ÇEVRE SORUNLARI VE JEOFİZİK

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