12.04.2023

Kuraklık şüphesiz modern çağın en önemli çevre sorunlarından biri. Çok yakın zamanda gelişmiş ülkelerde dahi su problemi yaşanacağı bilinirken, suyun geri kazanılması insanlık için bir görev haline geldi. Yağmur suyu geri kazanımı da kuraklıkla mücadelede uygulanması en kolay çözüm yöntemlerinden biri olarak ön plana çıkıyor. Ancak verimli geri kazanım için yağmur suyu doğru sınıflandırılmalı. 
Yağmur suyu, içeriği çok değişken bir su kaynağıdır. Ana kirleticiler organik madde ve askıda katı maddeler olarak kabul edilse de özellikle çatı haricindeki yüzeylerden toplanan yağmur sularında yağ ve gres, ağır metaller, azot, fosfor ve hastalık yapıcı mikroorganizmalar ile sıkça karşılaşılır. Yağmur suyunun toplandığı yüzey, lokasyon, mevsim ve iki yağış arası geçen süre gibi birçok faktör yağmur suyu kalitesini etkiler. (8)

Şekil 1: Otoyollarda Biriken Yağmur Suları

Öncelikle yağmur suyunun toplandığı yüzey kirlilik yükü açısından belirleyicidir. Çatılardan toplanan yağmur suları ile kıyaslandığında, otoyol, park alanı, kaldırım ve benzeri yüzeylerden toplanan yağmur suları çok daha kirlidir. Yapılan bir araştırmada bir konut binasının çatısından toplanan yağmur sularındaki organik madde konsantrasyonu yaklaşık 65-289 mg/lt arası ölçülürken, aynı lokasyonda yoldan toplanan yağmur sularında 150-532 mg/lt arası ölçülmüştür. Yılın değişik zamanlarında yapılan tüm ölçümlerde yollardan toplanan yağmur sularının çatılardan toplanan yağmur sularına göre çok daha yüksek organik madde ve askıda katı madde içerdiği gözlenmiştir. (12)
Yağmur suyu kalitesini etkileyen bir diğer faktör de lokasyondur. Çoğunlukla konutların bulunduğu bir semtte toplanan yağmur suları, sanayii bölgelerindeki yağmur sularına göre çok daha temizdir. İki farklı bölgede çatılardan toplanan yağmur suları analiz edildiğinde, sanayi bölgesinden alınan numunedeki organik madde ve askıda katı madde konsantrasyonunun konutların yoğun olduğu bölgeden alınan numuneye göre yaklaşık 5 kat daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. (12)
Son olarak yağmur sularının toplandığı mevsim ve iki yağış arasında geçen süre de kirlilik yükünü etkiler. Yağışlar ne kadar sık olursa, yağmur sularının temas edeceği yüzeylerde o kadar az kirletici birikeceğinden su kalitesi olumlu etkilenir. İki yağış arası biriken kirliliklerin büyük bir kısmı ilk 5-10 mm’lik yağışla toplanır. İlk 10 mm’lik yağışın drenajdan atılıp, sonrasındaki suların toplanması arıtma uygulamasını daha verimli ve basit hale getirir.   

 

Şekil 2: Yol Üzerinden Toplanan Yağmur Suyu (Solda) ve Çatıdan Toplanan Yağmur Suyu (Sağda) *Meta Mühendislik Arıtma Laboratuvarında çekilmiştir. 

Özetle yollardan toplanan yağmur suları çatılardan toplanan yağmur sularına göre çok daha kirlidir ve bu sebeple ayrı değerlendirilmelidir. Ayrıca sanayi bölgelerinde yağmur suları, konut ve ticari alanlara göre daha kirlidir. En yaygın kirleticiler organik madde ve askıda katı maddelerdir. Yağmur suyunun kalitesi birçok farklı değişkene bağlıdır ve bu nedenle ölçümlerdeki belirsizlik genellikle yüksektir. Değişken kirlilik yükleri, çatı harici yüzeylerden toplanan yağmur sularını arıtmak için standart bir sistem önerilmesini zorlaştırmaktadır. Çatılardan toplanan yağmur sularını arıtmak, dengeleme, filtrasyon ve dezenfeksiyon yöntemlerinin kombinasyonundan oluşan bir sistem ile oldukça kolay olsa da çatı harici yüzeylerden toplanan yağmur suları için kullanım amacına bağlı olarak ilave arıtma yöntemleri eklenebilir. (11) En etkili ve ekonomik çözüme ulaşmak için her tesisin özgün kabul edilmesi, yağmur sularının doğru sınıflandırılması ve tesise özel bir arıtma sistemi tasarlanması gerekecektir. (2)

Şekil 3: Örnek Yağmur Suyu Toplama Yüzeyi

Taylan Berke Yıldız
İnşaat Mühendisi

Referanslar

Bratieres, K., Fletcher, T. D., Deletic, A., & Zinger, Y., 2008. Nutrient and sediment removal by stormwater biofilters: A large-scale design optimisation study. Water Research, 42(14).

Deutsches Institut für Normung E.V. (1989). Regenwassernutzungsanlagen DIN1989-1:2001-10-Teil 1: Planung, Ausführung, Betrieb und Wartung.

Environmental Protection Agency. 2021. Industrial Stormwater Monitoring and Sampling Guide. 

Eriksson, E., Baun, A., Scholes, L., Ledin, A., Ahlman, S., Revitt, M., Noutsopoulos, C., & Mikkelsen, P. S., 2007. Selected stormwater priority pollutants - a European perspective. Science of the Total Environment, 383(1–3), 41–51. 

Langeveld, J. G., Liefting, H. J., & Boogaard, F. C., 2012. Uncertainties of stormwater characteristics and removal rates of stormwater treatment facilities: Implications for stormwater handling. Water Research, 46(20). 

Ma, Y., Egodawatta, P., McGree, J., Liu, A., & Goonetilleke, A., 2016. Human health risk assessment of heavy metals in urban stormwater. Science of the Total Environment, 557–558. 

         Mendez, C. B., Klenzendorf, J. B., Afshar, B. R., Simmons, M. T., Barrett, M. E., Kinney, K. A., & Kirisits, M. J. (2011). The effect of roofing material on the quality of harvested rainwater. Water Research, 45(5). 

Minnesota Pollution Control Agency. 2015. Industrial Stormwater Best Management Practices Guidebook. 

Scholz, M., & Kazemi Yazdi, S., 2009. Treatment of road runoff by a combined storm water treatment, detention and infiltration system. Water, Air, and Soil Pollution, 198(1–4). 

         Song, H., Qin, T., Wang, J., & Wong, T. H. F. (2019). Characteristics of stormwater quality in Singapore catchments in 9 different types of land use. Water (Switzerland), 11(5). 

         Thomas, R. B., Kirisits, M. J., Lye, D. J., & Kinney, K. A. (2014). Rainwater harvesting in the United States: A survey of common system practices. Journal of Cleaner Production, 75. 

Zhang, M., Chen, H., Wang, J., & Pan, G., 2010. Rainwater utilization and storm pollution control based on urban runoff characterization. Journal of Environmental Sciences, 22(1), 40–46.