Environmental impacts of Golden Horn dredgings
Haliç taramalarının çevresel etkileri
- Tez No: 721363
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA GÜLEN İSKENDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Biyoteknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Evsel, endüstriyel ve yüzeyden gelen malzemelerle su kaynaklarının kirletilmesi ve bazı durumlarda su kaynaklarının dolmaya başlaması mümkündür. Su kirliliğine de bağlı olarak sediment kirletilebilir ve su kirliliğinin kontrolü sağlansa dahi bir kirlilik kaynağı olmaya devam eder. Sediment kirliliğinin kontrol edilmesi adına en sık uygulanan yöntemlerden biri de taramadır. Bu yöntem aynı zamanda su kütlelerinin kendilerini besleyen su kaynakları tarafından getirilen tortular gibi malzemelerle birikime bağlı olarak dolmasını engellemek amacıyla da kullanılırlar. Tarama; su kütlelerinin bünyelerinde doğal olarak veya antropojenik sebeplerle biriken malzemelerin, su yönlendirilmeden ekskavatör ve/veya tarak gemileri ile uzaklaştırılmasıdır. Tarama, sadece su derinliğini artırmak için uygulanabileceği gibi, çevresel sebepler veya altyapı çalışmaları, yeni kanalların açılması, madencilik gibi amaçlarla da uygulanabilir. Taranmış malzemelerin yönetimi kirlilik durumlarına bağlıdır. Kirletici içeriğinin yüksek olduğu taranmış malzemeler fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemlerle arıtılabilir veya bu malzemelerin depolanması için özel olarak kurulmuş alanlarda uzaklaştırılabilirler. Tarama projesinin uygulanması sırasında tortudan sızan veya tortunun ince tanecikli parçacıklarında partikül halinde bulunan kirleticilerin su kütlesine yayılması ve tarama çalışmalarında kullanılan ekipmana bağlı olarak su ve havaya emisyonların yayılması mümkündür. Dikkatlice uygulanmayan bir tarama projesinde oluşacak çevresel etkilerin negatif bir yönde sonuçlanması mümkündür. Haliç, uzun yıllar içinde yerleşim birimi olarak kullanılmıştır. Özellikle cumhuriyet döneminde hızlı ve dengesiz sanayileşmeye ev sahipliği yapmış olan Haliç, aynı zamanda çarpık kentleşmenin de yoğunlaştığı bir hale gelmiştir. Şehir planlamalarının da etkisi olmak üzere sanayi tesisleri ve çalışma alanlarının arıtılmamış atıklarının halice deşarj edilmesi, çarpık kentleşmenin bir sonucu olarak alt yapının da yetersiz kalması sebebiyle evsel atıkların da halice deşarj edilmesi kirliliğin öne geçilemez bir hale gelmesine sebep olmuştur. Haliç, dolmaya başlamış, adacıklarının oluştuğu gözlenmiştir. Aynı zamanda biyolojik aktivite sonucunda bazı bölgelerde anaerobik aktivitenin de oluşmasıyla çevreye kötü kokular yayılmaya başlanmıştır. Bahsi geçen sorunlar sonucunda Haliç'te kirliliği önlenmesi adına atık su arıtma tesislerinin kurulması, halicin dibinde biriken malzemelerin uzaklaştırılması adına tarama çalışmalarının uygulanması gibi önlemler alınmaya başlanmıştır. Bu çalışmada Haliç'te hem kirlilik kontrolü için hem de Haliç'in tamamen dolmasını engellemek için uygulanan tarama çalışmalarının çevresel etkileri üzerine bir değerlendirme yapılmıştır. Çalışma 2016-2020 yılları arasında yapılan tarama çalışmalarını kapsamaktadır. Haliç'te tarama çalışmalarının başlarında uygulanan taranmış malzemelerin taş ocaklarında kurulmuş çamur barajlarında depolanması durumu ve sonradan uygulanmaya başlayan taranmış malzemelerin susuzlaştırılarak katı atık depolama merkezlerinde depolanma durumları incelenmiştir. Ayrıca, alternatif bir yöntem olarak taranmış malzeme ile tuğla üretilmesinin etkileri araştırılmıştır. Yaşam döngüsü değerlendirmesi, GaBi yazılımı kullanılarak uygulanmıştır. Çalışma için seçilen değerlendirme yöntemi CML 2001'dir. Tarama çalışmalarının çevresel sonuçlarının değerlendirilebilmesi adına 1 m3 taranmış malzeme fonksiyonel birim olarak seçilmiştir. Sistem sınırları taranmış malzemenin yerinden çıkarılmasından başlayarak taşınması, susuzlaştırılması, uzaklaştırılması ve yararlı kullanımının her proseste uygulanacak ham maddelerin elde edilmesi ve taşınmasını da kapsayacak şekilde seçilmiştir. Yaşam döngüsü değerlendirmesinin uygulanabilmesi için 2016-2020 yılları arasında Haliç'ten uzaklaştırılan sediment miktarı, sediment yoğunluğu gibi veriler İstanbul Büyükşehir Belediyesi tarafından sağlanmıştır. Taranmış malzemelerin eski taş ocaklarında depolanması durumunda tarak gemilerinin tükettiği yakıt miktarı, tarak gemilerinin kullanımı sonucunda suya ve havaya yayılan emisyonlar, taranmış malzemenin depolanacağı alanın hazırlanması sırasında kullanılan ekskavatörler sebebiyle havaya yayılan emisyonlar ile kullanılan diğer malzemelerin üretilmesi ve taşınması sonucunda açığa çıkan emisyonlar, taranmış malzemenin taş ocaklarına kamyonlarla taşınması sırasında havaya yayılan emisyonlar ve depolama sürecinde taranmış malzemeden kaynaklanan hava emisyonları literatürde belirtilen yöntemler aracılığıyla hesaplanmıştır. Taranmış malzemenin susuzlaştırma işleminden sonra Seymen Atık Bertaraf Tesisleri'nde depolanması durumunda susuzlaştırma sürecinde gözlemlenecek elektrik tüketimi, susuzlaştırılan taranmış malzemeden sızan suyun kirlilik durumu literatürde mevcut olan farklı çalışmalardan alıntılanmıştır. Bertaraf tesisine taşınacak malzemenin hacmi ve ağırlığı, susuzlaştırma için gerekecek poliakrilamid miktarı gibi yaşam döngüsü değerlendirmesinin uygulanması için gerekli olan veriler literatürde mevcut olan yöntemler aracılığıyla hesaplanmıştır. Düzenli depolamanın çevresel etkilerinin değerlendirilmesi adına GaBi yazılımında halihazırda mevcut bulunan proses kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında incelenen son durum taranmış malzemenin tuğla üretiminde kullanılması üzerinedir. İlk iki durumun aksine, Haliç sedimentinin tuğla üretiminde kullanılması gerçekte uygulanmış veya günümüzde uygulanan bir yöntem değildir. Bu durumun değerlendirilebilmesi için gerekli bazı veriler literatürde bulunan çalışmalar aracılığıyla tahmini olarak hesaplanmıştır. CML 2001 yöntemine göre elde edilen sonuçlara göre taş ocaklarında depolama durumunda bertaraf alanın hazırlanması, yani çamur barajlarının inşa edilmesi ve tarama işleminin kendisi bu durumda gözlemlenen sonuçların ana sebebidir. Çamur barajlarının inşa edilmesinin dikkate değer olmasının sebebi inşa sürecinde yaygın olarak filtre malzemesi olarak kullanılan jeotekstil malzemenin üretilmesidir. Taramanın etkilerinin ise genel olarak suya yayılan kirleticilerdense tarak gemilerinin dizel yakıt tüketiminden kaynaklı olarak havaya yayılan kirleticilerden kaynaklandığı gözlenmiştir. Çamur barajlarının inşa edilmesi için gerekli kil ve taşın elde edilmesi, tarak gemileri ve taşıma amacıyla kullanılan dizel yakıtın elde edilmesi ile taşıma sürecinin kendisinin etkilerinin genel olarak çok daha sınırlı olduğu belirlenmiştir. Taranmış malzemenin Seymen Atık Bertaraf Tesisleri'nde uzaklaştırılması durumunda ise taş ocaklarında depolama durumuna benzer şekilde tarama prosesinin etkilerinin diğer proseslere nazaran daha fazla etkili olduğu belirlenmiştir. Bu durumda çevresel etkiler üzerinde en fazla etkisi olan ikinci prosesin ise düzenli depolama olduğu açıkça görülmektedir. Susuzlaştırma ise sızıntı suyunun Haliç'e tekrardan deşarj edilmesine rağmen Deniz Suyu Ekotoksisitesi Potansiyeli açısından dahi düzenli depolamaya kıyasla daha az etkili olduğu, sadece Abiyotik Tüketim Potansiyeli kategorisinde düzenli depolama düzenli depolama prosesinden daha fazla etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Bu durumda incelenen taşıma, kullanılan yakıtların elde edilmesi ve işlenmesi gibi proseslerin taş ocaklarında depolama durumuna benzer şekilde etkilerinin bahsi geçen ilk üç proses kadar dikkate değer olmadığı anlaşılmıştır. İncelenen son durum tuğla üretimi ise sediment ile tuğla üretimi ve geleneksel tuğla üretim yöntemlerinin karşılaştırılması ile değerlendirilmiştir. CML 2001 yöntemi ile elde edilen sonuçlara göre Küresel Isınma Potansiyeli, Karasal Ekotoksisite Potansiyeli gibi bazı kategorilerde toplamda negatif sonuçlar (pozitif çevresel etkiler) ve genel olarak çevresel etkilerin şiddetinde azalmalar görülse dahi tuğla üretimiyle tarama çalışmalarının olumsuz etkilerinin tam olarak engellenemediği belirlenmiştir. Görülen pozitif etkiler geleneksel tuğla üretiminin aksine bu durumda kil elde edilmesi için kazı çalışmalarının uygulanmaması, buna bağlı olarak ekskavatörler gibi iş makinelerinin ve dizel yakıt kullanılmamasından kaynaklanmaktadır. Bu durumda incelenen taş ocaklarında depolama ile düzenli depolama durumunda olduğu gibi taramanın gözlemlenmesi muhtemel olan çevresel etkilere tesirinin taşıma, yakıt elde edilmesi ve işlenmesi gibi pek çok prosese kıyasla çok daha fazla olduğu belirlenmiştir. Sediment ile tuğla üretilmesinin de tarama işlemine benzer şekilde potansiyel çevresel etkiler üzerinde tesirinin oldukça dikkate değer olduğu belirlenmiştir. Fakat elde edilen sonuçlar Haliç sedimenti ile üretilen tuğla gibi yapı malzemelerinin çevre ve insan sağlığı üzerindeki etkilerine dair yeterli çalışma bulunmamasına bağlı olarak daha fazla değerlendirme yapılmasını gerektirmektedir. Tarama çalışmalarının incelenen her durum açısından potansiyel çevresel etkiler üzerinde oldukça fazla söz sahibi olduğunun belirlenmesi Haliç'te yapılan tarama çalışmalarının tekrarlanan eylemler gerektirmesi de göz önünde bulundurulduğunda tarama çalışmalarına alternatif yöntemlerin uygulanması gerektiği de yapılan değerlendirme sonucunda anlaşılmıştır. Tekrarlanan eylemlerin gerekliliği Haliç'e günümüzde dahi deşarjların yapılması ve yüzeyden gelen sürüntülerin de Haliç'in dolması ve kirliliğe maruz kalmasından kaynaklanmaktadır. Bu durumda Haliç'in korunması adına daha katı önlemler alınması gerektiği ve tekrarlanan eylemlerin engellenmesi gerektiği sonucuna ulaşılmaktadır. Uygulanan yaşam döngüsü değerlendirmesi sonucunda Haliç'te uygulanan ilk yöntem olan çamur barajlarında depolama yönteminin çevresel etkilerinin uzaklaştırma alanının hazırlanmasına bağlı olarak en fazla olduğunu göstermiştir. Düzenli depolama yönteminin uygulanmaya başlanması sonucunda her ne kadar uygulanan yöntemler elektrik tüketimine ihtiyaç duysa da çamur barajlarında depolama durumuna göre daha avantajlı olduğu sonucuna varılmıştır. Taranmış malzeme ile tuğla üretiminin etkileriyse geleneksel kil tuğla üretimi ile etkileri karşılaştırılmış ve sediment ile tuğla üretiminin avantajlı bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır. Fakat Haliç sedimenti ile üretilecek tuğlaların çevresel etkileri üzerine daha fazla çalışmalar yapılması ile tarama çalışmalarına alternatif olarak uygulanabilecek bertaraf yöntemleri belirlenerek bu koşullar altında karşılaşılması muhtemel olan çevresel etkilerin değerlendirilmesi ve sistemin bu değerlendirmelere bağlı olarak optimize edilmesi gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
It is possible to pollute water resources with domestic, industrial and surface materials, and in some cases, water resources may begin to fill up. Depending on the water pollution, the sediment can be polluted and even if the water pollution is controlled, it continues to be a source of pollution. One of the most frequently applied methods to control sediment pollution is dredging. This method is also used to prevent water bodies from being filled with materials such as sediment brought in by the water sources that feed them. The management of dredged materials depends on their contamination status. Dredged materials with high pollutant content can be treated by physical, chemical and biological methods or disposed of in specially established facilities for the removal of these materials. During the implementation of the dredging project, it is possible for pollutants leaking from the sediment pore water or present in the fine-grained particles of the sediment to diffuse into the water body, and emissions to water and air depending on the equipment used in the dredging works. It is possible that the environmental impacts of a dredging project that is not implemented carefully will result in adverse impacts. In this study, an evaluation was made on the environmental effects of the dredging works applied both for pollution control and to prevent the Golden Horn from being completely filled. The study includes dredging studies conducted between 2016-2020. The management status of the dredged materials, which were applied at the beginning of the dredging works in the Golden Horn, in the sludge dams established in the quarries, and the dewatering of the dredged materials, which started to be applied later, and their disposal in the sanitary landfill facilities were examined. In addition, the effects of producing bricks with dredged material as an alternative method were investigated. In order to evaluate the environmental impacts of the dredging works, 1 m3 of dredged material was chosen as the functional unit. The system boundaries have been chosen to cover the extraction and transportation of the raw materials to be applied in each process, starting with the removal of the dredged material, its transportation, dewatering, removal and beneficial use. As a result of the life cycle assessment applied, it has been shown that the environmental impact of the disposal method in the sludge dams, which is the first method applied in the Golden Horn, is the most depending on the preparation of the removal area. As a result of the introduction of the landfill method, it has been concluded that although the applied methods require electricity consumption, it is more advantageous than the disposal case in sludge dams. Furthermore, the impacts of brick production with dredged material were compared with traditional clay brick production, and it was concluded that brick production with sediment was an advantageous method.
Benzer Tezler
- Deniz alanlarında sediment-su etkileşiminin incelenmesi
Investigation of sediment-water interaction in marine environment
ATİLLA YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA OKAY
DR. LEYLA GAMZE TOLUN
- Haliç sedimanlarında mikroplastik kirliliğinin araştırılması
Investigation of microplastic pollution in the golden horn sediments
PELİN DOĞRUYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BALKAYA
- İstanbul Tarihi Yarımada'da kentsel ölçekte deprem odaklı kentsel zarar görebilirlik değerlendirmesi
Seismic vulnerability assessment at urban scale in İstanbul Historical Peninsula
SELDA ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH TERZİ
- Effects of eddy currents on the transport and fate of oil spills in the strait of Istanbul and the Golden Horn
Orkoz akıntılarının İstanbul Boğazı ve Haliç'te petrol taşınımı ve kirliliğe etkisi
MOHAMMAD SADEGH ASLANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECMETTİN EMRE OTAY
- İstanbul metropoliten alanından boşalan drenaj suları atık yüklerinin model kullanarak hesabı
Başlık çevirisi yok
DENİZ ŞAHİNOĞLU
Doktora
Türkçe
1998
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İ. ETHEM GÖNENÇ