Arıtılmış atıksuların sulamada kullanılması büyük bir potansiyele sahiptir. Burada, gıda ürünlerinin direkt olarak yenmesine ve yağmurlama sulamasında havadan gelebilecek aeresollara dikkat edilmelidir. Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksulardaki en büyük risk, mikroorganizmalar tarafından bulaştırılabilecek hastalıklardır. Bu mikroorganizmalar, bakteriler, virüsler, helmintler ve protozoa olabilir. Helmintler (otlak hayvanları için mera sulamada dikkat edilmelidir) ve protozoalar genellikle, bağırsak parazitleri olarak adlandırılır. Arıtılmış atıksuyun mikrobiyolojik kalitesi, suyun kullanılabilirliği hakkında bilgi verir. Bu riskler, arıtma tesisinin ve arıtılmış atıksuyun uygulandığı yerin birlikte kontrol edilmesi ile azaltılabilir.

Yağmurlama sulama, teknik olarak yağışa en benzeyen bir sulama yöntemidir. Su, genellikle bir boru sistemi vasıtasıyla ve pompalama yoluyla dağıtılır. Daha sonra ise havaya püskürtülür ve tüm toprak yüzeyine püskürtme başlıkları eklenerek sulama yapılır. Bu esnada havadan aeresol gelme riski vardır.

Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksularda aranan özellikler, Tablo 1’de verilmiştir. Arıtılmış suyun sulamada kullanılması için iki değişik sınıf oluşturulmuş olup, bu kriterler minimum gereksinimleri sağlamakta ve bazı özel uygulamalarda ilave kriterler de uygulanabilmektedir. Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünlerinin ve park, bahçe gibi kentsel alanların sulanmasında, hem yenen ürün ile hem de park, bahçe gibi alanlarda insanların bitkileri ile su teması olabileceği için iyi kalitede sulama suyu gerekmektedir. Sulama suyunun mikrobiyolojik kalitesi çok iyi kontrol edilmelidir. Bunun yanında, ticari olarak işlenen gıda ürünleri (Meyve bahçeleri ve üzüm bağları), çim üretim ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler ve otlak hayvanları için mera ve saman yetiştiriciliğinde, sulama suyu daha düşük kalitede olabilmektedir.

Tablo 2’de sulama suyu için kimyasal kalite kriterleri verilmiştir. Evsel nitelikli atıksular hariç sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların da bu kimyasal kriterleri sağlaması gerekmektedir. Atıksuların araziye verilmeye veya sulamaya uygun olup olmadığını belirlemek için incelenmesi gereken en önemli parametreler şunlardır:

• Su içindeki çözünmüş maddelerin toplam konsantrasyonu ve elektriksel iletkenlik
• Sodyum iyonu konsantrasyonu ve sodyum iyonu konsantrasyonunun diğer katyon­lara oranı
• Bor, ağır metal ve toksik olabilecek diğer maddelerin konsantrasyonu
• Bazı şartlarda Ca⁺² ve Mg⁺² iyonlarının toplam konsantrasyonu
• Toplam katı madde, organik madde yükü ve yağ gres gibi yüzen maddelerin miktarı
• Patojen organizmaların miktarı

Atıksudaki çözünmüş tuzlar, bor, ağır metal ve benzeri toksik maddeler yörenin iklim şartlarına, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine bağlı olarak ortamda birikebilmekte, bitkiler tarafından alınabilmekte veya suda kalabilmektedir. Bu nedenle, arıtılmış atıksuların arazide kullanılması ve bertarafı söz konusu ise suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreler açısından öngörülen sınır değerlere uygunluğunun yanı sıra, bölgenin toprak özellikleri iklim, bitki türü ve sulama metodu gibi etkenler de dikkate alınmalıdır. Aşağıda sırasıyla geri kazanılmış atıksudaki kalite parametreleri daha detaylı olarak açıklanmıştır.

 

Tablo 1. Sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların sınıflandırılması

Geri kazanım türü	Arıtma tipi	Geri kazanılmış suyun kalitesia	İzleme periyodu	Uygulama mesafesib
Sınıf A
a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleril b-Kentsel alanların sulanması
a)Yüzeysel ve yağmurlama sulama ile sulanan ve ham olarak direkt olarak yenilebilen her tür gıda ürünü b)Her türlü yeşil alan sulaması (Parklar, golf sahaları vb.)	-İkincil arıtmac -Filtrasyond -Dezenfeksiyone	-pH=6-9 -BOİ5 < 20 mg/L -Bulanıklık < 2 NTUf -Fekal koliform: 0/100 mLg,h -Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir. -Bakiye klor > 1 mg/Li	-pH: Haftalık -BOİ5: Haftalık -Bulanıklık: Sürekli -Koliform: Günlük -Bakiye klor: Sürekli	İçme suyu temin edilen kuyulara en az 50 m mesafede
Açıklamalar: -Tarımsal sulamada tavsiye edilen ağır metal analizlerine dikkat edilmelidir. -Standarları sağlamak üzere filtrasyon öncesinde koagülant ilavesi yapılabilir. -Geri kullanılacak arıtılmış atıksu renksiz ve kokusuz olmalıdır. -Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir. -Arıtılmış atıksu dağıtım sisteminde (en son uygulama noktasında) bakiye klor değeri 0.5 mg/L’nin üzerinde olmalıdır. -Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir. -Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir.
Sınıf B
a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenen gıda ürünlerim b-Girişi kısıtlı sulama alanları c- Tarımsal sulama: Gıda ürünü olmayan bitkiler
a)Meyve bahçeleri ve üzüm bağları gibi ürünlerin salma sulama ile sulanması b)Çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler c)Otlak hayvanları için mera sulaması	-İkincil arıtmac -Dezenfeksiyone	-pH=6-9 -BOİ5 < 30 mg/L -AKM < 30 mg/L -Fekal koliform < 200 ad/100 mLg,j,k -Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir. -Bakiye klor > 1 mg/Li	-pH: Haftalık -BOİ5: Haftalık -AKM: Günlük -Koliform: Günlük -Bakiye klor:Sürekli	-İçme suyu temin edilen kuyulara en az 90 m mesafede. -Yağmurlama sulama yapılıyor ise halkın bulunduğu ortama en az 30 m mesafede
Açıklamalar: -Tarımsal sulama için tavsiye edilen limitlerde gözönünde bulundurulmalıdır. -Püstkürtmeli sulama yapılıyor ise AKM < 30 mg/L olmalıdır. -Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir. -Süt hayvanlarının meralara girişi sulama yapıldıktan 15 gün sonra olmalıdır. Bu süre kısa olması gerektiği durumlarda, fekal koliform değeri en fazla 14 ad/100 mL olabilir.

^aAksi belirtilmedikçe, arıtılmış atıksu kalitesini belirtmektedir.

^bSu kaynalarını ve dolayısıyla insanları arıtılmış atıksuyun etkisinden korumak için konuluş bir sınırlamadır.

^cİkincil arıtma, aktif çamur sistemleri, biyodisk, damlatmalı filtreler, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünleri vb içerebilir.

^dKum filtreleri veya mikrofiltrasyon ile ultrafiltrasyon gibi membran filtreler olabilir.

^eDezenfektant olarak klor kullanılması, diğer dezenfeksiyon yöntemlerinin de kullanımını kısıtlamaz.

^fTavsiye edilen bulanıklık değeri dezenfeksiyon öncesinde sağlanmalıdır. Hiç bir zaman 5 NTU’yu geçmemelidir. Bulanıklık yerine AKM’nin kullanıldığı durumlarda, AKM değeri 5 mg/L’nin altında olmalıdır.

^g7günlük ortalama değerleri karakterize eder.

^hFekal koliform değeri hiç bir zaman 14 ad/100 mL’yi geçmemelidir.     

iBakiye klor değeri 30 dk temas süresi sonrasındaki değeri kazakterize etmektedir.

jFekal koliform değeri hiç bir zaman 800 ad/100 mL’yi geçmemelidir.

kStabilizasyon havuzları fekal koliform değerini dezenfeksiyon olmadan da sağlayabilir.

lİleri arıtma uygulanmalıdır.

mTicari olarak işlenen gıda ürünleri halka satılmadan önce patojen mikroorganzmaların öldürülmesi için fiziksel veya kimysal bir işlemden geçirilen ürünlerdir.

 

Tablo 2. Sulama suyunun kimyasal kalitesinin değerlendirilmesi için geliştirilmiş tablo

			Kullanımında zarar derecesi
Parametreler		Birimler	Yok (I. sınıf su)	Az – orta (II. sınıf su)	Tehlikeli (III. sınıf su)
Tuzluluk
İletkenlik		µS/cm	< 700	700-3000	>3000
Toplam çözünmüş Madde		mg/L	< 500	500-2000	>2000
Geçirgenlik
SARTad	0-3 3-6 6-12 12-20 20-40		EC    ³ 0.7 ³ 1.2 ³ 1.9 ³ 2.9 ³ 5.0	0.7-0.2 1.2-0.3 1.9-0.5 2.9-1.3 5.0-2.9	< 0.2 < 0.3 < 0.5 < 1.3 < 2.9
Özgül iyon toksisitesi
Sodyum (Na)
Yüzey sulaması Damlatmalı sulama		mg/L mg/L	< 3 < 70	3-9 > 70	> 9
Klorür (Cl)
Yüzey sulaması Damlatmalı sulama		mg/L mg/L	< 140 < 100	140 –350 > 100	> 350
Bor (B)		mg/L	< 0.7	0.7-3.0	> 3.0

 

 

 

a)Askıda katı madde

 Askıda katı madde, sulama sistemini tıkadığı için önemlidir. Klasik atıksu arıtma tesisi çıkışında AKM konsantrasyonu, 5-25 mg/L aralığında değişmektedir. Üçüncül arıtma uygulandığında, 10 mg/L’nin de altına düşmektedir. Birçok sulama sisteminde, 30 mg/L’nin altındaki AKM konsantrasyonları tolere edilebilir durumdadır. Bununla birlikte, sulama sisteminin tıkanmasında AKM yanında, sıcaklık, güneş ışığı ve debi gibi diğer faktörlerde rol oynamaktadır.

b)Tuzluluk

Tuzluluk, su veya topraktaki tuzların toplu olarak belirtilmesidir. Toplam çözünmüş madde (TÇM) şeklinde ölçülmektedir. Elektriksel iletkenlik (EC), (dS/m veya µS/m olarak ölçülür) TÇM’in bir diğer gösterim tarzıdır. TÇM ve EC arasında,

EC < 5 dS/m ise TÇM ≈ EC x 640

EC > 5 dS/m ise TÇM ≈ EC x 800

şeklinde bir ilişki vardır. Tuzluluk arttıkça, toprağın suyu ile bitki hücresi zarı arasındaki osmotik gradyan azalmaktadır. Bitki, topraktaki tuzlu suyu seyreltmek için kendi hücresindeki suyu toprağa geri bırakmakta ve bu durum bitkinin gelişmesini önlemektedir. TÇM değerinin 500 mg/L’den küçük olduğu durumlarda bitkilerde herhangi bir etki gözlenmemiştir. 500-1000 mg/L aralığında ise hassas bitkiler etkilenebilir. 1000-2000 aralığında ise bir çok bitki bundan etkilenmektedir ve dikkatli bir yönetim gerekmektedir. Genellikle, 2000 mg/L’nin üzerindeki TÇM değerine sahip sulama suları ise tuzluluğa toleranslı bitkiler için geçirgen zeminlerde kullanılabilir. Topraktaki tuzluluk oranı, drenaj suyunun sürekli ve düzenli bir şekilde tabandan çekilmesi halinde kararlı hale gelmektedir. Topraktaki tuzluluk oranının kontrol edilmesinde, drenaj sistemi çok önemlidir. Tablo 3’de çeşitli bitkiler ve bunların tuzluluğa olan hassaslıkları verilmiştir.

Tablo 3. Bitkilerin tuzluluğa olan hassaslıkları

Bitki ismi	Hassaslık*
	Toleranslı	Orta toleranslı	Orta hassas	Hassas
	TÇM > 2000 mg/L	TÇM:1500-2000 mg/L	TÇM:1000-1500 mg/L	TÇM: 500-1000 mg/L
Tarla bitkileri
Arpa	√
Fasulye				√
Mısır			√
Pamuk	√
Börülce			√
Keten			√
Yulaf		√
Pirinç			√
Çavdar		√
Şeker pancarı	√
Şeker kamışı			√
Sorgum		√
Soya fasulyesi		√
Buğday		√
Sebzeler
Enginar		√
Kuşkonmaz	√
Kızmızı pancar		√
Lahana			√
Havuç				√
Kereviz			√
Salatalık			√
Marul			√
Soğan				√
Patates			√
Ispanak			√
Kabak		√
Domates			√
Şalgam			√
Çayır bitkileri
Yonca			√
Bermuda çimi	√
Çayır otu (fescue)		√
Fokstail (çimen)			√
Harding çimi		√
Meyve bahçesi			√
Sesbania (çiçek)			√
Sudan çimi		√
Bakla			√
Buğday çimi		√
Meyveli ağaçlar
Badem				√
Kayısı				√
Böğürtlen				√
Hurma	√
Üzüm			√
Portakal				√
Şeftali				√
Erik				√
Çilek				√

*Hassaslık, iklime, toprak durumuna ve kültürel şartlara göre değişibilir.

 

1. c) Sodyum adsorpsiyon oranı

Sodyum adsorpsiyon oranı, toprak bünyesindeki suda ve sulama suyunda sodyumun baskın iyon olduğu durumu göstermektedir. Yüksek sodyumlu durumlarda, toprak partikülleri birbirinden ayrılmaktadır. Bu durumda, topraktaki porozite azalmakta ve büyük boşluklar tıkanmaktadır. Böylelikle, su ve havanın toprak içine nüfuzu engellenmektedir. Sodyum oranı, sodyum adsorbsiyon oranı (SAR) (Konsantrasyonlar, meq/l cinsindendir.) ile gösterilmektedir. SAR, suyun sodyum (veya benzer alkaliler) açısından zararlılığının bir ölçüsü olarak kullanılmakta ve aşağıdaki şekilde hesaplanmaktadır.

SAR değeri yerine son zamanlarda, revize edilerek tadil edilmiş SAR değeri (SAR_tad) olarak önerilmiştir. Burada, Ca⁺² çözünürlüğünün, sudaki HCO₃ konsantrasyonuna bağlı olarak değişkenliği dikkate alınarak Ca_x değeri kullanılmaktadır. Ca_x, HCO₃/Ca ve EC’ye bağlı olarak değişmektedir.

Bu ifadedeki, Na⁺, Mg⁺² ve Ca_x konsantrasyonları da meq/L cinsindendir. Ancak, pratik olarak SAR ve SAR_tad arasında çok önemli bir farklılık yoktur. SAR daha yaygın olarak kullanılmaktadır. SAR yerine, SAR_tad değerinin kullanılması, su kalitesi ve topraktaki kimyasal karakteristiklerinin, kalsiyum dengesini bozabileceği durumlarda tavsiye edilmektedir. Yüksek alkaliniteli sular, konsantrasyon dengesini bozabilmekte ve yüksek SAR_tad değerleri vermektedir. SAR ve EC’nin topraktaki infiltrasyon üzerindeki etkisi, Şekil E7.1’de gösterilmiştir. SAR ve EC’nin bilinmesi ile topraktaki sızma problemi konusunda bilgi sahibi olunabilmektedir. Topraktaki kalsiyum oranının, magnezyuma göre daha yüksek olması tavsiye edilmektedir. Topraktaki geçirimliliği düzenlemek üzere, kalsiyum sülfat (CaSO₄) kullanılmaktadır. Kalsiyum sülfat, toprağa direkt olarak veya sulama suyu içerisine karıştırılarak uygulanabilmektedir.

Şekil E7.1 SAR ve EC’nin infiltrasyon üzerindeki etkisi

 

ç) Özgül iyon toksisitesi

Geri kazanılmış sudaki birçok iyon, yüksek konsantrasyonlarında bitki üzerinde birikebilmektedir. Sodyum, klorür ve bor bunların başlıcalarıdır. Sodyum toksisitesi, yapraklara zarar vermektedir. Bu durum, avokado ve bazı meyve ağaçlarında (kayısı, kiraz, şeftali) gözlemlenmiştir. Tablo 4’de sulama suyunda bulunan sodyumun değişik bitkiler için toleransı verilmiştir. Klorür de benzer şekilde zarar vermektedir. Klorürün etkisi daha çok kavak gibi ağaçlarda olmaktadır. Sebze ve tarla bitkileri, SAR değeri çok yüksek değilse, sodyum ve klorürden etkilenmemektedir. Tablo 5’de, değişik bitkilerin yapraklarına zarar veren klorür konsantrasyonları  belirtilmiştir.

Tablo 4. Değişik bitkilerin sulama suyunda bulunan sodyuma toleransı

Toleransı	SAR değeri	Bitki	Durum
Çok hassas	2-8	Yaprak döken meyve ağaçları, turunçgiller, avokado	Yaprakta yanma
Hassas	8-18	Fasulyeler	Büyümenin engellenmesi, bodur kalma
Orta toleranslı	18-46	Yonca, yulaf, pirinç	Nütrient ve toprak yapısından dolayı büyümenin engellenmesi ve bodur kalma
Toleranslı	46-102	Buğday, kaba yonca, arpa, domates, şeker pancarı, değişik çimen türleri	Zayıf toparak yapısından dolayı büyümenin engellenmesi ve bodur kalma

Tablo 5. Bitkilerin yapraklarına zarar veren klorür konsantrasyonları 

Hassaslık	Klorür konsantrasyonu, mg/L	Etkilenen bitki
Hassas	< 178	Badem, kayısı, erik
Orta hassas	178-355	Üzüm, biber, patates, domates
Orta toleranslı	355-710	Kaba yonca, arpa, mısır, salatalık
Toleranslı	> 710	Karnabahar, pamuk, susam, sorgum, şeker pancarı, ayçiçeği

Bor, bitki büyümelerinde gerekli dozdan yüksek olduğunda zarar vermekte, yaprak yanması ve sararması gibi etkiler ile kendini göstermektedir.

Ülkemizde bazı yörelerde bor elementinin taşıdığı önem dolayısıyla, Tablo 2’de verilen sulama suyu sınıflamalarına ek olarak bitkilerin bora dayanıklılığını göz önünde bulunduran ek bir arıtılmış atıksu sulama suyu sınıflandırmasına gerek duyulmaktadır.

Aslında, bütün bitkilerin normal gelişmeleri için az bir miktar bora ihtiyaçları vardır. Ancak borun bitkilere gerekli miktarı ile zehirlilik seviyesi arasında çok dar bir sınır vardır ve bu sınır bitki türlerine göre değişmektedir. Toprakta veya sulama suyunda kritik sınırların üstünde bor bulunması bitki yapraklarında sararma, yanma ve yarılmalara, olgunlaşmamış yapraklarda dökülme ve büyüme hızının yavaşlaması ile verimde azalmaya neden olmaktadır. Tablo 6’da bitkilerin bora karşı dayanıklılık dereceleri verilmiştir. Arıtılmış atıksuların sulamada kullanılmasında bu sınıflandırmanın göz önüne alınması gerekmektedir.

Tablo 6. Bitkilerin bora karşı dayanıklılık dereceleri

Bitki ismi	Hassaslık*
	Toleranslı	Orta toleranslı	Orta hassas	Hassas
	Bor:  > 4.0 mg/L	Bor:  2.0-4.0 mg/L	Bor:  1.0-2.0 mg/L	Bor:  0.5-1.0 mg/L
Tarla bitkileri
Arpa		√
Fasulye				√
Mısır		√
Pamuk	√
Yer fıstığı				√
Yulaf		√
Sorgum	√
Şeker pancarı	√
Buğday				√
Sebzeler
Enginar		√
Kuşkonmaz	√
Kızmızı pancar	√
Lahana		√
Havuç			√
Kereviz		√
Salatalık			√
Marul		√
Soğan				√
Patates			√
Domates	√
Şalgam		√
Yem bitkileri
Kaba yonca	√
Arpa (at yemi)				√
Börülce				√
Meyveli ağaçlar
Kayısı				√
Böğürtlen				√
Üzüm				√
Portakal				√
Şeftali				√
Erik				√

*Hassaslık, iklime, toprak durumuna ve kültürel şartlara göre değişibilir.

1. d) Eser elementler ve nütrientler

Eser elementler, ortamda çok düşük konsantrasyonlarda bulunan elementlerdir. Eser elementlerin bitkiler üzerindeki etkisi, konsantrasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Tablo 7’de sulama sularında izin verilebilen maksimum ağır metal ve toksik elementlerin konsantrasyonları verilmiştir. Bu elementlerden yüksek konsantrasyonlarda alındığında, yaprakların zarar görmesi veya büyümede gerileme gibi etkiler görülebilmektedir. Evsel atıksulardaki eser elementlerin konsantrasyonu, genellikle düşük miktarlardadır. Ancak, evsel atıksulara endüstriyel deşarjlar olduğu durumda, konsatrasyonlar yükselebilmektedir. Geri kazanılmış atıksulardaki tahmini eser madde konsantrasyonları, Tablo 8’de verilmiştir.

Tablo 7. Sulama sularında izin verilebilen maksimum ağır metal ve toksik elementlerin konsantrasyonları

Elementler	Birim alana verilebilecek maksimum toplam miktarlar, kg/ha	İzin verilen maksimum konsantrasyonlar
		Her türlü zeminde sürekli sulama yapılması durumun da sınır değerler mg/1	pH değeri 6,0-8,5 arasında olan killi zeminlerde 24 yıldan daha az sulama yapıldığında, mg/1
Alüminyum (Al)	4600	5.0	20.0
Arsenik (As)	90	0.1	2.0
Berilyum(Be)	90	0.1	0.5
Bor (B)	680	–3	2.0
Kadmiyum (Cd)	9	0.01	0.05
Krom (Cr)	90	0.1	1.0
Kobalt (Co)	45	0.05	5.0
Bakır (Cu)	190	0.2	5.0
Florür (F)	920	1.0	15.0
Demir (Fe)	4600	5.0	20.0
Kurşun (Pb)	4600	5.0	10.0
Lityum (Li)1	–	2.5	2.5
Manganez (Mn)	920	0.2	10.0
Molibden (Mo)	9	0.01	0.052
Nikel (Ni)	920	0.2	2.0
Selenyum (Se)	16	0.02	0.02
Vanadyum (V)	–	0.1	1.0
Çinko (Zn)	1840	2.0	10.0

¹Sulanan narenciye için 0.075 mg/1’dir.

²Yalnız demir içeriği fazla olan asitli killi topraklarda izin verilen konsantrasyondur.

³Tablo E7.6’da verilmiştir.

 

 Tablo 8. Geri kazanılmış evsel atıksulardaki tahmini eser madde konsantrasyonları (mg/l)

Elementler, mg/L	İkinci arıtma		Üçüncül arıtma	Ters osmoz	Tavsiye edilen değer*
	Aralık	Ortalama			Kısa süreli	Uzun süreli
Arsenik (As)	<0.005-0.023	<0.005	<0.001	0.00045	0.10	10.0
Bor (B)	<0.1-2.5	0.7	0.3	0.17	0.75	2.0
Kadmiyum (Cd)	<0.005-0.15	<0.005	<0.0004	0.0001	0.01	0.05
Krom (Cr)	<0.005-1.2	0.02	<0.01	0.0003	0.10	20.0
Bakır (Cu)	<0.005-1.3	0.04	<0.01	0.015	0.20	5.0
Civa (Hg)	<0.002-0.001	0.0005	0.0001	–	–	–
Molibden (Mo)	0.001-0.018	0.007	–	–	0.01	0.05
Nikel (Ni)	0.003-0.6	0.004	<0.02	0.002	0.2	2.0
Kurşun (Pb)	0.003-0.35	0.008	<0.002	0.002	5.0	20.0
Selenyum (Se)	<0.005-0.02	<0.005	<0.001	0.0007	0.02	0.05
Çinko (Zn)	0.004-1.2	0.04	0.05	0.05	2.0	10.0

   * EPA’ nın tavsiyesi

Herhangi bir madde toprakta mg/kg olarak C_o konsantrasyonuna sahipse sulanan topraktaki bu maddenin toplam değeri kg/ha olarak (4.2xC_o) ifadesi ile belirlenebilmektedir. Tablo 7’nin birinci sütununda verilen “Birim alana verilebilecek maksimum toplam miktarlar”, ancak (4.2xC_o) ifadesi ile hesaplanan topraktaki mevcut miktarın çıkarılmasından sonra kullanılabilir.

Örnek: Topraktaki bor konsantrasyonu C_o = 80 mg/kg ise ve kabul edilebilir maksimum bor değeri 680 kg/ha olduğuna göre 4.2xC_o = 336 kg/ha olur. Buna göre birim alana toplam olarak en çok 680 – 336 = 344 kg/ha borun sulama yoluyla eklenmesine izin verilebilir.

Geri kazanılmış atıksu, sulama için faydalı olan nütrientleri içermektedir. Geri kazanılmış atıksuda bulunan üç ana nütrient, azot, fosfor ve potasyumdur. Azot ve fosfor, arıtılmış atısuda yeterli miktarlarda bulunurken, bitki büyümesini etkilemektedir. Bununla birlikte, potasyum konsatrasyonu düşük olmasına karşın, bitki büyümesini daha az etkilemektedir. Tablo 9.’da değişik arıtma sistemleri ile geri kazanılmış atıksudaki nütrient seviyeleri verilmiştir.

Tablo 9. Geri kazanılmış atıksuda olabilecek nütrient seviyeleri

Elementler, mg/L	Birim	Ham atıksu	Klasik Aktif çamur	BNR	BNR+filtrasyon+ dezenfeksiyon	MBR	BNR+MF+RO+dezenfeksiyon
Toplam azot	mg N/L	20-70	15-35	2-12	2-12	7-18	<1
Nitrat azotu	mg N/L	0-az	10-30	1-10	1-10	5-11	<1
Toplam fosfor	mg P/L	4-12	4-10	1-2	<2	0.3-5	<0.05

BNR: Biyolojik nütrient giderimi     MBR: Membran biyoreaktör

 

1. e) Mikrobiyolojik kalite

Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksularda aranan mikrobiyolojik özellikler, Tablo 1’de verilmiştir. Arıtılmış suyun sulamada kullanılması için iki değişik mikrobiyolojik sınıf oluşturulmuş olup, bu kritler minimum gereksinimleri sağlamaktadır. Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleri ve park, bahçe gibi kentsel alanların sulanmasında, hem yenen ürün ile su temas ettiği hem de park, bahçe gibi alanlarda insanların çim ve bitkiler ile teması olabileceği için çok iyi kalitede sulama suyu gerekmektedir. Bu durumda, sulama suyunda fekal koliform bulunmamalıdır ve mikrobiyolojik kalitesi çok iyi kontrol edilmelidir (Fekal koliform değeri hiç bir zaman 14 ad/100 ml’yi geçmemelidir). Bunun yanında, ticari olarak işlenen gıda ürünleri (Meyve bahçeleri ve üzüm bağları), çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler ve otlak hayvanları için mera ve saman yetiştiriciliğinde, sulama suyunun mikrobiyolojik kalitesi daha düşük kalitede olabilmektedir. Bu durumda fekal koliform değeri, 200 ad/100 ml’den küçük olmalı (30 günlük ortalama değer) ve hiç bir zaman 800 ad/100 ml’yi geçmemelidir.     

Atıksu Geri Kazanımı İçin Teknoloji Seçimi

Bir evsel atıksuyun sulama suyu olarak geri kazanılmasında su kalitesi açısından kullanılabilecek en önemli indikatörler, koliform ve patojen mikroorganizma konsantrasyonudur. Tablo 10’da atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler, Tablo 11’de ise değişik arıtma sistemlerinin logaritmik mikroorganizma giderme verimleri verilmiştir. Uygulanan ileri arıtma sistemleri ile birlikte, arıtılan su kalitesi de yükselmiştir. Atıksu geri kazanım amacı ve uygulanabilecek teknolojiler ise Tablo 12’de verilmiştir.

Atıksular, tarımsal sulamada tekrar kullanılırken, dikkat edilecek bazı hususlar vardır. Bunlar, sulanacak bitkide meydana gelebilecek birikme, patojen mikroorganizmaların hala yaşama riski ve kimyasal maddelerin birikme riskidir. Yeşil alanların sulanmasında ise halkın bu bölgeye girmesi ve eser elementlerin birikmesi gibi riskler vardır. Geri kullanım esnasında, bütün bu riskler gözönüne alınır. Arıtılmış atıksu ile sulanabilecek bitkiler, Tablo 13’de verilmiştir. Dezenfeksiyon, arıtılmış atıksu için çok önemlidir. Arıtılmış evsel atıksuların dezenfekte edilmeden sulamada kullanılıp kullanılamayacağı, Tablo 14’de verilmiştir.

 

Tablo 10. Atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler

Arıtma birimleri	Askıda katı madde	Kolloidal maddeler	Partiküler organik madde	Çözünmüş organik madde	Azot	Fosfor	Eser maddeler	Toplam çözünmüş madde	Bakteri	Protozoa	Virüs
İkincil arıtma	X			X
Nütrient giderimi				X	X	X
Filtrasyon	X								X	X
Yüzey filtrasyonu	X		X						X	X
Mikrofiltrasyon	X	X	X						X	X
Ultrafiltrasyon	X	X	X						X	X	X
Flotasyon	X	X	X							X	X
Nanofiltrasyon			X	X			X	X	X	X	X
Ters osmoz				X	X	X	X	X	X	X	X
Elektrodiyaliz		X						X
Karbon adsorpsiyonu				X			X
İyon değiştirme					X		X	X
İleri oksidasyon			X	X			X		X	X	X
Dezenfeksiyon				X					X	X	X

 

Tablo 11. Değişik arıtma sistemlerinin miroorganizma logaritmik giderme verimleri

	Arıtma sistemleri
	Birincil arıtma	İkincil arıtma		Üçüncül arıtma		İleri arıtma
	Ön çöktürme	Aktif çamur	Damlatmalı filtre	Filtrasyon	Mikrofiltrasyon	Ters osmoz
Fekal koliform	<0.1-0.1	0-2	0.8-2	0-1	1-4	4-7
Salmonella	<0.1-2	0.5-2	0.8-2	0-1	1-4	4-7
Cyryptosporidium	0.1-1	1		0-3	1-4	4-7
Giardia	<1	2		0-3	2-6	>7
Enterik virus	<0.1	0.6-2	0-0.8	0-1	0-2	4-7

Tablo 12. Atıksu geri kazanım maksadı ve uygulabilecek arıtma sistemleri

Atıksu geri  kazanım maksadı	Arıtma sistemleri
Tarımsal sulama	Klasik aktif çamur + filtrasyon + klorlama
Golf sahaları sulama	Nitrifikasyon içeren aktif çamur sistemi + kimyasal fosfor giderimi + (filtrasyon) + klorlama
Yeşil alan sulama	Azot gideren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + UV
Dinlenme maksatlı kullanılan sulakalanları besleme	Azot ve fosfor giderimini içeren MBR + UV
Dolaylı kullanım suyu (Yeraltı suyuna veya yüzeysel sulara deşarj)	Nitrifikasyon içeren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + ters osmoz + UV/H2O2
Endüstriyel soğutma suyu	Azot gideren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + UV
Endüstriyel proses suyu	Azot gideren aktif çamur sistemi + filtrasyon + nanofiltrasyon + iyon değiştirme + UV

 

Tablo 13. Arıtılmış atıksu ile sulanabilecek bitkiler

Tip	Örnek	Arıtma ihtiyacı
Tarla bitkileri	Arpa, mısır, yulaf	İkinci kademe + dezenfeksiyon
Lifli ve çekirdekli bitkiler	Pamuk	İkinci kademe + dezenfeksiyon
Ham olarak tüketilen sebzeler	Avokado, lahana, salatalık, çilek	İkinci kademe + filtrasyon + dezenfeksiyon
Belli bir işlemden sonra tüketilen sebzeler	Enginar, şeker pancarı, şeker kamışı	İkinci kademe + dezenfeksiyon
Meyve bahçesi ve üzüm bağları	Kayısı, portakal, şeftali	İkinci kademe + dezenfeksiyon
Fidanlık	Çiçek	İkinci kademe + dezenfeksiyon
Ormanlık alanlar	Kavak vb.	İkinci kademe + dezenfeksiyon

Tablo 14. Arıtılmış evsel atıksuların dezenfekte edilmeden sulamada kullanılıp kullanılamayacağını gösteren tablo

	Tarla		Çayır-Mera		Sebze		Yem Bitkisi		Meyvecilik		Koru Ormanlık
	BY	BV	BY	BV	BY	BV	BY	BV	BY	BV
Biyolojik Arıtma tesisi veya en az 2 saat beklemeli çöktürme havuzu şeklindeki ön arıtma tesisi çıkış suları	+	+	+	+	–	–	+	–	–	–	+
Havalı stabilizasyon havuzları veya lagünlerin çıkış suları	+	–	+	–	–	–	+	–	–	–	+

(-) Su kullanılamaz

(+) Su kullanılabilir

BV: Bitki varsa

BY: Bitki yoksa

 

Sulama Sisteminin Seçimi

Sulama sisteminin türü, bitki türü, su kalitesi ve miktarı, yerel özellikler ve maliyeti ile değişebilmektedir. Tablo 15’da, sulama metodları ve temel özellikleri ve bu yöntemlerin arıtılmış atıksu için değerlendirilmeleri Tablo 16’da verilmiştir.

Tablo 15. Sulama metodları ve temel özellikleri

Sulama yöntemi	Seçimi etkileyen faktörler	Arıtılmış atıksu sulaması için özel durumlar
Salma sulama	Düşük maliyet Tam seviyelendirme gerekmemektedir. Düşük sulama verimi Düşük halk sağlığı koruması	Çalışanların korunması gerekmektedir.
Karık usulü sulama	Düşük maliyet Seviyelendirme gerekebilir. Düşük sulama verimi Orta halk sağlığı koruması	Düşük arıtma verimi ve çalışanların korunması gerekmektedir. Uygun bitki seçimi yapılmalıdır.
Kenar sulaması	Nisbeten düşük maliyet Seviyelendirme gerekir. Düşük sulama verimi Orta halk sağlığı koruması	Düşük arıtma verimi ve çalışanların korunması gerekmektedir. Bitki kısıtlaması yapılmalıdır.
Yağmurlama sulama	Orta-yüksek maliyet Seviyelendirme gerekmemektedir. Orta sulama verimi Düşük halk sağlığı koruması	Su kaynakları, yollar ve evlere uzaklığına dikkat edilmelidir.
Damlatmalı sulama	Yüksek maliyet Seviyelendirme gerekmemektedir. Yüksek sulama verimi Yüksek halk sağlığı koruması	Özel bir koruma gerektirmemektedir. Deliklerin tıkanmaması için su kalitesine dikkat edilmelidir. Yönetimine daha fazla dikkat edilmelidir.

Tablo 16. Sulama yöntemlerinin arıtılmış atıksu için değerlendirilmesi

Değerlendirme parametreleri	Karık usulü sulama	Kenar sulaması	Yağmurlama sulama	Damlatmalı sulama
Yaprakların zarar görmesi	Bitki sırtta dikildiğinde yaprakta problem olmamaktadır.	Bazı alt yapraklar zarar görebilir.	Verim kaybına sebep olacak, yaprak hasarı oluşabilir.	Yaprak hasarı oluşmaz.
Kökde tuz birikmesi	Bitkiye zarar veren sırtta tuz birikmesi olabilmektedir.	Tuzlar düşey hareket eder ve birikmez.	Tuz, alt katmanlara doğru hareket eder ve birikme olmaz.	Tuz hareketi radyaldir ve damlama noktaları arasında tuz sıkışması olabilir.
Sulama sonrası toprak su potansiyeli	Sulamalar arasında bitkiler su stresine girebilmektedir.	Sulamalar arasında bitkiler su stresine girebilmektedir	Büyüme mevsiminde sulama sonrası toprak su potansiyeli düşer.	Büyüme mevsiminde sulama sonrası yüksek toprak su potansiyeli oluşturur ve tuzluluğun etkisini azaltır.
Verim kaybı olmaksızın tuzlu arıtılmış suyun uygulanabilirliği	Zayıf-Orta	Zayıf-Orta: İyi sulama ve drenaj	Zayıf: Bir çok bitkinin yaprağı zarar görebilir.	Çok iyi: Bir çok bitki çok az verim kaybı ile büyüyebilirler.

Arıtılmış atıksu ile sulamada, sulama seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli hususlar, halk sağlığı, sulama verimi ve tıkanma problemidir. Halka sağlığı, sulama türünün seçimini etkileyen en önemli husustur. Yağmurlama sulama gibi yüzeysel sulama uygulamalarında bu risk büyüktür. Bundan dolayı, yağmurlama sulama, ileri arıtmadan sonra uygulanmalıdır. Bazı durumlarda yağmurlama sulama, herhangi bir işlemden geçmeden yenen gıda ürünlerine uygulanamaz. Halk sağlığı açısından en uygun yöntem damlatmalı sulamadır. Sulama sistemleri, maksimum verimi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdırlar. Sulama veriminde etkin hususlar, buharlaşma, bitki soğuması, bitki kalite kontrolü ve köklerden tuzun aşağı katmanlara sızmasıdır. Damlatmalı sulamada, verim en yüksek olmaktadır. Askıda katı maddeler, tıkanmayı etkileyen bir diğer parametredir. İkincil ve üçüncül arıtma çıkışındaki askıda katı madde konsantrasyonu, sulama için düşük seviyededir. Tıkanmayı etkileyen bir diğer etken ise suyun hızıdır. Düşük hızlarda, tıkanma artabilmektedir. Tablo 17’de damlatmalı sulamada, tıkanmayı etkileyen su kaliteleri verilmiştir. Tıkanmanın önlenmesi açısından, bakiye klor konsantrasyonunun en az 0.5 mg/L olması gerekmektedir.

Arıtılmış atıksuların tarımda kullanımı sırasında hangi sulama türü ve sınıfının seçileceği ile ilgili detaylı değerlendirme, Tablo 18’de verilmiştir.

Tablo 17. Damlatmalı sulamada tıkanmayı etkileyen su kaliteleri

Parametreler	Birimler	Kullanımında zarar derecesi
		Yok	Az – orta	Tehlikeli
AKM	mg/L	< 50	50-100	> 100
pH		< 7	7-8	> 8
TDS	mg/L	< 500	500-2000	> 2000
Mangan	mg/L	< 0.1	0.1-1.5	> 1.5
Demir	mg/L	< 0.1	0.1-1.5	> 1.5
H2S	mg/L	< 0.5	0.5-2.0	> 2.0
Bakteri sayısı	sayı/l	< 10000	10000-50000	> 50000

Tablo 18. Sulama türü ve sınıfının seçimi

Bitki türü	Sulama türü	Sulama suyu sınıfı
Büyük yapraklı, yüzeyde veya yüzeye yakın büyüyen bitkiler (Brokoli, lahana, karnıbahar, kereviz, marul)	Yağmurlama Damlatmalı	A B
Ham olarak yenen köklü bitkiler (havuç, soğan)	Yağmurlama, Damlatmalı, salma, karık usulü	A
Yer ile teması olmayan bitkiler (domates, fasulyeler, dolmalık biber, turunçgil olmayan meyve ağaçları, şaraplık üzüm dışındaki üzümler)	Yağmurlama Damlatmalı, salma, karık usulü	A B
Yer ile teması olmayan ve yenmeden önce kabuğu soyulan bitkiler  (turunçgiller, fındık)	Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü	B
Yer ile teması olan ve yenmeden önce kabuğu soyulan bitkiler  (kavun, karpuz)	Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü	B
Yenmeden önce işleme tabii tutulan bitkiler (patates, pancar)	Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü	B
Yenmeden önce işleme tabii tutulan yüzeysel bitkiler (Brüksel lahanası, balkabağı, tahıl, şarap yapımı için üzüm)	Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü	B
İnsan tüketimi için olmayan bitkiler, kültür tarımı, mera ve otlaklar	Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü	B

 

 

Feyza YALÇIN
Kimyager

 

KAYNAKLAR

Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği