Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 26 - Sayı: 3

Sulamada nitratla kirlenmiş yeraltısuyu kullanımının modellenmesi

Modeling irrigation with nitrate contaminated groundwater

Sayfa
468–480
Yayın Tarihi
2020-06-08
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak görece kuru iklimler ve geçirgen topraklar pompala ve gübrele yöntemi için uygun bulundu.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Tarım alanlarının altında bulunan nitratla kirlenmiş yeraltısuyunu temizlemenin ekonomik yarar amaçlı alternatif bir yolu pompala ve gübrele yöntemidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Buna ragmen bugüne kadar bu prosesin değişik iklim ve toprak koşullarında ne düzeyde etkili olduğunu dair bir değerlendirme bulunmamaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak görece kuru iklimler ve geçirgen topraklar pompala ve gübrele yöntemi için uygun bulundu.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Hipotetik modelleme · Pompala & Gübrele · Kirli yeraltı suyu ile sulama

Özet

Tarım alanlarının altında bulunan nitratla kirlenmiş yeraltısuyunu temizlemenin ekonomik yarar amaçlı alternatif bir yolu pompala ve gübrele yöntemidir. Pompala ve gübrele yöntemi hem yeraltısuyunu kirlilikten arındırırken hem de nitrat, pestisit gibi gereksinimleri azaltabilir. Buna ragmen bugüne kadar bu prosesin değişik iklim ve toprak koşullarında ne düzeyde etkili olduğunu dair bir değerlendirme bulunmamaktadır. Bu tekniği arazide uygulayabilmek için öncesinde bir fizibilite çalışması gerekmektedir. Bu nedenle HYDRUS 1D ile doymamış bölgelerde 1 hektar mısır tarlasına karşılık gelecek yeraltısuyu modelleri yaparak Türkiye’de yaygın olan toprak tiplerinin hidrolojik özelliklerini derleyip Eskişehir, Adana, Şanlıurfa ve Düzce benzeri iklimlerde, pompala ve gübrele yöntemi için en çok gelecek vadeden koşulları bulduk. Çalışmamız bu teknolojinin Şanlıurfa benzeri çok daha kuru ve sıcak iklimlerde 50 mg/L nitrat değerinde bile oldukça karlı olduğunu ortaya koydu. Bu teknikle birlikte bu iklimde 1 hektar tarlada 97 kg N/yıl telafi edilebileceği görüldü. Aynı zamanda fluvisol ve vertisol toprak tiplerinde nitrat sızıntısı en düşükken, cambisol tipi topraklarda nitrojen kullanım verimi bütün iklimler için en yüksek düzeyde bulundu. Düzce gibi oldukça nemli ve soğuk iklimler için ise, bu yöntemin düşük azot kullanım verimleri ve yüksek nitrat sızıntıları nedeniyle uygun olmadığı görülmüştür. Sonuç olarak görece kuru iklimler ve geçirgen topraklar pompala ve gübrele yöntemi için uygun bulundu.

Abstract

An alternative method to treat the nitrate-contaminated groundwater under the agricultural fields while providing economic benefit is called pump and fertilize. Pump and fertilize, while removing the nitrate in the groundwater, can reduce nitrate and pesticide requirement. However, up to date, there are no studies evaluating the effect of this application under different soil/climate conditions. In order to apply this technology in the field and to determine its effect, a feasibility study needs to be performed. Therefore, we constructed unsaturated zone groundwater models via HYDRUS 1D for one-hectare corn field in prevalent soils and under Eskişehir, Adana, Şanlıurfa, Düzce climates in Turkey. Our results indicated that even groundwater with 50 mg/L nitrate contamination could provide economic benefit to the agriculture especially where climates and soil types are similar to Şanlıurfa. In this climate using pump and fertilize technique saves 97 kg N/year in a 1-hectare farm. The technique was especially effective for fluvisol, vertisol soils as nitrate leaching are very low, and for cambisol soils since very high nitrogen use efficiency was seen for the climates present in Turkey. Our results indicated that in general the pump and treat efficiency is less effective in wet and cold climates, like in Düzce. As a general result of our study, we concluded that dry and warm climates with relatively permeable soils are more promising for the pump and fertilize application.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

HATİPOĞLU, G., KURT, Z. (2020). Sulamada nitratla kirlenmiş yeraltısuyu kullanımının modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 3, 468–480. https://ajindex.com/articles/42066

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Food and Agricultural Organization. “Chapter 1: Introduction to Agricultural Water Pollution” http://www.fao.org/docrep/w2598e/w2598e04.htm#agricultural%20impacts%20on%20water%20quality (15.11.2018).
  2. Parris K. “Impact of agriculture on water pollution in OECD countries: Recent trends and future prospects”. International Journal of Water Resources Development, 27 (1), 33-52, 2011. Górski J, Dragon K, Kaczmarek PMJ. “Nitrate pollution in the Warta River (Poland) between 1958 and 2016: Trends and causes”. Environmental Science and Pollution Research, 23 (2), 1-9, 2017.
  3. Reynolds-Vargas J, Fraile-Merino J, Hirata R. “Trends in nitrate concentrations and determination of its origin using stable isotopes (18O and 15N) in groundwater of the Western Central Valley, Costa Rica”. Ambio, 35(5), 229-236, 2006.
  4. Czekaj J, Jakóbczyk-Karpierz S, Rubin H, Sitek S, Witkowski AJ. “Identification of nitrate sources in groundwater and potential impact on drinking water reservoir (Goczałkowice reservoir, Poland)”. Physics and Chemistry of the Earth, 94 (1), 35-46, 2016.
  5. Hansen B, Thorling L, Schullehner J, Termansen M, Dalgaard T. “Groundwater nitrate response to sustainable nitrogen management”. Scientific Reports, 7(1), 8566-72, 2017. Commoner B. Threats to the Integrity of the Nitrogen Cycle: Nitrogen Compounds in Soil, Water, Atmosphere and Precipitation, 70-95,
  6. Dordrecht, Netherlands, Springer 1970.
  7. Gilbert N. “One-third of Our Greenhouse Gas Emissions Come From Agriculture” Nature, https://www.nature.com/news/one-third-of-our-greenhouse-gas-emissions-come-from-agriculture-1.11708 (15.11.2018).
  8. Luo J-H, Chen H, Yuan Z, Guo J. "Methane-supported nitrate removal from groundwater in a membrane biofilm reactor”. Water Research, 132 (1), 71-78, 2018.
  9. Yu X, Huang BC, Xing LJ, Xu ZJ, Wang XM. "Effect of environmental conditions on nitrate removal from groundwater using biodenitrification supported by biodegradable snack ware”. Advanced Materials Research, 113(116), 1349-1352, 2010.
  10. Mohseni-Bandpi A, Elliott DJ. "Nitrate removal from groundwater using an anoxicaerobic rotating biological contactor”. Water Science and Technology, 34(1), 323-330, 1996.
  11. Kim Y-S, Nakano K, Lee T-J, Kanchanatawee S, Matsumura M. "On-site nitrate removal of groundwater by an immobilized psychrophilic denitrifier using soluble starch as a carbon source”. Journal of Bioscience and Bioengineering, 93 (3), 303-308, 2002.
  12. Zhao L, Yang YS. Study on Highly Efficient Denitrifer and İnvestigation On Nitrate Remov