME YAKLAŞIMLARI………

2.1 Dünyada Uygulanan Yaklaşımlar……….. 2.1.1 Amerika Birleşik Devletleri(A.B.D.)’nde uygulanan yaklaşım………… 2.1.1.1 Noktasal deşarjların kontrolü………... 2.1.1.2 Su kalitesi-bazlı deşarj standartlarının gerekliliği ve geliştirilmesi…. 2.1.1.3 Zehirlilik-bazlı değerlendirme yaklaşımı: WET……….. 2.1.2 Avrupa Birliği (AB) ülkelerinde uygulanan yaklaşımlar……….. 2.1.2.1 Noktasal deşarjların kontrolü ……….. 2.1.2.2 Avrupa komisyonu direktifleri………. 2.1.2.3 Su kalitesi standartları ………. 2.1.2.4 Zehirlilik-bazlı değerlendirme yaklaşımı: DTA……….. 2.1.3 Güney Afrika Cumhuriyeti’nde uygulanan yaklaşım……… 2.1.4 Hollanda’da uygulanan yaklaşım………... 2.1.5 Kanada’da uygulanan yaklaşım………... 2.1.6 Türkiye’de uygulanan yaklaşım………... 2.2 Deşarj-Bağımlı ve Deşarj-Ağırlıklı Sistemlerdeki Yaklaşımlar……... 2.2.1 Su kalitesi özellikleri ve problemleri………... 2.2.2 Su kalitesi standartlarının oluşturulması ve yönetim yaklaşımı…………

3. ZEHİRLİLİK MEKANİZMASI, TEST PROSEDÜRLERİ VE TÜRLERİ... 3.1 Giriş………

3.2 Zehirlilik Testleri Genel Prosedürü……… 3.3 Test Türlerinin Seçimi……… 3.4 Biyoluminesans İnhibisyon Testi………... 3.4.1 Vibrio fischeri biyoluminesans inhibisyonunun mekanizması………….. 3.4.2 Vibrio fischeri biyoluminesans inhibisyon testinin prosedürü ve uygulama alanları……….. 3.4.3 Vibrio fischeri biyoluminesans inhibisyon testinin diğer akut zehirlilik testleri ile karşılaştırılması………

4. DENEYSEL YAKLAŞIM, ÇALIŞMA BÖLGESİ VE KULLANILAN ……. YÖNTEMLER………

4.1 Deneysel Yaklaşım……… 4.2 Numune Alma Bölgesi………...

.…ix …...xi ….xiii …...xv ….xix …..1 …..1 …..2 …..5 …..6 …..6 …..6 …..8 …..9 ….13 …13 ….14 …16 ….18 …20 …21 …23 …23 …24 …25 …28 …31 ….31 ….32 ….33 ….35 ….36 ….38 ….39 ….43 ….43 ….44

4.3 Numune Alma Noktaları……… 4.3.1 Alıcı ortamdaki numune alma noktaları……… 4.3.1.1 Sinandede Deresi………. 4.3.1.2 Çorlu Deresi………. 4.3.1.3 Ergene Deresi ve Ergene Nehri……… 4.3.1.4 Sedimentler……….. 4.3.2 Noktasal kaynaklardaki numune alma noktaları……… 4.3.2.1 Deri organize sanayi bölgesi……… 4.3.2.2 Tekstil endüstrileri………... 4.3.2.3 Tekstil ağırlıklı organize sanayi bölgesi……….. 4.3.2.4 Evsel atıksu……….. 4.3.2.5 Çorlu çöp depolama sahası sızıntı suyu………... 4.4 Numune Alma Yöntemleri………. 4.5 Numunelerin Karakterizasyonu………. 4.5.1 Fiziksel-kimyasal parametrelerin ölçümü……….. 4.5.2 Zehirlilik ölçümleri………

5. DENEYSEL BULGULAR VE DEĞERLENDİRME……….

5.1 Değerlendirme Yaklaşımı……….. 5.2 Yüzeysel Suların Kalitesi………... 5.2.1 Sinandede Deresi……… 5.2.2 Çorlu Deresi………... 5.2.3 Ergene Deresi ve Ergene Nehri………. 5.2.4 Yüzeysel sulardaki kalite parametreleri ve zehirliliğin karşılaştırılması... 5.3 Noktasal Kaynakların Kalitesi………... 5.3.1 Deri organize sanayi bölgesi……….. 5.3.2 Tekstil boyama endüstrisi……….. 5.3.3 Tekstil kot yıkama endüstrisi ……… 5.3.4 Tekstil ağırlıklı organize sanayi bölgesi ………... 5.3.5 Evsel atıksu……… 5.3.6 Sızıntı suları………... 5.4 Sedimentlerin Kalitesi……… 5.5 Zehirlilik ile Kirletici Parametreler Arasındaki İlişki……… 5.5.1 Çoklu regresyon analizi………. 5.5.2 Derelerde zehirlilik ile kirletici parametreler arasındaki ilişki………….. 5.5.3 Endüstrilerde zehirlilik ile kirletici parametreler arasındaki ilişki……… 5.5.4 Çoklu regresyon modelinin kurulması………... 5.5.5 Fiziksel-kimyasal parametreler ile zehirlilik arasındaki ilişkilerle ilgili… literatürde yapılmış çalışmalar………...

6. HAVZA BAZINDA DEŞARJ ETKİ İNDEKSİ GELİŞTİRİLMESİ…………

6.1 Deneysel Bulgularla Tespit Edilen Problemler………. 6.2 Etki Bazlı Kontrol İle İlgili Literatür………. 6.3 Yeni Bir Etki Değerlendirme Modeli: Deşarj Etki İndeksi……… 6.3.1 Deşarj etki indeksi(DEİ)’nin oluşturulması……….. 6.3.2 DEİ’nin derecelendirilmesi………... 6.4 Havzaya Özgü DEİ Geliştirilmesi ve Kirletici Kaynakların Sınıflandırılması.. 6.4.1 Havzaya özgü DEİ geliştirilmesi ve standartların seçimi………. 6.4.2 TOSB arıtma tesisi çıkışı DEİ derecesi……… 6.4.3 DOSB arıtma tesisi çıkışı DEİ derecesi……… 6.4.4 EA arıtma tesisi çıkışı DEİ derecesi………. 6.4.5 SS DEİ derecesi……… ….45 ….48 ….48 …49 ….52 …..53 …54 …...54 ….56 ….58 ….59 …..59 ….59 ….60 ….60 ….60 ....63 ….63 …..66 …..66 ….68 ….70 ….71 …..73 …..73 ….74 ….76 ….79 ….81 ….82 ….83 ….87 ….87 ….88 ….89 ….91 ….94 ….99 …..99 ….100 ….106 …108 …111 …112 …112 …116 …117 ….117 …118

6.4.6 TBE arıtma tesisi çıkış suyu DEİ derecesi……… 6.4.7 TYE arıtma tesisi çıkış suyu DEİ derecesi……… 6.4.8 Sinandede Deresi’nin Çorlu Deresi’ne etkisi……… 6.4.9 Çorlu Deresi’nin Ergene Nehri’ne etkisi……….. 6.4.10 DEİ’lerin karşılaştırılması………... 7. SONUÇLAR VE TARTIŞMA……….. KAYNAKLAR……… ÖZGEÇMİŞ……… …119 …119 …120 …121 …122 …123 …129 …139

KISALTMALAR AEC AKM BOİ5 CWA ÇO DEEEP DEİ DTA DOSB EA EC50 EEC EEQ ELV EPA EQS ERC ERF ERL ERM HQ IC IPPC KOİ LA LC LC50 LOEC NOEC NPDES N1 N2 N3 N4 N5 N6 OSPAR PEC PEL PNEC SKKY SS TBE

: Kirleticiye maruz kalınan konsantrasyonu : Askıda Katı Madde

: Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı

: ABD’de Federal Su Kirliliği Kontrol Aktivitesi : Çözünmüş Oksijen

: Ekolojik Etki Potansiyelinin Doğrudan Ölçümü : Deşarj Etki İndeksi

: Doğrudan Zehirlilik Değerlendirme : Deri Organize Sanayi Bölgesi : Evsel atıksu

: Canlı topluluğunun yarısını etkileyen efektif konsantrasyon : Kirleticinin nehirdeki konsantrasyonunu

: Ekolojik Etki Oranı : Emisyon Limit Değerleri : Çevre Koruma Ajansı : Çevresel Kalite Standartları

: Kullanılan organizma için %50’yi etkileyen konsantrasyon : Metal konsantrasyonu zenginleşme faktörü

: Biyolojik etkinin nadiren görüldüğü konsantrasyon değeri : Biyolojik etkinin sıkça görüldüğü konsantrasyon değeri : Risk Birimi

: Test organizmasının biyolojik faaliyetlerindeki azalma : Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrol Direktifi

: Kimyasal Oksijen İhtiyacı

: Yayılı Kaynağın Deşarj Edebileceği Pay : Yükleme Kapasitesi

: Canlı topluluğunun yarısını (%50) öldüren doz

: Görülebilen ters etkinin olduğu en düşük konsantrasyon : Hiçbir etkinin görülmediği en düşük konsantrasyon : Ulusal Kirletici Deşarjlarını Önleme Sistemi : Sinandede Deresi N1 istasyonu

: Sinandede Deresi N2 istasyonu : Çorlu Deresi N3 istasyonu : Çorlu Deresi N4 istasyonu : Ergene Deresi N5 istasyonu : Ergene Nehri N6 istasyonu : Avrupa Oslo ve Paris Komisyonu : Ortamdaki kirletici konsantrasyonu : Olası etkinin görülebileceği limit

: Hiçbir etkinin görülmediği konsantrasyon : Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği

: Sızıntı Suyu

TÇM Top-Cr TEC TEF TEL TIE TMDL TOSB Top-P Top-S TRE TU TYE WET WFD WLA ZSF : Toplam Çözünmüş Maddeler : Toplam Krom

: Kirleticinin toksik olduğu efektif konsantrasyonu : Zehirlilik Eşdeğeri Faktörleri

: Eşik etkinin görüldüğü limit : Zehirlilik Tanımlama Prosedürü : Toplam Maksimum Günlük Yük

: Tekstil Ağırlıklı Organize Sanayi Bölgesi : Toplam Fosfor

: Toplam Sülfür

: Zehirlilik Azaltma Prosedürü : Zehirlilik Birimi

: Tekstil Yıkama Endüstrisi : Toplam Deşarj Zehirliliği Testi : Avrupa Su Çalışma Direktifi

: Bir Noktasal Kaynağa Düşen Deşarj Payı : Zehirlilik Seyrelme Faktörü

ÇİZELGE LİSTESİ Sayfa Çizelge 2.1 : Çizelge 2.2 : Çizelge 2.3 : Çizelge 2.4 : Çizelge 2.5 : Çizelge 2.6 : Çizelge 2.7 : Çizelge 2.8 : Çizelge 2.9 : Çizelge 3.1 : Çizelge 3.2 : Çizelge 3.3 : Çizelge 3.4 : Çizelge 4.1 : Çizelge 4.2 : Çizelge 4.3 : Çizelge 4.4 : Çizelge 5.1 : Çizelge 5.2 : Çizelge 5.3 : Çizelge 5.4 : Çizelge 5.5 : Çizelge 5.6 : Çizelge 5.7 : Çizelge 5.8 : Çizelge 5.9 : Çizelge 5.10 : Çizelge 5.11 : Çizelge 5.12 : Çizelge 5.13 : Çizelge 5.14 : Çizelge 5.15 : Çizelge 5.16 : Çizelge 5.17 : Çizelge 5.18 : Çizelge 5.19 :

Su kalitesinin korunması için kullanılan yaklaşımların…………. karşılaştırılması………... WET testinde kullanılan tuzlu su türleri……… WET testinde kullanılan tatlı su türleri……… İngiltere’de akut zehirlilik testlerinde kullanılan türler……… Avrupa’da kullanılan yaklaşımların karşılaştırılması……… Kimyasal-bazlı ve zehirlilik-bazlı yaklaşımların karşılaştırılması.... Afrika’da uygulanan testler ve parametreler…………....…………. Hollanda’da deşarjların ekolojik risklerinin değerlendirilmesi için.. RIZA tarafından kullanılan TEM kriterleri……….. Sektör: Tekstil sanayi (Halı Terbiyesi ve Benzerleri)……… Zehirlilik testlerinde kullanılan bazı türler……… Zehirlilik limitleri oluşturulurken kullanılan türler…………... Microtox zehirlilik verileri ile diğer testler arasındaki lineer……… korelasyonlar (Microtox=a+b*(türler))………. Diğer sucul canlılarla Microtox verilerinin karşılaştırılması………. Tekirdağ ilindeki sanayinin sektörlere göre dağılımı……… Endüstrilerin özellikleri………. Sinandede Deresi’ne deşarj eden sanayi kuruluşları ve debileri…… Çorlu Deresi N4 istasyonu için zehirlilik deneyi sonuçları………... Yüzeysel suların kullanım amaçlarına göre sınıfları………. Kıtaiçi su kaynaklarının sınıflarına göre kalite kriterler……... Sinandede Deresi N1 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)…… Sinandede Deresi N2 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)…… Çorlu Deresi N3 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)………… Çorlu Deresi N4 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)………… Ergene Deresi N5 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)………. Ergene Nehri N6 istasyonu karakterizasyonu (2006-2007)………... Yüzeysel sulardaki kirletici parametrelerin ve zehirliliklerinin…… değerlendirilmesi (N=7)…... Deri, deri mamulleri ve benzeri sanayilerin atıksularının alıcı……. ortama deşarj standartları………... DOSB arıtma tesisi giriş atıksuyu karakterizasyonu (2006)……….. DOSB arıtma tesisi çıkış atıksuyu karakterizasyonu (2006)………. Sektör: Tekstil sanayi dokunmuş kumaş terbiyesi ve benzerleri…... TBE arıtma tesisi giriş atıksuyu karakterizasyonu (2006)…………. TBE arıtma tesisi çıkış atıksuyu karakterizasyonu (2006)... Sektör: Tekstil sanayi (pamuklu tekstil ve benzerleri)……….. TYE arıtma tesisi giriş atıksuyu karakterizasyonu (2006)…………. TYE arıtma tesisi çıkış atıksuyu karakterizasyonu (2006)………… Karışık endüstriyel atık suların alıcı ortama deşarj standartları……

...10 …....12 ….…13 ….…19 …...20 …….20 2…..22 ……. …….22 …….24 …….35 …….35 …….41 …….41 …….45 …….46 …….49 …….62 …….64 …….65 …….67 …….67 …….69 …….69 …….71 …….71 …….72 …….73 …….74 ...74 …….75 …….76 …….76 …….77 …….77 …….78 …….79

Çizelge 5.20 : Çizelge 5.21 : Çizelge 5.22 : Çizelge 5.23 : Çizelge 5.24 : Çizelge 5.25 : Çizelge 5.26 : Çizelge 5.27 : Çizelge 5.28 : Çizelge 5.29 : Çizelge 5.30 : Çizelge 5.31 : Çizelge 5.32 : Çizelge 5.33 : Çizelge 6.1 : Çizelge 6.2 : Çizelge 6.3 : Çizelge 6.4 :

TOSB arıtma tesisi giriş atıksuyu karakterizasyonu (2006)……….. TOSB arıtma tesisi çıkış atıksuyu karakterizasyonu (2006)……….. Sektör: Evsel nitelikli atıksular (sınıf 2: kirlilik yükü ham BOİ5... olarak 60-600 kg/gün, nüfus = 1000-10000)………. EA arıtma tesisi giriş suyu karakterizasyonu (2006)………. EA arıtma tesisi çıkış suyu karakterizasyonu (2006)……… Sızıntı suyu karakterizasyonu……… Sedimentlerin karakterizasyonu………. Sediment zehirliliği değerlendirme kriterleri………. Derelerdeki kirletici parametrelerle zehirlilik verileri arasındaki…. regresyon analizi……… Derelerdeki KOİ, ÇO ve TÇM konsantrasyonları ile zehirlilik…… verileri arasındaki regresyon analizi……….. Endüstrilerdeki kirletici parametrelerle zehirlilik verileri arasındaki regresyon analizi……… Endüstrilerdeki KOİ ve TÇM konsantrasyonları ile zehirlilik…….. verileri arasındaki regresyon analizi……….. Derelerdeki KOİ, ÇO ve TÇM konsantrasyonları ile zehirlilik…… verileri arasındaki ilişki………. Sızıntı suyunun ikili regresyon analizi………... Kimyasal, ekolojik ve toksikolojik risk değerlendirmesi………….. DEİ’de seyrelme faktörü ile ilgili kabuller……… DEİ’nin derecelendirilmesi……… Havzadaki kirletici kaynakların DEİ derecesi………

…….79 …….80 …….81 …….81 …….82 …….83 …….84 …….85 …….89 …….89 …….90 …….91 …….92 …….95 …...103 …...111 …...112 …...122

ŞEKİL LİSTESİ Sayfa Şekil 2.1 : Şekil 3.1 : Şekil 3.2 : Şekil 3.3 : Şekil 3.4 : Şekil 4.1 : Şekil 4.2 : Şekil 4.3 : Şekil 4.4 : Şekil 4.5 : Şekil 4.6 : Şekil 4.7 : Şekil 4.8 : Şekil 4.9 : Şekil 4.10 : Şekil 4.11 : Şekil 4.12 : Şekil 4.13 : Şekil 4.14 : Şekil 4.15 : Şekil 4.16 : Şekil 4.17 : Şekil 5.1 : Şekil 5.2 : Şekil 5.3 : Şekil 5.4 : Şekil 5.5 : Şekil 5.6 : Şekil 5.7 : Şekil 5.8 : Şekil 5.9 : Şekil 5.10 : Şekil 6.1 : Şekil 6.2 : DEEEP prosedürü………..…. Bir etkiye popülasyondaki bir canlının verdiği farklı tepkiler……….… Aynı madde grubuna iki farklı organizmanın verdiği tepkiler………… İndirgenmiş flavin mononükletotidi (FMNH2) molekülü yapısı…... Fethead minnow ile Microtox sonuçlarının karşılaştırılması………... Deneysel yaklaşım planı………. Ergene Nehri ve kolları………... Numune alma noktaları………... Sinandede Deresi N1 istasyonu……….. Sinandede Deresi N2 istasyonu……….. Çorlu Deresi N3 istasyonu……….. Çorlu Deresi N4 istasyonu……….. Çorlu Deresi N3 istasyonu uzun yıllar aylık ortalama debi değerleri…. Çorlu Deresi N4 istasyonu uzun yıllar aylık ortalama debi değerleri… Ergene Deresi N5 istasyonu ve Ergene Nehri N6 istasyonu…………... Ergene Deresi N5 istasyonu uzun yıllar aylık ortalama debi değerleri.. Ergene Nehri N6 istasyonu uzun yıllar aylık ortalama debi değerleri… Deri işleme endüstrisi genel tanımı………... TBE akım şeması………... TYE akım şeması………... Çorlu Deresi N4 istasyonu seyrelti oranlarına göre inhibisyon……….. Yüzdeleri……… Çorlu Deresi N4 istasyonu için lineerleştirme ile bulunan EC50 değeri. N1 ve N2 istasyonlarında aylara göre sıcaklık değerleri……… N3 ve N4 istasyonlarında aylara göre sıcaklık değerleri……… N5 ve N6 istasyonlarında aylara göre sıcaklık değerleri……… Ergene Deresi sedimentlerindeki ağır metal konsantrasyonlarının…...… ERL ve ERM değerleri ile karşılaştırılması……… Sinandede deresi sedimentlerindeki ağır metal konsantrasyonlarının… ERL ve ERM değerleri ile karşılaştırılması……… Ergene Deresi sedimentlerindeki ağır metal konsantrasyonlarının…… ERL ve ERM değerleri ile karşılaştırılması……… ÇO ile model sonucu hesaplanan EC10 ve deneysel EC10 ilişkisi…….. TÇM ile model sonucu hesaplanan EC10 ve deneysel EC10………...… ilişkisi………. KOİ ile model sonucu hesaplanan EC10 ve deneysel EC10………..…… ilişkisi………... Deneysel EC10 ile model sonucu hesaplanan EC10’un……… karşılaştırılması……….. Ekolojik risk değerlendirme diyagramı……….. DEİ ile yönetimde kullanılacak kavramsal model……….

…..21 ...34 …..34 …..37 …..40 …..43 …..47 …..47 …..48 …..49 …..50 …..50 …..51 …..51 …..52 …..53 …..53 …..55 …..57 …..58 …..62 …..62 …..68 …..70 …..72 …..85 …..86 …..86 …..92 …..93 …..93 …..93 …..99 …113

Şekil 6.3 : Şekil 6.4 : Şekil 6.5 :

Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerdeki deşarj standartlarına………… uyum……… Standartların kademesiz ve kademeli düzeltilmesi………... Havzadaki kirletici kaynakların DEİ derecesinin karşılaştırılması…….

…114 …114 …122

HAVZALAR İÇİN ZEHİRLİLİK PARAMETRESİ İLE DEŞARJ ETKİ İNDEKSİ GELİŞTİRİLMESİ

ÖZET

Atıksu deşarjlarının kontrolü çoğunlukla deşarjlardaki kirletici parametrelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri dikkate alınarak ve konsantrasyonları deşarj standartlarıyla karşılaştırılarak yapılmaktadır. Fakat alıcı ortam olarak kullanılan bu yüzeysel sulara yapılan deşarjlar, verilen kısıtlara uydukları halde atıksu içerisinde bulunan kirletici parametrelerin ortak etkisinden dolayı zehirlilik etkileri yüksek olabilmektedir. Bundan dolayı deşarjlara uygulanan kimyasal-bazlı kriterler kompleks deşarjlardan kaynaklanabilecek zehirlilik etkilerini çoğu kez önleyememektedir. Bu durum tatlı su miktarları kısıtlı olan, deşarjın seyrelmesinin mümkün olmadığı, sanayileşmenin çok yoğun olduğu bölgelerde su kaynaklarının yararlı kullanımını engelleyebilmektedir. Çok hızlı sanayileşmiş ve çok yoğun deşarjları alan su kaynakları, akış özelliklerine bağlı olarak bazı zamanlar debilerinin büyük kısmını atıksuların oluşturduğu sistemler haline gelebilmektedir. Bu sistemler özelliklerinden dolayı farklı şekilde tanımlanmaları, sınıflandırılmaları ve yönetilmeleri gereken sistemlerdir. Bu sistemler ağırlıklı ve/veya deşarj-bağımlı sistemler olarak adlandırılırlar. Böyle sistemlerde ortamdaki akışın yarısından çoğu veya tamamı deşarjlardan oluşmaktadır. Bu sistemlerde deşarj standartları olarak teknoloji-bazlı standartların kullanılması sonrasında, alıcı ortamdaki sular hiçbir yararlı kullanıma uymamaktadır. Ayrıca kimyasal-bazlı standartların kullanılması ile zehirlilik değerlendirilmesi yapılmadığından, deşarj-bağımlı/ağırlıklı sistemlerdeki su kalitesi farklılıklar gösterebilmektedir.

Bu çalışmada kimyasal ve zehirlilik-bazlı kontrollerin, seyrelme faktörlerinin ve alıcı ortam kalitesinin birlikte dikkate alındığı bir etki indeksi geliştirilmesi ve böylece noktasal kaynak deşarjlarının etkilerinin bir sayı ile belirlenerek yönetilmelerinin kolaylaştırılması amaçlanmıştır. Bu amaca uygun olarak deneysel çalışmalar deşarj-bağımlı/ağırlıklı sistemlerin olduğu, teknoloji-bazlı limitlerin deşarj standardı olarak kullanıldığı ve zehirlilik etkisinin kontrol edilmediği noktasal kaynakların deşarjlarını alan bir havzadaki nehir ve nehir kollarında yapılmıştır. Havza çok hızlı şekilde sanayileşmiş, yaklaşık 1000 endüstrinin deşarjlarını alan nehir ve nehir kollarına sahip oldukça kirletilmiş bir bölge olan Ergene Nehri Havzasıdır. Noktasal kaynakların nehir ve nehir kollarına etkisinin belirlenmesi için, havzadaki temsil edici endüstrilerin arıtma tesisi giriş ve çıkışlarından, bir çöp depolama alanının sızıntı suyundan, evsel atıksu arıtma tesisi giriş ve çıkışından, alıcı ortam sularından ve sedimentlerden numuneler alınmıştır. Suların fiziksel-kimyasal karakterizasyonu için pH, çözünmüş oksijen (ÇO), toplam çözünmüş madde (TÇM), biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ5), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), toplam fosfor (Top-P), toplam sülfür (Top-S), amonyum azotu (NH4-N) ve askıda katı madde (AKM) gibi klasik parametreler analiz edilmiştir. Zehirlilik analizleri Vibrio fischeri bakterisi kullanıldığı “Biyoluminesans İnhibisyon Testi” ile yapılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda, fiziksel-kimyasal parametreler ile zehirlilik arasındaki ilişkilerin derecesi

belirlenmiş, deşarj-bağımlı/ağırlıklı sistemlerin problemleri ortaya konmuş, zehirlilik değerlendirmesinin böyle sistemlerin korunmasındaki gerekliliği vurgulanmıştır. Tezde öncelikle literatür araştırılması yapılarak, çeşitli ülkelerde noktasal kaynakların kontrolünün nasıl yapıldığı ve zehirlilik parametresinin nerede ve nasıl kullanıldığı araştırılmıştır. Dünyada birçok ülkede artık teknoloji-bazlı standartların alıcı ortam kalitesini koruyamadığı bundan dolayı su kalitesi-bazlı standartlara geçilmesinin gerekliliği ve su kalitesi-bazlı standartlar belirlenirken sadece kimyasal-bazlı kısıtlamaların su kaynaklarını korumak için yeterli olmadığı fark edilmiştir. Bundan dolayı alıcı ortamlara etkinin ve su kaynaklarının sürdürülebilir kullanımı için ekolojik etkilerin en aza indirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. ABD’de teknoloji-bazlı standartların yeterli olmadığı su kaynakları kirlenmiş olarak listelenmekte ve bu listelenen kaynakların kalitesinin düzeltilmesi için su kalitesi-bazlı deşarj limitleri ve TMDL (Toplam Maksimum Günlük Yük)’ler geliştirilmektedir. Bunun yanında su kalitesi-bazlı limitlerin belirlenmesi için kimyasal-bazlı limitler, zehirlilik-bazlı kontroller ve biyolojik kriter yaklaşımının birlikte kullanılması tavsiye edilmektedir. Zehirlilik-bazlı kontroller birkaç trofik kademeden organizma kullanılarak yapılan WET(Toplam Deşarj Zehirliliği) testleri ile uygulanmaktadır. Avrupa’da da birçok ülkede zehirlilik-bazlı kontroller kimyasal-bazlı limitlerle birlikte uygulanmakta ve standartlar buna göre konulmaktadır. Avrupa’da zehirlilik testleri ABD’deki WET metoduna benzer şekilde fakat DTA(Direkt Zehirlilik Değerlendirme) diye adlandırılarak yapılmaktadır. Güney Afrika Cumhuriyeti ve Hollanda’da da kimyasal etkilerin yanında zehirlilik etkileri ve çeşitli ekolojik etkiler birlikte kontrol edilmektedir. Türkiye’de ise deşarjların kontrolü için sadece teknoloji-bazlı limitler kullanılmakta ilgili kurum gerekli gördüğü takdirde balık biyodeneyi ile zehirlilik kontrol edilmektedir. Ayrıca tezde öngörülen problemlerden biri olan deşarj/bağımlı-ağırlıklı sistemlerle ilgili literatür de araştırılmıştır. Bu sistemlerin nasıl tanımlandığı, özellikleri, su kaliteleri, yönetimleri gibi bilgiler verilmiştir. Bu sistemlerin yönetimi için dört farklı yaklaşım belirlenmiştir. Bunlar; TMDL analizi, su kalitesi kriterlerinin değiştirilmesi, ekolojik yarar yaklaşımı ve ekonomik fizibilite yaklaşımı. Bu tezde oluşturulan indeks bu yaklaşımları da dikkate alarak oluşturulmuştur.

Deneysel çalışma sonuçlarında referans bölge hariç havzadaki tüm nehir ve nehir kollarının hem fiziksel-kimyasal özellikler açısından hem de zehirlilik özellikleri açısından oldukça kirletildiği görülmüştür. Teknoloji-bazlı limitlerin kullanıldığı ve deşarj-bağımlı/ağırlıklı sistemlerin ağırlıkta olduğu bu havzadaki tüm nehir ve nehir kolları hiçbir yararlı kullanıma uygun bulunmamıştır. Bölgedeki tüm nehir ve nehir kollarında KOİ, AKM, TÇM, renk, Top-S, NH4-N, Top-Cr gibi kirletici parametrelerin yüksek olduğu ve bunlara bağlı olarak da kullanılan zehirlilik deneyinde efektif konsantrasyonlar da yüksek ölçülmüştür. Deneysel sonuçlar sedimentlerin zehirliliği ile kimyasal özelliklerinin arasındaki ilişkinin zayıf olduğunu ve bölgedeki sedimentlerdeki zehirlilik kaynağının belirlenmesi için daha detaylı çalışmaların yapılması gerekliliğini de ortaya koymuştur. Deneysel sonuçların istatistiki değerlendirilmesi sonrasında özellikle ÇO, KOİ ve TÇM ile zehirlilik arasında kuvvetli ilişkiler bulunmuş ve çoklu regresyon modeli kurulmuştur.

Noktasal kaynak deşarj etkilerinin sayısal olarak ortaya konması için gerekli indeks, etki değerlendirilmesi için var olan tüm yaklaşımların harmanlanmasıyla ve söz konusu havzanın problemlerinden esinlenilerek oluşturulmuştur. Deşarj Etki

ortama etkisinin; alıcı ortam özellikleri, seyrelme miktarı, zehirlilik, yararlı kullanım amacı, kimyasal özellikler ve kimyasal-bazlı limitlerin fonksiyonu olarak alınmıştır. En genel haliyle DEİ aşağıdaki denklemle ifade edilmiştir:

DEİ= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ +

∑

∑

∑

∑

DEİ’nin derecelendirilmesi en kötü ve en iyi durumlarda maximum ve minimum etki değerleri kullanılarak yapılmıştır ve derecelendirme puanları Çizelge 1’deki gibi olmuştur. DEİ’si 2’den büyük kirletici kaynaklar için yönetim stratejisi belirlenirken kullanılması amacıyla, tezde Şekil 1’de görülen bir kavramsal model de geliştirilmiştir.

Çizelge 1: DEİ’nin Derecelendirilmesi DEİ Derecesi Etki

0-2 Etki yok, deşarj edilebilir.

2-6 Orta etki (Her bir etki kontrol edilir) 6-12 Yüksek etki (Her bir etki kontrol edilir)

≥12 Çok ciddi boyutlarda etki. (Her bir etki kontrol edilir)

Şekil 1: DEİ ile Yönetimde Kullanılacak Kavramsal Model

Deşarj Etki İndeksi (DEİ) hesapla

DEİ<2

Evet

Etki yok, deşarj edilebilir Hayır

Kimyasal ve zehirlilik-bazlı etkileri değerlendir.

Kimyasal-bazlı Etki Zehirlilik-bazlı Etki

>1 >1

TİE uygulayarak zehirlilik kaynağı belirlenir. TRE uygulanır.

Arıtma sistemi değiştirilir. Kimyasal etki riski düşürülür. Riskli Riskli <1 Zehirlilik etkisi yok. DEİ tekrar hesaplanır.

Bu indeks diğer havzalara da havza özelliklerine ve önceliklerine bağlı olarak, farklı kirletici parametreler, farklı organizmalar, farklı yararlı kullanım amaçları vb. kullanılarak oluşturulabilmektedir. Bu çalışmada, hedeflere ve deneysel sonuçlara göre yazılacak havzaya-özgü DEİ denklemi aşağıdaki gibi geliştirilmiştir:

DEİ= 1 + A A

_[

]

[

]

Çalışmada havzaya-özgü DEİ kullanılarak kirletici kaynaklar etkilerine Şekil 2’de görüldüğü gibi sınıflandırılmışlardır. 0,00 4,00 8,00 12,00 16,00 20,00 24,00 28,00

TOSB DOSB EA SS TBE TYE N2 N4

Kirletici Kaynaklar DE İ D ereces i DEİ Derecesi

DEVELOPING DISCHARGE EFFECT INDEX FOR BASINS BY USING TOXICITY PARAMETER

SUMMARY

Physicochemical characters of wastewaters are usually used to control point sources pollution. This method is called chemical-specific approach and is based on restricting wastewater quality with chemical-based effluent limits. Chemical-specific approach allow for control of individual chemicals before a water quality impact has occurred. When applying this approach chemical-specific monitoring is used and concentration of pollution parameters in effluents compared with discharge standards. But industrial and municipal wastewaters include lots of complex pollution parameters and chemical-specific approach cannot provide sufficient information about the potential risks/effects of chemicals on the aquatic environment. For this reason chemical-based effluent limits cannot prevent toxicity effects of complex discharges. In developing countries, rapid expansion of population and industry can increase the loads to rivers and streams cause deteriorating surface water quality. In such urbanized areas certain rivers are used as collectors for wastewater discharges. When these systems have ephemeral or intermittent flow conditions especially in drought seasons, effluents may comprise the majority of stream flows. So definition of such these systems must be done in different way. Such systems are called effluent-dependent and/or effluent-dominated systems/rivers in the developed countries. Here we call these systems as effluent-dependent/dominated systems. These systems are defined as surface water consists primarily of discharge wastewater and runoff from urban and agricultural areas. After using technology-based effluent limits in effluent-dependent/dominated systems the surface water will not be suitable for any designated use. In order to prevent all of these harmful effects, site specific assessment must be applied to manage these systems.

That is to say, before discharge an effluent to a river or stream, anybody must consider chemistry and toxicity of the effluent, quality and flow conditions of the ambient river water, required designated use for that river and quantity of fresh water in that receiving water (dilution factor). So as apparently, the problem of how to minimize the risks to the aquatic environment of an effluent is very complex and has too many dimensions. In this study all of these problems are trying to solve by developing an effect index for point sources discharges. After using this index the degree of an affect caused by any discharge can be determined by a number.

In order to determine necessitates of toxicity assessments of effluents, to find problems in effluent-dependent/dominated systems caused by using technology-based effluent limits and to develop an effect index for such these basins, a field survey is used in Ergene River and in its branches of Ergene Stream, Çorlu Stream and Sinandede Stream. In the basin there are effluent-dependent/dominated systems

which collect total about 1000 industries treated or not treated wastewater discharges. In the study, an ecotoxicological survey of complex mixture effluents collected from textile, leather and municipal influents and effluents, an unsanitary landfill leachate, and river waters and sediments of the Ergene River Basin is carried out. Chemical parameters for wastewater samples included pH, dissolved oxygen (DO), total dissolved solids (TDS) and temperature (T), biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total phosphate (T-P), total sulfide (T-S), ammonium nitrogen (NH4-N), total suspended solids (TSS) and heavy metals are determined, acute toxicity tests were applied by bacterial luminescence method with

Vibrio fischeri. After the results of the experiments, cause-effect relationship between

chemistry and toxicity, ambient quality and problems of effluent-dependent/dominated systems and degree of necessity of toxicological data for point sources pollution control are determined by a field survey in effluent-dependent/dominated systems.

In the second section of the present study, approaches used for controlling point sources pollution and the toxicity-based approaches are explained. In around the world from now on it is understood that chemical-based criteria and technology-based limits are not sufficiently stringent to meet water quality standards and to protect aquatic ecosystems from effects of complex effluents. In such cases the effluent limits restricted and designed to ensure that water quality standards are met. In conventional approach chemical and physical character of wastewaters are controlled. But it is understood that water quality is a complex situation. So in USA and EU countries an integrated approach is applied for controlling complex and toxic discharges. In USA this integrated approach includes three elements: a chemical-specific approach, a whole effluent toxicity (WET) approach, and biological criteria or bioassessment approach. Bioassays have been extensively used to document toxicity of discharges into these waters by using WET approach. In WET approach wastewater toxicity is controlled by using various organisms from different trophic conditions. In EU countries, like USA, chemical-based approach and toxicity-based approach are used together and the standards are developed by using these data. In EU countries toxicity tests are done by Direct Toxicity Assessment Approach (DTA) which is similar to WET approach. And also in Southern Africa and Netherlands toxicity and chemical character of wastewaters are controlled to determine effects of wastewater discharges. In Turkey, control of effluents is still based exclusively on chemical parameters. The standard values for a limited number of pollutants are used for the general risk assessment of pollution. One of the problems which mentioned in this study is the problems of the effluent-dependent/dominated systems. The definitions, the physicochemical properties, the water quality standards, pollution problems and management considerations of these systems are explained clearly. For management of these systems four methods are suggested: TMDL analysis, changing water quality criteria, ecological benefit comparison, and economic feasibility analysis. All these management suggestions are mentioned in this section.

According to results of the field survey, Ergene River and its branches are polluted severely regarding to organic pollutants, T-Cr, T-S, NH4-N, color, TDS. Dependent on this physicochemical character of samples toxicity to Vibrio fischeri organism is measured highly. The data suggest that complex mixtures of potentially toxic substances probably contributed to the observed toxicity. The results of the study showed that colored textile industries effluents are the most responsible from toxicity.

Even if the colored effluents are suitable for discharge standards, they are seen that they are toxic and in order to remove or minimize the toxic effects of colored textile wastewaters combined anoxic/aerobic treatment is the most suitable method. In addition to these results colored textile wastewaters are found the most important source of the toxicity in the river water and in the sediments. Sediments analyses results showed that there are poor relationship between sediment chemistry and toxicity. According to regression and correlation analysis there are strong relationship between EC10, COD, TDS and DO in ambient water samples. Multiple regression model is done by using COD, TDS and DO.

After the field survey in the watershed which have effluent-dependent/dominated systems and collect total about 1000 point sources effluents, an effect index is developed to determine risks to aquatic environments and to solve such these problems in such basins. The index is considered all the effects like chemistry and toxicity of effluents, quality and flow properties of receiving environment and dilution factor. This index is called “Discharge Effect Index (DEI)”. The index is given below: DEI= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ +

∑

∑

∑

∑

Ranking of DEI is done by using the best and worst scenarios about a situation. Ranking degrees and quantity of effects are given in Table 1. A conceptual model given in Figure 1 is developed to use DEI for management of pollutant sources.

Table 1: Ranking of Effects by Using DEI DEİ Effect

0-2 No effect, it can discharge

2-6 Moderate effect (Control all the effects) 6-12 High effect (Control all the effects) ≥12 Serious effect (Control all the effects)

This DEI is developed by different ways for different basins like using various organisms and chemical parameters or different designated uses etc. In this study, results of analyses and features of ambient waters are taken into consideration for developing site-specific DEİ. Site-specific DEI is developed as given below:

DEI= 1 + A A

_[

]

[

]

Figure 1: Conceptual Model for Management by Using DEI 0,00 4,00 8,00 12,00 16,00 20,00 24,00 28,00

TOSB DOSB EA SS TBE TYE N2 N4

Pollutant Sources

D

E

I D

eg

rees _{DEI Degree}

Figure 2: DEI Degrees of Pollutant Sources in the Watershed Calculate Discharge

Effect Index (DEİ)

DEİ<2 Yes No effect, efluent can be discharged. No

Assess chemical and toxicity-based effects.

Chemical-based effect Toxicity-based effect

>1 >1

Apply TIE procedures and assess sources of toxicty the apply TRE .

Change treatment system. Reduce chemical-effect risk. Risky Risky <1 No effect Calculate DEİ again.

1.GİRİŞ

1.1 Çalışmanın Amacı ve Kapsamı

Bu çalışmanın amaçları aşağıda sıralanmıştır:

- Noktasal kaynakların alıcı ortamlara etkilerinin kontrolü için kullanılan kimyasal-bazlı deşarj standartları yerine, bunların zehirlilik-bazlı deşarj standartlarıyla birlikte kullanılması ve teknoloji-bazlı standartların tek başına su kaynaklarını korumaya yetmediği durumlarda alıcı ortam kalitesi de dikkate alınarak deşarjların kontrolünün yapılması gerekliliğinin vurgulanması.

- Çok yoğun sanayileşmenin olduğu bir havza örneğinde noktasal kaynakların arıtma tesisi çıkışlarının deşarj standartlarına uygunluğuna rağmen alıcı ortamdaki zehirlilik etki değerleri arasındaki ilişkinin ve zehirlilik-bazlı deşarj korelasyonunun kurulması. Kirletici parametre konsantrasyonları ve zehirlilik verileri korelasyonları ile kollektif kirletici parametrelerin zehirlilik etkisi eşleniklerinin belirlenmesi ve böyle bir parametrenin havza sistemlerinin yönetiminde kullanılacak veri oluşturulması.

- Noktasal kaynak deşarjlarının alıcı ortamlara etkilerinin, karar vericilere bir sayısal olarak veya kavramsal yaklaşımlarla belirtilmesini sağlayacak ve tüm havzalarda kullanılabilecek bir model/indeks geliştirilmesi. Geliştirilen bu indeks ile herhangi bir havzadaki noktasal kirletici kaynağın alıcı ortamlara deşarjı öncesinde olası kimyasal ve zehirlilik etkilerinin birlikte değerlendirilmesi ve deşarjına bu şekilde karar verilmesi amaçlanmıştır.

Çalışma kapsamında öncelikle deşarjların kontrolü ve zehirlilik değerlendirmesinin gerekliliği üzerine literatür araştırması yapılmıştır. Noktasal kaynak deşarjlarının kontrolü ve zehirlilik etkisinin belirlenmesi ile ilgili ABD ve Avrupa’daki uygulamalar incelenmiştir. Zehirlilik kontrolü için tatlı ve tuzlu suda yaygın şekilde kullanılan organizmalar ve test standartları araştırılmış, zehirlilik-bazlı kısıtların dünyada nasıl kullanıldığı anlaşılmaya çalışılmıştır. Ayrıca çalışmanın yapıldığı havzadaki su kaynaklarının deşarj-bağımlı/ağırlıklı sistemler olarak kabul edilmesi

gerekliliği anlaşıldığından, bu sistemlerin tanımları, özellikleri, su kaliteleri ve yönetimleri konusuna da değinilmiştir.

Çalışmada belirtilen hedeflere ulaşabilmek için zehirlilik-bazlı kontroller, çok yoğun sanayileşmenin olduğu bir havza örneğinde, havzadaki noktasal deşarjları temsil edebilecek kaynaklarda, alıcı ortamlarda ve sedimentlerde gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma sonucu elde edilen veriler kullanılarak, zehirlilik ile kirletici parametre konsantrasyonları arasındaki ilişkiler belirlenmiş ve zehirlilik ile ilişkinin en kuvvetli olduğu kirletici parametreler arasında çoklu regresyon modeli kurulmuştur. Söz konusu havzaya özgü olan bu veriler kullanılarak, havzadaki alıcı ortamların kalite problemleri ve buna neden olan kirletici parametreler ortaya konmuştur.

Deneysel çalışma sonrasında noktasal kaynakların kontrolünün çok boyutlu bir problem olduğu tespit edilmiş olup, bu tespitlere dayanılarak bir deşarjın kimyasal etkileri, zehirlilik etkileri, alıcı ortamdaki seyrelme miktarları ve alıcı ortam kalitesinin birlikte dikkate alındığı bir etki indeksi geliştirilmiştir. Deşarj Etki İndeksi (DEİ) adı verilen bu indeks ile herhangi bir havzadaki alıcı ortama deşarj edecek bir noktasal kaynağın etki derecesinin bir sayıyla belirlenmesi hedeflenmiştir. DEİ her havza için havzaya-özgü parametreler dikkate alınarak oluşturulabilmektedir. Bu çalışma kapsamında havzadaki problemler temel alınarak ve deneysel sonuçlar kullanılarak söz konusu havzaya-özgü bir indeks geliştirilmiş ve çalışmada incelenen noktasal kaynakların etkileri bu indeks kullanılarak sınıflandırılmıştır.

1.2 Çalışmanın Anlamı ve Önemi

Bu çalışmada noktasal kaynakların kontrolünde, sadece kimyasal-bazlı standartların kullanılmasının kirliliği önlemek için yeterli olup olmadığının, kimyasal-bazlı standartlarla birlikte zehirlilik-bazlı değerlendirme yapılmasının ve noktasal deşarjların kontrolünün birçok faktöre kullanılarak belirlenmesinin gerekliliği, bir havza örneğinde yapılan deneysel bir çalışma ile araştırılmıştır. Çalışmanın yapıldığı bölgedeki su kaynaklarının deşarj-bağımlı/ağırlıklı olması ve bölgenin çok hızlı sanayileşmesi sonucu su kaynakları hiçbir yararlı kullanıma uymamaktadır. Bu problem su kaynaklarının gittikçe daha değerli olduğu birçok havzada karşımıza çıkmaktadır. Bundan dolayı bu çalışmada, deşarjların etkisinin bütünleşik bir

yaklaşımla oluşturulan bir indeksle belirlenmesi ve bu indeks kullanılarak belirlenen bir sayının deşarjlara karar verilirken kullanılması fikri ortaya çıkmıştır.

Ekosistemlerin karmaşık yapısı dikkate alındığında bir deşarjın alıcı ortamlara etkisinin belirlenmesi oldukça zor bir problem olabilmektedir. Bu çalışmada, noktasal deşarjların etkilerinin belirlenmesi için basit bir formülasyon yaklaşımı kullanılarak, kimyasal-bazlı ve zehirlilik-bazlı değerlendirmelerin birlikte kullanıldığı ve alıcı ortam ekosistemlerinin özellikleri ve seyrelme faktörlerinin bir arada değerlendirildiği bir deşarj etki indeksi geliştirilmiştir. Böylece deşarjların etkileri tek bir faktöre bağlı değil, birçok faktörün birlikte kullanıldığı bir indeks kullanılarak belirlenebilecektir. Geliştirilen bu indeksin, birçok havzaya uygulanabilmesi ve karar vericiye etkinin derecesini bir sayı ile verebilmesi dolayısıyla noktasal deşarjların kontrolünde kullanılabilecek önemli bir veri sağlayacağı düşünülmektedir.

2. NOKTASAL DEŞARJLARIN KONTROLÜ VE ZEHİRLİLİK-BAZLI DEĞERLENDİRME YAKLAŞIMLARI

Son yıllarda sanayileşmenin hızlı artışı sonrasında, tatlı su kaynakları çok çeşitli zehirli kirletici madde ve bunların kombinasyonlarını içeren atıksu deşarjlarıyla kirletilmişlerdir. Worldwatch Enstitüsü’nün verilerine göre dünyada günde 70.000 sentetik kimyasal madde kullanılmakta ve bunların %79’unun zehirliliği hakkında bilgi bulunmamaktadır (Mitchell, ve diğ., 2002). Zehirlilik etkisi bilinmeyen bu kirletici maddeler, yağışlarla, atmosferik taşınmayla veya noktasal kaynak deşarjları ile su kaynaklarına ulaşmaktadır.

Alıcı ortamlara deşarj yapan noktasal kaynaklara yapılan kısıtlamalar bu kaynaklardaki çeşitli organik maddeleri, ağır metalleri veya çeşitli fiziksel parametreleri içermektedir. Bu parametrelerin karışımları durumunda alıcı ortamlara yapacakları zehirlilik etkisinin bilinmemesi ve bu parametrelerin sinerjistik, antagonistik veya toplam etkilerinin belirlenmemesi bu kaynaklarda çok çeşitli kalite problemlerine neden olmaktadır. Buna göre noktasal kaynaklardan deşarj edilen atıksuların zehirlilik etkisinin değerlendirilmesi, kimyasal-bazlı kontrollerin yanında yapılması gereken önemli bir parametre olarak karşımıza çıkmaktadır.

Son yıllarda birçok ülkede, noktasal kaynaklardan deşarj edilen atıksuların alıcı ortamlara etkisinin kontrolü ve yönetimi için kullanılan teknoloji-bazlı standartların alıcı ortam kalitesini koruyamadığı, bundan dolayı alıcı ortam/su kalitesi-bazlı standartlara geçilmesinin gerekliliği ve su kalitesi-bazlı standartlar belirlenirken sadece kimyasal madde-bazlı kısıtlamaların su kaynaklarını korumak için yeterli olmadığı fark edilmiştir. Buna göre kimyasal-bazlı kısıtlamalar yapmanın yanında alıcı ortamlara toplam ekolojik etkinin/risklerin belirlenmesi ve kısıtlamaların buna göre yapılması gündeme gelmiştir. Bu bağlamda bu bölümde, atıksu deşarjlarının kontrolü ve zehirlilik parametresinin kullanımı ile ilgili literatürde uygulanan yaklaşımların bir kısmı, Türkiye’de uygulanan yaklaşımlar ve alıcı ortamların deşarj-bağımlı veya deşarj-ağırlıklı olduğu hallerde uygulamanın ne şekilde olacağı aşağıda çeşitli örneklerle açıklanmaktadır.

2.1 Dünyada Uygulanan Yaklaşımlar

2.1.1 Amerika Birleşik Devletleri (ABD)’nde uygulanan yaklaşım

2.1.1.1 Noktasal deşarjların kontrolü

1972’de Federal Su Kirliliği Kontrol Aktivitesi (CWA-Clean Water Act) ABD’de su kaynaklarına deşarj eden noktasal kaynakların kontrolü ve Ulusal Kirletici Deşarjlarını Önleme Sistemi (NPDES-National Pollutant Discharge Elimination System) limitleri programı için, yasalarla belirlenmiş bir temel oluşturmuştur. CWA’nın 402. bölümü spesifik olarak Çevre Koruma Ajansı’nın (EPA-Environmental Protection Agency) NPDES programı için limit programı oluşturmasını gerektirmektedir. Deşarj standartları, su kaynaklarının korunması için deşarjların kontrolünü sağlayan NPDES izinlerinin en önemli bileşenidir. Deşarj standartları belirlenirken teknoloji-bazlı ve su kalitesi-bazlı standartlar kullanılmaktadır. Su kalitesi-bazlı limitler deşarjların su kaynağına etkilerini dikkate almaktadır. Teknoloji-bazlı limitlerin su kaynağını korumaya yeterli olmadığı durumlarda daha sıkı olan su kalitesi-bazlı standartların geliştirilmesi gereklidir (http://cfpub.epa.gov/npdes/home.cfm).

CWA su kaynaklarının korunması için gerekli teknoloji-bazlı veya su kalitesi-bazlı limitlerin oluşturulması için gerekli yetkiyi EPA’ya vermiştir. CWA deşarj eden tüm kaynaklara öncelikle NPDES limitlerine uymalarını aksi takdirde deşarjın yasal olmayacağını söylemektedir. CWA tarafından yetkilendirilen NPDES programı ABD’nin su kaynaklarına deşarj eden noktasal kaynakların kontrolünü sağlar (http://cfpub.epa.gov/npdes/home.cfm; USEPA, 1987). CWA su ekosistemlerinin korunmasını sağlamak için entegre bir yöntem belirlemiştir. Buna göre su kalitesi kriterlerinin oluşturulması ve toksik deşarjların kontrolü zorunlu tutulmuştur. CWA’ya göre tatlı su ekosistemlerinin toksik deşarjlardan korunması amacıyla zehirlilik testleri/biyodeneyler/biyotestler ve su kalitesi kriterleri beraber kullanılmalıdır (Dwyer ve diğ., 2005)

CWA’nın Bölüm 303(d) kısmı teknoloji-bazlı standartların yeterli olmadığı durumlarda kirlenmiş nehirlerin listelenmesini zorunlu tutmaktadır. Listeleme eyaletler tarafından yapılmakta ve EPA tarafından kontrol edilmektedir. Bu tip sular için bir havzaya gelebilecek Toplam Maksimum Günlük Yük (TMDL-Total Maximum Daily Load) geliştirilmesi ve öncelikli sular olarak kabul edilmeleri

zorunlu tutulmaktadır. TMDL, bir su kaynağına noktasal ve yayılı kaynaklardan gelebilecek maksimum yükleri tanımlamaktadır. Bu yükler, su kalitesinin bozulmadığı ve su kaynağının korunmasını sağlayacak yükler olarak hesaplanmalıdır. TMDL’nin olmadığı durumlarda izin yetkileri (otoriteleri) su kalitesi-bazlı deşarj limitlerinin ve gerekli olduğu durumlarda atıksu yüklerinin oluşturulmasını sağlamak zorundadırlar. (Keller ve Cavallaro, 2007; http://www.epa.gov/npdes/pubs/101pape.pdf). TMDL’den fazla herhangi bir yük miktarı alıcı ortamın kalitesini bozacaktır. TMDL’ler kimyasal bazlı yükler olarak, zehirlilik yükleri olarak veya farklı şekillerde hesaplanabilir. Deşarj izinleri bu TMDL’ler dikkate alınarak verilmelidir (USEPA, 1991).

Herhangi bir su kaynağı için TMDL hesabı, su kalitesi standartları, seyrelmeler, noktasal kirletici kaynaklar, yayılı kirletici kaynaklar, geçmişteki kalite, su kaynağında olabilecek kimyasal reaksiyonlar ve deşarjın zehirliliği dikkate alınarak hesaplanabilmektedir (USEPA, 1991).

TMDL’ler, bir noktasal kaynağa düşen deşarj payı (WLA), yayılı kaynağın deşarj edebileceği pay (LA) ve güvenilirlik aralığı kullanılarak hesaplanırlar. WLA’lar noktasal kaynaklardan gelebilecek yükleri, LA’lar yayılı kaynaklardan gelebilecek yükleri belirtmektedir. TMDL’de hesap debisi, noktasal kaynaklardan gelen yükler için (WLA’lar) nehrin minimum debisi (7Q10) dikkate alınarak belirlenir. LA’lar ise genellikle yağışlar yüksek olduğu zamanlarda yüksek konsantrasyonlarda olacaktır. Kurak debilerde LA’lardan gelebilecek yükler ihmal edilebilmektedir. TMDL’ler noktasal ve yayılı kaynaklardan gelebilecek izin verilebilir yükleri, membadan gelebilecek yükleri ve sedimentlerden gelebilecek yükleri içermektedir. TMDL’ler hesaplanırken kurak zamanlar veya sel durumları gibi kritik en kötü durum dikkate alınmaktadır. Bu koşullar dikkate alınarak özümleme kapasitesi hesaplanır ve su kaynağının korunması bu şekilde sağlanmış olur. Bu iki koşulda hesaplanan özümleme kapasitelerinden düşük olanı kabul edilerek su kaynağının korunması hedeflenir (USEPA, 1991).

Noktasal kaynakların kontrolü ve bu kaynaklara izin verilen kirlenme payını gösteren WLA’ların hesabında çok çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden en çok kullanılanı, giderim yüzdesi eşitliği, deşarj konsantrasyonlarının eşitliği ve hibrit metottur. Giderim yüzdesi eşitliği yöntemi giderimin eşitlenmesi ile veya giderim yüzdelerindeki artışın eşitlenmesi ile olmak üzere iki şekilde uygulanır: Deşarj

konsantrasyonları eşitliği, deşarj konsantrasyonlarının eşitlenmesi ile veya konsantrasyonların azalmasındaki artışın eşitlenmesi yöntemleri ile uygulanır: Bu yöntem eğer giriş atıksu karakterleri benzer ise giderim yüzdelerinin eşitlenmesi ile aynıdır. Fakat bir atıksuyun karakteri diğerine göre daha çok kirletici miktarlarını içeriyorsa biri diğerinden daha çok performans göstermek zorunda kalacaktır. Bir diğer kullanılan yöntem de, hibrit metottur. Bu metotta her kirletici kaynak için atık azatlım kriteri eşit değildir. Bir kaynağa hiç değişiklik gerekliliği verilmezken, diğerinin kirletici yükünün azaltılması gerekliliği doğabilmektedir. Sıklıkla, kullanılan yöntem giderim yüzdesinin kirletici yükü ile orantılı olarak değiştirilmesidir. Buna göre yüksek kirletici yüküne sahip olanlar daha fazla giderim yapmakla yükümlü tutulurlar (USEPA, 1991).

Özetle, ABD’de teknoloji-bazlı standartların yeterli olmadığı su kaynakları kirlenmiş olarak listelenmek ve bu listelenen kaynakların kalitesinin düzeltilmesi için su kalitesi-bazlı deşarj limitleri ve TMDL’ler geliştirilmek zorundadır.

2.1.1.2 Su kalitesi-bazlı deşarj standartlarının gerekliliği ve geliştirilmesi

ABD’de her eyalet kendi çevre problemlerine göre bölgeye-özgü standartlar geliştirmektedir. Federal ajanslar tarafından uygulanan kanunların yanında eyaletler kendi kurallarını koyarlar. Bu kurallar federal ajanslarınki ile uyumlu olmalı, gerektiğinde daha sıkı standartlar konulmalıdır. ABD kongrelerinde bir kanun kabul edildiğinde, federal ajanslar bu kanunlara uygun kural ve yönetmelikleri çıkarmakla yükümlüdürler (Keller ve Cavallaro, 2007).

Deşarj standartlarını geliştiren kurumlar alıcı ortamlara deşarj eden kaynakların etkilerini dikkate almak zorundadırlar. Bir su kaynağının su kalitesi hedefleri eyaletler tarafından belirlenmektedir. Deşarj kısıtlarını geliştiren kurumlar teknoloji-bazlı standartların su kaynaklarını korumaya yeterli olmadığını belirlemişlerdir. Bu durumlarda CWA ve EPA hükümleri daha sıkı su kalitesi-bazlı standartlar oluşturulmasını zorunlu tutmaktadır. Su kalitesi-bazlı deşarj limitleri deşarjların ve alıcı ortama etkilerinin bölgeye-özgü karakterizasyonunun yapılmasını gerektirir. Su kalitesi-bazlı deşarj limitleri eyaletlerin su kalitesi standartlarının sağlaması ve su kaynaklarının korunması için geliştirilir. CWA Bölüm 303(c) tüm eyaletlerin su kaynakları için su kalitesi standartları oluşturmalarını istemektedir. Standartlar geliştirildikten sonra EPA bunları inceler ve kabul veya ret eder. Eyaletler

oluşturdukları su kalitesi standartlarını üç yılda bir gözden geçirmeli ve gerektiğinde düzeltmelidirler. Su kalitesi standartları yararlı kullanım amaçlarını, su kalitesi kriterlerini ve kirliliği önleme politikasını içermektedir (USEPA, 1987; USEPA, 1991).

Su kalitesi standartlarının oluşturulmasında EPA entegre bir yaklaşımı önermektedir. Bu yaklaşım üç bileşenden oluşmaktadır: Kimyasal-bazlı yaklaşım, zehirlilik-bazlı yaklaşım ve biyolojik kriter yaklaşımı (USEPA, 1991):

Kimyasal-bazlı yaklaşım: Bu yaklaşımda kimyasal-bazlı kriterler kullanılır. Bu kriterler deşarjda hangi kimyasalın kontrol edilmesi gerektiği ve hangi maddeler için standartlar oluşturulması gerektiği hakkında bilgi verir. NPDES’teki kimyasal-bazlı su kalitesi standartları deşarjların ve etkilerinin bölgeye-özgü karakterizasyonunun yapılmasını gerektirir. Bu yaklaşım herhangi bir etkiyi önleme ve yararlı kullanım amacına ulaşma için kontrol edilmesi gerekli maddeleri belirlememizi sağlar.

Zehirlilik-bazlı yaklaşım: Bu yaklaşım su kaynaklarının toksik atıksu karışımlarından korunması için kullanılır. Toplam Deşarj Zehirliliği Testi (WET-Whole Effluent Toxicity), bir deşarjın bir test organizmasına etkisini belirlememize yardımcı olur. WET yaklaşımı, toksik deşarjlarda tek tek toksik maddelerin belirlenemediği ve sinerjistik etkilerin söz konusu olabileceği durumlarda kullanılabilmektedir.

Biyolojik kriter yaklaşımı: Bu yaklaşım bir sucul topluluğun bütünlüğünün belirlenmesini sağlar. Biyolojik kriterler yararlı kullanımı veya referans durumu gösteren sayısal değerler veya sözel ifadeler olabilmektedir. Biyolojik kriterler geliştirildikten sonra bir su kaynağının biyolojik durumu araştırılır. Daha sonra yararlı kullanım için gerekli biyokriterlerin sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilir. Su kalitesinin korunması için EPA bu üç yaklaşımın birlikte kullanılmasını önermektedir. Üç yaklaşımın kısıtları ve avantajlı yanları Çizelge 2.1’de verilmektedir. (USEPA, 1991).

2.1.1.3 Zehirlilik-bazlı değerlendirme yaklaşımı: WET

WET testleri laboratuarda çeşitli organizmaların bu deşarjlara maruz kalma sonrasındaki tepkilerini ölçmektedir. Bu yaklaşım, alıcı ortamlara dökülen kompleks atıksuların zehirlilik kontrolünü ve bir atıksuyun deşarjının bir su kaynağına

yapabileceği potansiyel etkilerinin spesifik kirleticilere ihtiyaç duymadan yapılmasını sağlar.

Çizelge 2.1 : Su kalitesinin korunması için kullanılan yaklaşımların

..karşılaştırılması(USEPA, 1991).

Kontrol Yöntemi Avantajları Kısıtları

Kimyasal-bazlı yaklaşım - İnsan sağlığının korunması - Toksikolojiyi tamamlama - Etkilerin önlenmesi - Birkaç kirleticinin olduğu

durumda düşük maliyetle analiz imkanı - Arıtılabilirliğin kontrolü - Kirleticilerin akıbetinin anlaşılması - Tüm zehirliliklerin kontrol edilememesi - Biyolojik gerekliliğin ölçülememesi - Karışımların etkisinin hesaba katılamaması - Analizin tamamının yapılması durumunda maliyetlidir. - Biyolojik etkinin kontrolü zordur.

Zehirlilik-bazlı yaklaşım - Toplam zehirlilik analizi - Bilinmeyen toksiklerin belirlenmesi - Etkilerin önlenmesi - Zehirliliğin anlaşılması - Biyolojik gerekliliğin ölçümü

- İnsan sağlığına etkinin belirlenememesi

- Birkaç türe etki

belirlenebildiğinden tüm türler korunamıyor. - Alıcı ortamdaki tepkiler

farklı olabiliyor - Zehirliliğe neden olan

maddelerin belirlenememesi - Dirençliliğin

belirlenememesi Biyolojik kriter yaklaşımı - Alıcı ortama etkilerin

belirlenmesi - Geçmişteki durumun analizi - Standartların üstündeki kalitenin değerlendirilmesi - Tüm kirletici kaynakların etkisinin anlaşılması

- Kritik debi etkisinin belirlenememesi

- Etkilerin ve nedenlerinin belirlenmesinin zorluğu - İnsan sağlığının

korunamaması

- Etki var olduktan sonra kontrol edilebiliyor.

WET terim olarak, herhangi bir deşarj sonrasında sudaki canlılarda oluşabilecek ters etkiyi veya zehirliliği tanımlamak amacıyla kullanılmaktadır. Bu zehirlilik belirlenirken, bazı temsil edici canlılar, deşarjlarda alınan numunelere maruz bırakılmaktadırlar. Bu tip bir test, hem deşarjların hem de alıcı ortamların zehirlilik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla kullanılabilmektedir. WET testi karmaşık yapıdaki deşarjların toplam etkisini görmemizi sağlar ve tek tek kirleticilerin toksik etkisinin belirlenmesinden daha mantıklı sonuçlar verir. Bu test, balık, alg, bakteri, omurgasızlar gibi çeşitli su canlılarının seyreltilmiş veya seyreltilmemiş deşarj sularına ve alıcı ortam numunelerine çeşitli koşullarda maruz bırakılması sonucu oluşabilecek etkilerin (ölüm, hayatta kalma, üreme vb.) ölçümüne dayanmaktadır. Test sonucu oluşacak bilgi, alıcı su ortamlarına deşarj edilen sulardan gelecek

kirleticilerin zehirlilik etkilerinin önlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Standartlaştırılmış WET testleri ile bir deşarjın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri belirlenmeden toksik özellikleri hakkında fikir yürütülebilmektedir. Bu testlerde numunenin organizmaya zehirlilik etkisinin olup olmadığının belirlenmesi sırasında seyreltilmemiş numune kullanılır. Toksik etkinin durumunun ve miktarının belirlenmesi amacıyla ise seyreltilmiş numuneler kullanılır WET testinde deşarj içerisindeki tüm maddelerin ortak etkisi ölçülebilmektedir. Bazı hallerde, bir madde deşarjda tek başına bulunduğunda toksik özellikte değilken deşarj içerisinde diğer maddelerle birlikteyken toksik olabilmektedir. Son yıllarda WET testleri noktasal kaynaklardan gelebilecek toksik etkilerin yanında yayılı kaynaklardan gelebilecek toplam etkileri belirlemek için de kullanılmaktadır. (SETAC, 2004).

WET, EPA’nın, alıcı su ortamlarındaki zehirliliği belirlemek için uyguladığı en önemli yöntemlerden biridir. ABD’de noktasal kaynaklar alıcı ortamlara deşarj ediyorlarsa bu deşarjlar belli izinler çerçevesinde yapılmaktadır. Bu izinlerin içerisinde fiziksel-kimyasal parametrelerin ölçümü yanında, WET testlerinin de yapılması zorunlu tutulmuştur (USEPA, 1991).

WET testlerinde akut ve kronik testler olmak üzere iki tip test vardır. Akut testler kısa zamanlı etkiyi ölçmeye yarar ve sonuç ölüm oranı (LC50: Organizmaların %50’sini öldüren doz) şeklinde verilir. Kronik testler ise uzun zaman sonrasındaki (örn: 7 gün) etkiyi ölçmek amacıyla kullanılır. Bu testlerde sonuç NOEC, LOEC ve IC şeklinde verilir. NOEC hiçbir etkinin görülmediği en düşük konsantrasyon, LOEC görülebilen ters etkinin olduğu en düşük konsantrasyon, IC ise test organizmasının biyolojik faaliyetlerindeki azalma (inhibisyon) ile ölçülür. Kriter geliştirmek ve modelleme yapmak amacıyla EPA Zehirlilik Birimlerini (TU: Toxicicty Unit) kullanmayı önermektedir. Zehirlilik % ile verilirken TU birimlerle verilmektedir ve TU’nun artışı zehirliliğin artışını göstermektedir (SETAC, 2004).

Bu testlerde kullanılan organizmalar alıcı ortamın tatlı su ve tuzlu su ortamı olmasına göre değişmektedir. Ayrıca organizmanın hassasiyeti de seçimde rol oynar. WET testinde kullanılan tuzlu su ve tatlı su organizmaları Çizelge 2.2 ve Çizelge 2.3’te verilmektedir (http://www.coastalbio.com/linkpages/WholeEffluentTox.php).

WET testleri sonrası toplanan veriler, deşarjların toksik etkilerini belirlemeye yardımcı olur. Veriler deşarjın hangi seyreltmenin üstünde toksik etkilere sahip

olduğunu belirtir. Genellikle, sürekli toksik karakter gösteren numuneler Zehirlilik Tanımlama Prosedürü (TIE-Toxicity Identification Evaluation) uygulanarak zehirliliğe neden olan faktörleri belirlemek zorundadırlar. Daha sonra Zehirlilik Azaltma Prosedürü (TRE-Toxicity Reduction Evaluation) ile zehirliliğin azaltılması için çalışmak zorundadırlar (SETAC, 2004).

Çizelge 2.2 : WET testinde kullanılan tuzlu su türleri

(http://www.coastalbio.com/linkpages/WholeEffluentTox.php).

Tuzlu Su Türleri Süre/Etki Metot

24, 48 veya 96 saat

Yaşam EPA 2007.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book" EPA Drilling Fluid App. 2 EPA NCP (40 CFR 300 7 gün/Yaşam, çoğalma, üreme EPA 1007.0 (40 CFR 136) Mysidopsis bahia

(bay mysid)

28 gün/ Yaşam, çoğalma, üreme ASTM E 1191-03a 24, 48 veya 96 saat

Yaşam

EPA 2004.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96

ASTM E 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book" 7 gün/Yaşam, çoğalma EPA 1004.0 (40 CFR 136) 9 gün/Yaşam, teratojenlik EPA 1005.0 (40 CFR 136) Cyprinodon variegatus

(sheepshead minnow)

28 gün/Yaşam, çoğalma ASTM E 1241-98 24, 48 veya 96 saat

Yaşam

EPA 2006.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96

ASTM 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book" EPA NCP (40 CFR 136) 7 gün/Yaşam, çoğalma EPA 1006.0 (40 CFR 136) Menidia beryllina

(inland silverside)

28 gün/Yaşam, çoğalma ASTM E 1241-98 Palaemonetes pugio

(grass shrimp) 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA WET (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book" Acartia tonsa (copepod) 24, 48 veya 96 saat Yaşam ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97 EPA/ACE "Green Book" Thalassiosira pseudonana (diatom) 96 saat/çoğalma ASTM E 1218-04 Skeletonema costatum (diatom) 96 saat/çoğalma ASTM E 1218-04 Crassostrea virginica

(American oyster) 24 veya 48 saat Yaşam, gelişme EPA WET (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97 ASTM E 724-98

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book" Mytilus edulis (blue mussel) 24 veya 48 saat Yaşam, gelişme ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97 ASTM E 724-98

EPA/ACE Inland Test. Man. EPA/ACE "Green Book"

Çizelge 2.3 : WET testinde kullanılan tatlı su türleri

(http://www.coastalbio.com/linkpages/WholeEffluentTox.php).

Tuzlu Su Türleri Süre/Etki Metot

24, 48 veya 96 saat Yaşam

EPA 2002.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96

ASTM E 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man.

Ceriodaphnia dubia (water flea) 6-8 gün Yaşam, üreme EPA 1002.0 (40 CFR 136) ASTM E 1295-01 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA 2000.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. 7 gün/Yaşam, çoğalma EPA 1000.0 (40 CFR 136) 7 gün/Yaşam, teratojenlik EPA 1001.0 (40 CFR 136)

Pimephales promelas

(fathead minnow)

32 gün/Yaşam, çoğalma ASTM E 1241-98

Daphnia pulex (water flea) 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA 2021.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man. 24, 48 veya 96 saat

Yaşam

EPA 2021.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96

ASTM 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man.

Daphnia manga

(water flea)

21 gün/Yaşam, üreme ASTM E 1193-97

Oncorhynchus mykiss

(rainbow trout) 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA 2019.0 (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM 1192-97

EPA/ACE Inland Test. Man.

Hyalella azteca (amphipod) 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA WET (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97 Chironomus tentans (midge) 24, 48 veya 96 saat Yaşam EPA WET (40 CFR 136) ASTM E 729-96 ASTM E 1192-97 Selenastrum capricornutum (green algae) 96 saat Çoğalma EPA 1003.0 (40 CFR 136) ASTM E 1218-04 ASTM D 3978-04

Vibrio fischeri 5-15 dk/Yaşam Microtox® Testing

2.1.2 Avrupa birliği (AB)ülkelerinde uygulanan yaklaşımlar

2.1.2.1 Noktasal deşarjların kontrolü

Bundan yarım yüzyıl önce hızlı sanayileşme ve kentleşme sonrası su kaynaklarına duyulan ihtiyaç endüstriyel deşarjların etkisinin biyotestlerle kontrol edilmesini gerektirmeye başlamıştır. Buna bağlı olarak birçok Avrupa ülkesinde akut ve kronik zehirlilik testleri, mutojenlik, biyoakümülasyon, biyodegredasyon gibi testlerin yanında toplam değerlendirme prosesinin (WEA-Whole Effluent Assessment) bir bileşeni olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemin avantajları Avrupa Oslo ve