Pamukkale (Denizli) Travertenlerinin Kirletici Taşınım Parametrelerinin Belirlenmesi Ve Beyazlatma Süreçleri Açısından Değerlendirilmesi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Mehmet Ekmekçi
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Pamukkale Travertenleri, Pamukkale Özel Çevre Koruma Bölgesi sınırları içinde,
Denizli il merkezinin 20 km kuzeybatısında yeralmaktadır. Taraça (basamak)
yapısı gösteren beyaz travertenler yaklasık 1.8 km2’lik bir alan kaplamaktadır.
Dünya kültür miraslarından biri olan Pamukkale travertenleri olusumlarını saglayan
termal suların yanlıs kullanımı ve kirlenmesi ile travertenlerde alg büyümesine
baglı sararma ve kararma seklinde sonuçlanmıstır. Yapılan çalısmalar alg
büyümesine neden olan nütrientlerin, baslıca özel ve kamu kuruluslarına ait
foseptik kökenli atıkların yeraltısuyu ile birlikte tasınması sonucu olusan
sızıntılardan kaynaklandıgını ortaya koymustur. Kirletici kaynaklarının ortadan
kaldırılmasıyla birlikte sararmanın kesilecegi beklentilerine karsın, litolojik
malzemelerin iyon tutma ve sogurma özellikleri nedeniyle kirletici kaynagı
kesildikten sonra katı ortamın (fazın) geciktirme etkisine baglı olarak belirli bir süre
daha travertenlerde tutulan kirleticiler, suyun gözeneklerdeki akısıyla beraber sulu
ortama nütrient saglamaya devam etmistir. Buna göre, kirletici kaynagının ortadan
kaldırılması kirlenme problemini çözmek için gerekli ancak yeterli olmamaktadır.
Bu süreci hızlandırmak için öncelikle litolojik malzemelerin tutma kapasiteleri ve
katı fazdan sulu faza geçme özelliklerini denetleyen kirletici tasınım
parametrelerinin belirlenmesi gerekmektedir.
Bu kapsamda öncelikle, travertenlerin hidrolik iletkenlik katsayısı, özgül agırlıgı,
kuru birim agırlıgı, gözenekliligi ve etkin gözenekliligi belirlenmistir. Hidrolik
iletkenlik katsayısı 2*10-6 m/s, özgül agırlıgı 2.65, kuru birim agırlıgı 1.82 g/cm3,
gözenekliligi 0.31 ve etkin gözenekliligi 0.23 olarak bulunmustur.
Travertenlerde kirlenmeye neden olan kirletici maddelerin davranısını ve yaratmıs
oldukları etkinin boyutunu belirlemek amacı ile kirletici-katı faz arasında meydana
gelen tutulma izoterm modeli tanımlanmıstır. Tanımlanan izoterm modelinden
ii
yararlanarak dagılım katsayısı belirlenmistir. Yapılan izoterm deneyleri sonucunda
elde edilen çözeltideki kirletici konsantrasyonu ve katı ortam tarafından tutulan
kirletici konsantrasyonu grafiginden izoterm modelinin dogrusal oldugu
belirlenmistir. Nitrat ve fosfat için dagılım katsayıları (Kd) sırasıyla 24.1 ve 53.7
L/kg olarak hesaplanmıstır. Dagılım katsayısı degerleri, kuru birim agırlık ve
gözeneklilik degerleri ile hesaplanan “geciktirme faktörü (retardation katsayısı)” ise
nitrat ve fosfatın traverten ortamda su akısından 142 ve 316 oranlarında daha
yavas hareket ettigini göstermistir.
Ayrıca, tutulan kirleticinin geri salınma özelliklerinin belirlenmesi için kolon
deneyleri gerçeklestirilmistir. Traverten alandan alınan traverten örnekler üzerinde
yapılan kolon deneyleri sonucunda travertenlerin yaklasık 4 gözenek hacminden
sonra temizlenebilecegi gözlenmistir. Elde edilen sonuçlar kirlenmenin yogun
olarak görüldügü 1 m2’lik traverten alan için degerlendirildiginde, dogal kosullar
altında Pamukkale Travertenlerinin temizlenmesinin yaklasık 393 yılı sürecegi
hesaplanmıstır.