ÇEVRE SORUNLARI VE JEOFİZİK
 

  Derleyen : Y. Doç. Dr. Ferhat Özçep

 Bilindiği  gibi, jeofizik  yöntemler  20.  yüzyılın  başlarından  beri  maden, yeraltısuyu  ve  petrol  aramaları  ile  deprem  araştırmalarında  yaygın  olarak  kullanılmaktadır. Jeofiziğin  bu  uygulama  alanına,  1950'lerden  sonra  büyük  mühendislik  yapılarının (baraj, çok  katlı  binalar, santraller, otoyollar  vb.) kurulması  ile  zemin-mühendislik  yapısı  ilişkisinin  saptanması  ve  zeminin  jeolojik  yapısının  ortaya  konmasını  kapsayan  mühendislik  jeofiziği  eklenmiştir. Mühendislik  jeofiziği, mühendislik  sorunlarının  çözümüne  yönelik  jeofizik  mühendisliği  uygulamaları  olarak  da  tanımlanabilir.

 Bilindiği  gibi, çevre  kirliliği; hava, toprak  ve  suyun  fiziksel, kimyasal  veya  biyolojik  olarak  kirlenmesi  şeklinde  tanımlanmaktadır. Çevre  kirliliği, bu  açıdan  sanayileşme  olayından  sonra  ortaya  çıkan  bir  sorundur. Bu  nedenle  de  çevre  sorunlarına  çözüm  arayışları  Dünya'da  ve  Türkiye'de  oldukça  yeni  bir  olaydır. Son  25  yıla  kadar  bu  süreci  uzatmak  mümkünse  de,  1980'lerden  sonra  tüm  dünyanın  bu  sorunla  ve  çözümüyle  ilgilenmeye  başladığı  söylenebilir.  Jeofizik  yöntemlerle  çevre  sorunlarının  çözümüne  yönelik  çalışmaların, 'Çevre  Jeofiziği'  olarak  ortaya  çıkması  da  son  yıllara  rastlamaktadır.

 Tatlı-tuzlu  su  ayrımı  gibi  çevre  sorunu  olarak  da  görülen  yeraltısuyu  sorunun  çözümüne  yönelik  çalışmalar, doğru  akım  özdirenç (DC  rezistivite)  ve  daha  sonraları  özdirenç-Etkisel  Kutup-laşma (IP)  yömtemleri  ile  yürütülmüş  fakat 'çevre  jeofiziği'  olarak  değil  hidrojeoloji  sorunlarının  çözümü  olarak  görülmüştür. Bu  nedenle  'çevre  jeofiziği'  yeni  bir  jeofizik  dalı  gibi  ortaya  konmuştur. 1990'lı  yıllarda, çevre  jeofiziği  konusundaki  bilgi  birikimi  oldukça  yoğunlaşmış  olup  jeofizik  literatürüne  girmiştir.

 Çevre  jeofiziği  konuları  içinde, izleyen  genel  sorunların  çözümüne  yönelik  çalışmalar  sıralanabilir.

 1-Yeraltısuyu  aramaları,
 2-Tatlı-tuzlu  su  bölgelerinin  sınırlarının  belirlenmesi,
 3-Yeraltısuyu  kirliliğinin  saptanması,
 4-Yeraltı  atıksu  depolama  bölgelerinin  saptanması,
 5-Baraj  ve  göl  kaçaklarının  belirlenmesi,
 6-Yeraltı  boşluklarının  saptanması,
 7-Kimyasal  atık  bölgelerinin  saptanması,
 8-Evsel  atık  bölgelerinin  saptanması,
 9-Çeşitli  jeoteknik  haritaların  hazırlanması,

 Bu  çalışmalara  bir  kısım  özel  çevre  sorunlarını (Petrol  ve  doğal  gaz  boru  hatlarından  sızıntıların  neden  olduğu  kirlilik  gibi)  ve  bunların  çözümlerini  eklemek  de  mümkündür.

  Çevre  sorununa  bağlı  olarak  çözüm  için  jeofizik  yöntemlerden  bir  veya  birkaçı  uygulanabilmektedir.
 

 UYGULAMA  ALANLARI

 Jeofizik  ölçünler  veya  ölçmeler  aşağıdakilerin  araştırmasına  yardımcı  olabilir.
 1. Ortaya  çıkan  toprak  dolgularının  veya  tehlikeli  atık  yerleRin  etrafında  ve  altındaki  zeminin  jeolojik  ve  hidrolojik  aktif  yapıları. Yeni  yerlerin  seçimi  için  jeolojik  engeller.
 2. Atık  yığınlarının  uzanımı  ve  içerikleri. Basit  kütleler.
 3. Kirletilmiş  atık  suların, sızıntıların  ve  atmosfer  kirliliklerinin  akışı

 Jeofizik  yöntemlerle  tektonik  tabakalaşma  ve  aktif  hidrolojik  yapı  ve  doku  gibi  ve  diğer  birçok  hallerin  kimliği  saptanabilir. Bu  yöntemlerle  yeraltında  jeolojik  engellerle  korunarak  saklanmış  bozulmuş, kirlenmiş  yersuları  kontrol  edilebilir.

 Tehlikeli  arazi  dolgularının  tam  doğru  uzanımlarını  ve  atık  yerlerini  bilmek, herhangi  bir  risk  tahmini  için  gereklidir. Birçok  yerlerde  Jeofizikçiler  kalın  kaplama  altındaki  gibi  kirletilmiş  sahaların  sınırlarını  bulabilirler. Yerli  ve  bazı  endüstriyel  atığın  beklenmeyen  fiziksel  tek  çeşitliliği  ayrıca  detayda  arazi  dolgularının  altının  araştırılmasına  izin  vermektedir.

 Jeofizikçiler  yukarıdan  kirletilmiş  materyallerin  akıcı  olmayan  varlığına  izin  veren  gömülü  atığın  fiziksel  özelliklerini  daha  iyi  işleyebilirler. Kirletilmiş  zemin  suyunun  yeraltında  izlediği  yolların  aranması  jeofiziksel  araştırmanın  diğer  değerli  alanıdır. Bu  yinede, zeminin  fiziksel  özelliklerinin  önemli  değişiklikleri  üzerine  dayanır.

 Arazi  dolumları  ve  yığınlarından  beri  birçok  atmosfer  kirliliği  ve  sızıntılar  tuzludur, çözülebilir, kirliliklerin  yüklerini  taşıyan  birçok  atıksu  jeofizikçiler  tarafından  araştırılabilir. Fakat  organik  sıvıların,örneğin  sıvı  hidrokarbonların, konsantrasyon-larının  varlığı   zayıflayabilir.

 Tehlikeli  yerler  üzerinde  jeofiziksel  ölçümlerin  diğer  pozitif  etkisi  çalışan  personelin  endüstriyel  güvenliğidir. Jeofiziğin  akıcı  ve  yıkıcı  olmamasından  dolayı  doğal  ve  yapay  tıkanmalar  eksiksiz  kalır. Toksik  gazlar  veya  sıvılar  kaçamaz  ve  sağlık  tehlikesi  düşer.
 

 Tablo  Çevre  Jeofiziği  Uygulamaları

Yöntemler                   Uygulama  sahası
                                   Jeoloji   Toprak   Atıksu          Notlar
                                                Dolgu
Manyetik                         (+)         +           -          Sınırlı derinlik  sokulumu
Jeoelektrik haritalama      (+)         +          (+)        Borular tarafından karıştırılan
Jeoelektrik sondaj             +          +            +         Borular tarafından karıştırılan
Akım  polarizasyonu        (+)        (+)        (+)        Araştırma  gereği
Doğal potansiyel              (+)        (+)        (+)        Araştırma  gereği
EM yöntemler                   +          +           +         EM, VLF, TDEM
Graund radar                   (+)         +          (+)        Kuru zemin gereği
Sismik kırılma                   +         (+)          -           -
Sismik yansıma                 +           -            -           Pahalı

+  uygulanabilir, (+)  sınırlı  uygulanabilir, -  uygulanamaz.
 

 Jeofizikçilerin  başarılı   ve  az  masraflı  uygulamaları  bilginin  bir  optimumunu  çıkarmak  için  doğru  metodları  birleştirmekle  görevli  jeofizikçinin  ustalığına  ve  yerin  fiziksel  özelliklerine  dayanır. Bu  işlem  fiziksel  özellikler   üzerine  farklar  eğer  çok  küçükse  jeofizik  yöntemleri  uygulamak  boşuboşunadır. İyi  örnekler  özgül  elektrik  rezistivite  ve  sismik  hızdır. İki  materyalin  rezistivitelerini  ayırmak  için  en  az  30  ohm dan  itibaren  fark  etmesi  gerekmektedir; sismik  hızlar  200 m/s den  itibaren  değişmektedir.

 Metal  borular  veya  kablolar, yollar, binalar, vb.  gibi  yerleşim  yerlerindeki  tesisatların  karışıklık  etkisini  herhangi  bir  ölçüm  başlangıcından  önce  hesaba  katmak  gerekir. bunların  bulunuşları, herhangi  jeofiziksel  hareketleri  sınırlayabilir  tesisat-larca  karışmadan  kalan  metodların  uygulamalarını  isteyebilir. Bundan  dolayı  arazi  üzerine  bir  kablo  veya  boru - dedektörü  ile  öncelikle  gitmek  tavsiye  edilebilir. Bazı  uzmanlar  el - yapı  etkiler  görülmeyebilir; yüksek  voltaj  güç  hatlarının  indüksiyonu  yüzlerce  metre  uzakta  üzerine  elektromanyetik  ölçümleri  etkiyecektir.

.SINIRLAMALAR  VE  AMAÇLARI

  Tablo 2  çevre  jeofiziğinin  hedefleri  ve  kullanılan  uygun  metodları  listelemektedir. Sadece  yüzey  ölçümleri eklidir.
 Aşağıda  çevre  problemlerini  çözmek  için  jeofizik yöntemlerin  uygunluğu  detayda  tartışılmaktadır.
 

 Tablo  2  Çevre  Jeofiziğinin  Amaçları
 

Yöntemler            Amaçlar
                           Yeni atık   Endüstriyel  atık    Terkedilmiş yer Akifer gözeneğindeki  Akifer eklemindeki Jeolojik
                                                              atık  sular                       atık sular            engel
 
Manyetik                +                   +                        +                  -                                  -                         -
Jeoelektrik
haritalama               +                   +                        +                 +                                 +                        +
Jeoelektrik sondaj    +                   +                        -                  +                                 +                        +
Akım
 polarizasyonu         +                   +                        *                 +                                 *                        +
Self potansiyel         *                   +                        -                  *                                 -                         -
EM, VLF, TDEM   +                   +                       +                  +                                +                        *
Ground radar          *                   *                        +                  -                                 -                         *
Sismik kırılma         *                   *                        -                   +                                -                         +
Sismik yansıma       -                    -                        -                   +                                -                          *

Uygunluk ;+=iyi, *= sınırlı, -= imkansız
 
 
 

Değerlendirme  ve  Yorumlama

 Değerlendirme  ve  yorumlama  jeofizik  arazi  çalışması  olarak  aynı  dikkat  ve  önemle  yapılmalıdır.

 Günümüzde, değerlendirme  özel  jeofiziksel  bilgisayar  programlarının  mevcudiyetinden  beri  geçmişten  daha  kolay  ve  daha  hızlıdır. Çalışmak  için  bilgisayarı  yerleştirmek  zaman  kazandırır  fakat  düşünmenin  önüne  geçmez. Biçimsel  ve  genelleştirilmiş  bilgisayar  sonuçları  düzenin  açıklamalarına  ve  nesnenin  bilinen  özelliklerine  göre  düzeltilmelidir.

 Sonuç  raporu  jeofizikçi  olmayanlara  açıklayıcı  olmalıdır, bunun  gibi, fakat  veriler  çok  mükemmelce  tekrar  değerlendirme  ve  yorumlamaları  mümkün  kılacak  şekilde  dökümanlanmalıdır. Bütün  haritalı  kısımlar  ve  diğer  grafikler  doğru  karşılaştırmayı  kuvvetlendirmek  için  aynı  ölçü  içinde  gösterilmelidir.

 Kirliliklerin  uzanımı, sızıntıların  hidrolik  yolları  ve  bir  arazinin  jeolojisi  ile  ilgili  jeofiziksel  raporlar  bir  sonuç  raporunda  detaylı  olarak  tartışılmalıdır. Sonuçların  özel  uygunluğu  tatışmadan  jeofiziksel  verilerin  sade  biçimsel  bir  gösterimi  yeterli  değildir.
 

 Jeofizik  çalışmanın  yapıldığı  sahada  uygulanılan  yöntemin  önemi  büyüktür. Aranılan  şeyin  niteliğine  ve  araştırma  sahanın  jeofizik,  jeolojik  durumuna  göre  çalışmayı  yapan  kişilerin  en  iyi  verileri  elde  etmesine  yardımcı  olacak  ve  en  az  masraflı  yöntemi  kullanmaları  gerekir.

 Ölçme  işlemi, ölçme  öncesi  ve  genel  ölçme  olarak  iki  safhada  düşünülebilir. Ölçme  öncesinde  sadece  ucuz  ve  hızlı  manyetik, jeoelektrik  ve  elektromanyetik  metodlar  kullanılmalı, genel  ölçmede  ise  ölçme  öncesinin  sonuçlarıyla, seçilmiş  arazinin  sismik  kırılma, sismik  yansıma  ve  akım  polarizasyonu  gibi  jeofizik  yöntemler  uygulanılarak  detaylı  bir  şekilde  araştırılması  olarak  düşünülebilir.

 Bütün  bu  çalışmalara  başlarken  jeofizik  masrafların  karşılaştırılması  ve  jeofizik  araştırma  maliyetlerinin  iyi  belirlenmesi  gerekir.
 

KAYNAKLAR

 KEÇELİ,A., KAYA,M.A., TÜRKER,E., KAMACI,Z., (1992), Çevre Jeofiziği, II. Yeraltı  Kaynakları  ve  Çevre  Sempozyumu, Kuşadası

 VOGELSONG,D., (1995), Environmental  Geophysics, Springler  Verlog, Berlin