Hava, su, ısı, ışık ve besin maddeleri canlıların yaşaması için gerekli temel unsurlardır. Bu unsurların başında oksijen ve su gelmektedir. Canlı organizmayı oluşturan hücrelerin yaşam faaliyetlerini devam ettirebilmeleri için suya gereksinimleri vardır. Su yaşam için en zorunlu maddelerden birisidir. Susuzluğa dayanmak oldukça zordur. İnsan gıda almadan yalnız su içerek yaklaşık 5 hafta hayatını sürdürebildiği, halde susuzluğa ancak 7-12 gün dayanır. Henüz hayatın başlangıcında olan üç aylık bir fötusun %95'i sudur. İnsan organizmasının %62-67'si, hayvan organizmasının %60- 70'i sudan ibarettir. İnsan organizmasındaki suyun 2/3'ü hücre içerisinde, geriye kalan kısmı ise dokular arası sıvıda ve kanda bulunur. Kimyasal formülü H2O'dur, ağırlıkça %11,1 Hidrojen ve %88,9 Oksijenden meydana gelir. Su molekülünde iki hidrojen atomunun aynı tarafta bulunması pozitif yüklü olmasına neden olur, oksijen atomu da negatif yüklüdür. Periyodik cetvelde oksijene benzer diğer maddelerin dihidrürlerinden farklıdır. Atmosferik basınç ve oda sıcaklığında (25°C) daha ağır moleküller (H2S, H2Se ) gaz halindeyken, H2O sıvı halde bulunur. 100°C'ye çıkarıldığında gazlaşır. Su daha yoğundur, dielektrik sabiti ve yüzey gerilimi yüksektir. Donma noktası ise düşük olup, donduğunda daha az yoğun haldedir. Saf su renksiz, kokusuz ve tatsız bir sıvıdır, 0°C'de donarak katı faza geçer .
Su hijyeni, yalnız içme için kullanılan suyun nitelikleri ile meşgul olmaz. Aynı zamanda yıkama , mutfak ve ev işlerinde kullanılacak suların niteliklerinin tespiti, su kirlenmesinin önlenmesi ve suların dezenfeksiyonu işleri ile de ilgilidir. Toplumun içme ve kullanma (Yemek yapma, temizlik ve benzeri) gereksinimleri için kullandığı şehir şebekeleri, kuyu, çeşme ve gene aynı amaçlarla kullanmak üzere teknik metotlarla tasfiye edilmiş dere,nehir ve göl suları içilebilir su olarak tanımlanır. İçme ve çeşitli maksatlarla kullanılan ve insan sağlığı ile çok yakından ilişkisi olan ve kısaca içme, kullanma suyu adı verilen suyun hepsi "ALİMENTASYON SUYU" olarak adlandırılır. Bu suyun miktarı kent ve köylerin nüfusuna, bağlı olarak günde insan başına en az 150 litre olarak hesap edilir.
İnsan organizmasının %60-70'i sudur. Bu suyun 2/3'ü hücreler içerisinde geriye kalan kısmı dokular arası sıvıda ve kanda bulunur. Proteinlerden zengin gıdaların bol olarak yenilmesi halinde de proteinlerin parçalanma ürünü olan üre idrarla atıldığından idrar miktarı çoğalmakta ve bu yoldan su kaybı artınca, suya duyulan gereksinim de yükselmektedir. İnsan fizyolojik gereksinimi olan suyu her gün muntazam olarak karşılamak zorundadır. Bunun yaklaşık %50'sini içeceklerden, %35'ini yiyeceklerden ve %15'ini de oksidasyon suyu olarak vücuttaki gıdaların yakılmasından sağlar.
Genellikle su gereksinimi günlük 2500-3000 kaloriye karşılık her bir kalori için 1 lt hesabı ile 2. 5-3 litre olarak hesaplanır. Yaşama payı su gereksinimi için daha yaklaşık bir değer elde etmek için aşağıda verilen yüzölçümü ve kalori gereksinimi formülü kullanılır. Bunun için önce atılan en az su miktarını bilmek gerekir.
|
Erişkin bir insanın günlük minimum su kaybı |
|
|
Kaynak |
Su ml |
|
İdrar |
400 Y |
|
Dışkı |
30 Y |
|
Bazal ekstra renal |
250 Y |
|
Egzersiz |
1,73 x 0.4 P |
Su gereksinimi , ml = (400 +30 + 250)Y + 1,73 x 0,4 P
Y= Vücut yüzölçümü m²
P = Bazal enerji gereksiniminden fazla alınan enerji
Yüzölçümü m² = 0,12 A(.66)
Enerji = 70 A(.75)
70 kilogram ağırlığında bir insan günde 3000 K. kal metabolik enerji tüketiyorsa günlük su gereksinimi:
Su gereksinimi , ml = (400 +30 + 250) 0,12x70 (.66) + 1,73 x 0,40 (3000-70x70(.75) )
= 1346 +904 =2250 ml
Proteinlerden zengin gıdaların bol olarak yenilmesi halinde de proteinlerin parçalanma ürünü olan üre idrarla atıldığından idrar miktarı çoğalmakta ve bu yoldan su kaybı artınca , suya duyulan gereksinim de yükselmektedir. İnsan fizyolojik gereksinimi olan suyu her gün muntazam olarak karşılamak zorundadır. Bunun yaklaşık %50'sini içeceklerden, %35'ini yiyeceklerden ve %15'ini de oksidasyon suyu olarak vücuttaki gıdaların yakılmasından sağlar.
Tablo .Günlük sıvı gereksinimi
|
Yaş |
Ağırlık(kg) |
Total sıvı (ml) |
ml/kg/24 saat |
|
3 gün |
3.0 |
250- 300 |
80-100 |
|
3 gün |
5.4 |
750- 850 |
140-160 |
|
1 yaş |
9.5 |
1150-1300 |
120-135 |
|
2 yaş |
11.8 |
1350-1500 |
115-125 |
|
4 yaş |
16.2 |
1600-1800 |
100-110 |
|
6 yaş |
20.0 |
1800-2000 |
90-100 |
|
10 yaş |
28.7 |
2000-2500 |
70- 50 |
|
14 yaş |
45.0 |
2200-2700 |
50- 60 |
Suyun organizmadaki fonksiyonları
a) Yapı maddesi :
Kasların bileşiminde %75-80
Kemik dokusunda %25
Yağ dokusunda %20
Dişin dentin dokusunda %10 oranında kullanmaktadır.
b) Eritici : Su organizmanın ihtiyacı olan maddeleri eriterek doku ve hücrelere taşımaktadır. Dolayısı ile metabolizma artıkları da su ile taşınmaktadır. Ayrıca gıdaların sindirim sistemindeki seyri, yumuşatılması, emilmesi ve kan dolaşımı ile taşınması su ile olmaktadır.
c) Isı düzenleyicisi: Isının vücuttan atılması ve vücut ısısının ayarlanması su ile sağlanır. Örneğin futbolcular bir maç süresinde 4-5 litre su kaybetmektedir.
d) Kayganlık verici (Lubrikant) madde olarak : Su özellikle vücudun oynak yerlerinde ve iç organlarda yeterli kayganlığı sağlayarak sürtünme ve aşınmaları önlemektedir.
Organizmanın gereksinimi olan su başlıca 3 kaynaktan gelir. Bunlardan birincisi ve en önemlisi içme suyudur. İkinci kaynak diyeti oluşturan besin maddelerinin bileşimindeki sudur. Bu iki kaynak dışında üçüncü kaynak ise organizmada hidrojen kapsayan besin maddelerinin metabolizması sırasında bunların oksidasyonu ile meydana gelen metabolik sudur. Bu oksidasyonda yaklaşık olarak, rasyonun metabolik enerjisinin her 100 Kkal'si için 10-14 gram su oluşur. Besin maddesinin oksidasyonu ile oluşan metabolik su miktarının nasıl saptandığını bir monosakkaritten oluşan metabolik suyu örnek vererek açıklayalım:
C6H12O6 6CO2 + 6H2O
Monosakkaritin molekül ağırlığı 180 ve 6 molekül suyun ise 6 x18 =108 gram olduğuna göre; 100 gram karbonhidrattan 108 x100 / 180 = 60 gram metabolik su oluşur.
Hidrojen içeren ve oksidasyona uğrayan üç besin öğesinden (karbonhidrat, protein ve yağ) oluşabilecek metabolik su miktarları tabloda gösterilmiştir.
Tablo . Besin öğelerinin içerdiği metabolik su miktarları
|
Besin öğesi |
Metabolik su/gr. |
Besin Mad. Enerjisi ME Kkal/100 gr. |
100 Kkal ME karşılığı su, gr. |
|
Karbonhidrat |
60 |
400 |
15,0 |
|
Protein |
42 |
460 |
10,5 |
|
Yağ |
100 |
900 |
11,1 |
Tablo . Su kaybının insan organizmasına etkileri
|
Su kaybı % 1-1,5 % 6-7 % 11-12 |
||
|
Susuzluk |
Baş ağrısı |
Kramplar |
|
Harekette düzensizlik |
Soluk almada güçlük |
Yutkunma zorluğu, dilin şişmesi |
|
İştahsızlık |
Kan volümünün değişmesi |
Görme ve duyma zorluğu |
|
Rektal ısıda artma, deri kızarması |
Konuşma zorluğu |
Ateş |
|
Sabırsızlık, yorgunluk |
Hatırlamada güçlük |
Duyarlılıkta azalma |
|
Kalp atımında artma |
Kan yoğunluğunda artma |
Yaşamın sonlanması |
Susuzluğun derecesine göre organizmada çeşitli olaylar şekillenir. Kandaki su normalin %3' ünden daha fazla eksilirse böbrekler metabolizma artıklarını geçiremeyecek hale gelir. İnsan organizmasında 2 litre su çıkması halsizlik, 3 litre su kaybı belirgin bir düşkünlük nedeni ve 4 litre su kaybı tehlikenin başlangıcı olarak kabul edilmektedir. Organizmadaki suyun % 11-12'sinin kaybı ise ölüme neden olmaktadır. Susuzluktan ölüm, kan yoğunluğunun fazlalaşması (Kanda 3-4 litre kadar su vardır) nedeniyle ince damarlarda dolaşımın durması sonucu asfeksiyle şekillenir. Hayvansal organizma, bileşimindeki glikoz ve yağın tamamını, proteinin %50'sini kaybetmesine rağmen yaşamaya devam ettiği halde suyun %20'sini kaybettiğinde ölmektedir.
Metabolik olaylar sonucu oluşan artıklar insan organizmadan değişik yollarla atılmaktadır.
a. İdrar ile: Alınan suyun % 60'ı idrar ile atılmaktadır. Su idrarla bu yolla atılan atık maddeler için eritici olarak görev yapmaktadır. Yetişkin bir insan günde 1000-1500 ml suyu bu yolla kaybeder.
b. Dışkı ile: Bu yolla, alınan suyun % 5'i atılmaktadır.
c. Deri ile: Organizmadaki suyun % 20'si buharlaşma ve terleme ile atılmaktadır. Ter vücut sıvılarına oranla hipotoniktir. Terin iyonik bileşimi şahıstan şahısa değiştiği gibi terlemenin azlığına çokluğuna şahsın aklimatize olup olmadığına göre değişir. Terin miktarı da etkilidir. Terle birlikte vücuttan; su, sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum gibi minarellerde kaybolmaktadır. Dayanıklılık çalışmalarında, uzun süren egzersizlerde ve sıcak iklimlerde mineral kaybı artmaktadır.örn: bir futbol maçında terleme ile ortalama 1-4lt. su / her litre için tuz kaybı 1,5 g Maraton-kayak kros, bisiklet v.b. sodyumla beraber potasyum- mg kaybı da olmaktadır.
d. Akciğerler ile: Her gün buhar şeklinde 400-500 ml su organizmadan dışarıya atılmaktadır.
Sonuçta bütün bu yollarla insan Her gün yaklaşık 2. 5-3 litre suyu dışarı atmaktadır. Atılan bu su tekrar vücuda alınmaz ise ilk düzensizlik susuzluk hissi ile ortaya çıkacak olan tükürük sekresyonunun durmasına ve farenks mukozalarının kurumasına neden olan ozmatik kan basıncını artması olacaktır.
Su ile sağlığın ilişkisi çok sıkıdır. Bu nedenle hijyenik niteliklere sahip temiz bir su hakkında yargıda bulunabilmek ve gerekli nitelikleri iyice değerlendirebilmek için suyun kaynağının önceden iyi tanınması gerekir. Doğada daima bir devir halinde bulunan su , denizlerden, göllerden ve benzeri yüzeylerden güneş ısısı ile buharlaşarak havaya karışır. Daha sonra değişik meteorolojik şekillerde tekrar toprağa düşer buna hidrolojik devir denir. Dünyamızdaki suyun ise %97'si denizlerde, %2'si kutuplarda donmuş halde, %1'i de karada yani toprak parçasında bulunmaktadır. Yer yüzündeki bu su zaman zaman buharlaşarak atmosferdeki soğuk tabakalara ulaşır ve yere yağmur veya kar halinde tekrar düşer. Toprak yüzeyine yağmur, kar, dolu şeklinde düşen su damlacıkları:
*tekrar buharlaşma ile atmosfere döner,
*bitkiler tarafından beslenme için alıkonulur.
*diğer önemli bir kısmı da yeryüzünün o bölgesindeki jeolojik oluşuma göre yer altı ve yerüstü sularını oluşturur. Su kaynakları 3 ana başlık altında incelenebilir.
I.Meteor suları
Bu sular yağmur ve kar sularıdır. Erimiş maddeleri çok az bulundururlar. Doğa sularının en temizleridir. Fakat geçtikleri hava tabakalarından oksijen ve azot gazlarını,havaya karışmış olan karbondioksit, azot oksit, amonyak vb. gazları,havada bulunabilen radyoaktif serpintileri, endüstri dumanlarını beraberce sürüklediklerinden daha havada iken hijyen bakımından içilemez haldedirler. Fırtınalı havalarda havanın azotuyla, hidrojen ve oksijeni birbiriyle birleşerek amonyum nitrat oluşturur. Kükürt dioksit de yağmur suyunda erimesi sonucu sanayii bölgelerinde asit yağmurlarına neden olabilir.
Meteorik sular hijyen bakımından elverişsiz iseler de endüstri bakımından tercih edilen sulardır. Buhar kazanlarında daha az taş oluşumuna neden olurlar. Yapılarında bulundurdukları fazla karbondioksitin boruları aşındırması kötü yanlarıdır. Bu sebeple agresif sulardan sayılırlar.
II.Yeryüzü suları
1.Akan sular: Bunlar mevsimlere göre yağmurlar,karlar ve yer altı sularıyla beslenen ve yeryüzünde daima hareket halinde bulunan sulardır. Hareketleri sırasında bir takım yabancı maddeleri fiziksel ve kimyasal olarak erimiş ve süspansiyon olarak yapılarına alırlar. Önemli miktarda organik maddeleri de beraberlerinde sürüklerler.
2.Durgun sular
a.Doğada bulunan durgun sular:(deniz,göl,bataklık suları)
b.İnsanlar tarafından hazırlanan durgun sular (baraj,havuz,depo suları)
III. Yeraltı suları
-
a.Kuyu ve artezyen suları
-
b.Kaynak suları :Kendi kendine yeryüzüne çıkan sular
-
ı.Soğuk kaynak suları
-
.İçme suları
-
.Tıbbi sular: Maden suları
-
ıı.Sıcak kaynak suları
-
.Hypothermal sular: 34°C'den az sıcak olan ılık sular
-
.Homiothermal sular: 34-37°C'ler arasında (Vücut sıcaklığında
-
.Hyperthermal sular:40°C'den yüksek sıcaklıktaki sulardır
Suyun insan sağlığı açısından önemi
Suyun insan sağlığını olumsuz yönden etkilemesinin nedenlerini iki başlıkta toplanabilir.
A-Zararlı biyolojik etkenlerin bulunması
B-Endüstri artıklarından doğan kimyasal yada radyoaktif kirleticilerin bulunması.
Sularda bulunabilen ve insan sağlığı açısından zararlı biyolojik etkenler arasında patojen bakteriler, virüsler ve parazitler gelmektedir. Suların neden olduğu enfeksiyöz etkenler, hastalar ve portörler tarafından çevreye yayılmaktadır. Yörenin coğrafi konumu, alt yapı tesisleri, atık maddelerin gördüğü işlem,toplumun sosyo-ekonomik yapısı gibi birçok faktöre bağlı olarak, patojen bakteriler ve diğer mikroorganizmalar dışkı ve benzeri yollarla sulara ulaşır. İçme suyu, oral-fekal enfeksiyon zincirinin en önemli halkasıdır. Suyla geçen enfeksiyonların önüne geçilmesi büyük ölçüde suyun bakteriyel kirliliğinin önlenmesi , suyun dezenfekte edilmesi ile olasıdır . Bilim adamları ve sağlık kuruluşları temiz su elde etmek için çalışmakta, su standartları geliştirmekte, içilebilir ve kullanılabilir özellikte olan sular için belirli kriterler ortaya koymaktadır. Türkiye ' de gıda tüzüğü ve su ile ilgili standartlarda suların içilebilirliğine koliform grubu bakterilerin varlığı/yokluğu esasına göre karar verilmektedir.
Suda bulunan mikroorganizmaları üç grupta toplayabiliriz.
a- Suda doğal olarak bulunan canlıların mikroorganizmaları :Spirillum, Vibrio, Pseudomanas, Achromobacter, Chromobacter türleri ile Micrococcus ve Sarcina'nın bazı türleri. Bu bakterilerin optimum üreme ısları 25°C veya daha azdır.
b- Toprakta yaşayan mikroorganizmalar : Toprağın yıkanması sonucu suya karışırlar. Bunlar; Bacillus , Streptomyces ve Enterobacteriacea'nın saprofit üyeleridir. Bunlarında optimum üreme ısıları 25°C veya daha azdır.
c- Normal olarak insan ve hayvanların bağırsaklarında bulunanlar : Başlıcaları; Esherichia coli , Streptococcus faecalis , Clostridium perfiringens ve muhtemelen bağırsak patojenleridir. ( Salmonella ve Vibrio comma gibi )
Su ile bulaşan önemli mikroorganizmalar
Tehlikeli su epidemilerine neden olabilen Salmonellalar, Vibriolar, Shigellalar Anthrax, Burcellose, Ruam, ve diğer birçok patojen bakteriler ve virüsler portörlerin dışkıları ile sulara karışabilir. Su ile yayılan salgınlara su epidemileri denir. Başlıcaları kolera,tifo,dizanteri ve enfeksiyöz hepatitistir.
Salmonella: Genellikle mide krampları ve diyare ile birlikte akut gastroenteritidisi içerir.S.typhi'nin neden olduğu tifo en bilinen etkendir. S.typhi dışkı ve idrarla atılmaktadır. Suda yaşaması değişken olup düşük sıcaklık ve bol besin koşulları uygun bir ortam oluşturur.
Shigella: Basilli dizanteri olarak da adlandırılmaktadır. Etken dışkı ile atılmaktadır. Çoğunlukla akut diyareye neden olur. Shigelliasis sudan kaynaklanan salgınlara neden olmasına karşın tifo'dan daha az rastlanır.
Vibrio cholerae: Diyare, kusma, hızlı su kaybı, kan basıncının azalması, düşük vücut sıcaklığı ile karakterizedir. Hastalık hasta kişilerin dışkıları ile yayılır. Yüzeysel sularda bu bakterinin yaşama süresi 1 saatten 13 güne kadar değişmektedir. Kolera salgınları genelde şebeke sularının kirlenmesiyle ortaya çıkar.
Enteropatojenik E.Coli: Atık sularda bol miktarda bulunan bu bakterinin patojenik türü diyareye neden olmaktadır.
Leptospira: Leptospirosis'e neden olan bu bakteri kan dolaşımına derideki sıyrıklardan veya mukozadan girmekte börek,karaciğer ve merkezi sinir sistemini etkileyen akut enfeksiyonlara neden olmaktadır. Bu bakteri idrarla atılır. Suda yaşama süresi bir kaç günden 3 haftaya kadar değişir.
Tularemia: Tularemia'ya Francisella tularensis ,pasteurella tularensis adı verilen bakteriler neden olmaktadır. Leptospira'da olduğu gibi etken kan dolaşımına deri sıyrıkları ve mukozalar yoluyla girmekte; üşüme, ateş, lenf düğümlerinde şişme ve halsizlik gibi durumlarla ortaya çıkmaktadır. Hastalık; dışkı, idrar ve hasta hayvan ölülerinin su kaynaklarını kirletmesi sonucu yayılmaktadır. Bu mikroorganizmaların suda yaşama süreleri düşük sıcaklıklarda uzamaktadır.
Tüberküloz: Su ile tüberküloz yayılması pek yaygın değildir. Tüberküloz basilinin suda yaşama süresi birkaç hafta olabilmekte , düşük ısı yüksek organik besin derişimi elverişli koşullar oluşturmaktadır.
Viral patojenler
Enfektif hepatitis: Sarılık olarak bilinen bu hastalık genellikle su ile yayılmakta ve diğer kirlilik etkenleri ile bir arada bulunmaktadır.
Polimyelitis : Çocuk felcinin kirli sularla da yayıldığı bildirilmektedir. Temelde kişiden kişiye temasla bulaşmasına karşın kirli sularla da bulaşma bildirilmiştir.
Bazı protozoa türleri normal olarak insan da dahil olmak üzere sıcak kanlı hayvanların bağırsaklarında yaşamaktadırlar. Bu protozoa türlerinin büyük bir kısmı insanlar için tamamen zararsız olup sağlıklı ve hasta insanların dışkılarında sürekli olarak bulunurlar. Ancak bazı protozoa'lar patojendir.
Entameoba histolika: Amebiosis'e neden olan bu protozoon dışkı ile kistler halinde atıldığından suda uzun süre kalabilir. Protozoa bağırsak çeperinde delik aşar ve bazı durumlarda bağırsakta çatlamaya neden olur.
Naegleria gruberi: Amibin patojen cinsi olan N.gruberi menenjit'e neden olmaktadır. Patojen vücuda burundan girmekte, daha sonra beyine,omurilik sıvısına ve kan dolaşımına ulaşmaktadır. Semptomlar su ile temas edildikten 4-7 gün sonra görülmeye başlar. Ölüm genellikle semptomlar görüldükten 4-5 gün sonra şekillenir. Hastalık kirli sularda yüzme ile geçer.
Taenia saginatta: İnsanlar bu parazitin yumurtasını taşıyan suları ağız yoluyla almak suretiyle hastalanırlar.
Ascaris lumbricoides: Ascariasis denilen hastalığa neden olan bu parazit daha çok çocuklarda görülür. Dışkı ile atılan yumurtalar toprak ve suda uzun süre canlı kalabilirler. Atık su arıtma tesislerinde çalışanların %2 'sinde , atık su ile sulama yapan çiftçilerin % 16'sında hastalık görülmektedir.
Shistosoma: Shistomiasis'e neden olup hastanın idrar veya dışkısı ile kirlenmiş sularda görülür.
Enfeksiyonların bulaşmasında bir çok etken rol oynamasına rağmen, büyük salgınların çıkmasında ve yayılmasında doğal çevre ve özellikle su büyük önem taşır . Hijyenik koşullara sahip suyun sağlanması sosyo - ekonomik ve sosyo- kültürel faktörler ile sıkı sıkıya bağlantılıdır. Gece kondu bölgelerinde yaşayanlar su gereksinimlerini genellikle özel kuyulardan sağlamaktadırlar . Bu gibi yerlerde dezenfeksiyon işleminin önemi yeterince anlaşılamadığından dolayı klorlama işlemi ya hiç uygulanmamakta yada düzensiz uygulanmaktadır. Alt yapı yokluğu yada yetersizliği sonucunda patojen mikroorganizmaların sulara karışması ve bu suların içme suyu olarak kullanılması sonucunda da enfeksiyonlar ortaya çıkmaktadır.
Su havada buhar halinde iken doğal olarak temizdir. Fakat temiz olan bu su yağmur, kar ,vs halinde yeryüzüne düşerken geçtiği kirli hava tabakalarında bulunan gazları, tozları, radyoaktif serpintileri ve mikropları alarak atmosferin kirlilik derecesine göre az veya çok kirlenir. Kimyasal yapısı itibarı ile saf su olmaktan çıkar. Toprak yüzeyi ile temasa geçtiği andan itibaren bu yerlerin niteliklerine göre organik ve anorganik maddeler bakımından yükü artmaya başlar. Yeryüzünden akarken veya derinliklerden geçerken insan, hayvan ve bitki organik artıklarını, tarım , endüstri , kanalizasyon ve nükleer kirlilikleri de bünyesine alır. Suyu kirleten bu maddelerin kaynağı insan ve hayvanlar ile onların değişik kullanma sahalarından gelen artıklardır. Bu yüzden bir suyun kirlenme derecesi suyun yere ilk düştüğü veya sonradan toplandığı veya aktığı yerlerdeki insan ve hayvan topluluğuna bağlıdır.
Su canlıların temel bir gereksinimidir ve suyun yetersizliği ve kirlenmesi çeşitli sorunları da beraberinde getirmektedir. Yapılan istatistiklerde, özellikle gelişmekte olan ülkelerde hastalıkların yaklaşık % 80 'inin su ile ilişkili olduğu ortaya konmuştur . Hatta , su kaynaklarının hijyenik olarak yetersiz olması nedeniyle her yıl yaklaşık beş milyon bebeğin öldüğü bilinmektedir. Doğadan buharlaşarak havaya karışan su, havada buhar halinde doğal olarak temizlenir. Fakat bu su yağış halinde yere düşerken, hava tabakalarında bulunan gazları, tozları, dumanları,radyoaktif serpintileri ve mikroorganizmaları alarak atmosferin kirlilik derecesine göre az veya çok kirlenir. Toprak yüzeyi ile temas ettiği andan itibaren bu yerlerin vasıfların göre mikroplar,organik ve anorganik maddeler bakımından yükü artmaya başlar . Yeryüzünde akarken veya derinliklere geçerken insan, hayvan ve bitki organik artıkları ile tarım, endüstri, kanalizasyon ve nükleer kirlilikleri de bünyesine alır.
Dünya ülkelerinin endüstride hızla ilerlemesi ve nüfus atışı temiz su kullanımını arttırmakta ve bugün su kirliliği en güncel konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Ülkemizde hızlı bir kentleşme sürecine girmiştir . Plansız ve kontrolsüz kentleşme sonucu,arıtılmadan doğal sulara karışan atık suların kendi kendine temizlenmesine olanak bırakmayacak boyutlarda kirlenmesine sebep olmaktadır.
Dünya Sağlık Örgütünce (WHO) yüzeysel sulardaki kirlilik unsurları sınıflandırılmıştır .
a) Bakteri ,virüs ve diğer hastalık yapıcı canlılar: Suların hijyenik açıdan kirlenmesine neden olan organizmalar, genellikle hastalıklı veya portör olan hayvan ve insanların dışkı ve idrarından kaynaklanmaktadır. Bulaşıcı etki ya bu atıklarla doğrudan temasla yada atıkların karıştığı sulardan dolayı gerçekleşir. Bu tür sular içilmez ve kullanılmazlar
b) Organik maddelerden kaynaklanan kirlenme : Ölmüş hayvan, bitki artıkları ile tarımsal artıkların yüzeysel sulara karışmasıyla ortaya çıkar. Suyun oksijen seviyesindeki değişimlerde su kalitesini etkiler. Ayrıca mikroorganizmalara uygun bir üreme ve gelişme ortamını sağlar .
c) Endüstri artıkları : Çeşitli endüstrilerden çıkan fenol, arsenik, siyanür, krom gibi toksik maddelerden oluşurlar. Bileşimleri gün geçtikce değişir .
d) Yağlar ve benzeri maddeler : Tanker ve boru hatlarıyla taşınan petrolün kazalar ve sızmalar sonucu yüzeysel sulara karışmasıyla bu tür kirlilik oluşur. Yüzeysel sulara karışmasının yarattığı olumsuz etkiler açısından önemlidir.
e) Sentetik deterjanlar : İçerdikleri fosfatlar yüzeysel sularda östrafikasyona ve ikincil olarak kirlenmeye sebep olurlar
f) Radyoaktivite: Nükleer enerjinin kullanıldığı tesislerin reaksiyon ürünleri radyoaktiftir. Nükleer atıkların yeraltı ve deniz altında uzun süre saklanması sırasında kaplardan sızmaları sonucu sulara karışmalarıyla toksit özellikleri ortaya çıkar. Hastane araştırma kuruluşlarından kaynaklanabilir.
Atmosferdeki nükleer silah denemeleri sırasında yağmur sularının kirlenmesi sonucu da sularda kirlilik sebebi oluşturur
g) Pestisitler : Yapay organik maddelerdir. Zararlı böcek, bitki ve mantarlarla mücadelelerde kullanılırlar. Uzun süreli kullanımları sonucu zararlı etkileri ortaya çıkar.
h) Yapay organik kimyasal maddeler : Farmasotik, petrokimya, ve kimya endüstrilerince üretilirler. Bu maddeler yerlerini aldıkları doğal organik maddelerden daha güç degredasyona uğrarlar
ı) Yapay ve doğal tarımsal gübreler: Bunlar ikincil olarak kirlenmeye neden olurlar
j) Anorganik tuzlar : Çözünmüş tuzlar sularda ve deşarj noktalarında Sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum, demir, sülfat, nitrat, bikromat, ve fosfatları halinde bulunurlar Bunların çok yüksek dozları kirleticidir. Suların içme, sulama ve birçok endüstriyel kullanım için uygunsuz hale getirir.
k) İnert çözünmeyen madde:Tebeşir, Jips gibi birçok inert çözünmeyen madde sularda bulanıklığı arttırır. Bu yüzden arzu edilmezler
Bunların dışında sular fiziksel (renk, sıcaklık, süspansiyon, maddeler), fizyolojik (tat, koku) ve biyolojik kirlenmeye de maruz kalabilirler.
Doğa da tam olarak saf suyun bulunması hiçbir zaman mümkün değildir. Doğadaki sularda yabancı madde, erimiş tuzlar, gazlar, kimyasal bileşikler, hastalık yapan veya yapmayan organizmalar, toprak kil vs. bulunur. Bunların bir kısmı mikroskopla ve bakteriyolojik muayeneler, bir kısmı kimyasal deneylerle, bir kısmı gözle, bir kısmı da tat ve kokularıyla teşhis edilebilir.
Su bulunduğu şartlara bağlı olarak katı,sıvı ve gaz hallerinde bulunabilir. Yoğunluğu büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Suyun fiziksel özelliklerinden sıcaklığı,bulanıklığı ,rengi lezzeti, kokusu , geçirgenliği ve pH'sı önemlidir. İçilebilir nitelikteki su fiziksel açıdan en az aşağıdaki nitelikleri taşımalıdır:
a) Suların bulanık olmaması,
b) Renksiz olmalı
c) Kokusuz, kendine has bir tat bulunmalı,
d) İçilebilir suyun sıcaklığının 15°C den daha aşağı sıcaklıkta olması arzu edilir.
Suyun kendine özgü lezzeti özellikle sıcaklığa bağlıdır. Genel olarak içme suyunun sıcaklığının 7-12 °C 'ler arasında olması istenmektedir. Daha sıcak sular ağza yavan gelebildiği gibi 20°C'den fazla sıcak sular mide bulantısı vermektedir. Bunun tam aksi soğuk sular mide ve bağırsak mukozasını tahriş ettiği gibi bağırsak hareketlerini durdurmakta ve sancı oluşturmaktadır. İçilebilir su ,derinden gelen toprak tabakalarından çok yavaş süzülerek yer üstüne çıktığından daima soğuktur. Bu yavaş süzülme suyu kirliliğinden büyük ölçüde arındırır.
Suyun bulanıklığı içerdiği asılı ve kolloidal haldeki organik ve inorganik maddelerden ileri gelir. Organik maddeler arasında patojen mikroorganizmaların bulunabileceği de ayrıca unutulmamalıdır. Bulanık sular daima şüpheli sular olarak kabul edilmelidir. İçme ve kullanma sularının berrak olması su hijyeni yönünden önemlidir. Kaynağı ne olursa olsun önceden ne gibi temizleme işlemi görmüş bulunursa bulunsun bulanık suların içilmemesi, işletme ve ev işlerinde kullanılmaması gerekir. Hatta borularda tortu bırakmaları dolayısıyla endüstride bile kullanılmamalıdır.
Bulanıklık tayininde “turbidimetre” denilen alet kullanılır. Bu aletin esası ,1 metre uzunluğunda 2 cm çapında bir cam borudur. Bir ucunda ortasında 4 mm siyah bir çizgi bulunan beyaz bir tıpa ile kapatılır. Bulanıklığı ölçmek için cam borunun içine tıpadaki siyah çizgi, üsten bakıldığında kayboluncaya kadar numune suyu konulur. 60 cm yüksekliğinden daha fazla su konulduğunda çizgi görülürse suyun berrak olduğuna karar verilir.30-60 cm arası hafif bulanıklığa ve 30 cm'den aşağı olursa bulanıklılığa karşı gelir. Muayene gündüz ışığı ile (Güneş ışığında değil) yapılmalıdır.
Suyun rengi hakkında karar verebilmek için suya süzüldükten sonra bakılmalıdır. Çünkü suyun rengi genellikle suda kolloidal halde bulunan organik ve inorganik maddelerden Bazen de endüstri sularında erimiş kimyasal maddelerden ve boyalardan ileri gelir.
Az miktardaki su renksiz olmasına karşılık kalın tabaka halinde doğal olarak mavimtırak renktedir. Fakat demir bileşikleri ,koloidal organik maddeler ve özellikle de bitkisel kaynaklı maddeler süspansiyon halinde bulunduklarında suyu renklendirirler. İçinde demir tuzları (Ferro) bulunan sular sarı renkte olup havalandırılınca kırmızımtırak çökelek verirler. Granitli kayalardan gelen sular hafif esmerimtrak bir renk taşırlar. Ayrıca suda yosunların ve mikroorganizmaların üremesi de suya yeşilimsi bir renk vermektedir.
Genellikle iyi nitelikli su kokusuzdur. Suyun kokulu oluşu birçok nedenden ileri gelir. Bu nedenler genellikle mikroorganizmaların fermentasyonu ,dışkı ,idrar karışması, organik maddelerin ayrışması, endüstriyel artıkların ve çeşitli artıkların karışması şeklinde sayabiliriz. Ayrıca derin yeraltı sularında sülfatların ayrışmasıyla oluşan kükürtlü hidrojen, suların içinde yaşayan algler, protozoonlar ve çeşitli mikroorganizmalar ve bazen de suların nakledilmelerinde kullanılan boru ve kaplarda kokunun oluşmasına neden olur. Ayrıca suların dezenfeksiyonunda kullanılan klor ve iyotta suya kendilerine özgü kokularını verir. Koku muayenesi için şişenin kapağı çıkarılarak hemen koklanır. Ayrıca su bir beherglas’a konur, ağzı saat camı ile kapatılır ve 95°C'ye kadar ısıtıldıktan 5 dakika sonra koku muayenesi yapılır.
Suyun lezzeti, suda erimiş oksijen ve karbondioksit gazlarına, içerdiği diğer kimyasal maddelere ve suyun sıcaklığına ve soğukluğuna göre değişmektedir. Suyun lezzeti doğal ve hoş içimli olmalıdır. Aksine ekşi, acı, tuzlu, madeni veya kekremsi lezzetli olmamalı, lezzetini değiştirmemeli, içildiği zaman boğazda kuruluk, buruşukluk ve midede de şişkinlik hissi vermemelidir. İçilen suyun, istenilen taze su lezzeti içerdiği oksijen ve karbondioksit gazlarından oluşmaktadır. Suyun ısıtılması halinde bu gazlar buharlaşarak uçacağından suda yavan ve tatsız bir lezzet oluşur. Suda bulunan mineral maddelerin oranı az ise suda kabul edilebilir bir lezzet vardır. Mineral maddelerin çokluğu suyu içilemez bir hale getirebilir.
Suyun pH'sı suda kalsiyum bikarbonat ve alkali tuzlar bulunursa alkali ,fazla karbondioksit varsa asit reaksiyon gösterir. Suyun fazla alkali olması kokuşmanın varlığını gösterir. Asiditesi karbondioksitten başka asitlerden oluşan suların korrosif özellikleri vardır. Suyun pH'sı nötr veya hafif alkali olmalıdır. Kaynak sularında pH 7.0-8.5, içme ve kullanma sularında pH 6.5-9.2 sınırları içinde olmalıdır.
|
0 - 7 |
0- 4 |
0-5 |
Çok yumuşak |
|
7 - 14 |
4- 8 |
5-10 |
Yumuşak |
|
14 - 22 |
8- 12 |
10-15 |
Hafif sert |
|
22 -32 |
12- 18 |
15-22 |
Sert |
|
32 – 54 |
18- 30 |
22-35 |
Çok sert |
|
>54 |
>30 |
>35 |
Çok aşırı sert |
Genel olarak organik maddeler sulara bitkilerden, insan ve hayvanlarda olmak üzere çeşitli kaynaklardan karışabilir. Bitkisel kaynaklı organik maddeler zararlı olmadıklarından önemsizdirler.
Hijyen yönünden tehlikeli olan insan ve hayvanlar tarafından suya bulaştırılan organik maddelerdir. Özellikle kanalizasyon, fosseptik, ahır, ağıl, kümes gibi yerlerden organik maddelerin suya karışması önemlidir. Bu gibi sularda bulunan organik maddelerin oranı, bu maddeleri yakmak için tüketilen oksijen oranı ile belirtilir. Çözünmüş organik maddeler, karbonun öncelikle hidrojen ve oksijen, ikinci olarak da fosfor, azot, kükürt gibi elementlerle yaptığı bileşiklerdir. Organik madde tanecikleri dip kısımda çökmüş veya koloidal moleküller düzeyde çözünmüş olarak bulunur.
Akarsulara yüzme şeklinde gelen maddelerde toplam kirlilikte önemlidir. Bunun tek önlemi ise suların arıtılarak deşarj edilmeleridir. Ortamdaki mevcut olan mikroorganizmaların organik kirlilik parçalanmasında rol oynaması nedeniyle parçalanabilir organik madde ve mikroorganizma yoğunluğu arasında orantılı bir oksijen tüketimi olduğu düşünülerek organik madde toplam miktarı tayin yöntemi geliştirilmiştir. TS 2789 a göre kimyasal oksijen ihtiyacı 3,5 mg. O /lt den fazla organik madde içeren sular kirlidir .
Ne serbest halde, nede çeşitli tuzları halinde sularda bulunmaz. Organik maddelerin parçalanması ile oluşan amonyağın bulunması halinde özellikle dışkı vb. maddelerin karıştığının bir belirtisi olarak kabul edilmektedir. Fakat bazı derin kuyu ve toprağın temizliği ispatlanmış sularda amonyağa litrede1/100 mg.' a kadar rastlanılabilmektedir. Buradaki amonyak bitkisel kaynaklı olup hayvansal ve insan kaynaklı kadar tehlikeli değildir. Kaynak içme ve kullanma sularında amonyak bulunmamalıdır. Amonyağın kısmen oksitlenmesiyle oluşan nitritlerin suda bulunması kuyu veya kaynaklara dışkı suyunun bulaşmasının göstergesidir. Eğer nitratlar organik maddelerle kirlenmiş sularda mevcutsa organik maddelerin parçalanmasının son ürünü olması ve suların kendi kendini temizleme sırasında oluşması sonucu bulunmasından dolayı kirliliğe işaret sayılmazlar.
Organik maddelerin parçalanması sonucu oluşan amonyağın, inorganik bileşiklere dönüşmesi sırasındaki ilk oksidasyon safhasını oluşturur. Nitritlerin varlığı kuyulara veyahut kaynaklara dışkı suyunun sızması işaretidir.
Parçalanmış organik maddelerin azotlarının oksidasyonu ile tamamen mineralize olmuş ve kirlilik bakımından zararsız hale gelmiş ürünlerdir. Yetişkinler için zararsızdır. Derin olmayan yeraltı sularında litrede 1 mg kadar bulunurlar. Fakat çok derin yeraltı sularında, yapay gübre ile gübrelenen toprakların yeraltı sularında fazla miktarda (500-1000 mg/lt) bulunduğu saptanmıştır. 20 mg/lt 'den fazla nitrat içeren sularla hazırlanan mamalarla beslenen 6 aylığa kadar bebeklerde siyanozla ortaya çıkan methaemoglobinemi'ye neden olduğu saptanmıştır.6 aylığa kadar olan bebeklerde mide pH'sı 4.9'un üstündedir. Bu pH derecesinde midede nitratları nitrite indirgeyen bakteriler kolayca üreyebilir ve nitratları nitrite dönüştürebilir. Böylece kana karışan nitritler hemoglobin'e bağlanarak okside olmasını engeller. Sonuçta metheamoglobinemi denilen ve siyanozla kendini gösteren zehirlenme ortaya çıkar.
İçme sularıyla vücuda giren nitrat, bağırsak kanalında 4-12 saatte absorbe olur ve böbreklerle atılır. Tükürük bezlerinde konsantre olabilirler. Ağızda anaeorobik ortam etkisiyle nitritlere indirgenirler. Toksisitesi şu aşamalarda gerçekleşir :
1. Primer toksisite: Yetişkinlerde bağırsak, sindirim ve idrar sistemlerinde yangılar görülür.
2. Sekonder toksisite: Yüksek nitrat derişimi böbreklerde methemoglobinemi oluşmasına neden olur. Hemoglobinin Fe3 haline yükseltgenerek kan O2 taşıma kapasitesi düşer. Bebeklerde mide asiditesinin tam oluşmamış olması da bu olayı etkiler.
3. Tersiyer toksisite: Asit ortamda nitritlerin, sekonder ve tersiyer aminler, alkil amonyum bazlar ve amidlerle reaksiyonu sonucu ortaya çıkar. Oluşan nitrosaminler ve nitrosomidler kanserojendir.
Suya başlıca iki kaynaktan karışırlar. Bunlardan birincisi toprak ikincisi ise idrar ve temizlik sularıdır. Topraktan karışan klorür'ün sağlık açısından bir sakıncası yoktur. Sularda en çok toprak kaynaklı sodyum, potasyum ve lityum gibi alkali ile kalsiyum, magnezyum toprak alkalileri klorürlerine rastlanılmaktadır. Tamamen klorürsüz su içildiğinde lezzetsiz ve yavandır. Boğazda kuruluk yaptığı gibi susuzluğu gidermez. Dolayısıyla içme sularında iz halinde klorür bulunmalıdır. 50 mgr/lt'den fazla tuz içeren suların lezzeti bozulmakta ve içimi güçleşmektedir.
Suda okside veya klorüre olmak üzere klor absorbe eden, organik ve inorganik maddelerin absorbsiyonundan sonra serbest kalabilen ve suların dezenfeksiyonunda esas rol oynayan klordur. Serbest klorun miktarı suyun koku,lezzet ve kemiricilik niteliğinde etkili olur. Standarda göre izin verilebilecek en yüksek miktar suyun litresinde 0.5 mg, tavsiye edilebilecek miktar olarak da 0.1 mg/lt belirlenmiştir.
Sularda en çok bulunan kimyasal maddelerden birisidir. Özellikle kalsiyum sülfat halinde bulunurlar. Suların süzüldüğü ve toplandığı topraklardan kolayca sulara geçebilirler.
Sularda iki değerlikli çözünmüş olarak özellikle hidrojen karbonat ve bazen de sülfat şeklinde bulunur. Fazla miktarda demirli sular hava ile temas edince kollidal demir hidroksit oluşumundan dolayı suyun görünüş ve tadını bozar.
