Prof. Dr. Recep İLERİ
Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Çevre Mühendisliği Bölüm Başkanı
ÖZET
Çevre kavramını oluşturan üç ana unsur su, hava ve topraktır. Yeryüzünde katı, sıvı ve gaz halinde bulunan su, güneşin sağladığı enerji ile kesintisiz bir çevrim içerisindedir. İnsanlar gerekli aktiviteleri için ihtiyaç duyduğu suyu bu döngüden sağlarlar ve kullandıktan sonra aynı çevrime geri verirler. Bu çevrim içerisinde; insan aktiviteleri, sanayi ve tarımsal faaliyetler sonucu suya karışan maddeler, suların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirerek su kirliliğine sebep olurlar. Su, toplum için hayati öneme sahiptir. Susuz bir hayat düşünülemez. Farklı gezegenlere giden insanoğlunun baktığı ilk şey, o gezegende su belirtisinin olup olmadığıdır. Çünkü suyun olma belirtisi, orada hayat belirtisi anlamına gelmektedir. Yani, su hayattır. O halde, bu hayati öneme sahip malzemeyi daha yakından tanımamız ve onun bir nimet ve rahmet olduğunu bilmemiz ve kullanırken tasarruf edip, kıymetini bilip, şükretmemiz ve korumamız gerekmez mi?.
SUYUN HARİKA ÖZELLİKLERİ
Su tabiatta katı, sıvı ve gaz olmak üzere her üç fazda da bulunur. Bu hali taşıyan ender maddelerden birisidir. Doğada bulunan maddelerin büyük çoğunluğu katı hale geçtiğinde, moleküller arası mesafenin azalmasına bağlı olarak yoğunluğu artarken suda tamamen aksi olmaktadır. Su donunca yoğunluğu azalır. Böylece donmuş kütle, dibe çökme yerine yüzeye yükselir. Bu buz tabakası dıştaki soğuk hava ile alttaki su arasında ısı transferine karşı bir engel oluşturur ve altındaki suyun donmasına mani olur. Böylece hava sıcaklığı -50 0C bile olsa, buzun altında sıcaklık daima sıfırın üzerinde olur ve hayat devam eder (Ayvaz, 1997). Kudreti sonsuz, suya verdiği bu istisnai özellikle su altındaki canlı hayatın devamlılığını sağlamaktadır.
Bilinen bütün sıvılar içerisinde en yüksek yüzey gerilimine sahip olan sudur. Bu özellik yağmur damlacıklarının boyutunu belirleyerek, düşüş hızının azalmasına sebep olmaktadır.
Bütün sıvılar içinde buharlaşma ısısı en yüksek olan sudur. Bundan dolayı kolayca buharlaşarak kaybolmaz.
Su, amonyaktan sonra en yüksek erime ısısına sahip olan bileşiktir. Yüksek özgül ısısı, yani bir gram suyun sıcaklığını bir derece arttırmak için gerekli enerji miktarının yüksekliği ile birlikte bu özellikler, suyu yeryüzündeki iklim farklılıklarını belirleyici unsur durumuna getirir. Çünkü dünya yüzeyinin dörtte üçü su ile kaplı olup dünyadaki toplam suyun %97.6’sı denizlerde, %2.4’ü de karalarda bulunmaktadır. Böylesine büyük alana ve hacme sahip su, hayatın bir diğer temel kaynağı olan güneş enerjisinin yeryüzünde tutulmasında büyük rol oynamaktadır. Güneşten gelen toplam enerjinin %23’ü yeryüzündeki suları buharlaştırmada ve su buharı ihtiva eden hava kütlelerini ısıtıp harekete geçirmede kullanılır. Böylece su, dünyanın yaşanılabilir bir iklime sahip olmasında önemli bir rol oynar.
Suyun diğer bir özelliği hidrolojik döngü sayesinde yenilenebilen bir kaynak olmasıdır. Bu hadise suyun buharlaşma ve terleme ile atmosfere yükselmesi, oradan ihtiyaç duyulan yerlere taşınması ve yağış olarak tekrar yeryüzüne inmesi; böylece yeraltı sularının beslenmesi ve yüzey akışlarının oluşmasından ibaret olan büyük su hareketidir. Su ihtiyacının karşılanmasında hidrolojik döngünün büyük önemi vardır. Zira dünyadaki toplam suyun ancak %2.4’ü karalarda bulunduğundan bu döngü büyük önem taşımaktadır. Diğer yandan karalardaki suyun ancak %10 kadarı teorik olarak kullanılabilir tatlı su potansiyelini oluşturmaktadır ki bu da 3-4 milyon km3 ‘tür. Günümüzde insanlığın toplam su ihtiyacı yılda yaklaşık 5500 km3 olarak hesaplanmaktadır. Bu ihtiyaç, yeryüzündeki bütün akarsularda bir anda bulunan suyun üç katıdır. Söz konusu gereksinim, bütün akarsulardan birlikte karşılanamayacağı için, yeraltı sularından sağlanacaktır. Ancak bütün akarsuların taşıdığı yıllık 37 000 km3‘e takabül eden debi (yılda akan su miktarı) ile kıyaslandığında 5500 km3‘lük ihtiyacın, devridaim eden suyun %15’i gibi yüksek bir oranına ulaştığı görülmektedir. Bu sonuç, artan su ihtiyacının karşılanmasında giderek daha büyük problemlerle karşılanacağının bir işaretidir.
Suyun harika özelliklerinden birisi de ondaki hidrojen bağları sayesinde ortaya çıkar. Bilindiği gibi suda bulunan iki hidrojen atomu bir oksijen atomu ile birleşirken, oksijenin her iki tarafında birer hidrojen olacak şekilde bir çizgi halinde molekül teşekkül etmez. Aksine iki hidrojen atomu aynı tarafta yer alarak molekülün bu kısmının pozitif yüklü oluşuna sebep olur. Diğer taraftaki oksijen ise negatif yüklüdür. Yüklerin bu şekilde dağılımı suyu kuvvetli bir dipolar (iki kutuplu) molekül haline getirir. Bu sayede su molekülleri birbirini çeker ve hidrojen bağları yardımıyla kümeleşme olur.
Yüzey gerilimi ve dielektrik sabitinin çok büyük olma özelliğinden dolayı su, iyi bir çözücü olmakta ve hayat için gerekli birçok bileşiği eriterek bünyesine almaktadır. Bu da suya bitkiler için gerekli birçok mineral gıda maddesini taşıyıcı özellik kazandırır.
Suyun hayat için diğer bir önemi, atmosferdeki mevcudiyetiyle yeryüzünün radyasyon yoluyla soğumasını önlemesidir. Yapılan hesaplara göre atmosferde su buharı bulunmaması halinde yeryüzünün bugünkü ortalama sıcaklığının 15 0C azalarak, 0 0C’ye düşeceği tespit edilmiştir.
Yağmur damlacıklarının oluşması ve atmosferdeki hareketleri esnasında, havada bulunan oksijen, azot, karbondioksit gibi gazlar bu damlacıklar içinde çözünürler. Atmosferde bulunan mikroskobik büyüklükte askıdaki katı maddeler de yağmur damlacıklarınca tutunurlar. Böylece su, havayı da temizlemiş olur.
DÜNYADA VE TÜRKİYE’DE SU
Su artık, bugünün dev kentlerinin genellikle ırmak kıyılarında kurulduğu günlerdeki kadar bol ve ucuz bir kaynak değildir, bilakis artık stratejik bir malzeme olmuştur. Su yetersizliği, önümüzdeki yıllarda devletlerin gelişme hızında en az petrol eksikliği kadar hissedilecektir. Gelecek yüzyılın ortalarına doğru dünya nüfusunun iki katına ulaşacağı ve varolan miktardaki suyu paylaşacağı tahmin edilmektedir “UNEP (1987), Clarke (1991), Bulloch ve Darwish (1994)”. Bir bölgedeki su ihtiyaçları, nüfus yoğunluğu, nüfus artışı, yaşam düzeyi, tarım ve endüstride verim artışı ve ekonomik kalkınma gibi faktörlere bağlıdır. Buna karşılık akarsu, göl, yeraltı suyu, pınar, deniz gibi su kaynaklarında kullanılabilecek su miktarı sınırlıdır. Ayrıca, hidrolojik çevrim içinde su hareket halinde olduğundan belirli bir yerde ve zamandaki miktarı da değişmektedir. “Viessman ve Hammer (1985), Erkek ve Ağıralioğlu (1993), Karpuzcu (1994)” Günümüzde kullanılabilir su miktarı kısıtlıdır. Sayısal olarak ifade etmek gerekirse, dünyada toplam 1.4 milyar kilometreküp suyun yaklaşık %97.4’ü tuzlu su, %2.6’sı tatlı sudur. “Çevre Bakanlığı (1993, 1996)” .
Ülkemizin tatlı su kaynakları sınırlıdır. Yıllık yağış ortalaması 640 mm olan Türkiye’nin toplam kullanılabilir su potansiyeli yaklaşık 110 milyar m3/yıl civarındadır. Türkiye’nin yağış rejimi mevsimlere ve bölgelere göre çok büyük farklılıklar göstermektedir. 1000 mm dolaylarında olan dünya yağış ortalaması göz önüne alındığında ülkemizin su kaynakları yönünden çok zengin olmadığı ancak ihtiyaçlarını karşılayabilecek oranda yeterli suyu olduğu ortaya çıkmaktadır. Artan nüfusumuzla birlikte, gelişen sanayimizin, büyüyen şehirlerimizin ve her geçen gün yenisi eklenen tarımsal sulama şebekelerimizle gelecekte daha çok suya ihtiyaç duyacağız. Ayrıca insanlarımızın hayat standardı arttıkça tüketilen su miktarı da artmaktadır. Son yıllara kadar insan başına tüketilen su miktarı 20 litre/gün iken günümüzde 200 litre/gün’e kadar yükselmiştir. Zannedildiği gibi Türkiye’de kişi başına düşen su miktarı yüksek değildir. Ülkemizde mevcut kullanılan su miktarının ortalama %72’si tarımsal sulamada, %12’si sanayide ve %16’sı içme ve kullanmada tüketilmektedir. Su kullanımından oluşan atıksu kirlilik deşarjlarının kaynaklara göre dağılımı da sanayi %33, tarım %22, evsel %20, maden %8, ulaştırma %8 ve diğerleri %9 civarındadır (İleri ve diğerleri, 1997).
Dünyada olduğu gibi Türkiye’de de su kaynaklarına ihtiyaç giderek artarken, sınırlı olan kaynaklar üzerindeki olumsuz çevre baskıları da ne yazık ki yükselmektedir. İçme ve kullanma suyu temin edilen baraj ve göllerimiz ev ve endüstriyel nitelikli atıklar yanında yerleşimden kaynaklanan yoğun yapılaşma baskısı altındadır. Kıta içi su kaynaklarımızdan göllerimiz, nehirlerimiz ve yeraltı sularımız ile denizlerimiz evsel ve endüstriyel atıklar yanında aşırı gübreleme ve bilinçsiz kullanılan zirai mücadele ilaçlarından olumsuz etkilenmektedir. Günümüzde gelişmekte olan ülkelerde tüm hastalıkların %80’ı ve ölümlerin üçte biri kirli sulardan kaynaklanmaktadır. “UNEP (1987)”
SU VE KİRLİLİK
Daha önce belirtildiği gibi yağmur damlacıkları temizleyici özellik göstermektedir. Karbondioksit sebebiyle hafif asidik özellik kazanan su, yeryüzünde daha eritici rol oynarken, havadaki kükürt dioksit oranının artması suyu daha da asidik hale getirerek bu avantajı dezavantaja çevirmektedir. Çünkü çok fazla asidik olan su, toprakta normalde çözünmeyen zararlı maddeleri de eriterek bünyesine almakta ve bitkilerin ve suda yaşayan canlıların zehirlenmesine yol açmaktadır. Asit yağmurlarının yapraklara doğrudan zararı da ilave edilirse ormanların hava kirliliği sebebiyle nasıl yok oldukları kolayca anlaşılır. Tabii dengenin korunduğu bir ortamda hidrolojik döngü ile hayat kaynağı olan su, tabii denge bozulunca öldürücü tesir gösterebilmektedir.
SONUÇ
Susuz hayat mümkün değildir. İnsan yiyecek maddeleri almadan haftalarca yaşayabilir, fakat su içmeden ancak birkaç gün hayatını sürdürebilir. Yeryüzündeki toplam su kütlesi sabit iken buna karşılık tüketim ve kirlenme gittikçe arttığına göre suyla ilgili problemlerimiz gün geçtikçe artacaktır. Yeryüzündeki sular hem tabii kaynak, hem de çevre kaynağı olarak mutlaka dikkatli kullanılması ve kirlenmeye karşı korunması gereken bir kamu malı niteliğindedir. Bu yüzden onun hayatımızdaki önemini ve artık stratejik bir malzeme olduğunu fark ederek adeta üzerine titremeli ve öncelikleri göz önünde bulundurarak korumalıyız.
Tüm evreni yoktan var eden Yüce Yaratıcı her şeyi bir düzen ve ekosistem içersinde var etmiştir. İlahi kitapta “Biz her şeyi sudan yarattık” ayeti suyun hayat olduğunu söyleyen en önemli mesaj değil midir?.
Yani, su hayattır. O halde, bu hayati öneme sahip malzemeyi daha yakından tanımamız ve onun bir nimet ve rahmet olduğunu bilmemiz ve kullanırken tasarruf edip, kıymetini bilip, şükretmemiz ve korumamız gerekmez mi?.
KAYNAKLAR
- Ayvaz, Z., Suyun Harika Özellikleri, Sızıntı, 216, 555-557, İzmir, 1997.
- Bulloch, J. ve Darwish, A. , Water Wars (Su Savaşları), Tercüme, Mehmet Harmancı, Altın
Kitaplar Yayınevi, İstanbul, 1994.
- Clarke, R., Water: The International Crisis, Earthscan Publications Ltd, Reading, UK, 1991.
- Çevre Bakanlığı, Çevre ve Çevre Bakanlığı, Yeşil Seri 1, Ajans-Türk Matbacılık San. A.Ş., Ankara,
1993.
- Çevre Bakanlığı, Çevre Koruma Rehber Kitabı, Özel Çevre Koruma Kurumu Başkanlığı, Ankara, 1996.
- Erkek, C. ve Ağıralioğlu, N., Su Kaynakları Mühendisliği, Beta Basım A.Ş., İstanbul, 1993.
- İleri, R., Sümer, B., Şengil, İ.A., Şengörür, B, Gemci, T., Su : Stratejik Malzeme ve Korunmasındaki
Öncelikler, Türkiye’de Çevre Kirlenmesi Öncelikleri Sempozyumu II, Gebze İleri teknoloji
Enstitüsü, Gebze-Kocaeli, 1997, 915- 924.
- Karpuzcu, M., Çevre Kirlenmesi ve Kontrolu, Kubbealtı Neşriyatı, İstanbul, 1994.
- UNEP World Commission on Environmental and Devolopment, Our Common Future, Oxford
University Press, Oxford, UK, 1987.
- Viessman, J.W. ve Hammer, J.M., Water Supply and Pollution Control, Harper Collins
Publications Inc., New York, 1985.
Prof. Dr. Recep İLERİ
Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Sakarya