Identification, Reduction and Management of Pesticides in Surface Waters, A Case Study for Gediz Basin

Year 2019, Volume: 21 Issue: 61, 83 - 96, 15.01.2019

Betül Hande Gürsoy Haksevenler , Elif Atasoy Aytış Mehmet Dilaver

Abstract

Pesticides used in agricultural activities have toxic effect on livings when they reach the receiving water bodies. In the Water Quality Regulation (OG: 10.08.2016/29797) revised in 2016, certain pollutants likely to come from agricultural activities and their boundary values (environmental quality standard) were listed. In this study, a methodology was developed for the active substances determined to come from agricultural activity and exceeding the regulation value; followed by recommendations for reducing pollution. Gediz Basin was selected as a pilot area and monitoring studies were carried out in surface waters for 4 periods (2015-2016) at 40 surface water monitoring stations. As a result, it was determined that 51 out of 133 active substances in the Regulation. Additionally, it was detected that among the active substances, Imidacloprid, 2,4-d (2,4- dichlorophenoxy) acetic acid, Chlorosulfuron, Dimethoate, Nikosulfuron, Epoxiconazole, Phenarimol, Tolfenpyrad, Difubenzuron, Diflufenikan and Suflitrin were higher than the limit values (annual average or/and maximum value of environmental quality standard). Then suggestions were made for reducing loads in Gediz Basin.

Keywords

Pesticides (active substances), environmental quality standard, load reduction, management, control

Zirai Mücadele İlaçlarının Yerüstü Sularında Tespit Edilmesi, Azaltımı ve Yönetimi, Gediz Havzası Örneği

Abstract

Tarımsal faaliyetlerde
kullanılan zirai mücadele ilaçları, alıcı su ortamına ulaştığında, canlı yaşamı
için zehirlilik etkisi gösterebilmektedir. 2016 yılında revize edilen Yerüstü
Su Kalitesi Yönetmeliği (10.08.2016, RG: 29797) ile tarımsal faaliyetlerden
gelmesi muhtemel belirli kirleticiler ortaya konmuş, alıcı su ortamında
bunların olumsuz etkilerini önlemek üzere sınır değerler (çevre kalite
standardı) belirlenmiştir. Bu çalışmada Gediz Havzası pilot bölge seçilerek,
yerüstü sularında izleme çalışmaları yapılmış, tarımsal faaliyetten geldiği
tespit edilen ve yönetmelikteki sınır değeri geçen aktif maddeler için yük
azaltım metodolojisi geliştirilmiş; ardından kirliliğin azaltımı için öneriler
getirilmiştir. 40 adet yerüstü suyu izleme istasyonunda, 4 dönem (2015-2016)
yapılan izlemeler sonucunda, Yönetmelikte yer alan 133 aktif maddeden 51’inin
mevcut olduğu tespit edilmiştir. Bunlardan Imidakloprid,
2,4-d;(2,4-diklorofenoksi)asetik asit, Klorsulfuron, Dimetoat, Nikosulfuron,
Epoksikonazol, Fenarimol, Tolfenpirad, Diflubenzuron, Diflufenikan ve
Suflitrin/beta-Siflutrinin Yönetmelikte yer alan sınır değerleri (YO-ÇKS
ve/veya MAK-ÇKS değeri) geçtiği belirlenmiştir. 

Keywords

Zirai mücadele ilaçları (aktif maddeler), çevre kalite standardı, yük azaltımı, yönetim, kontrol

References

• [1] Davis, A. M., Pearson, R. G., Brodie, J. E., Butler, B. 2017. Review and conceptual models of agricultural impacts and water quality in waterways of the Great Barrier Reef catchment area.: Marine and Freshwater Research, Cilt.15, s. 1-19.[2] Knauer, K., Homazava, N., Junghans, M., Werner, I. 2017. The influence of particles on bioavailability and toxicity of pesticides in surface water. Integrated environmental assessment and management, Cilt. 13, s. 585-600. [3] Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği (YSKY), 30.11.2012, RG No: 28483, Orman ve Su İşleri Bakanlığı.[4] Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği (YSKY), 10.08.2016, RG No: 29797, Orman ve Su İşleri Bakanlığı.[5] TÜBITAK MAM, 2017. Gediz Havzası’nda Günlük Maksimum Yük Yaklaşımı’nın Belirlenmesi Projesi Final Raporu, T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Projesi, (Hazırlayan: TÜBİTAK, MAM), Kocaeli, 1000s. [6] RIVM, 1992, Milieudiagnose 1191 I. Integrale rapportage lucht-, bodem- en grondwaterkwliteit. “pilot studie”, RIVM Rep 72801004, Hollanda Çevre ve Halk Sağlığı Ulusal Enstitüsü Raporu (Flemeknçe)Bilthoven, Hollanda. [7] NRCS, 2008. Natural Resources Conservation Service Conservation Practice Standard Pest Management (Acre) CODE 595, Minnesota October 2008.https://efotg.sc.egov.usda.gov/references/public/MN/595mn.pdf (Erişim Tarihi:13.4.2017).[8] Tarımsal Kaynaklı Nitrat Kirliliğine Karşı Suların Korunması Yönetmeliği, 18.Şubat 2004, RG No: 25377, Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı. [9] Sularda Tarımsal Faaliyetlerden Kaynaklanan Nitrat Kirliliğinin Önlenmesine Yönelik İyi Tarım Uygulamaları Kodu Tebliği, 11.02.2017, RG No: 29976, Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı.[10] Boyacıoğlu, H., Boyacıoğlu, H. 2008. Water pollution sources assessment by multivariate statistical methods in the Tahtali Basin, Turkey. Environmental Geology, Cilt. 54, s. 275-282.[11] Varol, M., Gökot, B., Bekleyen, A., Şen, B. 2012. Water quality assessment and apportionment of pollution sources of Tigris River (Turkey) using multivariate statistical techniques—a case study. River research and applications, Cilt. 28, s. 1428-1438.[12] GTHİM, 2017. Manisa Gıda, Tarım ve Hayvancılık İl Müdürlüğü ile görüşmeler sonucu elde edilen veriler, Nisan 2017.[13] GTHB, 2016. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı’ndan temin edilen resmi veriler, Mayıs 2016.[14] Demircan, V., Yılmaz, H. 2005. Isparta İli Elma Üretiminde Tarımsal İlaç Kullanımı- nın Çevresel Duyarlılık ve Ekonomik Açı- dan Analizi, Ekoloji Dergisi, Cilt.14, s.15-25.[15] Tiryaki, O., Canhilal, R., Horuz, S. 2010 Tarım İlaçları Kullanımı ve Riskleri. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt.26, s. 154-169.[16] Liu, Y., Engel, B. A., Flanagan, D. C., Gitau, M. W., McMillan, S. K., Chaubey, I. 2017. A review on effectiveness of best management practices in improving hydrology and water quality: Needs and opportunities. Science of The Total Environment, 601, s. 580-593.[17] Wang, R., Kalin, L., Kuang,W., Tian, H. 2014. Individual and combined effects of land use/cover and climate change on Wolf Bay watershed streamflow in southern Alabama. Hydrol. Process. Cilt.28, s. 5530–5546.[18] Chen, Y., Song, X., Zhang, Z., Shi, P., Tao, F. 2015. Simulating the impact of flooding events on non-point source pollution and the effects of filter strips in an intensive agricultural watershed in China. Limnology, Cilt.16, s. 91-101.[19] Wright, T.J., Liu, Y., Carroll, N.J., Ahiablame, L.M., Engel, B.A., 2016. Retrofitting LID practices into existing neighborhoods: is it worth it? Environ. Manag. Cilt.57, s. 856–867.[20] Zhuang, Y., Zhang, L., Du, Y., Chen, G., 2016. Current patterns and future perspectives of best management practices research: a bibliometric analysis. J. Soil Water Conserv. Cilt.71, s. 98A–104A.[21] Ahmed, F., Gulliver, J.S., Nieber, J.L. 2015. Field infiltration measurements in grassed roadside drainage ditches: spatial and temporal variability. J. Hydrol. 530, s. 604–611.[22] Hunt, W.F., Jarrett, A.R., Smith, J.T., Sharkey, L.J. 2006. Evaluating bioretention hydrology and nutrient removal at three field sites in North Carolina. J. Irrig. Drain. Eng. Cilt.132, s. 600–608.[23] Lewellyn, C., Lyons, C.E., Traver, R.G.,Wadzuk, B.M. 2016. Evaluation of seasonal and large storm runoff volume capture of an infiltration green infrastructure system. J. Hydrol. Eng. Cilt 21, s. 1–8.[24] Ahiablame, L.M., Engel, B.A., Chaubey, I. 2013. Effectiveness of low impact development practices in two urbanized watersheds: retrofitting with rain barrel/cistern and porous pavement. J. Environ. Manag. Cilt.119, s. 151–161.[25] Liu, Y., Theller, L.O., Pijanowski, B.C., Engel, B.A. 2016. Optimal selection and placement of green infrastructure to reduce impacts of land use change and climate change on hydrology and water quality: an application to the Trail Creek Watershed, Indiana. Sci. Total Environ. Cilt. 553, s. 149–163.[26] Weiss, P. T., Gulliver, J. S., Erickson, A. J. (2007). Cost and pollutant removal of storm-water treatment practices. Journal of Water Resources Planning and Management, Cilt.133, s.218-229.[27] Mitsch,W.J., Zhang, L.,Waletzko, E., Bernal, B. 2014. Validation of the ecosystem services of created wetlands: two decades of plant succession, nutrient retention, and carbon sequestration in experimental riverine marshes. Ecol. Eng. Cilt. 72, s. 11–24.[28] Emerson, C. H., Wadzuk, B. M., Traver, R. G. 2010. Hydraulic evolution and total suspended solids capture of an infiltration trench. Hydrological processes, Cilt. 24, s. 1008-1014.[29] Emerson, C.H., Traver, R.G. 2008. Multiyear and seasonal variation of infiltration from storm-water best management practices. J. Irrig. Drain. Eng. Cilt.134, s. 598–605.[30] Pesticides as water pollutants. (n.d.).http://www.fao.org/docrep/w2598e/w2598e07.htm, (Erişim Tarihi: 12.04.2017).[31] Tournebize, J., Chaumont, C., Mander, Ü. 2017. Implications for constructed wetlands to mitigate nitrate and pesticide pollution in agricultural drained watersheds. Ecological Engineering, Cilt.103, s. 415-425.[32] Vymazal, J., Březinová, T. 2015. The use of constructed wetlands for removal of pesticides from agricultural runoff and drainage: a review. Environment international, Cilt. 5, s. 11-20.[33] Schulz, R., Peall, S. K. 2001. Effectiveness of a constructed wetland for retention of nonpoint-source pesticide pollution in the Lourens River catchment, South Africa. Environmental science & technology, Cilt.35, s. 422-426.[34] İyi Tarım Uygulamaları Hakkında Yönetmelik, 07.12.2010 RG No: 27778, Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı.[35] Karataş, E., Alaoğlu, Ö. 2011. Manisa İlinde Üreticilerin Bitki Koruma Uygulamaları. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt.48, s.183-189.