TC Orman ve Su leri Bakanl Su Ynetimi

TC Orman ve Su İşleri Bakanlığı Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Hizmet içi Eğitim 03 -07 Kasım, 2014, Afyonkarahisar Çevre Kalite Standartları ve Hesaplama Yöntemleri Oya OKAY İstanbul Teknik Üniversitesi

Çevre Kalite Standartları (ÇKS) AMAÇ Canlıların korunması Su, sediment ve biyotadaki kirletici veya kirletici gruplarının ekosisteme olumsuz etki yaratmayacak düzeydeki konsantrasyonu

Kılavuz Su Çerçeve Direktifi (SÇD) için Ortak Uygulama Stratejisi (2000/60/EC) Doküman no: 27 Çevre Kalite Standartlarının Çıkarımı için Teknik Kılavuz

Su Çerçeve Direktifi • Çevre koruma yönetimi konusunda bütünleşik bir yaklaşım getirmektedir. • Amaç: Tüm yüzey sularının (nehirler, göller, geçiş ve kıyı suları) korunması ve sucul ekosistemlerin durumunun iyileşmesi hedefine yönelik bir çerçeve oluşturmaktadır.

Su kütlelerinin sınıflandırılması • Su kalitesi hedefi belirlemek için önce her bir yönetim birimi olan su kütlelerinin kalite durumuna göre sınıflandırılması gereklidir. Nihai sınıflandırma • Ekolojik kalite • Kimyasal kalite

ÇKS Hangi kirleticiler için? ? • Öncelikli kirleticiler – Avrupa Komisyonu (EC) belirler. – Revizyon: 4 yılda bir • Spesifik kirleticiler – Üye Devletler (ulusal makamlar) belirler. – Revizyon: 6 yılda bir

Öncelikli Kirleticiler “Kimyasal kalite” belirlemede kullanılır Öncelikli Kirleticiler için ÇKS Direktifi 2008/ 150/EC 13 Ocak 2009’da yürürlüğe giren Direktif sucul yaşam için ya da sucul yaşam yolu ile diğer canlılar için önemli risk teşkil eden tehlikeli maddelerin listesini yayınlamıştır. Direktif, “öncelikli maddeler”den kaynaklanan kirliliğin azaltılmasını ve “öncelikli tehlikeli maddeler”in deşarj ve emisyonlarının aşamalı olarak durdurulmasını istemektedir. Direktif, söz konusu maddelerle standartlarını (ÇKS) da içermektedir. ilgili çevresel kalite

Spesifik kirleticiler • Her ülke spesifik (özel) kirleticilerinin su, sediment veya biyotadaki miktarlarının bunlara ait çevresel kalite standartları ile karşılaştırılması gerekir “Ekolojik kalite” Spesifik kirleticilerin belirlenmesi (IMPRESS kılavuzu, COMMPS) SÇD Ek VIII: Üye ülkeler spesifik kirleticilerini (su kütlesine önemli miktarlarda deşarj edilmekte olan kirleticiler) belirlemelidirler.

2008/105/EC: Hg, HCBD, HCB: 3 madde için biyotada ÇKS 2011/0429 (COD): Bromlu difenileter, Floranten, Hekzaklorobenzen, HCBD, Hg, PAH, Dicofol, PFOS, PCDD/F, HBCDD, Heptaklor ve heptaklor epoksit: 12 madde için biyotada ÇKS

ÇKS • Su • Sediment • Biyota

ÇEVRESEL KALİTE STANDARTLARININ OLUŞTURULMASI SÜRECİNDEKİ TEMEL BASAMAKLAR Ref: OUS, Teknik Kılavuz 27

ÇKSsu Belirlenmesi Bir kimyasalın uzun ve kısa süreli etkilerinin belirlenebilmesi için iki farklı kalite standartı gereklidir “Maksimum kabul edilebilir konsantrasyon” (MAK-ÇKS) Kimyasalların yol açacağı kısa-süreli etkilerden korunmak için “Yıllık ortalama konsantrasyon” (YO-ÇKS) Kimyasalların yol açacağı uzun süreli etkilerden korunmak için

ÇKSsu Belirlenmesi ÇKSsu YO-ÇKS • Uzun dönemli maruz kalma verileri • Kronik toksisite verileri (NOEC, NOEL, EC 10) MAK-ÇKS • Kısa dönemli maruz kalma verileri • Akut toksisite verileri (L(E)C 50)

Ekotoksikolojik Verilerin Toplanması Veritabanları • EPA (Environmental Protection Agency) Ecotox Veri tabanı http: //cfpub. epa. gov/ecotox/ • ESIS (European chemical Substances Information System) JRC (Joint Research Center) web sitesi http: //esis. jrc. europa. eu/ • HSDB (Hazardous Substances Data Bank) Veritabanı http: //toxnet. nlm. nih. gov/cgi-bin/sis/htmlgen? HSDB • Chemwatch veritabanı http: //jr. chemwatch. net/chemgold 3 • OECD (The Organisation for Economic Co-operation and Development) veritabanı http: //webnet. oecd. org/CCRWEB/Search. aspx • UNEP (United Nations Environment Programme) OECD SIDS Veri tabanı (Screening Information Dataset) http: //www. chem. unep. ch/irptc/sids/oecdsids/sidspub. html • ECHA IUCLID Veritabanı (European Chemical Agency-International Uniform Chemical Information Veritabanı) http: //iuclid. eu/

Veri kalitesi • Güvenilirlik Test metodunun kalitesi ve yöntem Test sonuçları ve tekrarlanabilirlik • İlgililik: Test yönteminin hedef sorunun cevabını vermeye uygunluğu

Ekotoksikolojik Verilerin Sınıflandırılması Su tipi • Tatlı su • Tuzlu su Trofik seviye • Alg • Küçük kabuklu (su piresi) • Balık • Diğerleri Test tipi • Akut (EC 50/LC 50) • Kronik (NOEC/NOEL/EC 10)

Ekotoksikolojik Verilerin Değerlendirilmesi 2 yöntem Deterministik Yöntem • Türlerin geometrik ortalaması • Değerlendirme faktörü (DF) (veri sayısı < 10) • Türlerin geometrik ortalaması Probabilistik Yöntem • ETX 2. 0 yazılımı • SSD ( türlerin spesifik hassasiyet (veri sayısı ≥ 10) dağılımı)

Tatlı su / Tuzlu su Verilerinin birleştirilmesi • Verilerin logaritmaları alınır • F-test – Varyansların eşitliği Eşit varyanslar için t-test • t-test – Ortalamaların eşitliği Birleştirilebilir veri Ayrı veri Eşit olmayan varyanslar için t-test

Deterministik Yaklaşım MAK-ÇKS YO-ÇKS En düşük NOEC / DF En düşük EC 50 / DF DF (tablodan) Tatlı su Kronik toksisite için (YOÇKStatlısu) Tablo 3. 2 (sayfa 38) Tatlı su Akut toksisite için (ÇKStatlısu) Tablo 3. 4 (sayfa 50) Tuzlu su veya Birleşik veri Kronik toksisite için (YO-ÇKSsu) Tablo 3. 3 (sayfa 47) Tuzlu su veya Birleşik veri Akut toksisite için (ÇKSsu) Tablo 3. 5 (sayfa 52)

Probabilistik Yaklaşım • ETX 2. 0 yazılımı • Veri sayısı ≥ 10 • SSD (spesifik hassasiyet dağılımı) Toksisite verisinin logaritmik dağılımının en düşük %5 lik kısmı kullanılır

ETX programı kullanıldıktan sonra elde edilen ÇKS değeri, veri sayısı gözönüne alınarak 1 ile 5 arasında belirlenen bir DF faktörüne bölünür. Veri Sayısı Değerlendirme Faktörü (DF) 10 -14 5 15 -19 4 20 -24 3 25 -29 2 > 29 1

ÖRNEK Perkloroetilen (PER) (Tetrakloroetilen) için değerlendirmesi yapılan akut tatlı su verileri (15 veri) Türün Bilimsel Adı Tür Grubu EC 50/LC 50 (ug L-1) Chlamydomonas reinhardtii Danio rerio Daphnia magna Dugesia japonica Gammarus minus Jordanella floridae Lepomis macrochirus Moina macrocopa Oncorhynchus mykiss Oryzias latipes Physa heterostropha Pimephales promelas Pseudokirchneriella subcapitata Tallaperla maria Tanytarsus dissimilis Alg Balık Küçük kabuklu Diğer Balık Küçük kabuklu Balık Diğer Balık Alg Diğer 3640 9300 14133 1122 28600 8695 24454 1800 5964 6325 93400 16658 500000 3600 26448

Perkloroetilen (PER) (Tetrakloroetilen) için değerlendirmesi yapılan akut tuzlu su verileri (13 veri) Türün Bilimsel Adı Tür Grubu EC 50/LC 50 (ug L-1) Acartia tonsa Diğer 13200 Americamysis bahia Diğer 8584 Artemia salina Diğer 0, 022 Crangon septemspinosa Diğer 17400 Cyprinodon variegatus Balık 29813 Elminius modestus Diğer 3500 Gammarus annulatus Diğer 9100 Heterosigma akashiwo Alg 200 Menidia beryllina Balık 28100 Neanthes arenaceodentata Diğer 1300 Palaemonetes pugio Diğer 1300 Pleuronectiformes Balık 5000 Skeletonema costatum Alg 20188

• • İstatistik uygula: Birleştirilebilir 28 veri : Probabilistik yöntem Temel set var: MAK-ÇKS hesaplanabilir Log Kow> 3 : Veri yeterli ise sediment ve biyota için ÇKS hesabı yapılabilir.

ÖRNEK-SONUÇ Madde ismi Perkloroetilen (PER) (=Tetrakloroetilen) CAS-numarası 127 -18 -4 Önerilen Kalite Standardı Su YO-ÇKS 12, 0 µg L-1 MAK-ÇKS 23, 6 µg L-1 Sediment 857 µg L-1 1685 µg L-1 Biota 11, 1 µg L-1 Nihai ÇKS 11, 1 µg L-1 MAK-KS< YO-KS YO-ÇKS Deterministik (9 birleşik veri) En düşük=600 DF = 50 MAK-ÇKS Probabilistik (28 birleşik veri) HC 5= 47, 2; DF = 2 MAK-KS = YO-KS olarak kabul edilir Temel set yoksa MAK-ÇKS hesaplanamaz!

ÇKS-Metaller • Tatlı ve tuzlu sular için ayrı değerlendirilir • Metallerin, doğada var olmaları nedeniyle bir doğal (background) seviyeleri vardır. Bu değer her alan için farklıdır. Bu nedenle metaller için ÇKS belirlenirken bu doğal değerin (Cb) gözönüne alınması gerekmektedir. ÇKS’ nin kullanılacağı alanlarda daha önce metal seviyeleri belirlenmiş ise bu değer Cb olarak kullanılır. Böyle bir değerin olmadığı durumlarda ise literatür değerlerinden faydalanılabilir, ancak bu durumda ÇKS’ nin güvenirliği düşer. • ÇKS metal = ÇKSmetal (türetilen) + Cb

ÇKSsediment Belirlenmesi Log Koc ≥ 3 ÇKSsediment Log Kow ≥ 3 2 farklı yöntem: • Sediment toksisite verisi • Ayrışma dengesi Equilibrium partition method (Eq. P)

Sediment toksisite verisi • Veri: – Sedimentler ve tüm organizmalar ile yapılan test sonuçları – Akut (NOEC, NOEL, EC 10) veriler • Hesap: ÇKSsu hesabı ile aynı • ÇKSsediment DF (=AF) değerleri: (Kılavuz no: 27, Tablo 5. 1, sayfa 96)

ÇKSsediment Belirlenmesi Toksisite verisi var mı? H Ayrışma dengesi yöntemini uygula E E Kronik toksisite verisi var mı? H En düşük akut veriye DF = 1000 uygula ve Ayrışma dengesi yöntemini kullan Deterministik veya Probabilistik yöntem uygula En düşük değeri seç ÇKS (sediment)

Ayrışma Dengesi Metodu (Eq. P) • Hesaplar: Tablo 11, Sayfa 172 Sayfa 98, 99 • Log Kow ≥ 5 ise ÇKSsediment = ÇKSsediment, Eq. P, dw/10

ÇKSbiyota Belirlenmesi BCF (BAF) ≥ 100 (BCF bilinmiyorsa) BMF > 1 Log Kow ≥ 3 ÇKSbiyota • NOAEL veya NOEC • NOEC bulunamıyorsa • Tuzlu / Tatlı su için ayrı hesap (Tablo 4. 2, sayfa 80) (Tablo 4. 5, sayfa 87)

Nihai ÇKSsu • ÇKSbiyota • Geri hesaplama ile ÇKS 2. zeh, su belirlenmesi • En düşük değer seçilir.

Yöntem ÖZET

ÇKSSU AKUT TOKSİSİTE KRONİK TOKSİSİTE YO-ÇKS MAK-ÇKS TATLI SU Veritabanlarından tatlı su akut toksisite verileri (EC 50, LC 50) toplanır. TATLI SU ve TUZLU SU VERİLERİNİ BİRLEŞTİRMEK TATLI SU TUZLU SU Veritabanlarından tatlı su tuzlu su akut toksisite kronik toksisite verileri (EC 50, LC 50) (NOEC, NOEL, EC 10) toplanır. Logaritması alınan Varyansların eşit olup Toplanan tatlı su verilerin olmamasına göre ve tuzlu su varyanslarının dönüştürülmüş verilerinin eşitliğini sınamak verilere iki uçlu t-testi logaritmaları için F-testi uygulanır (α=0. 05). alınır. (α=0. 05). HAYIR DETERMİNİSTİK YÖNTEM VERİ SAYISI 10 veya 10’DAN BÜYÜK MÜ? Toplanan veriler arasından en düşük değer ilgili tablodaki veri durumlarına göre belirlenen DF değerlerine bölünür. Veritabanlarından tuzlu su kronik toksisite verileri (NOEC, NOEL, EC 10) toplanır. Uygulanan t-testinde veri grupları arasındaki farka göre (p>0. 05) veriler birleştirilerek kullanılır. EVET PROBABİLİSTİK YÖNTEM ETX 2. 0 yazılımı kullanılarak veriler işlenir. Program çıktılarından edinilen HC 5 değeri ilgili tablodaki DF değerine bölünür Teknik Kılavuz 27 TATLI SU TUZLU SU / BİRLEŞİK VERİ Veri Sayısı Değerlendirme Faktörü (DF) AKUT Tablo 3. 4 Tablo 3. 5 KRONİK Tablo 3. 2 Tablo 3. 3 10 -14 5 15 -19 4 20 -24 3 25 -29 2 >30 1 Not 1: Alg, küçük kabuklu (özellikle su piresi) ve balıktan oluşan temel set verilerinden birinin eksik olması durumunda MAK-ÇKS hesaplanamaz. Not 2: Hesaplamalar sonucu belirlenen MAK-ÇKS değeri YO-ÇKS değerinden daha küçükse, bu değer için YO-ÇKS değeri kullanılır.

ÇKSSEDİMENT log KOW ≥ 3 veya KOC ≥ 3 EVET KİMYASALA AİT SEDİMENT TOKSİSİTE VERİLERİ MEVCUT MU? DETERMİNİSTİK YÖNTEM Veritabanlarından uzun dönem sediment toksisite verileri toplanır. HAYIR EQUILIBRIUM PARTITIONING YÖNTEMİ Kimyasala ait deneysel KOC değerleri bulunamıyorsa T. K. 27 – Tablo 11’de bulunan formüller kullanılarak hesaplanır. Toplanan veriler arasından en düşük değer seçilir ve organik karbon düzeltmesi uygulanır (TK 27 – s. 95). Teknik Kılavuz 27, Tablo 5. 1’den uygun değerlendirme faktörü (DF) seçilir ve düzeltilen değer bu faktöre bölünerek ÇKSSEDİMENT hesaplanır. Yöntem hakkında detaylı bilgi (kısaltmalar, sabit değerler ve parametrelerin açıklamaları) Teknik kılavuzun 5. 2. 1. 2 bölümünde yer almaktadır. Eğer uzun dönem sediment toksisite deney verisi bulunamıyorsa, bulunan en düşük kısa dönem deney verisi 1000 değerlendirme faktörüne bölünerek ÇKSSEDİMENT hesaplanır.

ÇKSBİYOTA BCF ≥ 100 ? (BCF bilinmiyorsa log K OW ≥ 3 ? ) KİMYASALA AİT ORAL KRONİK (NOEC ORAL) KUŞ VEYA MEMELİ TOKSİSİTE VERİLERİ MEVCUT MU? EVET HAYIR Kuş veya memelilere ait oral akut toksisite (LD 50) değerleri kullanılır. Veritabanındaki değerler NOAEL ORAL (mg/kg. bw. day) birimindeyse aşağıdaki formül ve Tablo 4. 1 kullanılarak değerler mg/kg birimine dönüştürülür. En düşük LD 50 değeri 3000 değerlendirme faktörüne bölünür. Deney süresi göz önünde bulundurularak en düşük toksisite değeri seçilir. Seçilen toksisite değeri için deney süresine göre Tablo 4. 2’den yararlanılarak değerlendirme faktörü belirlenir. Su türüne göre farklı hesaplamalar yapılır. TATLI SU TUZLU SU Seçilen toksisite değeri belirlenen değerlendirme faktörü kullanılarak tuzlu su KS değeri hesaplanır. Seçilen toksisite değeri belirlenen değerlendirme faktörü kullanılarak tatlı su KS değeri hesaplanır. Formüllerde yer alan BMF değerleri Teknik Kılavuz 27, Tablo 4. 5 kullanılarak belirlenir. Hesaplanan KS değeri aşağıdaki formülde kullanılarak ikincil zehirlenme için tatlı su ÇKS değeri hesaplanır. Hesaplanan KS değeri aşağıdaki formülde kullanılarak ikincil zehirlenme için tuzlu su ÇKS değeri hesaplanır. Not: Kısa dönem oral toksisite verileri kullanılarak hesaplanan KS ve ÇKS değerleri güvenilir olmaması nedeniyle kullanılacağı yerlerde ayrıca belirtilir

Teşekkürler İTÜ Proje Ekibi