Su kimyasi ders notlari

Su Nasıl Oluşur?
Su çevrimi, yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde suyun mevcudiyetini ve hareketlerini tasvir eder. Dünyadaki su daima hareket halindedir, Buz halden sıvı hale, sıvı halden buhar haline ve buhar halinden tekrar sıvı haline dönen suyun bu hareketi süreklilik arz eder. Su çevrimi milyonlarca yıldır devam etmekte olup hayatın mevcudiyeti buna dayanır. Susuz bir hayat dayanılmaz olurdu.
Su çevriminin başlama noktası yoktur ama, okyanuslardan başlayarak su döngüsünü anlatırsak; Su çevrimini harekete geçiren güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su da atmosfere buharlaşır.
DOĞAL SULAR
Doğada su akarsulara dökülen atıklarla kirlense ve okyanuslarda tuzlu su haline gelse de, buharlaşıp atmosfere karıştığında yine temizleniyor ve tatlı suya dönüşüyor. Ancak yağmur suyu dahi kimyasal yönden saf değildir. Havadaki gazlar ve özellikle yoğun nüfuslu yerlerde kömürle birlikte açığa çıkan sülfirik asidi de bünyesine almaktadır. Doğada mutlak saf su yoktur ve sudaki tüm yabancı kimyasalların arındırılması labaratuvarlar için dahi zorlu bir işlemdir.
Doğada sular, kaynaklarına göre klasik olarak 4 sınıfta incelenir:
1) Meteor suları (yağmur ve kar suları): Mevcut sular içinde en saf olanıdır, bununla beraber havada bulunan bütün gazları içerdiği gibi, bazı anorganik ve organik maddeler de bulunabilir.
2) Yeraltı ve kaynak suları: Bulunduğu ve geçtiği toprak tabakalarını çözmesi sonucunda, tabakaların cinsine göre, çözünmüş maddeleri içerir.
3) Yeryüzü suları (nehir, göl, baraj ve deniz suları): Yüzeylerinin açık olması sebebiyle özellikle organik yapıdaki yabancı maddeleri almaya yatkındır. Buna karşılık hava ile temas halinde olduğundan karbonat sertliği azdır.
4) Maden (mineral) suları: Doğal sulara oranla çözünmüş madde miktarı belirli bir sınırı aşmış veya temperatür ve radyoaktivitesi doğal sınırı geçmiş olan sulardır.
GİRİŞ: Dünyamızda son yıllarda hızla artan nüfus ile beraber sanayileşme, tarımsal faaliyetler ve diğer sektörlerin su taleplerinde yaşanan artış ve iklim değişikliğinin etkileri su kaynakları üzerinde kalite ve miktar açısından ciddi baskılar oluşturmaktadır. İlaveten, sürdürülebilir olmayan su yönetimi ve uygulamaları doğal hidrolojik döngülerin kırılmasına sebep olmaktadır. Bunun birlikte su kaynakları birbiriyle bağlı birçok doğal kaynaktan beslenmekte ve antroponejik (doğada insanoğlunun neden olduğu etkiler) kökenli girişimlerin varlığı sebebi ile yapı itibari ile dinamik ve değişken özellikler göstermektedir. Bu sebeplerle su kaynaklarının özel olarak yönetilmesi ve durumlarının her aşaması gerekli izlemelerle takip edilerek potansiyel tehlikelerin su kaynaklarına etki etmeden saptanması ve önlenmesi gerekmekte, ekolojik ve kimyasal durumunun bütüncül bir yaklaşımla havza bazında korunması ve iyileştirilmesi önem arz etmektedir. Su kaynakları üzerinde baskıların artması sebebiyle önemli seviyede kirlenmeye başlamış ve bu sebeple kötüleşen su kalitesinin çözümüne yönelik yönetim uygulamalarına başlanması gerekmiştir. Teknoloji kaynaklı sınırlar ve ekonomik sebeplerle; su ekosistemlerine ulaşan kirletici yüklerin azaltılmasına yönelik çabalar; geçmişte kirlenmenin tamamen ortadan kaldırılmasını sağlayamamıştır. Bu durum günümüzde de geçerlidir ve gelecekte de geçerli olacaktır. Su kaynaklarının kirlenmesine karşı alınacak tedbirlerin maliyetleri yüksek olduğundan, herhangi bir tedbirin alınmasına karar verilmeden önce, su ekosistemi açısından elde edilecek faydanın ortaya konulması gerekmektedir. Henüz alınmamış bir tedbirin faydasının ortaya konulması ise, ancak öngörü ile mümkündür. Su kaynakları yönetimi; su kalitesi, su miktarı ve sucul ekosistemlerin tamamen birbirine bağlı olduğu büyük oranda bütünleşmiş bir çevreyi kapsamaktadır.
Bu nedenle sürdürülebilir bir su yönetiminde su kalitesi, su miktarı ve sucul ekosistemlerin bir arada değerlendirilmesi gerekmektedir. Bütüncül havza yönetimi kavramı, 1990 yıllardan itibaren uluslararası kuruluşlar tarafından gündeme taşınmış olup stratejik bir doğal kaynak olan suyun sürdürülebilir kullanımını teşvik ederek su ekosistemlerinin ve bunlara bağlı diğer ekosistemlerin havza bazında korunması, iyileştirilmesi ve olası tahribatların önlenmesini hedeflemektedir. Bütün su ekosistemlerinin ve su ihtiyaçlarıyla ilgili olarak, karasal ekosistemler ve sulak alanlarda, son tarih uzatma veya istisna yapılmaması koşuluyla, AB Su Çerçeve direktifine göre 2015 yılına kadar “iyi su durumu”na ulaşılması gerekmekteydi. Su Çerçeve Direktifi (SÇD), yerüstü su kaynaklarının kalitesi ile sucul ekosistemlerin korunması ve iyileştirilmesi maksadıyla bütünleşik bir çevre koruma ve yönetim yaklaşımını esas almaktadır. Bu yaklaşım doğrultusunda yapılması gerekenlerden biri de, yerüstü su kaynakları için risk teşkil eden tehlikeli maddelerin kontrolü için Çevresel Kalite Standartlarının (ÇKS) belirlenmesi ve uygulamaya alınmasıdır. Bir yerüstü suyu kütlesinde iyi su durumu, hem ekolojik hem de kimyasal durumun iyi olması ile mümkündür. Bu aşamada; ÇKS’ler su kaynaklarının ekolojik ve kimyasal durumunun belirlenmesinde bir araç olarak dikkate alınmakta ve su kalitesinin durum tespitinde kullanılan kirleticiler için ÇKS’lerin sağlanması büyük önem arz etmektedir. Avrupa sularının çoğunda bulunan bir dizi kirletici su ekosistemlerini tehdit etmekte ve halk sağlığı sorunlarına yol açabilmektedir. AB Su Çerçeve Direktifi gereğince su kirliliğini azaltmak, uygulanacak diğer birkaç direktif ve düzenlemeyi gerektirmektedir. Geçtiğimiz yıllarda noktasal kaynaklardan ileri gelen emisyonların azaltılmasında açık bir ilerleme kaydedilmiştir. AB Kentsel Atık Su Arıtma Direktifi'nin ulusal mevzuatlarla birlikte uygulanması, Avrupa kıtasının çoğunda atık su arıtımında iyileşmelere yol açmıştır.
Tarımsal üretim, aşırı miktarda besin maddesi ve pestisit gibi kimyasalların kullanılmasının bir sonucu olarak yaygın bir kirlilik kaynağıdır. Diğer tarımsal kirleticiler ise kırsal, kentsel ve orman alanlarından yüzey akışıyla su kaynaklarına karışmaktadır. AB’ye üye ülkeler tarafından şu anda çiftlik düzeyinde besin planlaması, uygun toprak işleme, ürün rotasyonu ve gübre standartları uygulanması dahil olmak üzere çok sayıda önlem alınmaktadır. Diğer taraftan, Avrupa sularının tehlikeli maddelerle kirlenmesi birçok yasal tedbir alınmasına neden olan bir önemli çevresel kirlilik olarak raporlanmıştır. Su kalitesi suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin göstergesi olarak tanımlanmaktadır. Su kalitesi standartlarının belirlenmesinde ise suyun kullanım maksadı (içme suyu, tarım, sanayi, enerji vb.) ve su sınıfları (nehir, göl, kıyı-geçiş suları ve yeraltı suları) esas alınmaktadır. Bunun yanında bütün su kaynaklarının bütünsel bir yaklaşımla “iyi durum”a ulaşması için daha genel su kalitesi standartları belirlenebilmektedir. Su kalitesi yönetimi açısından risk değerlendirmesi, genel olarak su kaynaklarındaki kirleticilerin insan sağlığı ve sucul ekosistem üzerindeki muhtemel etkilerini ve etkileme riskinin analiz edilerek derecelendirilmesi ve olumsuz etkilerin önlenmesi maksadıyla alınması gereken tedbirleri içermektedir. AB Su Çerçeve Direktifi’ne uyum çalışmaları kapsamında ülkemizde su kalitesi yönetimi açısından risk değerlendirmesi ile ilgili çalışmalar yaygınlaşmış olup, bu çalışmalar özellikle sucul ortamda bulunan ve bulunması muhtemel kimyasallara yoğunlaşmıştır. Su kaynaklarında fiziko-kimyasal parametrelerin izlenmesi ve dolayısıyla kontrolü daha uzun bir geçmişe sahip olmakla beraber tehlikeli maddelere ilişkin izleme ve mevzuat oluşturma çalışmaları AB Su Çerçeve Direktifi uyum süreci ile hızlanmıştır. Bu kapsamda risk değerlendirmesi, insan sağlığı ve sucul ekosistemi korumak maksadıyla toksisite ve maruziyet çalışmaları gibi metotlar kullanılarak kirleticilerin tespit edilmesini ve gerekli önlemlerin alınmasını içermektedir.