Marmara Denizi’nin atıksu meselesi ve Stratejik Plan

Marmara Denizi (2003) (Jacques Descloitres, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC.)

2021 ilkbaharında Marmara Denizi’ni kaplayan müsilaj hepimizi endişelendirdi. İlk defa bu kadar yaygın ve belirgin olarak su yüzüne çıkan ve çoğumuz için yeni bir olgu olan müsilaj, Marmara Denizi’ndeki kirliliği bilen araştırmacıları pek de şaşırtmamıştı. Müsilajın, buzdağının görünür kısmı olduğunu, kirliliğin sonucu olarak ortaya çıktığını ve Marmara’nın bu görünür etkinin çok ötesinde sorunları olduğunu da bu süreçte öğrenmiştik.[1]Yücel, M. ve ark. (2021) Deniz Salyası: Denizin “organik” başkaldırısı, https://sarkac.org/2021/05/deniz-salyasi-nedir/[2]Beken, Ç., Sözen, S., Orhon, D. Marmara Denizi’nde neler oluyor? (2021) https://sarkac.org/2021/08/marmara-denizinde-neler-oluyor/

Nisan 2022’de Çevre ve Şehircilik Bakanlığı müsilaj ve Marmara hakkında 2024’e kadar geçerli olacak stratejik bir plan yayınladı.[3]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668

Bilim Akademisi üyesi Prof. Dr. Derin Orhon’la hem Marmara Denizi’nin kirleten unsurları hem de stratejik planı konuştuk.  Derin Orhon, kirliliğin sebep, müsilajın sonuç olduğunu vurgulayarak öncelikle mevcut durumu çok iyi anlamamız gerektiğini söylüyor ve ekliyor:

“Mevcut durumu anlayabilmek için Marmara Denizi’nin bütünsel bir fotoğrafının çekilmesi gerekli, yani Marmara Denizi havzasının tamamında etkisi olan farklı kirleticilerin dikkate alınması ve detaylı incelenmesi şart.”[4]Derin Orhon’un Herkese Bilim Teknoloji’ye yazdığı iki yazıya buradan ulaşılabilir:

Orhon, D. (2022, 21 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (1), Herkese Bilim Teknoloji

Orhon, D. (2022, 28 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (2), Herkese Bilim Teknoloji

Bu yazıda öncelikle Marmara Denizi’ni kirleten atıksuları ve arıtma tesis ve teknolojilerini kısaca anlatacağız; yazının sonunda da Çevre ve Şehircilik Bakanlığı stratejik planında yer alan ve Derin Orhon’un dikkat çektiği, tartışılması gerektiğini vurguladığı konulara değineceğiz.

Atıksu nedir? Hangi kaynaklarla atık su oluşur?

Atıksular içeriği ve kaynağına bağlı olarak dört başlıkta incelenir: evsel, kentsel, endüstriyel ve yayılı atıksu.

Evsel atıksu, yıkama (bulaşık, sebze/meyve, çamaşır), duş/banyo ve diğer su tüketen faaliyetlerimiz sonucu oluşan kirlenmiş suyu, kentsel atıksu ise iş yerleri, hastane, okul, AVM gibi kamusal yapıların tükettikleri suyun kirlenmiş halidir.

Evsel ve kentsel atıksuların kirliliği şu parametreler cinsinden ölçülür: kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), azot ve fosfor.

Azot içeriği dışkıdan, fosfor ise daha çok deterjan atıklarından kaynaklanır. Azot ve fosfor içeren atıksular doğru yöntemlerle arıtılmadan denizlere deşarj edildiğinde ortamdaki besin zincirinin en önünde yer alan (fotosentez yapan) fitoplanktonların kontrolsüz çoğalmasına ve böylece tüm besin döngüsünün olumsuz etkilenmesine neden olur.[5]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)  nedir?

 

KOİ parametrelesi atıksulardaki organik maddenin kimyasal tepkimelerle tükettikleri oksijen miktarına göre oluşan kirliliğin ölçüleridir. Örneğin, bir atıksuyun KOİ’si 3 mg/L olarak ölçülmüşse, bir litre atıksuyun içinde bulunan organik madde 3 mg oksijen tüketir. Organik madde, temelde karbon ve kısmen hidrojen içeren bileşiklerden meydana gelse de, bağ yapıları ve içerdiği diğer elementler göze alındığında çok daha karmaşıktır. Bu nedenle, KOİ’si yüksek olan ve denize deşarj edilen atıksular denizdeki oksijenin tükenmesine neden olabilir. Sonuç olarak, atıksuların denize verilmeden önce organik madde içeriklerinden arındırılması son derece önemlidir.

Marmara Denizi’ni kirleten en önemli kaynaklardan biri endüstriyel atıksulardır. Endüstriyel atıklar esas olarak yüksek KOİ, ağır metal bileşenleri ve zehirli kimyasallardan oluşur. Bu nedenle, endüstriyel atık suların sadece KOİ cinsinden değil, prosesin özelliklerine ve atıksuyun içerdiği kirletici karakterine göre değerlendirilmesi gerekir; endüstriyel atık sulardaki toksik maddeler ve ağır metaller de önemli olabilir.

Yayılı atıksular ise özellikle tarım ve hayvancılık sonucu oluşan kirleticilerin nehirlere karışarak denize ulaşması sonucu oluşur.  Bu atıklar gübre ve tarım ilaçları içerdiklerinden, oluşan atıksuyun hem azot içeriği, hem de tehlikeli kimyasal madde konsantrasyonu oldukça yüksektir.

Peki bu atık sular nasıl arıtılıyor? Arıtılıyor mu?

Evsel ve kentsel atık sular kanalizasyon sistemlerinde toplanıp arıtma tesislerine getirilir. Azot, fosfor ve organik maddenin arıtılması için en iyi teknoloji “ileri biyolojik arıtma” proseslerinden oluşur. Bu sistemler, çeşitli mikroorganizma türlerinin biyokimyasal tepkimeleri ile atıksu içindeki organik kirleticilerin %80-95 oranında giderilebilmesini sağlar. İleri biyolojik arıtmaya tabi tutulmayan deşarjlar ise fiziksel arıtmadan (iri parçacıkların ayrılması) sonra denize verilir.

İstanbul’un atık suyunun Marmara Denizi’ne etkisi

İstanbul bölgede en çok atıksu üreten şehir olmasına karşın Marmara Denizi’ni etkileyen büyük deşarjların hemen hemen hepsi ileri biyolojik arıtma tesislerinde arıtılıyor. Sadece Küçükçekmece ön arıtma tesisinde ileri arıtma teknolojileri mevcut değil. Bu tesise gelen atık su İSKİ’nin planlarına göre kısmen 2024 itibariyle diğer ileri arıtma tesislerine yönlendirilecek.[6]İSKİ’den 3,2 milyar liralık su ve atıksu yatırımı, https://www.ibb.istanbul/arsiv/40273/iskiden-32-milyar-liralik-su-ve-atiksu-yatiri[7]2021 İSKİ Faaliyet Raporu

İstanbul’un atıksuyunun bir kısmı ise yalnız fiziksel arıtmadan geçip “derin deniz deşarjı” ile boğaz akıntılarına ve Karadeniz’in oksijensiz alt tabakasına yönlendiriliyor. Bu deşarjların Marmara Denizi’ni etkilemediği yapılan çalışmalarla gösterilmiş.[8]Orhon D. et al., (2021) Pollutant Dynamics between The Black Sea and The Marmara Sea: Basis for wastewater management strategy, Marine Pollution Bulletin, 168, 112388.[9]Sümer, M., Kırca, Ö. (2021) Istanbul Boğazı Su kalitesi Değerlendirme Çalışması, ISKI.

İSKİ’nin verileriyle oluşturulan aşağıdaki tabloda İstanbul’un büyük atık su deşarjlarını görebilirsiniz.[10]Orhon, D. (2022, 21 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (1), Herkese Bilim Teknoloji

Tablo 1.  İstanbul’un atık su arıtma tesislerinde arıtılan atıksuyun debisi, KOİ ve azot yükleri gösteriliyor. Veri: İSKİ[11]2021 İSKİ Faaliyet Raporu[12]Orhon, D. (2022, 21 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (1), Herkese Bilim Teknoloji İlk sütunda günlük atık su debisi var, KOİ yükleri günlük debi ile KOİ’nin çarpılmasından elde ediliyor. KOİ giriş ve çıkışı arasındaki farka baktığımızda üst kısımdaki ileri biyolojik artımanın %80 üzerinde arıtma sağladığını görüyoruz. Tablonun alt kısmında yer alan atıksu arıtma tesislerinde yalnız fiziksel arıtma yapılıyor. Bu tesislerden yapılan derin deniz deşarjları boğaz akıntıları dolayısıyla Karadeniz’in oksijensiz alt tabakalarına iletiliyor ve Marmarayı kirletmiyor.[13]Orhon D. et al., (2021) Pollutant Dynamics between The Black Sea and The Marmara Sea: Basis for wastewater management strategy, Marine Pollution Bulletin, 168, 112388.[14]Sümer, M., Kırca, Ö. (2021) Istanbul Boğazı Su kalitesi Değerlendirme Çalışması, ISKI.

Bu tabloya göre Marmara Denizi’ne etkisi olan büyük deşarjların toplam KOİ yükü 232 ton/gün.  Bu yükün önemli bir kısmı (157 ton/gün) Küçükçekmece deşarjından kaynaklanıyor ve Küçükçekme’ye gelen atık suyun diğer tesislere dağıtılması için gerekli çalışmalar sürüyor. Küçükçekmece’den denize verilen atıksu %85 oranında arıtıldığı durumda İstanbul’un Marmara Denizi’ni etkileyen toplam KOİ yükü 100 ton/gün civarına inecek.

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Bütünleşik Stratejik Planı

Yazının başında bahsettiğimiz gibi Nisan 2022’de Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü 2020-2024 için Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı‘nı yayınladı.[15]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668

Stratejik planın amacı “Marmara Denizi’nde yoğun bir şekilde gözlemlenen kirliliğin ve bu kirlilik sonucu oluşan müsilajın kalıcı olarak giderilerek Marmara Denizi Havzası’nı iyi çevresel duruma ulaştırmak için politika ve stratejileri belirlemek ve uygulamak.“ olarak özetlenmiş ve ilk olarak mevcut durumun belirlenmesi hedeflenmiş. Derin Orhon stratejik planın “Marmara Denizi havzasında kirlilik durumu” başlıklı bölümüyle ilgili bazı konulara dikkat çekti:

1. İstanbul’un KOİ yükü, azot ve fosfat katkısı gerçeği yansıtmıyor:

Stratejik planda Marmara Denizi havzasında tüm illerin sağladığı KOİ yükü 1427 ton/gün, İstanbul’un sağladığı KOİ yükü ise 1255 ton/gün olarak verilmiş. İstanbul tüm illerin toplam KOİ yükünün %88’inden sorumlu görünüyor.[16]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.8

Tablo 2.  İllere göre atıksu kaynaklı ortalama kirlilik yük dağılımı (Stratejik Plan Tablo 3.8)[17]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.8

Bu tabloda İstanbul için verilen KOİ yükü, Tablo 1.deki 232 ton/gün KOİ yükünden çok farklı.  Derin Orhon, rapordaki değerle İSKİ verileri arasındaki farkın tablonun alt kısmında yer alan ve Karadeniz’i etkileyen deşarjların da dikkate alınmasından kaynaklandığını ve bunun doğru bir yaklaşım olmadığını vurguladı:

Marmara Denizi’nin durumunu analiz ederken yalnız Marmara Denizi’ne etkisi olan deşarjlar dikkate alınmalı. Bu analizde Karadeniz’deki veya Biga’daki deşarjları nasıl dikkate almıyorsak, Marmara’yı etkilemediği bilimsel olarak gösterilmiş bu deşarjların da hesaba katılması hatadır.

2. Endüstriyel atıklar hakkında neredeyse hiç bilgi yok:

Stratejik planda 8 ilde toplam 61 organize sanayi bölgesi (OSB) bulunduğu ve bunların 45’inin Marmara’ya atıksu deşarj ettiğinin belirtilmesine karşın[18]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.2  endüstriyel atıklarla ilgili bilgi son derece sınırlı.  Endüstriyel atık sular yalnız KOİ, azot ve fosfor yükü olarak ele alınmış. Derin Orhon, endüstriyel atık suların mutlaka diğer kirleticileri de (ağır metaller, toksik kimyasallar) dikkate alarak değerlendirilmesi gerektiğini vurguluyor.

Stratejik planda endüstriden kaynaklanan KOİ yükü %3 olarak belirtilmiş fakat başka hiçbir veri/veri kaynağı paylaşılmamış; %3 oranının nasıl elde edildiği belirtilmemiş, MARAAT (Marmara Denizi Havzası Noktasal Kirlilik Yüklerinin Tespiti Projesi) veri tabanından alındığı belirtiliyor.  Derin Orhon, tüm Marmara Denizi havzası için verilen toplam KOİ yükü dikkate alındığında (Tablo 1) endüstriden kaynaklanan KOİ yükünü (1427 x %3) 43 ton/gün olarak bulabileceğimizi fakat  bu değerin çok düşük olduğunu 1990’da yapılan bir çalışmada[19]Meriç, S., Marmara Denizinde kara kökenli kirlenme ve sonuçları, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü., Eylül, 1990. yalnız İzmit Körfezi’ndeki endüstriyel atık suların KOİ yükünün 210 ton/gün olarak belirlendiğini belirtiyor ve ekliyor:

“Özellikle Ergene Deşarjı olarak bilinen, ağırlıklı endüstriyel atıksulardan oluşan  deşarjın debi ve kirletici yük karakterizasyonu nedir? Bu deşarj neden Marmara’ya yönlendirildi?  Bu deşarja hangi sınırlar uygulanıyor? gibi sorulara yanıt raporda mevcut değil.”

3. Marmara Denizi’ne etkisi olan yayılı atıksularla ilgili çalışmalar muğlak

Stratejik planın yayılı kirleticilerle ilgili bölümünde Tübitak-MAM Çevre ve Temiz Üretim Enstitüsü’nün raporundan yararlanılmış. Bu rapordan alındığı belirtilen aşağıdaki tabloda Marmara Denizi havzasında kaynağında oluşan (tarım, hayvancılık ve arazi örtüsü kaynaklı) toplam azot ve fosfor miktarı sırayla yılda 329 000 ton ve 78 000 ton olarak verilmiş, bu da günde yaklaşık 900 ton azot ve 200 ton fosfor anlamına geliyor.

Tablo 3. Marmara Denizi havzasında kaynağında oluşan yayılı atıksular (Stratejik Plan Tablo 3.14)[20]Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.14   TÜBİTAK MAM Çevre Ve Temiz Üretim Enstitüsü (2021), Marmara Denizi Eylem Planı Yayılı Kaynaklı Kirliliğin Tespiti Alt Çalışma Grubu Marmara Denizi Havzası Yayılı Kaynaklı Kirlilik Yükleri Ve Alınacak Tedbirler Özet Raporu, Temmuz, 2021, Gebze, Kocaeli.

Derin Orhon, yıl boyunca değişkenlik gösteren yayılı kaynakların etkisinin bu kesinlikte belirlenmesinin gerçekçi olmadığını ve yöntemin şeffaf olması gerektiğini vurguluyor.  Ayrıca yayılı kaynaklarda oluşan atıksuyun ne kadarının denize ulaştığı belirtilmemiş, belirlenmesine yönelik çalışmaların devam ettiği söyleniyor.  Derin Orhon iyimser bir yaklaşımla kaynağındaki atık suların yalnız %30’u denize ulaşsa bile bunun günde 270 ton azot ve 60 ton fosfora denk geleceğini ve bunun çok ciddi kirlilik yükü olacağını belirtiyor. Yayılı kaynaklarda bulunması beklenen tarım ilaçları ve benzeri kimyasallarla ilgili bilgi ise mevcut değil.

4. Kanal İstanbul’un kirliliğe yapacağı son derece olumsuz katkılardan bahsedilmiyor

Stratejik planda yapıldığı takdirde Marmara Denizi’nin kirliliğine doğrudan ve önemli katkı yapacak olan Kanal İstanbul’la ilgili bir bilgi/görüş bulunmuyor.  Derin Orhon, hidrodinamik özelliklerle somut su kalitesi verileri birlikte incelendiğinde Kanal İstanbul’un Marmara Denizi’ne günde 4700 ton KOİ yükü getireceğinin hesaplandığını anlattı.[21]Orhon, D., Sözen, S. (2020). “Kanal’ın İstanbul ve Çevresine ölümcül etkileri”, Orhon, D, Sözen, S, Görür, N. Editörler, Kanal İstanbul – Çok disiplinli bilimsel değerlendirme, İBB, Kültür A.Ş. Bu değer  tüm illerin mevcut günlük KOİ katkısından kat kat fazla,[22]Küçükçekmece deşarjı ileri arıtmaya yönlendirildikten sonra İstanbulun KOİ katkısı yaklaşık 100 ton/gün oluyor.  Tablo 2’deki diğer şehirlerin katkılarını da ekleyince Marmara’nın maruz kalacağı toplam KOİ yükü yaklaşık 300 ton/gün olacak; Kanal İstanbul’un öngörülen olası katkısı bunun 15 katı kadar. dolayısıyla Marmara Denizi’ni kirleten etkenleri ve 2024’e kadar yapılacakları ele alan ve amacı “Marmara Denizi Havzası’nı iyi çevresel duruma ulaştırmak için politika ve stratejileri belirlemek” olan bir planda “Kanal İstanbul projesinin de durdurulması” da bulunmalı.

Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1 Yücel, M. ve ark. (2021) Deniz Salyası: Denizin “organik” başkaldırısı, https://sarkac.org/2021/05/deniz-salyasi-nedir/
2 Beken, Ç., Sözen, S., Orhon, D. Marmara Denizi’nde neler oluyor? (2021) https://sarkac.org/2021/08/marmara-denizinde-neler-oluyor/
3, 5, 15 Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668
4 Derin Orhon’un Herkese Bilim Teknoloji’ye yazdığı iki yazıya buradan ulaşılabilir:

Orhon, D. (2022, 21 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (1), Herkese Bilim Teknoloji

Orhon, D. (2022, 28 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (2), Herkese Bilim Teknoloji

6 İSKİ’den 3,2 milyar liralık su ve atıksu yatırımı, https://www.ibb.istanbul/arsiv/40273/iskiden-32-milyar-liralik-su-ve-atiksu-yatiri
7, 11 2021 İSKİ Faaliyet Raporu
8, 13 Orhon D. et al., (2021) Pollutant Dynamics between The Black Sea and The Marmara Sea: Basis for wastewater management strategy, Marine Pollution Bulletin, 168, 112388.
9, 14 Sümer, M., Kırca, Ö. (2021) Istanbul Boğazı Su kalitesi Değerlendirme Çalışması, ISKI.
10, 12 Orhon, D. (2022, 21 Nisan) Marmara kaderine terk ediliyor (1), Herkese Bilim Teknoloji
16, 17 Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.8
18 Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.2
19 Meriç, S., Marmara Denizinde kara kökenli kirlenme ve sonuçları, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü., Eylül, 1990.
20 Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (Nisan 2022) Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı (2021-2024), https://cygm.csb.gov.tr/marmara-denizi-butunlesik-stratejik-plani-haber-265668, Tablo 3.14
21 Orhon, D., Sözen, S. (2020). “Kanal’ın İstanbul ve Çevresine ölümcül etkileri”, Orhon, D, Sözen, S, Görür, N. Editörler, Kanal İstanbul – Çok disiplinli bilimsel değerlendirme, İBB, Kültür A.Ş.
22 Küçükçekmece deşarjı ileri arıtmaya yönlendirildikten sonra İstanbulun KOİ katkısı yaklaşık 100 ton/gün oluyor.  Tablo 2’deki diğer şehirlerin katkılarını da ekleyince Marmara’nın maruz kalacağı toplam KOİ yükü yaklaşık 300 ton/gün olacak; Kanal İstanbul’un öngörülen olası katkısı bunun 15 katı kadar.
Önceki İçerikBu Ay Gökyüzü: Temmuz 2022
Sonraki İçerikMeraklısına Bilim – 4. Sezon
Avatar photo
ODTÜ Fizik Bölümü’nden 1996’da lisans, 1998’de yükseklisans derecelerini aldı. San Diego’daki Kalifornia Üniversitesi’nde yaptığı fizik doktorasını 2004 yılında tamamladı. 2004-2014 yılları arasında Sabancı Üniversitesi’nde Temel Geliştirme Programının koordinasyonunda çalıştı. Çeşitli…
Avatar photo
Müsemma Sabancıoğlu Hacettepe Üniversitesi Tarih Bölümü’nden 1997’de mezun oldu. Tarih Vakfı, Toplumsal Tarih dergisi, İstanbul Bilgi Üniversitesi Yayınları ve Eczacıbaşı Sanat Ansiklopedisi’nin ikinci basımında editör olarak görev aldı. 2011’de Georgia…