Arıtılmış atıksuların tarımsal sulama amaçlı yeniden kullanımında su kalitesinin önemi ve ürün verimine etkileri
The importance of water quality and its effects on crop yield in the reuse of treated wastewater for agricultural irrigation
- Tez No: 953977
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGEHAN NAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Günümüzde dünya genelinde ciddi bir su krizi vardır ve gün geçtikçe de derinleşmektedir. Tarım sektörü hızla artan dünya nüfusunun artan gıda talebini karşılamak için yoğun bir şekilde içilebilir suları kullanmaya yönelerek en çok su talep eden sektör konumuna yükselmiştir. Bu nedenle su kaynaklarının sürdürülebilir bir biçimde kullanımı ve etkin yönetimi çözülmesi gereken en önemli çevre ve ekonomi sorunu olarak karşımızda durmaktadır. Ancak gıda ihtiyacının karşılanması için tarımsal üretimin sürekli olması gerekir. Tarımsal üretimde bu sürekliliğin sağlanabilmesi için güvenli ve sürdürülebilir su kaynaklarına ihtiyaç vardır. Bu bağlamda, kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde, içilebilir su yerine atık suların arıtılarak tarımsal sulamada yeniden kullanımı önemli bir alternatif olabilir. Bu çalışmada, gerçek tarla koşullarında marul ve mısır bitkisi yetiştiriciliğinde, sulama suyu olarak Konya atıksu arıtma tesisi (AAT) ham atıksuyu, Konya AAT deşarj suyu, MMF+UV suyu, UF membran çıkış suyu ve yeraltı suyu olmak üzere beş farklı kalitedeki suyun bitki verimi ve toprak üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kullanılan su kaynaklarının tarımsal sulamada kullanım uygunluğu, Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (AATTUT) Ek 7'de belirtilen,“Arıtılmış Atıksuların Sulama Suyu Olarak Geri Kullanım Kriterleri”ne göre değerlendirilmiştir. Yürütülen çalışma için Konya AAT içerisinde 150 m2 bir deneme alanı oluşturulmuştur. Deneme sahasında mısır yetiştirmek için her biri 2,8 m x 5 m ebadında beş parsel (toplam 70 m2), marul yetiştirmek için ise 3,2 m x 5 m boyutunda beş parsellik (toplam 80 m2) bir deneme alanı oluşturularak toplam 10 parselde çalışılmıştır. Çalışmada, marul bitkisinin Cuore (Lactuca sativa L. var. longifolia) çeşidi, mısır bitkisinin ise Pioneer 0937 çeşidi kullanılmıştır. Deneme süresince; marul parsellerinde (45 gün) parsel başına ortalama 4620 L (287 mm), mısır parsellerinde ise (5 ay) ortalama 9730 L (690 mm) su kullanılmıştır. Su kalitesi analizleri sonucunda, incelenen su kaynakları arasında AATTUT'ne göre sadece ikincil arıtım sonrası uygulanan UF membran prosesinden elde edilen suyun hem mikrobiyolojik hem de kimyasal kalite bakımından sulama suyu olarak kullanıma uygun olduğu belirlenmiştir. Sulamalar sonucunda, ham atık su ve arıtılmış atık suların hem toprağın organik madde ve fosfor konsantrasyonunu arttırdığı hem de tuzluluk parametrelerini (EC, Na⁺, SAR, bor, klorür) arttırdığı tespit edilmiştir. Marul bitkisi yetiştiriciliğinde en yüksek ticari marul baş ağırlığı 815 gr/bitki ile yeraltı suyu ile sulanan parselden elde edilirken en düşük ticari marul başağırlığı 494 gr/bitki ile MMF+UV çıkış suyu ile sulanan parsellerde gözlemlenmiştir. Ürün verimindeki bu azalmanın sebebi marul bitkisinin tuzluluğa karşı hassas bir bitki olması ve kullanılan ham atıksu ve arıtılmış atıksu kaynaklarının tuzluluk değerlerinin yüksek olmasıyla ilişkili olduğu düşünülmektedir. Mısır bitkisinde en yüksek verim, 1861 kg/da ile Konya AAT deşarj suyuyla sulanan parselde elde edilirken, bunu 1572 kg/da ile UF membran çıkış suyuyla sulanan parsel takip etmiştir. Arıtılmış atıksular ile sulanan parsellerde elde edilen yüksek verim değerleri, mısırın tuzluluğa daha dayanıklı bir bitki olmasının yanı sıra, arıtılmış atıksuların içeriğinde bulunan yüksek düzeyde organik madde, azot ve fosfor gibi besin elementlerinin bitki gelişimine katkı sağladığı açıktır.
Özet (Çeviri)
There is a serious water crisis worldwide today, and it is deepening day by day. The agricultural sector has become the one that demands the most water, as it intensively uses potable water to meet the increasing food demand of the rapidly growing world population. For this reason, the sustainable use and effective management of water resources stand before us as the most pressing environmental and economic challenge to be addressed. However, agricultural production must be continuous to meet food needs. Safe and sustainable water resources are needed to ensure this continuity in agricultural production. In this context, in arid and semi-arid climate regions, the reuse of treated wastewater instead of potable water in agricultural irrigation can be an important alternative solution. In this study, the effects of five different quality waters, namely Konya AAT raw wastewater, Konya AAT discharge water, MMF+UV water, UF membrane effluent water, and groundwater, on plant yield and soil were investigated in lettuce and corn cultivation under real field conditions. The suitability of the water sources for use in agricultural irrigation was evaluated according to the“Criteria for Reuse of Treated Wastewater as Irrigation Water”specified in Annex 7 of the Communiqué on Technical Procedures for Wastewater Treatment Plants (AATTUT). For the conducted study, a 150 m2 trial area was established within the Konya Wastewater Treatment Plant (KAAT). A total of 10 plots were studied by allocating 5 rows, each measuring 2.8 m x 5 m, for corn cultivation and an area of 5 rows, measuring 3.2 m x 5 m, for lettuce cultivation (80 m2 in total). In the study, Cuore (Lactuca sativa L. var. longifolia) variety of lettuce and Pioneer 0937 variety of corn were used. During the trial period (45 days), an average of 4620 L (287 mm) of water was used for each parcel in lettuce plots and 9730 L (690 mm) of water was used in corn plots (5 months). The analyses showed that, among the water sources examined, only the water obtained from the UF membrane process applied after secondary treatment was suitable for use as irrigation water in terms of both microbiological and chemical quality. Raw wastewater and treated wastewater were found to increase both the organic matter and phosphorus load of the soil and the salinity parameters (EC, Na⁺, SAR, boron, chloride) of it. In lettuce plant cultivation, the highest commercial lettuce head weight was obtained from the plot irrigated with groundwater, with 815 g/plant, while the lowest commercial lettuce head weight was observed in the plots irrigated with MMF+UV outlet water, with 494 g/plant. The reason for this decrease in product yield is thought to be related to the fact that lettuce is a plant sensitive to salinity, and the high salinity values of the raw wastewater and treated wastewater sources used. The highest yield in corn was obtained in the plot irrigated with Konya AAT discharge water with 1861 kg/da, followed by the plot irrigated with UF membrane outlet water with 1572 kg/da. The high yield values obtained in the plots irrigated with treated wastewater indicate that corn is a more resistant plant to salinity, and that the high levels of organic matter, nitrogen, and phosphorus in the treated wastewater contribute to plant development.
Benzer Tezler
- Examination of variables influencing photocatalytic membrane reactors by using textile industry wastewater brine via modeling
Tekstil endüstrisi atıksu konsantresi kullanılarak fotokatalitik membran reaktör sistemini etkileyen faktörlerin model kullanarak incelenmesi
BERK ESENLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE YÜKSEKDAĞ
- Metal-organik çerçeve (MOÇ) katkılı ince film nanokompozit (İFN) membran geliştirilmesi ve gübre tahrikli ileri osmoz (GTİO) uygulaması
Development of metal–organic framework (MOF)-enhanced thin-film nanocomposite (TFN) membranes and their application in fertilizer-drawn forward osmosis (FDFO)
DUYGU OSMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN PAŞAOĞLU
- Tarımsal sulamada arıtılmış kentsel atıksuyun kullanılmasının risk değerlendirilmesi
Risk assessment of treated urban wastewater for agricultural irrigation
HATİCE NUR GÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE BURCU ÖZKARAOVA
- Fotokatalitik elektrodiyaliz membran reaktörü ile evsel atıksuların tuzsuzlaştırılması ve geri kullanılması
Desalination and reuse of domestic wastewater by photocatalytic electrodialysis membrane reactor
DAMLA ÖZAKTAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK YÜZER