Arıtma Nedir?
Su arıtması, belirli bir son kullanım için daha kabul edilebilir hale getirmek için su kalitesini artıran herhangi bir işlemdir. Son kullanım içme suyu, endüstriyel su temini, sulama, nehir akışı bakımı, su rekreasyonu veya güvenli bir şekilde çevreye iade edilmesi dahil olmak üzere diğer birçok kullanım olabilir. Su arıtımı kirletici maddeleri ve istenmeyen bileşenleri uzaklaştırır veya konsantrasyonlarını azaltarak suyun istenen son kullanım için uygun olmasını sağlar. Suyun evsel veya endüstriyel amaçlarla kullanıldıktan sonra ıslah edilmesi olan atık su arıtma veya atık su arıtımı da vardır.
İçme suyu üretimi için arıtma, herhangi bir olumsuz sağlık etkisi için kısa veya uzun vadeli bir risk olmadan insan tüketimi için yeterince saf su üretmek üzere kirletici maddelerin ham sudan çıkarılmasını içerir. İçme suyu arıtımı işlemi sırasında uzaklaştırılan maddeler arasında:
asılı katı maddeler,bakteri, yosun, virüs, mantarlar, demir ve manganez gibi mineraller bulunur. Kirleticilerin uzaklaştırılmasında yer alan işlemler, çökeltme ve filtrasyon gibi fiziksel işlemleri, dezenfeksiyon ve pıhtılaşma gibi kimyasal işlemleri ve yavaş kum filtrasyonu gibi biyolojik işlemleri içerir. Su kalitesini sağlamak için alınan önlemler, sadece suyun arıtılması ile değil, arıtmadan sonra taşınması ve dağılmasıyla da ilgilidir. Bu nedenle, dağıtım sırasında bakteriyolojik kontaminasyonu öldürmek için dezenfektanları arıtılmış suda tutmak yaygın bir uygulamadır.
Genel Su Kirliliği
Su kirliliği; göl, nehir, okyanus, deniz ve yeraltı suları gibi su barındıran havzalarda görülen kirliliğe verilen genel addır. Her çeşit su kirliliği, kirliliğin bulunduğu havzanın çevresinde veya içinde yaşayan tüm canlılara zarar verdiği gibi, çeşitli türlerin ve biyolojik toplulukların yok olmasına ortam hazırlar. Su kirliliği, içinde zararlı bileşenler barındıran atık suların, yeterli arıtım işleminden geçirilmeksizin havzalara boşaltılmasıyla meydana gelir.
Su kirliliği kavramı, genel olarak insanların neden olduğu etkenlerden dolayı oluşan kirliliği tanımlamak için kullanılır. Ancak kimi zamanlarda bazı canlı türlerindeki bozulan dengeler sonucunda da diğer canlılarca su kirliliği oluşabilmektedir. Doğal yoldan oluşan su kirliliğinin nedenleri arasında yanardağlar, aşırı alg üremesi, rüzgarlar ve depremler yer almaktadır. Bunların dışında su kirliliği sınıflandırmalarında farklı ölçütler ve farklı kirlilik çeşitleri bulunmaktadır.
Su Kirliliği Kategorileri
Su havzalarındaki atık su kaynakları genellikle birbirinden farklıdır, ancak yine de aralarında bazı benzerlikler barındırırlar. Kaynaklarına göre su kirliliği, iki farklı sınıfta incelenmektedir. Bunlar noktasal kirlilik ve yayılı kirliliktir.
Noktasal kirlilik
Noktasal kirlilik, bir su havzasının su borusu veya hendek gibi belli bir noktadan kaynaklanan atıklarla kirlendiğini gösterir. Bu tür kirliliğin kaynakları arasında bir arıtım tesisinden boşaltılan evsel atıklar, fabrika atıkları veya rögar taşkınları yer almaktadır.
Yayılı kirlilik
Yayılı kirlilik ise belirli ve tek bir kaynağı olmayan, yayılmış durumdaki kirliliklere verilen addır. Bu tür kirliliğin nedeni, küçük oranda bazı kirletici maddelerin zamanla birikerek bir yerde yığılmasıdır. Bir tarım arazisinde gübrelenmiş alanlardan sızan ve zamanla biriken azotlu bileşiklerin oluşturduğu kirlilik buna en bilinen örnektir. Yine bir sel sonucunda kopan ve sürüklenen tarım ürünleri veya orman biyosferi de bu tür kirliliğe örnek olarak gösterilmektedir.
Kimi zamanlarda sel suları veya taşkınların süpürdüğü parklar, caddeler, otobanlar, kentsel atık birikintilerine neden olur. Bu da çoğu zaman yayılı kirlilik adı altında incelenmektedir. Ancak kimi zamanlarda bu tür yığmaların nedeni tek bir noktadaki kanalizasyon taşkını olduğunda bu örnek yetersiz olmaktadır.
Yeraltı suyu kirliliği
Yüzey suları ve yeraltı suları arasındaki bağlantı karmaşıktır. Bu nedenle yeraltı sularındaki kirlilik tek bir başlık altında incelenmekte olup, yüzey suyu kirliliği kadar kolayca sınıflandırmalara konulamamaktadır. Bu sınıflandırmanın zor oluşunun nedenleri arasında, yeraltı suyuna etki edebilecek noktasal veya noktasal olmayan kirliliklerin belirsiz oluşu ve incelenmesinin zor oluşudur.
Ayrıca bir yeraltı suyunun üzerinde yer alan topraktaki bazı kirlilikler her zaman yüzeydeki bir su havzasını kirletmek zorunda değildir. Bu tür kirlilikler çoğunlukla yeraltı sularına erişerek burada belli bazı kirliliklere neden olmaktadır. Bu nedenle yeraltı suyu kirliliğinde, üzerindeki toprak katmanının özellikleri, hidroloji ve kirleticilerin özellikleri incelenmelidir.
Su kirliliğinin nedenleri
Kirliliğe neden olan kirleticiler arasında farklı çeşitler barındıran kimyasal maddeler, patojenler, ısı değişimi gibi fiziksel veya duyusal değişiklikler yer almaktadır. Yine kimi zamanlarda doğada ve suda doğal olarak var olan kalsiyum, sodyum, demir, manganez gibi minerallerin değişiminin aşırı artışı da kirlilik nedeni olarak görülmektedir.
Oksijen tüketen maddeler arasında bitkiler gibi doğal unsurlar veya kimyasal maddeler gibi insan eli değmiş unsurlar yer alabilir. Diğer doğal veya yapay oksijen tüketici maddeler sudaki bulanıklığa neden olur. Bu da ışığı yansıtmayacağından çevredeki bitkilerin büyüme hızını yavaşlatır. Ayrıca bazı balık türlerinin solungaçlarının tıkanmasına neden olur.
Birçok kimyasal madde toksiktir. Patojenler de insan ve hayvanlar üzerinde su yoluyla taşınan hastalıklara neden olur. Suyun fiziksel kimyasında oluşan değişikliklerin nedenleri arasında asitlik (pH değişiklikleri), elektrik iletkenliği, sıcaklık ve alg birikimi yer almaktadır.
Patojenler
Koliform bakterisi, su kirliliğini ölçmek adına sık kullanılan bir bakteri belirleyicisidir. Bu bakteri türü doğrudan hastalığa yol açmasa da; bazı mikroorganizma türleri, insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiler bırakabilmektedir. Bunlar arasında aşağıdaki canlılar yer almaktadır;
- Cryptosporidium parvum
- Giardia lamblia
- Salmonella
- Novovirus gibi virüsler
- Parazit solucanlar
Yüksek orandaki patojenler, yetersiz arıtılmış lağım sularının döküldüğü tatlı su havzalarında bulunmaktadır. Bu durum özellikle az gelişmiş ülkelerde görülen ve sadece tek işlemle arıtmanın uygulandığı su havzalarında olağandır. Yine, gelişmiş ülkelerde yer alan eski kentler, altyapı yetersizlikleri nedeniyle sürekli olarak kanalizasyon taşkınlarına neden olabilmektedir. Ayrıca bazı kentlerde yer alan birleştirilmiş kanalizasyon sistemleri de olası bir yağmur fırtınası sonucunda arıtılmamış suları doğaya boşaltabilmektedir.
Kimi zamanlarda yoksul büyükbaş hayvan işletmeleri de patojen organizmaların artışına neden olabilmektedir.
Kimyasallar
Kimyasal kirleticiler arasında organik veya inorganik bileşikler bulunmaktadır.
Organik su kirleticileri:
- Deterjanlar
- Kimyasal olarak arıtılmış içme suları
- Gıda işleme atıkları
- Böcek ilaçları ve bitki ilaçları
- Petrol hidrokarbonları, benzin, dizel yakıt, jet yakıtı, fuel oil ve motor yağı
- Orman atölyelerinden saçılan ağaç ve çalı enkazları
- Yanlış depolama sonucu ortaya çıkan sanayi solventleri gibi uçucu gazlar (VOC)
- Hijyen ve kozmetik atıkları
İnorganik su kirleticileri:
- Kükürt dioksit gibi asidik fabrika atıkları
- Gıda işleme atıkları arasında yer alan amonyak
- Kimyasal fabrika atıkları
- Gübrelerdeki azotlu ve fosforlu bileşikler
- Ağır metaller
- Çeşitli insan kaynaklı alüvyonlar
İri ölçekli kirleticiler ise gözle görülebilir maddelerin suya karışmasıyla oluşan fiziksel bir kirlilik türüdür. Özellikle su taşkınları veya fırtınalar sonucunda büyük maddeler su havzalarına geçebilir. Bu kirleticiler:
- Kâğıt, plastik veya besin artıkları gibi çöpler
- Gemilerle taşınan çeşitli plastikler
- Gemi batıkları
Termal Kirlilik
Termal kirlilik, doğal bir alanın ısısının alçaltılıp yükseltilmesiyle beliren insan nedenli bir kirlilik türüdür. Bu kirliliğin en bilinen nedeni, enerji santrallerinde su havzalarından soğutucu olarak su çekilmesi ve ısınan suyun su havzalarına geri akıtılmasıdır. Isınan su, oksijeni daha az tutacağından sudaki canlı yaşamı tehlikeye girer. Ayrıca ekosistemin elemanlarına zarar verir. Öyle ki çeşitli termofilik türlerin artışı gözlemlenir. Bu durum genellikle kentsel alanlarda görülür. Bu durumun tam tersi de soğuk su kaynaklarının ılık nehirlere akarak ısıyı düşürmesiyle de belirebilmektedir.