Su Kirliliği ve İyileştirme
Su, mineral bakımından zengin jeolojik oluşumlar gibi doğal özelliklerin yanı sıra tarım, endüstriyel faaliyetler, çöp sahaları, hayvan operasyonları ve kanalizasyon arıtma süreçleri gibi insan faaliyetleri nedeniyle de kirlenebilir. Su arazi üzerinden akarken veya toprağa sızarken, bu potansiyel kirletici kaynakların geride bıraktığı maddeleri çözer. Üç ana kirlenme grubu vardır: organik ve inorganik kimyasallar ve biyolojik ajanlar. Suyu bulandıran ve bulanıklığa neden olan küçük tortular da bazı kuyularda sorun teşkil etmektedir, ancak bu durum kirlenme olarak kabul edilmemektedir. Bir kirletici için riskler ve iyileştirme türü, mevcut kimyasalların türüne bağlıdır.
Kirlilik, noktasal kaynaklı ve noktasal olmayan kaynaklı kirlilik olarak ortaya çıkar. Noktasal kaynaklı kirlilik tek ve tanımlanabilir bir kaynağa atfedilebilirken, noktasal olmayan kaynaklı kirlilik birden fazla dağınık kaynaktan kaynaklanmaktadır. Noktasal kaynaklar arasında atık bertaraf sahaları, depolama tankları, kanalizasyon arıtma tesisleri ve kimyasal dökülmeler yer almaktadır. Noktasal olmayan kaynaklar, kirleticilerin katkısının tamamının zararlı olduğu, ancak tek tek bileşenlerin zararlı kirletici konsantrasyonlarına sahip olmadığı dağınık ve belirsiz kaynaklardır. Noktasal olmayan kirliliğe iyi bir örnek, bir kişinin bahçesindeki çim gübresinin sisteme çok fazla kirlilik katmayabileceği, ancak gübre kullanan birçok sakinin birleşik etkisinin önemli noktasal olmayan kirliliğe yol açabileceği yerleşim alanlarıdır. Diğer noktasal olmayan kaynaklar arasında besin maddeleri (nitrat ve fosfat), herbisitler, tarımdan kaynaklanan pestisitler, hayvan operasyonlarından kaynaklanan nitrat ve septik sistemlerden kaynaklanan nitrat yer almaktadır.
Organik kimyasallar yaygın kirleticilerdir. Genellikle kovalent bağlarla birbirine bağlanmış karbon atomlarının iplikçiklerinden ve halkalarından oluşurlar. Klor gibi diğer atom türleri ve hidroksit (OH-) gibi moleküller iplikçiklere ve halkalara bağlanır.Atomların sayısı ve düzeni, kimyasalın çevrede nasıl davranacağına, insanlar veya ekosistemler için tehlikesine ve kimyasalın çevrede nereye gideceğine karar verecektir. Karbonun farklı düzenlemeleri, birçoğu insan sağlığı veya çevre üzerindeki olumsuz etkileri açısından hiç incelenmemiş olan on binlerce organik kimyasala izin verir. Yaygın organik kirleticiler herbisitler ve pestisitler, farmasötikler, yakıt ve endüstriyel çözücüler ve temizleyicilerdir.
Organik kimyasallar arasında temizlik maddeleri gibi yüzey aktif maddeler ve endokrin bozucu olarak hareket edebilen farmasötiklerle ilişkili sentetik hormonlar bulunmaktadır. Endokrin bozucular hormonları taklit eder ve gelişmekte olan hayvanların cinsel üreme sistemlerinde uzun vadeli etkilere neden olabilir. Hayvan popülasyonlarında önemli değişikliklere neden olmak için sadece çok küçük miktarlarda endokrin bozuculara ihtiyaç vardır.
Organik kimyasal kirlenmeye örnek olarak Niagara Şelalesi, New York'taki Aşk Kanalı gösterilebilir. Hooker Chemical Company, 1942'den 1952'ye kadar klorlu hidrokarbonlar da dahil olmak üzere 21.337 mt (21.000 t) kimyasal atığı bir kanala boşaltmış ve üzerini ince bir kil tabakasıyla örtmüştür. Klorlu hidrokarbonlar, çoğu insanlar için toksik ve kanserojen olan klor fonksiyonel gruplarına sahip geniş bir organik kimyasallar grubudur. Şirket araziyi New York Okul Yönetim Kurulu'na sattı ve o da araziyi bir mahalle olarak geliştirdi. Mahalle sakinleri ciddi sağlık sorunları yaşamaya başladıktan ve yağlı sıvı havuzları mahalle sakinlerinin bodrumlarına doğru yükselmeye başladıktan sonra mahalle tahliye edilmek zorunda kaldı. Bu saha, ABD Çevre Koruma Ajansı Superfund sahası haline geldi ve temizlenmesini sağlamak için federal finansman ve gözetim sağlanan bir saha oldu.
İnorganik kimyasallar başka bir kimyasal kirletici grubudur. Karbon atomları içerebilirler, ancak uzun iplikçikler veya bağlantılar halinde değillerdir. İnorganik kirleticiler arasında klorür, arsenik ve nitrat (NO3) bulunur. Besin maddeleri fosfor bakımından zengin kayalar gibi jeolojik malzemelerden gelebilir, ancak çoğunlukla gübre, hayvan ve insan atıklarından kaynaklanır. Arıtılmamış kanalizasyon ve tarımsal akış, mikroorganizmaların büyümesi için gerekli olan azot ve fosfor konsantrasyonlarını içerir. Yüzey suyundaki nitrat ve fosfat gibi besinler, mavi-yeşil algler (siyanobakteriler) gibi mikropların büyümesini teşvik edebilir, bunlar da oksijen kullanır ve göllerde toksinler (mikrosistin ve anatoksinler) oluşturur. Bu süreç ötrofikasyon olarak bilinir.
Metaller yaygın inorganik kirleticilerdir. Kurşun, cıva ve arsenik en sorunlu inorganik yeraltı suyu kirleticilerinden bazılarıdır. Bangladeş'te yeraltı suyunda çözünen doğal jeolojik malzemeden kaynaklanan iyi belgelenmiş bir arsenik kirliliği vakası vardır. Asit madeni drenajı da önemli inorganik kirlenmeye neden olabilir.
Tuz, tipik olarak sodyum klorür, yaygın bir inorganik kirleticidir. Utah'taki Arapien Şeyli gibi evaporit yatakları gibi doğal kaynaklardan veya kışın buz oluşumunu önlemek için yollara uygulanan tuzlar gibi antropojenik kaynaklardan yeraltı suyuna karışabilir. Tuz kirliliği okyanus kıyılarının yakınında, tatlı yeraltı suyu pompalamasının etrafındaki çöküntü konilerine tuzlu suyun girmesi ve tatlı su kütlesine tuzlu suyun girmesine neden olması nedeniyle de meydana gelebilir.
Biyolojik ajanlar, zararlı bakteri ve virüsleri içeren bir diğer yaygın yeraltı suyu kirleticisidir. Yaygın bir bakteri kirletici Escherichia coli'dir (E. coli). Genel olarak, yeraltı suyu kaynağı septik sistem gibi kirlenmiş bir yüzey kaynağı ile yakından bağlantılı olmadığı sürece yeraltı suyunda zararlı bakteriler bulunmaz. Karst, çözünmüş kireçtaşından oluşan yeryüzü şekilleri, bu tür kirlenmeye özellikle duyarlıdır, çünkü su çözünmüş kireçtaşı kanalları boyunca nispeten hızlı hareket eder. Bakteriler de iyileştirme için kullanılabilir.
Yeraltı suyunda bulunan kirleticilerle ilgili USGS tablolarını görüntüleyin.
İyileştirme, kirlenmeyi temizleme eylemidir. Hidrologlar üç tür iyileştirme kullanır: biyolojik, kimyasal ve fiziksel. Biyolojik iyileştirme, bir kirleticiyi daha güvenli kimyasallara parçalamak için belirli bakteri türlerini kullanır. Bu tür iyileştirme genellikle organik kimyasallar üzerinde kullanılır, ancak nitrat gibi inorganik kimyasalların indirgenmesi veya oksitlenmesi üzerinde de çalışır. Fitoremediasyon, kimyasalları zaman içinde absorbe etmek için bitkileri kullanan bir biyoremediasyon türüdür.
Kimyasal iyileştirme, kirleticiyi ortadan kaldırmak veya daha az zararlı hale getirmek için kimyasallar kullanır. Bunun bir örneği, sudaki kirleticilerle kimyasal olarak reaksiyona giren reaktif bir bariyer, zeminde veya bir deşarj noktasında geçirgen bir duvar kullanmaktır. Kireçtaşından yapılan reaktif bariyerler asit maden drenajının pH'ını artırarak suyu daha az asidik ve daha bazik hale getirebilir, bu da çözünmüş kirleticileri katı formda çökeltme yoluyla giderir.
Fiziksel iyileştirme, kirlenmiş suyun uzaklaştırılması ve pompala ve arıt olarak adlandırılan filtreleme ile arıtılması ya da bertaraf edilmesinden oluşur. Tüm bu seçenekler teknik olarak karmaşık, pahalı ve zor olup, fiziksel iyileştirme tipik olarak en maliyetli olanıdır.
Yorumlar
Yorum Gönder