Su Kalitesi

Su kalitesi, suyun belirli fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine dayalı olarak belirli bir kullanım amacına uygunluğunun bir ölçüsüdür.^[1] Bu özellikler arasında sıcaklık, bulanıklık, pH, çözünmüş oksijen, nitratlar ve fosfatlar gibi besin konsantrasyonları, kurşun ve cıva gibi ağır metaller, organik kirleticiler ve bakteriler ile virüsler dahil olmak üzere mikrobiyal patojenler yer alır.^[2] Uygunluk, amaçlanan kullanıma göre değişir: İçme suyu, kirleticilerden kaynaklanan sağlık risklerini en aza indirmelidir; sucul ekosistemler için su, biyoçeşitliliği sürdürmek adına yeterli oksijen ve minimum toksin gerektirir; sulama suyu ise toprak bozulmasını önlemek için düşük tuzluluk talep eder.^[3]

Su kalitesinin değerlendirilmesi, parametrelerin belirlenen kriterlere göre nicelendirilmesi için standartlaştırılmış örnekleme ve laboratuvar analizlerini içerir.^[4] Amerika Birleşik Devletleri’nde, Çevre Koruma Ajansı (EPA), Temiz Su Yasası kapsamında su kalitesi standartlarını belirleyerek su kütleleri için kullanım alanları tayin eder ve bunları korumak için kirletici sınırları koyar.^[5] Uluslararası alanda, Dünya Sağlık Örgütü’nün kılavuzları, halk sağlığını korumak amacıyla 125’ten fazla ülke tarafından ulusal düzenlemelere uyarlanan içme suyu parametreleri için bir referans görevi görür.^[6] Ampirik izleme verileri, arıtma teknolojilerinin gelişmiş bölgelerde akut kirlenmeyi azalttığını, ancak tarımsal akış gibi noktasal olmayan kaynaklardan ve bozunmaya dirençli olup biyobirikim yapan per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) gibi yeni ortaya çıkan kirleticilerden kaynaklanan zorlukların devam ettiğini ortaya koymaktadır.^[7]

Yüksek su kalitesi; su kaynaklı hastalıkları önleyerek insan sağlığını destekler, ötrofikasyonu ve habitat kaybını engelleyerek ekolojik bütünlüğü korur ve tarım ile balıkçılık dahil olmak üzere ekonomik faaliyetleri mümkün kılar.^[8] Veriler, yetersiz su kalitesinin ishal ve diğer hastalıklardan kaynaklanan milyonlarca yıllık küresel ölüme katkıda bulunduğunu göstererek, kirlilik maruziyeti ve morbidite (hastalık) arasındaki nedensel bağlantıların altını çizmektedir.^[9] Filtrasyon, dezenfeksiyon ve kaynak kontrolündeki ilerlemeler uyumlu sistemlerde sonuçları iyileştirmiş olsa da, bazı yargı bölgelerindeki yaşlanan altyapı ve gevşek yaptırım gibi sistemsel sorunlar devam eden güvenlik açıklarını vurgulamaktadır.^[10]

Temeller

Tanım ve Temel Parametreler

Su kalitesi; suyun insan tüketimi, sulama, endüstriyel süreçler veya sucul ekosistemlerin sürdürülmesi gibi belirli bir kullanım amacına uygunluğunu belirleyen fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikler olarak tanımlanır.^[11] Bu özellikler, keyfi veya öznel idealler yerine, son kullanımın fizyolojik ve ekolojik gereksinimlerinden türetilen nesnel eşikleri karşılamalıdır; örneğin, balık popülasyonlarını destekleyen sular solunum için genellikle 5 mg/L’nin üzerinde yeterli çözünmüş oksijen gerektirirken, endüstriyel soğutma daha düşük seviyeleri tolere edebilir.^[12]

Temel parametreler fiziksel, kimyasal ve biyolojik göstergeler olarak sınıflandırılır. Fiziksel parametreler; oksijen çözünürlüğünü ve organizmalardaki metabolik hızları etkileyen sıcaklığı; ışık penetrasyonunu azaltarak sucul verimliliği etkileyen askıdaki parçacıkları ölçen bulanıklığı; ve genellikle organik madde veya minerallerden kaynaklanan, estetik ve arıtma ihtiyaçlarını etkileyen rengi kapsar.^[11] Kimyasal parametreler arasında pH (korozyon veya çökelme sorunlarını önlemek için çoğu kullanımda tipik olarak 6.5–8.5), sertlik (borularda kireçlenmeyi etkileyen kalsiyum ve magnezyum konsantrasyonları), toplam çözünmüş katılar (iletkenliği ve tadı etkileyen tuzlar) ve yüksek seviyelerde (örneğin, >10 mg/L nitrat) ötrofikasyonu teşvik eden nitratlar ve fosfatlar gibi besin maddeleri bulunur.^[13] Biyolojik parametreler, fekal kirlenme risklerini gösteren fekal koliform bakteri sayımları ve aşırı büyümesi ekosistemleri bozan besin aşırı yüklemesini işaret eden alg biyokütlesi gibi mikrobiyal içeriğe odaklanır.^[14]

Uygunluk eşikleri, farklı toleranslar nedeniyle kullanıma göre değişir; içme suyu, sağlık risklerini önlemek için patojenler (örneğin, 100 mL’de sıfır tespit edilebilir E. coli) ve toksinler üzerinde katı sınırlar talep ederken, sulama suyu, doğrudan yutma tehdidi oluşturmadan ekin verimi kayıplarını önlemek için daha yüksek tuzluluğa (1.000 mg/L’ye kadar toplam çözünmüş katılar) izin verir.^[15] Bu kullanıma özgü yaklaşım kaynak verimliliğini sağlar, çünkü içme suyu olmayan uygulamalar için aşırı kısıtlayıcı kriterler, orantılı faydalar sağlamadan gereksiz maliyetler getirebilir.^[16]

Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Göstergeler

Su kalitesi; ekosistem işlevini ve kullanılabilirliği etkileyen belirli nitelikleri ölçen fiziksel, kimyasal ve biyolojik göstergeler aracılığıyla nicelendirilir. Bu göstergeler, temel koşullardan sapmaları değerlendirmek için ampirik metrikler sağlar ve eşikler öznel anlatılar yerine ekolojik süreçlerle gözlemlenen korelasyonlardan türetilir. Fiziksel göstergeler optik ve termal özellikleri değerlendirir; kimyasal göstergeler elementel ve bileşik konsantrasyonlarını doğal temellere göre izler; biyolojik göstergeler ise toplulukların çevresel stres faktörlerine tepkilerini yansıtır.^[2]

Fiziksel göstergeler bulanıklık, sıcaklık ve iletkenliği içerir. Bulanıklık, askıdaki parçacıklardan kaynaklanan ışık saçılımını nefelometrik bulanıklık birimleri (NTU) cinsinden ölçerek su berraklığını nicelendirir; 5 NTU’yu aşan seviyeler ışık penetrasyonunu azaltarak su bitkilerindeki fotosentezi etkileyebilir.^[17] Sıcaklık, gaz çözünürlüğünü ve metabolik hızları etkiler; mevsimsel normların üzerindeki artışlar (örneğin, ılıman akarsularda 20–25°C’nin üzeri), çözünmüş oksijen çözünürlüğünü azaltır ve soğuk su türlerini strese sokar.^[18] İletkenlik, tuzluluğun bir vekili olarak iyonik içeriği mikrosiemens/santimetre (µS/cm) cinsinden değerlendirir; doğal tatlı su aralıkları tipik olarak 1.000 µS/cm’nin altına düşer ve ani artışlar iyonik dengesizlikleri gösterir.^[19]

Kimyasal göstergeler ağır metalleri, besinleri ve çözünmüş oksijeni (DO) kapsar. Arsenik ve kurşun gibi ağır metaller doğal arka plan seviyelerinde bulunur; arsenik genellikle kirlenmemiş sularda 10 µg/L’nin altındadır ve kurşun sığ yeraltı sularında yaklaşık 2–6 µg/L seviyesindedir, ancak aşımlar biyobirikim yoluyla kirlenme risklerine işaret eder.^[20]^[21] Özellikle fosfor (eşikler ~0.1 mg/L) ve azot (~1 mg/L) gibi besin yüklemesi, doğal döngüleri aştığında redoks koşullarını değiştirerek ötrofikasyonu tetikler. 5 mg/L’nin altındaki DO seviyeleri, aerobik solunumu sınırlayarak sucul yaşam üzerinde fizyolojik stres oluşturur; normal yüzey suları 8 mg/L veya daha yüksek seviyeleri korur ve düşüşler, organik ayrışmanın oksijen tüketmesi yoluyla hipoksi ile nedensel olarak ilişkilidir.^[22]^[23]

Biyolojik göstergeler, mikrobiyal, omurgasız ve alg tepkileri yoluyla ekosistem bütünlüğünü ölçer. Toplam koliform bakterileri fekal kirlenme göstergesi olarak hizmet eder; 100 mL’de 1.000 koloni oluşturan birimin üzerindeki aşımlar patojen risklerini gösterir, ancak tüm koliformlar patojenik değildir.^[2] EPT indeksi (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera taksonları) gibi bentik makro-omurgasız çeşitlilik indeksleri, stres faktörlerine toleransı yansıtır; azalan çeşitlilik, kimyasal veya fiziksel değişikliklerden kaynaklanan kronik bozulmaya işaret eder.^[24] Siyanobakteri patlamalarından kaynaklanan mikrosistinler gibi alg toksinleri, besin fazlalığı altında ortaya çıkar ve 1 µg/L’nin üzerindeki konsantrasyonlar doğrudan tehdit oluşturur; bunlar nedensel olarak ötrofikasyonla bağlantılıdır ve biyolojik bozulmaları güçlendirir.^[25]

Tarihsel Gelişim

Modern Öncesi ve Erken Modern Anlayış

Antik Yunan’da Hipokrat (M.Ö. 460–370), Hava, Sular ve Yerler adlı eserinde su özellikleri ile insan sağlığı arasındaki erken ampirik bağlantıları dile getirmiş; durgun, bataklık veya sert suların popülasyonları sıraca (scrofula) ve ödem gibi hastalıklara yatkın hale getirdiğini, yüksek kaynaklardan gelen pınar veya nehir sularının ise canlılığı artırdığını gözlemlemiştir.^[26] İçilebilir suyun tat, berraklık ve akışa göre seçilmesini savunmuş, kötü kokulu veya viskoz kaynakları vücut sıvıları üzerindeki etkileri yoluyla hastalığın nedensel ajanları olarak reddetmiştir.^[27] Bu gözlemler, mikroskobik patojenlere atıfta bulunmadan, duyusal niteliklere ve coğrafi korelasyonlara dayanarak çevresel determinizmi vurgulamıştır.

Roma mühendisliği su altyapısını geliştirmiş ancak toksisite risklerini de ortaya çıkarmıştır; mimar Vitruvius (M.Ö. 80–15), De Architectura adlı eserinde, işçilerde solgunluk, uyuşukluk ve karın sorunlarına yol açma eğilimleri nedeniyle içme suyu kanalları için kurşun boruların (fistulae plumbeae) kullanılmasına karşı uyarıda bulunmuş, içme suyu temini için pişmiş toprak veya ahşap alternatifleri önermiştir.^[28] Bu farkındalığa rağmen, kurşun kentsel sistemlerde yaygın kalmış, su kemerleri saflıktan ziyade hacme öncelik vermiştir; tesisatlı villalardan elde edilen ampirik kanıtlar, kronik maruziyetin saturnine (kurşun zehirlenmesi kaynaklı) olarak adlandırılan gut benzeri durumlara katkıda bulunduğunu öne sürmüş, ancak akut zehirlenme sert sulardaki kireçli kabuklanmalarla hafifletilmiştir.^[29]

Antik Hindistan’da, Sushruta Samhita (M.Ö. 600 civarı) gibi Vedik ve Ayurveda metinleri pratik arıtma yöntemleri öngörmüştür: Suyun saatlerce güneş ışığına maruz bırakılması, kirlerin çökeltilmesi, kaynatılması ve tortu ile kokuları gidermek için çakıl, kum ve bez katmanlarından süzülmesi; bu, görünür kirleticilerin sağlık tehdidi olarak nedensel olarak tanındığını yansıtır.^[30] Benzer ilkel kum ve kömür süzme yöntemleri erken Çin uygulamalarında da görülmüş, ancak daha az sistematik olarak belgelenmiştir.

Ortaçağ Avrupa’sından erken modern döneme kadar, hastalıkların çürüyen organik maddelerden ve durgun, kirli sulardan yayılan zararlı buharlardan (miasmata) kaynaklandığını öne süren miasma teorisi hakim olmuştur; bu teori Galen (MS 129–216 civarı) gibi hekimler tarafından dile getirilmiş ve vebalara verilen tepkilerde varlığını sürdürmüştür.^[31] Mekanizma açısından hatalı olsa da bu çerçeve, kirli kentsel akarsular ve lağım çukuru sızıntıları ile salgınlar arasındaki bağlantıları gözlemlemeyi teşvik etmiş ve drenaj girişimlerini başlatmıştır; örneğin, 17. yüzyıl Londralıları, Thames kaynaklı suyun bulanıklığını ve balık ölümlerini sağlıksızlık göstergesi olarak not etmiştir.^[32] Nehir suyunu berraklaştırmak için kömür-sünger sistemlerine yönelik 1746 tarihli bir İngiliz patenti gibi erken filtrasyon deneyleri ortaya çıkmış, ancak nedensel anlayış mikrobiyal ajanstan ziyade duyusal tiksintiye bağlı kalmış, bu da ampirik haritalama müdahale edene kadar sistemsel reformları sınırlamıştır.

19. ve 20. Yüzyıl Bilimsel ve Düzenleyici İlerlemeler

19. yüzyılın sonlarında mikrop teorisinin yerleşmesi, miasma teorilerinden mikrobiyal nedenselliğe geçiş yaparak su kaynaklı hastalıkların anlaşılmasında çok önemli bir değişime işaret etti. Louis Pasteur’ün 1860’lardaki deneyleri, hava ve sudaki mikroorganizmaların fermantasyona ve çürümeye neden olduğunu gösterirken, Robert Koch’un 1880’lerdeki çalışmaları kolera ve tifo gibi hastalıklardan sorumlu spesifik patojenleri izole ederek doğrudan kirlenmiş su kaynaklarını işaret etti.^[33]^[34] Kontrollü deneylerle doğrulanan bu keşifler, içme suyundan bakterileri uzaklaştırmak için Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri’nde geliştirilmiş filtrasyon sistemleri gibi mühendislik tepkilerini teşvik etti.^[35]

Dezenfeksiyon yöntemleri 20. yüzyılın başlarında hızla ilerledi ve klorlama önemli bir yenilik olarak ortaya çıktı. 26 Eylül 1908’de, Jersey City, New Jersey, hekim John L. Leal ve mühendis George W. Fuller yönetiminde kalsiyum hipoklorit kullanarak bir kamu su kaynağının ilk büyük ölçekli belediye klorlamasını uyguladı.^[36]^[37] Hudson Nehri kirliliğinden kaynaklanan devam eden tifo salgınlarının tetiklediği bu müdahale, bakteri sayılarını ve tifo insidansını yıllar içinde %90’dan fazla azaltarak kimyasal dezenfeksiyonun etkinliğine dair ampirik kanıt sağladı ve yaygın benimsenmeyi etkiledi.^[38]

Düzenleyici çerçeveler bu bilimsel kazanımları resmileştirdi. Birleşik Krallık’ta, 1875 Halk Sağlığı Yasası, yerel sıhhi yetkililere kanalizasyon inşa etme, kanalizasyonu su kaynaklarından ayırma ve temiz su temin etme yetkisi vererek, zorunlu altyapı iyileştirmeleri yoluyla kentsel salgınları ele aldı.^[39]^[40] Amerika Birleşik Devletleri’nde, Halk Sağlığı Servisi 1914’te ilk federal içme suyu standartlarını yayınlayarak, demiryolları gibi eyaletler arası taşıyıcıları korumak için numunelerde koliform yokluğu gibi bakteriyolojik sınırlar belirledi.^[41] 1948 Federal Su Kirliliği Kontrol Yasası, federal gözetimi eyaletler arası sulara genişleterek, kanalizasyon arıtma tesisleri için hibeler yetkilendirdi ve kirlilik azaltma konferansları kurdu, ancak yaptırım eyalet liderliğinde kaldı.^[42]

20. yüzyılın ortalarında, birden fazla parametreyi entegre etmek için nicel değerlendirme araçları ortaya çıktı. 1965’te Robert Horton, nehirler için ilk su kalitesi indeksini (WQI) geliştirerek, izlemeyi basitleştirmek ve sahalar arasındaki kirlilik seviyelerini karşılaştırmak için çözünmüş oksijen, pH ve biyokimyasal oksijen ihtiyacı gibi metrikleri tek bir puanda topladı.^[43] Sonraki çalışmalarda geliştirilen bu yaklaşım, yalnızca tek göstergeli testlere güvenmeksizin arıtma etkinliğinin ve düzenleyici uyumluluğun sistematik olarak değerlendirilmesini sağladı.^[44]

Modern Dönem: 1970 Sonrası Küresel Standartlar ve İzleme

1974 Güvenli İçme Suyu Yasası, ABD Çevre Koruma Ajansı’nın kamu su sistemlerindeki kirleticiler için uygulanabilir ulusal standartlar belirleme yetkisini tesis ederek, içme suyundaki hem doğal hem de insan yapımı kirleticilere karşı federal olarak zorunlu kılınan korumalara doğru bir geçişi işaret etti.^[45] Bunu tamamlayan 1972 Temiz Su Yasası ve 1977’deki önemli değişiklikler, Ulusal Kirletici Deşarjı Eliminasyon Sistemi aracılığıyla teknolojiye dayalı atık su sınırlamaları getirerek, yüzey sularına noktasal kaynak deşarjları için izinleri zorunlu kıldı ve boru sonu arıtma yerine kirlilik önlemeyi vurguladı.^[46] Uluslararası alanda, Dünya Sağlık Örgütü 1984 yılında ilk İçme Suyu Kalitesi Kılavuzunu yayınlayarak, önceki bölgesel standartların yerini alan ve küresel düzenleyici çerçeveleri etkileyen, yasal olarak bağlayıcı olmayan sağlık temelli öneriler sundu.^[47]

Birleşmiş Milletler Çevre Programı’nın 1978’de Su için Küresel Çevre İzleme Sistemi’ni (GEMS/Water) kurmasıyla izleme çabaları küresel olarak genişledi; bu sistem, durumu ve değişiklikleri değerlendirmek için katılımcı ülkelerdeki iç su kalitesi eğilimleri hakkında veri toplamayı koordine etmektedir.^[48] Avrupa’da, 2000 Su Çerçeve Direktifi, ekolojik ve kimyasal izlemeyi nehir havzası yönetim planlarına entegre ederek, koordineli değerlendirmeler ve kamu raporlaması zorunluluğu ile tüm su kütlelerinde iyi statüyü hedefledi.^[49] Bu çerçeveler, ABD Tarım Bakanlığı’nın Ulusal Su Kalitesi Girişimi gibi veriye dayalı iyileştirmeleri teşvik etti; bu girişimde, öncelikli havzalarda hedeflenen koruma, gelişmiş uygulama yoluyla izlenen alanların %27’sinde su kalitesi iyileşmeleri sağladı.^[50]

Son gelişmeler, toksikolojik kanıtları kirletici sınırlarına dahil etmektedir; örneğin, güncellenmiş sağlık riski değerlendirmelerine dayanarak 1 Ekim 2024’te yürürlüğe giren Kaliforniya’nın içme suyunda heksovalan krom için 10 milyarda bir (ppb) maksimum kirletici seviyesini kabul etmesi buna örnektir.^[51] EPA’nın 2023’ten 2025’e kadar uygulanan Beşinci Düzenlenmemiş Kirletici İzleme Kuralı (UCMR 5), kalıcı “sonsuz kimyasallar” konusundaki artan endişeler arasında gelecekteki düzenlemeleri bilgilendirmek için 29 per- ve polifloroalkil madde (PFAS) ve lityum dahil olmak üzere 30 kimyasalın kamu sistemlerinde test edilmesini zorunlu kılmaktadır.^[52] PFAS incelemeleri yoğunlaştı; UCMR 5 verileri yaygın düşük seviyeli tespitleri ortaya koyarak 2024 PFAS içme suyu kuralı kapsamında ulusal izleme gerekliliklerini tetikledi.^[53]

2020’den bu yana teknolojik ilerleme, pH, çözünmüş oksijen ve bulanıklık gibi parametrelerin gerçek zamanlı takibi için yapay zeka entegre sensörleri ve Nesnelerin İnterneti cihazlarını içeriyor; bu, çözünürlükte periyodik örneklemeyi aşan ve dökülmeler gibi olaylara yanıt veren sürekli veri akışlarına olanak tanıyor.^[54] Optik ve elektrokimyasal sensörlerle birleşen bu yenilikler, kirlilik noktaları için tahmine dayalı analitiği kolaylaştırarak hem gelişmiş hem de kaynakları sınırlı ortamlarda proaktif müdahaleleri desteklemektedir.^[55] Genel olarak, 1970 sonrası izleme ölçülebilir kazanımlar sağladı, ancak küresel veri entegrasyonunu ölçeklendirme ve PFAS gibi yeni ortaya çıkan kirleticileri ele alma konusundaki zorluklar devam etmektedir.

Bozulma Kaynakları

Doğal Kökenler

Jeolojik süreçler, kaya oluşumlarından ve tortulardan eser elementlerin ve minerallerin mobilizasyonu yoluyla temel su kalitesi bozulmalarına katkıda bulunur. Arsenik, volkanik kayaların, sülfür minerallerinin ve tortul birikintilerin ayrışması nedeniyle yeraltı sularında doğal olarak bulunur; indirgeyici akifer ortamlarında demir oksitlerin çözünerek bağlı arseniği serbest bırakmasıyla konsantrasyonlar yükselir. Bangladeş’te, Holosen tortularındaki sığ akiferler, antropojenik girdilerden bağımsız olarak, anoksik koşullar altında Fe(III) oksitlerin mikrobiyal indirgenmesiyle, genellikle 10 μg/L’yi aşan ve bazı bölgelerde 3.000 μg/L’ye varan arsenik seviyeleri sergiler.^[56]^[57] Benzer şekilde, kalsiyum, magnezyum ve sodyum gibi minerallerin ana kaya ve evaporit yataklarından sızması su sertliğini ve tuzluluğu doğal olarak artırır; kireçtaşı ve dolomit çözünmesi karstik bölgelerde CaCO3 olarak 200 mg/L’yi aşan sertliğe yol açabilirken, halit ayrışması kurak havza yeraltı sularında birkaç yüz mg/L’ye kadar klorür seviyelerine katkıda bulunur.^[56]^[58]

Seller, erozyon ve kuraklık gibi hidrolojik dinamikler, insan müdahalesi olmaksızın fiziksel ve kimyasal değişiklikler yoluyla su kalitesini daha da değiştirir. Seller toprakları aşındırır ve ince parçacıkları askıya alarak nehirlerde bulanıklığı 100–1.000 NTU veya daha yüksek seviyelere çıkarır; doğal kıyı oyulması ve yüzey akışından gelen tortular aşağı havzaya taşınır. Sarp arazilerde veya buzul erime alanlarında erozyon, askıdaki katıları ve ilişkili metalleri getirerek suyu kalıcı olarak bulandırır ve ışık penetrasyonunu azaltır. Tersine, kuraklıklar akarsu akışını ve göl hacimlerini azaltarak, buharlaşma ve azalan seyreltme yoluyla çözünmüş iyonları konsantre eder; bu durum, kapalı havzalarda veya rezervuarlarda tuzluluğu temel seviyenin 2-5 katına çıkarabilir.^[59]^[60]

Biyolojik süreçler, organik ve besin parametrelerinde doğal değişkenlik oluşturur. Kıyı ve okyanus sistemlerinde besin açısından zengin derin suların yüzeye çıkması (upwelling), fitoplankton büyümesini besleyerek klorofil-a konsantrasyonlarının 10–50 μg/L’ye yükseldiği alg patlamalarına yol açar; bu durum, mevsimsel rüzgar kaynaklı upwelling’in termoklinden fosfat ve nitrat taşıdığı doğu sınır akıntılarında görülür. Yaban hayatı rezervuarları patojen döngülerini sürdürür; kunduz veya kuş gibi memelilerden dışkı yoluyla atılım, yüzey sularına akış olayları sırasında 10–100 ookist/L yoğunluklarında Giardia ve Cryptosporidium gibi protozoaları sokar. Nehirlerdeki ve yeraltı sularındaki nitratlar için endüstri öncesi temel seviyeler tipik olarak 0.1–1 mg/L $ NO_3-N $ aralığındaydı; bu, bozulmamış ekosistemlerdeki mikrobiyal fiksasyonu ve mineralizasyonu yansıtır ve genellikle sadece tarıma atfedilen modern eşiklerin çok altındadır.^[61]^[62]^[63]

Antropojenik Katkılar

İnsan faaliyetleri, noktasal ve noktasal olmayan kaynaklar yoluyla su kütlelerine çeşitli kirleticiler sokar; bu durum gıda üretimi ve imalatta ekonomik kazanımlar sağlarken, yüksek kirletici seviyeleri ve hipoksik olaylarla kanıtlanan ekolojik bozulmaya yol açar. Endüstriyel atık sular, tarımsal akış ve kentsel deşarjlar toplu olarak antropojenik bozulmaların çoğunu oluşturur; izleme verileri, deşarj hacimleri ile aşağı havza kirlilik artışları arasında korelasyonlar göstererek nedensel bağlantılar kurar.^[64]^[65]

Tarımsal uygulamalar, gübrelerden ve hayvan gübresinden gelen azot ve fosfor başta olmak üzere besin zenginleşmesine önemli ölçüde katkıda bulunur; bu da ötrofikasyonu ve alg patlamalarını tetikler. Amerika Birleşik Devletleri’nde tarım, su yollarındaki besin kirliliğinin önde gelen kaynağıdır ve EPA değerlendirmelerine göre birçok nehir havzasındaki azot ve fosfor yüklerinin %70’inden fazlasından sorumludur; ancak kesin rakamlar toprak erozyonu ve uygulama verimsizlikleri nedeniyle havzaya göre değişir. Bu durum, Mississippi Nehri yoluyla Ortabatı tarımından gelen aşırı besinlerin, oksijen tükenmesi yoluyla deniz yaşamını boğarak son beş yıllık dönemlerde ortalama 4.755 mil karelik mevsimsel ölü bölgeler yarattığı (2023 kapsamı yaklaşık 8.185 mil kareye ulaşmıştır) Meksika Körfezi hipoksik bölgesi ile örneklendirilmektedir. Ürün verimini artırmak için gerekli olan bitki koruma kaynaklı pestisit kalıntıları yüzey sularını daha da kirletmekte, tortularda kalıcı olmakta ve sucul organizmalarda biyobirikim yapmaktadır.^[66]^[67]^[68]

Endüstriyel atıksu deşarjları, arsenik, kadmiyum ve kurşun gibi ağır metallerin yanı sıra imalat süreçlerinden kaynaklanan polisiklik aromatik hidrokarbonlar gibi organik bileşikleri de içerir; bunlar, milyarda bir (ppb) kadar düşük konsantrasyonlarda sucul biyota üzerinde toksisite gösterir. Örneğin, ABD petrol rafinerileri günde yaklaşık yarım milyar galon atıksu salmaktadır; bu atıksular, enerji arzını destekleyen ancak alıcı akarsularda doğal arka plan seviyelerini katbekat aşan ekstraksiyon ve rafinasyon işlemlerinden kaynaklanan metalleri içerir. Bu kirleticiler tortulara bağlanarak biyoyararlanımı azaltır ancak seller sırasında yeniden mobilize olarak uzun vadeli riskleri artırır.^[23]^[69]

Kentsel ve evsel kaynaklar, geçirimsiz yüzeylerden ve yetersiz arıtmadan kaynaklanan patojenleri, plastikleri ve besin maddelerini taşıyan yağmur suyu akışı ve kanalizasyon taşmaları yoluyla kirliliği artırır. Kentsel akıştaki fekal koliform bakterileri, evcil hayvan atıkları, sızdıran kanalizasyonlar ve yasadışı bağlantılardan kaynaklanarak genellikle sağlık standartlarını 20 ila 40 kat aşar ve enfeksiyon riski oluşturur. Ağırlıklı olarak lastik aşınması ve sentetik lifler gibi karasal tüketici atıklarından (sucul girdilerin %80-90’ı) kaynaklanan mikroplastikler, diğer toksinleri adsorbe eden parçacıklara bölünür ve yoğun nüfuslu bölgelerde konsantrasyonları artar.^[70]^[71]^[72]

İlaçlar da dahil olmak üzere yeni ortaya çıkan kirleticiler, tüketici boşaltımı ve uygunsuz bertaraf yoluyla girer; atıksu arıtma tesisleri analjezikler gibi aktif bileşiklerin yalnızca %50-90’ını giderir, bu da küresel olarak çıkış sularında tespit edilebilir ng/L seviyelerine yol açar. Atıksu arıtma kapsamının geri kaldığı gelişmekte olan ülkelerde (gelişmiş ülkelerdeki %70’in üzerine kıyasla genellikle %20’nin altında), bu tür kirleticiler su kalitesini orantısız bir şekilde düşürerek, arıtılmamış endüstriyel ve evsel deşarjların sağlık yüklerini şiddetlendirir. Mikroplastikler de atık yönetiminin gevşek olduğu bölgelerde kontrolsüzce çoğalır ve farmasötiklerle sinerjik etkileşime girerek toksisiteyi artırır.^[73]^[74]^[75]

Değerlendirme ve İzleme

Örnekleme ve Toplama Yöntemleri

Su kalitesi örneklemesi iki temel teknik kullanır: anlık koşulları temsil eden belirli bir zaman ve yerde tek bir alikot (örnek parça) toplayan anlık (grab) örnekleme ve değişkenliği yakalamak için zaman veya akış üzerinden birden fazla anlık örneği birleştiren kompozit örnekleme.^[76]^[77] Anlık örnekler, uçucu organikler veya bakteriler gibi değişime duyarlı parametrelere uygunken, kompozitler çıkış sularındaki ortalama kirletici yüklerini daha iyi yansıtır ve genellikle NPDES gibi programlar kapsamında düzenleyici uyumluluk için akış orantılı cihazlarla otomatik olarak toplanır.^[78]

Saha seçimi; tipik olmayan koşullara yönelik önyargıyı önlemek için akış dinamikleri, kirletici kaynakları ve erişilebilirlik gibi faktörleri dikkate alarak temsiliyeti önceliklendirir.^[79] Nehirler veya göller gibi tabakalı sularda derinlik entegreli örnekleme, dikey profilleri birleştirmek için derinlik örnekleyicileri gibi cihazlar kullanır ve çözünmüş oksijen gibi parametrelerdeki dikey gradyanların yakalanmasını sağlar.^[80] Mevsimsel örnekleme, kirletici mobilizasyonunu etkileyen yüksek akış olayları veya sıcaklık değişimleri sırasında artan sıklıkla hidrolojik döngüleri hesaba katar; çünkü yukarı havza sahaları seyreltme etkileri için ayarlama gerektirebilir.^[81]

Toplama sırasında kirlenme risk oluşturur, özellikle açık havada buharlaşma veya kaplara adsorpsiyon yoluyla kaybolmaya meyilli uçucu maddeler için; bu nedenle örnekler, minimum tepe boşluğu ile önceden temizlenmiş, inert kaplara toplanır ve hemen kapatılır.^[82] Steril prosedürler, ortam kaynaklarından veya önceki kullanımlardan çapraz kirlenmeyi önlemek için eldivenli kullanımı, cilt temasından kaçınmayı ve özel ekipmanı zorunlu kılar.^[83]

Koruma teknikleri analitleri stabilize eder: Metaller, çözünürlüğü sağlamak ve çökelmeyi veya sorpsiyonu önlemek için toplamadan hemen sonra nitrik asit ile pH <2’ye asitlendirilmeyi gerektirirken, 4°C’de soğutma organikler ve besinler için biyolojik aktiviteyi durdurur.^[84]^[85]

Gözetim zinciri protokolleri, saha ediniminden laboratuvar kabulüne kadar toplayıcı ayrıntılarını, zaman damgalarını, mühürleri ve alıcı imzalarını kaydeden formlarla örnek bütünlüğünü korur ve düzenleyici veya yasal bağlamlarda kabul edilebilirliği sağlar.^[86]

2014 Flint kurşun krizi gibi acil durumlarda hızlı anlık örnekleme kullanılır, ancak muslukların önceden akıtılması veya kurşun servis hattı olmayan temsili olmayan sahaların seçilmesi gibi kusurlar kirlilik seviyelerini hafife almış ve müdahaleyi geciktirmiştir.^[87]^[88] Bağımsız bölge sakini örneklemesi daha sonra evlerin %17’sinde 15 ppb eylem seviyesinin yaygın olarak aşıldığını doğrulayarak, kolaylık yerine standartlaştırılmış, tarafsız protokollere duyulan ihtiyacı vurgulamıştır.^[89]

Geleneksel Analitik Teknikler

Su kalitesi değerlendirmesi için geleneksel analitik teknikler, genellikle ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) veya Amerikan Halk Sağlığı Birliği’nin Su ve Atıksu İncelemesi için Standart Yöntemler protokollerinde özetlenen standartlaştırılmış, tekrarlanabilir yöntemler aracılığıyla fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreleri niceleyen laboratuvar tabanlı prosedürlere dayanır. Bu teknikler tipik olarak örnek toplama, koruma, sertifikalı bir laboratuvara taşıma ve ardından enstrümantasyon veya ıslak kimya kullanarak analiz içerir; bu da yüksek doğruluk sağlar ancak saatler ila günler süren gecikmelere neden olur.^[90]

Fiziksel parametreler için, askıdaki parçacıklardan etkilenen su berraklığının bir ölçüsü olan bulanıklık, nefelometri ile belirlenir; burada bir ışık demeti örnekteki parçacıklar tarafından 90 derecede saçılır ve yoğunluk tespit edilerek nefelometrik bulanıklık birimleri (NTU) cinsinden sonuçlar elde edilir. EPA Yöntemi 180.1, formazin standardı ile 0-40 NTU aralığında uygulanabilir olan bu yaklaşımı içme, yüzey ve atık sular için belirler.^[91]

Kimyasal analizler, kurşun, arsenik ve kadmiyum gibi eser metaller için indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) gibi teknikleri kapsar; bu teknik, örnekleri bir plazma meşalesinde iyonize eder ve iyonları kütle-yük oranına göre ayırarak analite bağlı olarak 0.1-10 µg/L kadar düşük seviyelerde (ppb altı) tespit sağlar. EPA Yöntemi 200.8, sular ve atıklar için ICP-MS’i doğrular ve 21’e kadar elementi tespit eder.^[92] Temel olarak kalsiyum ve magnezyum iyonlarından kaynaklanan su sertliği, berrak sular için ASTM D1126 uyarınca, bitiş noktasında kırmızıdan maviye dönen Eriokrom Siyah T indikatörü kullanılarak etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ile titrasyon yoluyla nicelendirilir.^[93] Pestisitler ve yarı uçucular dahil olmak üzere organik kirleticiler, bileşiklerin uçuculaştırıldığı, alıkonma süresine göre ayrıldığı ve kütüphanelere karşı spektral eşleştirme için parçalandığı gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) kullanılarak tanımlanır ve ölçülür. EPA Yöntemi 8270E, ekstraksiyon sonrası sudaki yarı uçucu organikleri ng/L konsantrasyonlarında tespit etmek için GC-MS kullanır.^[94]

Biyolojik parametreler, özellikle fekal kirlenme göstergeleri, koliform bakteriler için kültür bazlı yöntemlerle değerlendirilir. EPA Yöntemi 9131’de detaylandırılan çoklu tüp fermantasyon tekniği, seri seyreltmeleri laktoz buyyonuna aşılar, gaz üretimi için 35°C’de inkübe eder ve parlak yeşil laktoz safra buyyonu ile doğrulayarak en muhtemel sayı (MPN) tahminlerini verir.^[95] EPA Yöntemi 9132 uyarınca membran filtrasyonu, 100 mL örneği 0.45 µm filtrelerden geçirir, toplam koliformlar için m-Endo gibi seçici besiyerinde inkübe eder ve 35°C’de 22-24 saat sonra oluşan sarı kolonileri sayar.^[96] Bu yöntemler, tatlı sularda yüzücü hastalık risklerini 1.000 maruziyette 8 ile sınırlamak için laboratuvar kaynaklı indikatör yoğunluklarına dayalı enterokok ve E. coli eşikleri belirleyen 1986 EPA ortam suyu kalitesi kriterleri gibi erken düzenleyici kriterlerin temelini oluşturmuştur.^[97]

Hassasiyetlerine ve geçerliliklerine rağmen, geleneksel teknikler çeşitli sınırlamalarla karşı karşıyadır: Bakteriyel kültürlerin 24-48 saat inkübasyon artı doğrulama gerektirmesi gibi uzun geri dönüş süreleri; özel ekipman, reaktifler ve kalifiye işgücünden kaynaklanan yüksek maliyetler (genellikle örnek paneli başına 50-200 doları aşar); ve nakliye sırasında uçucuların bozulabileceği veya mikrobiyal büyümenin artabileceği örnek bütünlüğündeki lojistik zorluklar.^[98] Bu faktörler tarihsel olarak izleme sıklığını kısıtlamış, yaygın otomasyon öncesi sensör dönemlerinde olduğu gibi sürekli veriler yerine periyodik anlık örneklere güvenilmesine neden olmuştur.^[99]

Gelişmiş ve Gerçek Zamanlı Teknolojiler

Su kalitesi değerlendirmesi için gelişmiş teknolojiler, kirleticilerin hızlı tespiti ve dinamik değişikliklerin takibini sağlayan gerçek zamanlı, sürekli izleme sistemlerine kaymıştır; bu sistemler, proaktif yönetim için eyleme geçirilebilir veriler sağlayarak geleneksel periyodik örneklemeyi aşar. Genellikle uzaktan telemetri ile entegre edilen yerinde (in-situ) problar ve biyosensörler, çözünmüş oksijen, pH, bulanıklık ve besinler gibi parametrelerin kesintisiz gözetimini kolaylaştırır. Örneğin, EXO serisi gibi çok parametreli sondalar, birden fazla analitin eş zamanlı ölçümü için akıllı sensörler kullanır ve verileri gerçek zamanlı analiz için hücresel veya uydu telemetrisi yoluyla merkezi platformlara iletir.^[100] Floresan ve yüzey plazmon rezonansından yararlanan optik biyosensörler, 2020 sonrasında ağır metalleri ve mikrobiyal kirleticileri düşük konsantrasyonlarda tespit etmek için gelişmiş olup, saha uygulamalarında tespit sınırları milyarda bir (ppb) seviyelerine ulaşmıştır.^[101]^[102]

Dronlar ve uydular dahil olmak üzere uzaktan algılama platformları, özellikle hiperspektral görüntüleme yoluyla alg patlamalarını tespit etmek için izlemeyi büyük ölçekli su sistemlerine genişletir. Drone’a monte edilen hiperspektral kameralar, klorofil-a ve fikosiyanini ölçmek için dar spektral bantlar yakalar ve 1 metrenin altındaki uzaysal çözünürlüklerle zararlı alg patlamalarının (HAB’lar) erken tanımlanmasını sağlar; bu durum, ışınım transferi modellerinin entegre edilmesiyle patlama tahminlerinin iyileştirildiği göl çalışmalarında gösterilmiştir.^[103]^[104] Sentinel görevleri gibi uydu sistemleri, kıyı ve iç sulardaki HAB dinamiklerini izlemek için çok spektralli verileri eşleştiren son uygulamalarla, geniş alanlar üzerinde su kalitesi göstergelerinin sinoptik görünümlerini sağlar.^[105] Bu teknolojiler sürekli veri akışlarını destekleyerek anormalliklere yanıt verme sürelerini günlerden saatlere indirir.

Yapay zeka, anormallik tespiti ve tahmine dayalı modelleme için geniş veri kümelerini işleyerek bu sistemleri geliştirir. Hiperspektral ve telemetri verilerine uygulanan makine öğrenimi algoritmaları, kirlilik olaylarını gösteren ani besin artışları gibi su kalitesi parametrelerindeki sapmaları tanımlar; NASA tarafından geliştirilen Cyanobacteria Finder gibi modeller, çeşitli su kütlelerinde HAB sınırlarının belirlenmesinde yüksek doğruluk elde etmektedir.^[106] Olasılıksal makine öğrenimi çerçeveleri, uzaktan algılamadan elde edilen fitoplankton bolluğu tahminlerini daha da hassaslaştırarak patlama tahmini güvenilirliğini artırır.^[107]

ABD EPA’nın 2023’ten 2025’e kadar uygulanan Beşinci Düzenlenmemiş Kirletici İzleme Kuralı (UCMR 5), binlerce kamu su sisteminde 29 per- ve polifloroalkil madde (PFAS) artı lityum için test yapılmasını zorunlu kılarak gelişmiş analitik entegrasyonu örneklendirmektedir; bu kural, rutin izlemede daha önce tespit edilmeyen yeni ortaya çıkan kirleticiler hakkında ulusal yaygınlık verileri oluşturmak için EPA onaylı yöntemleri kullanır.^[108] 2025’e kadar aşamalı setler halinde yayınlanan bu kuralın verileri, belirli PFAS’lar için litre başına 1-5 nanogram kadar düşük seviyelerdeki oluşumu niceleyerek, coğrafi sıcak noktaları vurgulayarak ve hedeflenen müdahaleleri yönlendirerek düzenleyici kararları bilgilendirir.^[109]

Standartlar ve Kriterler

Uluslararası Çerçeveler

Dünya Sağlık Örgütü (WHO), 2022’de yayınlanan birinci ve ikinci ekleri içeren dördüncü baskısı ile İçme Suyu Kalitesi Kılavuzları aracılığıyla içme suyu kalitesi için birincil uluslararası kıyaslamayı sağlar.^[110] Bu kılavuzlar, patojenler gibi mikrobiyal tehlikeleri ve asbest, krom ve mikrosistinler gibi kimyasal kirleticileri vurgulayan risk temelli bir yaklaşım benimser; kılavuz değerler, hastalık yükünü kişi başına yılda $ 10^{-6} $ engelliliğe ayarlanmış yaşam yılı (DALY) ile sınırlamayı amaçlayan sağlık temelli hedeflerden türetilmiştir.^[111] Katı eşikler yerine su güvenliği planlarının doğrulanmasına öncelik verirler ve uygulamanın yerel kapasiteye ve kirlenme risklerine göre değiştiğini belirterek toksikolojik verilere dayalı kimyasal değerlendirmeleri güncellerler.^[112]

UNEP’in Su için Küresel Çevre İzleme Sistemi (GEMS/Water) dahil olmak üzere Birleşmiş Milletler değerlendirmeleri, 1990’lardan bu yana yaygın su kalitesi bozulmasına işaret etmektedir; arıtılmamış atık sular ve tarımsal akış nedeniyle Latin Amerika, Afrika ve Asya’daki neredeyse tüm nehirlerde kirlilik kötüleşmektedir.^[113] Ciddi patojen kirliliği şu anda küresel olarak izlenen nehirlerin yaklaşık üçte birini etkilemekte ve sınırlı arıtma altyapısına sahip bölgelerde sağlık risklerini artırmaktadır; 1992–2010 yılları arasındaki küresel haritalama, değerlendirilen alanların %30’unda bozulma, %22’sinde ise iyileşme olduğunu ortaya koyarak kılavuzlar ile gerçek dünyadaki uygulama arasındaki boşluğun altını çizmektedir.^[114] Bu bulgular uyumlu izleme ihtiyacını vurgulamaktadır, ancak tutarsız veri protokolleri ve gelişmekte olan ülkelerdeki eksik raporlama nedeniyle kalıcı zorluklar ortaya çıkmaktadır.^[115]

Bölgesel olarak, Avrupa Birliği’nin 2000 yılında kabul edilen Su Çerçeve Direktifi (2000/60/EC), nehir havzası yönetim planları aracılığıyla biyolojik, hidromorfolojik ve fiziko-kimyasal kalite unsurlarını entegre ederek, 2027 yılına kadar yüzey ve yeraltı suyu kütlelerinde “iyi ekolojik ve kimyasal duruma” ulaşmak için kapsamlı bir çerçeve oluşturur.^[116] WHO’nun sağlık odaklı içme suyu vurgusunun aksine, Direktif daha geniş çevresel bütünlüğü hedefler ve üye devletlerin bozulmayı önlemesini ve kirlilik kaynaklarını azaltmasını zorunlu kılar; ancak AB su kütlelerinin yalnızca yaklaşık %40’ı 2015 son tarihlerinde iyi duruma ulaşmıştır ve bu da sınır ötesi koordinasyon gibi uygulama engellerini yansıtmaktadır.^[117]

Risk önceliklendirmesi ve yaptırım kapasitesindeki farklılıklar nedeniyle çerçeveler arasında uyum sağlanması zordur; örneğin, AB gibi gelişmiş bölgeler, gelişmiş sanitasyon altyapısının temel riskleri azaltmasıyla gerekçelendirilen WHO’nun olasılıksal ödeneklerine kıyasla daha katı mikrobiyal sınırlar (örneğin, eğlence sularında belirli patojenler için sıfır tolerans) uygular.^[118] Küresel karşılaştırmalar, kümülatif maruziyetleri hesaba katmak için yüksek gelirli yargı bölgelerinde daha sıkı kimyasal eşikler gibi kanıta dayalı farklılıkları ortaya koyarken, düşük kapasiteli alanlar istilacı stres faktörlerini ve ortaya çıkan kirleticileri izlemekte zorlanmakta ve standart benimsemede eşitsizlikleri sürdürmektedir.^[119] Tek tip bilimden ziyade farklı ekonomik bağlamlardan kaynaklanan bu tutarsızlıklar, sınır ötesi anlaşmaları karmaşıklaştırmakta ve WHO kılavuzlarının kuralcı bir küresel yasadan ziyade esnek bir referans olarak rolünün altını çizmektedir.^[120]

Ulusal ve Bölgesel Spesifikasyonlar

Amerika Birleşik Devletleri’nde, Çevre Koruma Ajansı (EPA), Güvenli İçme Suyu Yasası kapsamında içme suyu için Maksimum Kirletici Seviyeleri (MCL’ler) belirler; kurşun için toksisitesi nedeniyle sıfır MCL hedefi vardır, ancak 15 milyarda bir (ppb) eylem seviyesi, musluk örneklerinin 90. persentilinde aşıldığında arıtma gerekliliklerini tetikler.^[121] Diğer temel MCL’ler arasında, sırasıyla methemoglobinemi ve iskelet florozu gibi sağlık risklerini önlemek için azot olarak 10 mg/L nitrat ve 4 mg/L florür bulunur.^[122] Ampirik uyumluluk verileri, topluluk su sistemlerinin yaklaşık %7-8’inin yıllık en az bir sağlık temelli ihlal bildirdiğini, federal gözetime rağmen korozyon kontrolü ve kaynak korumasındaki zorlukları yansıtmaktadır.^[123]

Avrupa Birliği’nin İçme Suyu Direktifi (2020/2184), 50’den fazla madde için parametrik değerler zorunlu kılarak suyun mikroorganizmalardan, parazitlerden ve zararlı kimyasallardan arındırılmış olmasını gerektirir; ihtiyatlılık ilkesi yoluyla sağlığı korumak için kurşun için 10 µg/L, nitrat için 50 mg/L ve toplam pestisitler için 0.10 mg/L gibi sınırlar belirlenmiştir.^[124] Milyonlarca analize dayalı olarak üye devletler genelinde kimyasal parametreler için uyumluluk %99.5’i aşmaktadır; bu durum titiz izleme ve risk temelli yaklaşımlara atfedilse de, dağıtım sistemi güvenlik açıkları nedeniyle mikrobiyolojik uyumluluk ülkeye göre biraz değişmektedir.^[125]

Brexit sonrası Birleşik Krallık, Su Temini (Su Kalitesi) Düzenlemeleri 2016 ve 2021 güncellemeleri kapsamında kurşun için 10 µg/L ve nitrat için 50 mg/L gibi limitleri koruyarak AB kaynaklı standartların temel unsurlarını muhafaza etti; ancak tarımsal yükleri hafifletmek için içme suyundaki pestisit eşiklerinin gevşetilmesi için lobi yapılması gibi esneklikler getirdi. Farklılıklar arasında, bazı parametreler için azaltılmış izleme sıklığı ve mikroplastikler ile endokrin bozucular için AB iyileştirmelerinin benimsenmesindeki gecikmeler yer almakta; bu durum, sertifikasyonu etkileyen laboratuvar kapanışları dahil olmak üzere yaptırım kapasitesi konusundaki endişelere katkıda bulunmaktadır.^[126]

Gelişmekte olan bölgelerde ulusal spesifikasyonlar genellikle yaptırımda geride kalmaktadır; Hindistan Standartlar Bürosu (BIS 10500:2012) kurşun için 10 µg/L ve nitrat için 45 mg/L gibi sınırlar belirlemiştir, ancak kırsal uyumluluk yetersiz izleme ve altyapı nedeniyle tutarsızdır; çalışmalar, Jal Jeevan Misyonu’nun 2024 yılına kadar evrensel güvenli erişimi hedeflemesine rağmen, mikrobiyal ve ağır metal eşiklerinin sık sık aşıldığını vurgulamaktadır.^[127] Benzer şekilde, Güney Afrika’nın SANS 241 standardı kurşun için 10 µg/L ve nitrat için 11 mg/L belirler, ancak altyapı çürümesi nedeniyle uyumluluk azalmıştır; Gauteng gibi etkilenen illerdeki belediye kaynaklarının %20-30’unda mikrobiyolojik başarısızlıklar görülmekte, bu da güncellenmiş parametrik katılık yerine ihmalden kaynaklanan sağlık risklerini şiddetlendirmektedir.^[128]

Bölgesel farklılıklar tutarsızlıkları ortaya koymaktadır; örneğin, tarıma bağımlı diğer ekonomilerdeki daha esnek tarımsal toleranslara kıyasla, Ulusal Kirletici Deşarjı Eliminasyon Sistemi (NPDES) kapsamındaki daha katı ABD endüstriyel deşarj sınırları (örneğin, ağır metaller için teknolojiye dayalı atık su standartları) dikkat çekicidir. Örneğin, sudaki AB pestisit limitleri bazı AB dışı ekonomilerden 20 kata kadar daha düşüktür, ancak ABD sistemleri tarımsal akıştan kaynaklanan nitrat için daha yüksek ihlal oranları göstermektedir; bu durum, daha gevşek toleransların kırsal ABD’de kentsel AB bölgelerine kıyasla daha zayıf ampirik sonuçlarla ilişkili olduğu yaptırım boşluklarının altını çizmektedir.^[129]^[130] Bu eşitsizlikler, düzenleyici titizlik, izleme yatırımı ve uyumluluk arasındaki nedensel bağlantıları vurgulamakta; veriler, gelişmekte olan bağlamlardaki parçalı yaptırımın, yüksek uyumluluk bölgelerinde bulunmayan riskleri artırdığını göstermektedir.^[123]

Kullanıma Göre Farklılaşma: İçme Suyu, Endüstriyel ve Çevresel

Su kalitesi standartları; sağlık koruması, ekolojik ihtiyaçlar ve ekonomik uygulanabilirliği dengelemek amacıyla kullanım amacına göre değişir. İçme suyu uygulamaları, doğrudan insan tüketimi riskleri nedeniyle en katı sınırları dayatırken, endüstriyel ve çevresel kullanımlar süreç gereksinimlerine ve doğal değişkenliğe dayalı olarak daha büyük toleranslara izin verir.^[122] Bu farklılaşma, maruziyet yollarının nedensel değerlendirmelerinden ve maliyet-fayda analizlerinden kaynaklanır; burada içme suyu dışındaki bağlamlarda aşırı katılık, orantılı faydalar olmaksızın orantısız arıtma masrafları getirebilir.^[131]

İçme suyu için kriterler, canlı patojenlere karşı sıfır toleransı vurgular, çünkü bunların varlığı hastalık bulaşmasıyla ilişkilidir; sistemler, dezenfeksiyon yoluyla fekal koliformlar veya E. coli gibi indikatörlerin tespit edilemez seviyelerine ulaşmalı ve etkili filtrasyon sağlamak ve mikrobiyal korumayı en aza indirmek için bulanıklık herhangi bir zamanda 1 nefelometrik bulanıklık biriminin (NTU) altında tutulmalıdır.^[122]^[132] Kimyasal toksinler düşük eşiklerle karşı karşıyadır; örneğin, ampirik sağlık verilerine göre eser konsantrasyonlarda bile nörotoksik riskleri yansıtan 0.015 mg/L’lik kurşun eylem seviyesi gibi.^[133] Dünya Sağlık Örgütü kılavuzları, 100’den fazla kirletici için kılavuz değerler belirleyerek, akut enfeksiyon potansiyelleri nedeniyle kısmi azaltımlar yerine mikrobiyal inaktivasyona öncelik vererek bunu pekiştirir.^[3]

Endüstriyel kullanımlar işlevselliğe göre uyarlanmış daha yüksek parametre seviyelerini barındırır; örneğin, soğutma kulelerinde aşırı blöf ve enerji maliyetlerini önlemek için 500 mg/L’yi aşan toplam çözünmüş katı (TDS) konsantrasyonlarına izin verilirken, tam demineralizasyon olmaksızın kireçlenmeyi önlemek için pH 6.5–7.5 arasında tutulur.^[134]^[135] Bu toleranslar, temas gerektirmeyen uygulamalar için kısmi arıtmanın yeterli olduğunu gösteren mühendislik değerlendirmelerinden türetilir ve tedarik zincirleri boyunca yayılabilecek operasyonel giderleri azaltır.^[136]

Çevresel kriterler ekosistem canlılığını önceliklendirir; metabolik talepleri sürdürmek ve balık popülasyonlarında hipoksik stresi önlemek için ılık su balıkçılığı için 5 mg/L’nin üzerinde çözünmüş oksijen (DO) zorunlu kılar, çünkü daha düşük seviyeler ampirik olarak ölümü ve biyoçeşitlilik kaybını tetikler.^[137]^[138] Bu tür eşikler, insan yutma risklerinden ziyade sucul solunum sınırlarına ilişkin gözlemsel verileri yansıtır.

Maliyet-fayda mantığı bu farklılıkları haklı çıkarır; yarı-endüstriyel bir kullanım olan tarımsal sulama için gevşetilmiş tuzluluk ve TDS limitleri, gıda fiyatlarını yükseltebilecek arıtma yüklerini önler. Çünkü katı içme suyu eşdeğeri standartlar, ürün toleransları için pratik olmayan maliyetli tuz giderme (desalinasyon) gerektirecektir; üretim ekonomisi analizleri aşırı düzenlemenin potansiyel GSYİH engellerini göstermektedir.^[131]^[139] Bu yaklaşım, bitkilerin tüketicilere sağlık aktarımı olmaksızın daha yüksek kirliliklere dayandığı ampirik verim-kirletici yanıt eğrileriyle standartları hizalayarak, verim azalması gibi istenmeyen sonuçları önler.

Etkiler

İnsan Sağlığına Etkileri

Su kaynaklı patojenler, şiddetli ishal, dehidrasyon ve hızlı rehidrasyon (sıvı takviyesi) yapılmazsa potansiyel olarak ölümcül sonuçlar olarak kendini gösteren gastrointestinal enfeksiyonlar yoluyla akut riskler oluşturur. Fekal kirlenmiş içme suyu yoluyla bulaşan Vibrio cholerae, hızlı sıvı kaybına yol açan bol sulu ishal ile karakterize edilen koleraya neden olur; tedavi edilmeyen vakalar savunmasız popülasyonlarda %50’ye varan bir ölüm oranına sahiptir.^[140] Kirlenmiş su kaynaklarındaki O157:H7 gibi patojenik Escherichia coli suşları, 2003 ve 2012 yılları arasındaki ABD rekreasyonel ve içme suyu olaylarında görüldüğü gibi, hemolitik üremik sendrom, akut böbrek hasarı ve ölümlerle sonuçlanan salgınları tetiklemiştir.^[141] Amerika Birleşik Devletleri’nde, bu tür patojenlerden kaynaklanan su kaynaklı hastalıklar, bulaşıcı eşikleri aşan yutma seviyelerine bağlı doza bağımlı ciddiyeti vurgulayarak, yıllık tahmini 7.15 milyon hastalığa, 118.000 hastaneye yatışa ve 6.630 ölüme katkıda bulunmaktadır.^[142]

Sudaki kimyasal kirleticilere kronik maruziyet, organ sistemleri ve karsinojenez (kanser oluşumu) üzerinde doz-yanıt etkileri ortaya çıkarır. Yeraltı sularında 10 μg/L’yi aşan inorganik arsenik yutulması, artan cilt, akciğer ve mesane kanseri riskleri ile ilişkilidir; meta-analizler, akciğer kanseri için 10 μg/L’de %11 ve 20 μg/L’de %32 risk artışı göstermektedir, ancak bazı kanıtlar, metabolik detoksifikasyon sınırları nedeniyle risklerin önemli ölçüde azaldığı 50–100 μg/L civarında pratik bir eşik olduğunu öne sürmektedir.^[143]^[144] Tesisattan içme suyuna sızan kurşun, kan kurşun seviyelerini (BLL) yükseltir ve IQ düşüşleri dahil olmak üzere nörotoksik etkilere neden olur; eşzamanlı kan kurşun kohort çalışmaları, çocukluk çağı boyunca her 1 μg/dL BLL artışı için ortalama 0.87 IQ puanı kaybı olduğunu ve gelişimsel pencerelerin savunmasızlığı artırdığı 10 μg/dL’nin altındaki seviyelerde bu etkinin yoğunlaştığını ölçmektedir.^[145]

Çocuklar ve bağışıklığı baskılanmış bireyler, olgunlaşmamış veya bozulmuş fizyolojik bariyerler nedeniyle bu etkilere karşı daha yüksek duyarlılık sergiler. Kurşun maruziyetinde, genellikle su kaynaklarından gelen 3.5 μg/dL’nin üzerindeki pediyatrik BLL’ler, bozulmuş sinaptogenez yoluyla bilişsel işlevi bozar ve uzunlamasına veriler şelasyon (chelation) tedavisinden sonra bile kalıcı eksiklikler olduğunu göstermektedir.^[146] Enfeksiyonlar için, bağışıklığı zayıflamış kişiler düşük doz patojen maruziyetinden daha yüksek morbidite ile karşı karşıyadır, çünkü fırsatçı replikasyon tipik konakçı savunmalarını atlar; CDC sürveyansı, salgınları bu tür gruplardaki orantısız etkilerle ilişkilendirmektedir.^[147] Nedensel bağlantılar, epidemiyolojik doz-yanıt modellerinden türetilir ve sadece varlıktan ziyade maruziyet süresi ve konsantrasyonunu vurgular.^[148]

Ekolojik ve Biyolojik Çeşitlilik Sonuçları

Özellikle besin zenginleşmesinden kaynaklanan zayıf su kalitesi, aşırı alg patlamalarını teşvik ederek ötrofikasyona neden olur; bu algler çürüdüğünde oksijeni tüketerek, çözünmüş oksijenin 2 mg/L’nin altına düştüğü ve çoğu balık ve bentik organizma için ölümcül olan hipoksik bölgeler (ölü bölgeler) yaratır. Meksika Körfezi’nde, Mississippi Nehri havzasından gelen besin akışı mevsimsel ölü bölgeleri sürdürmüştür; Temmuz 2024’teki ölçümler, uzun vadeli ortalamayı aşan ve New Jersey büyüklüğüne kıyaslanabilir yaklaşık 6.705 mil karelik bir alanı kaydetmiş, bu da yaygın balık ölümlerine ve balıkçılığın bozulmasına neden olmuştur. Benzer şekilde, Baltık Denizi, yılda ortalama 60.000 kilometrekarelik bir alana sahip dünyanın en büyük antropojenik hipoksik alanına ev sahipliği yapmaktadır; 70.000 km²’ye kadar kalıcı dip suyu hipoksisi, oksijen stresi ve habitat kaybı yoluyla balık ölümlerini şiddetlendirmekte ve morina popülasyonlarını çökertmektedir.^[149]^[150]^[151]

Ağır metaller gibi toksik kirleticiler sucul besin ağlarında biyobirikim yaparak, birincil üreticilerden en üst yırtıcılara kadar konsantrasyonları büyütür ve üreme bozukluğu ve nörolojik bozulma gibi ölümcül olmayan etkilere neden olur. Endüstriyel atık sular ve atmosferik çökelme yoluyla salınan cıva bu süreci örneklendirir: Anoksik koşullar altında tortularda metillenir, düşük trofik seviyelerde zincirlere girer ve balıkla beslenen balıklarda milyonda bir (ppm) seviyesine ulaşır. Bu durum, kel kartallar ve su samurları gibi kirlenmiş avlara bağımlı türlerde azalan büyüme oranları, değişen yiyecek arama davranışları ve popülasyon düşüşleri ile ilişkilidir.^[152]^[153] Bu tür biyomagnifikasyon (biyolojik büyütme), tepe yırtıcı kıtlığının orta seviye yırtıcıların çoğalmasına izin vermesi ve topluluk yapısını daha da aşındırması nedeniyle trofik basamakları bozar.

Kirli tatlı su sistemlerindeki biyoçeşitlilik hızla azalmıştır; omurgalı popülasyonları 1970’ten bu yana küresel olarak %84 oranında düşmüştür. Bu düşüş, sedimantasyon, toksinler ve değişen hidroloji kaynaklı habitat bozulması tarafından yönlendirilmektedir. Nehirlerde, kronik kirlilik tatlı su türlerinin %25’ine varan oranda yok olma riskiyle ilişkilidir; bu durum, basitleştirilmiş omurgasız topluluklarında ve yoklukları azalan kuş ve balık çeşitliliğine yansıyan mayıs sinekleri gibi kilit taşı türlerin kaybında kendini gösterir. Kükürt ve azot oksitlerden kaynaklanan asit birikimi, akarsu pH’ını 5.5’in altına düşürerek, asitleşmiş Apalaş sularında gözlemlendiği gibi somonid yumurtalarını ve solungaçlı omurgasızları yok eden alüminyum toksisitesini mobilize eder.^[154]^[155]

Ekosistemler, kirlilik azaltıldığında direnç gösterir; besin yükü azaltımları, azalan hipoksi ve restore edilen birincil üretim yoluyla ölçülebilir iyileşmeyi tetikler. Chesapeake Körfezi’nde, 1980’lerden bu yana sürdürülen azot ve fosfor kesintileri (2023 yılına kadar kısmi hedeflere ulaşılmıştır), 1984’te 51.000 hektardan 2010 yılına kadar 82.000 hektarın üzerine çıkan benzeri görülmemiş su altı bitki örtüsü genişlemesi sağlamış, otçul ve balık habitatlarını desteklemiştir. Nedensel bağlantılar açıktır: Hipoksi kapsamı, yük azalmalarını ters orantılı olarak izler ve ötrofikasyon sürücülerinin tersine çevrilmesinin, dış müdahaleler olmadan biyoçeşitliliği yeniden tesis edebileceğini doğrular.^[156]^[157]^[158]

Ekonomik Maliyetler ve Faydalar

Düşük su kalitesi, özellikle tarımsal akıştan kaynaklanan nitratlar gibi kirleticiler nedeniyle su arıtma altyapısına önemli doğrudan maliyetler yükler. ABD’de, yeraltı suyu nitrat seviyelerindeki %1’lik bir artış, içme suyu arıtma giderlerinde %0.048 ila %0.052’lik bir artışla ilişkilidir ve ülke genelinde kamu hizmetleri üzerindeki operasyonel yükleri artırır.^[159] Mississippi Nehri gibi etkilenen havzalarda orta ölçekli nitrat giderme tesislerinin inşası, tesis başına $ 10-15 $ milyon dolara mal olmakta ve kamu kaynaklarında milyarlarca dolarlık daha geniş yıllık harcamalara katkıda bulunmaktadır. Dolaylı maliyetler, turizm ve balıkçılık gelirlerini aşındıran zararlı alg patlamaları (HAB’lar) dahil olmak üzere sektörel bozulmalarda kendini gösterir; örneğin, 2018 Florida kırmızı gelgit patlaması turizme bağımlı işletmelere 2.7 milyar dolar zarar vermiştir.^[160] Küresel olarak, ciddi nehir kirliliği, kirlilik gradyanlarının ülkeler arası analizleriyle kanıtlandığı üzere, ağır şekilde etkilenen bölgelerde aşağı havza ekonomik büyümesini %1.4 ila %2.5 oranında baskılamaktadır.^[161]

İyileştirme çabaları, pragmatik yatırım değerini vurgulayarak olumlu getiriler sağlayabilir. Büyük Göller’de, 2004’ten bu yana toksik kirletici temizliğine yapılan 1.23 milyar doları aşan ABD hükümeti harcamaları, restore edilen ekosistem hizmetleri ve azaltılmış uzun vadeli yükümlülükler yoluyla maliyetleri aşan net ekonomik faydalar üretmiştir.^[162] Gelişmiş su kalitesi, etkilenen su kütlelerinin 500 metre yakınındaki mülkler için konut fiyatlarında %1.6’lık bir artışla bağlantılı %10’luk bir iyileşme ile mülk değerlerini de yükseltmektedir; bu, mekansal verileri içeren hedonik fiyatlandırma modellerine dayanmaktadır.^[163] Bu tür kazanımlar, hedeflenen müdahalelerde 1:1’den büyük getiriler sağlayan aktifleştirilmiş olanakları yansıtır.^[162]

Bu dinamikleri dengelemek, komuta ve kontrol önlemlerinin genellikle ekonomik olarak düşük performans gösterdiği düzenleyici yaklaşımlardaki değiş tokuşları (trade-offs) ortaya çıkarır. ABD yüzey suyu kalitesi politikaları için medyan fayda-maliyet oranları 0.37’dir; bu da marjinal kalite kazanımları için yüksek azaltma harcamaları nedeniyle faydaların sıklıkla uyumluluk giderlerinin altında kaldığını göstermektedir.^[164] Kirlilik ücretleri, deşarj fiyatlandırması ve su piyasaları gibi piyasa odaklı teşvikler, kirleticilerin çevresel maliyetleri tek tip düzenlemelerden daha verimli bir şekilde içselleştirmesine olanak tanıyarak, katı standartlar yerine kaynak tahsisini potansiyel olarak optimize eden alternatifler sunar.^[165]^[166] Bu durum, doğrulanabilir bozulmaları ele alırken üretken sektörleri boğmaktan kaçınmak için kanıtlanmış pozitif net bugünkü değerlere sahip müdahalelere öncelik verilmesini önermektedir.

Azaltma ve Yönetim

Teknolojik Müdahaleler

Su kalitesinin iyileştirilmesine yönelik teknolojik müdahaleler, patojenler, tuzlar, organikler, ağır metaller ve per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) gibi yeni ortaya çıkan kirleticileri gidermek için tasarlanmış fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçleri içerir. Bu yöntemler, belediye veya endüstriyel uygulamalar için ölçeklenebilirlik, giderme verimliliği ve operasyonel maliyetlere dayalı olarak değerlendirilir; geleneksel dezenfeksiyon ve filtrasyon genellikle ileri arıtmalardan önce temel adımlar olarak hizmet eder. Ters osmoz (RO), suyu yarı geçirgen membranlardan geçmeye zorlayarak çözünmüş tuzların ve birçok kirleticinin %95-99’unu reddeden basınç güdümlü bir membran filtrasyon işlemidir; tuzdan arındırma ve acı su arıtımı için etkilidir ancak ölçeklenebilirlik için yüksek enerji girdisi gerektirir.^[167]

Dezenfeksiyon teknolojileri mikrobiyal patojenleri hedefler; klorlama, hücre duvarlarına oksidatif hasar yoluyla geniş spektrumlu inaktivasyon sağlar ve tipik 0.5-2 mg/L serbest klor kalıntısı dozlarında E. coli gibi bakterilerde %99.99’un üzerinde azalma sağlar. Bu yöntem son derece ölçeklenebilir ve maliyet etkindir; basit dozlama ekipmanı ve dağıtım sistemlerinde yeniden kirlenmeye karşı kalıntı koruması nedeniyle büyük tesislerde arıtma maliyetleri metreküp başına 0.01-0.05 $ kadar düşüktür.^[168]^[169] Ultraviyole (UV) dezenfeksiyonu, özellikle 254 nm dalga boylarındaki UV-C, kimyasallar olmadan DNA’yı bozarak mikropları inaktive eder ve 20-40 mJ/cm² dozlarda virüs ve bakterilerin 4-log (%99.99) inaktivasyonunu sağlar; ancak kalıntı etkisi yoktur ve etkinlik için berrak su gerektirir, bu da ön filtrasyon olmadan bulanık kaynaklarda ölçeklenebilirliği sınırlar.^[170]

İleri arıtmalar, inatçı kirleticileri ele alır. Granüler aktif karbon (GAC) adsorpsiyonu, organik bileşikleri ve uçucu organik kimyasalları (VOC’ler) yüzey bağlama yoluyla giderir; optimal koşullar altında trikloroetilen gibi bileşikler için %99.9’a varan verimlilik sağlar, ancak giriş yüküne bağlı olarak 6-12 ay sonra doygunluk oluşur ve büyük ölçekli kullanım için periyodik rejenerasyon gerektirir.^[171] İyon değiştirme reçineleri, iyonları reçine boncukları üzerinde değiştirerek kurşun, bakır ve kadmiyum gibi ağır metalleri seçici olarak bağlar; yumuşatılmış veya demineralize edilmiş su akışlarında %90-99 giderme sağlar ve endüstriyel ölçeklenebilirlik için uygun olan ancak tuzlu su atığı üreten rejenere edilebilir sistemlere sahiptir.^[172] PFAS için, nanofiltrasyon (NF) ve RO membranları, boyut dışlama ve yük itme yoluyla %90-99 giderme sağlar; RO, 20-50 L/m²/saat akışlarında pilot testlerde perflorooktanoik asit (PFOA) için %99’u aşar, ancak yüksek basınçlı operasyonlar enerji maliyetlerini klorlamaya kıyasla metreküp başına 0.50-2.00 $’a çıkarır.^[173]

Maliyet etkinliği ölçeğe ve kirletici profiline göre değişir: Klorlama, belediye ortamlarında metreküp başına 0.10 $’ın altında mikrobiyal kontrol için temel ölçüt olmaya devam ederken, RO gibi membran tabanlı sistemler 1-5 kWh/m³ elektrik talep ederek tuzdan arındırma maliyetlerini yükseltir ancak su kıtlığı olan bölgelerde içilebilir yeniden kullanımı mümkün kılar. GAC’yi membranlarla birleştiren hibrit yaklaşımlar, karmaşık matrisler için genel etkinliği artırır ancak uzun vadeli işletme tasarruflarına karşı sermaye yatırımlarını (günde 1-5 milyon galon arıtan küçük tesisler için 1-5 milyon $) dengelemek için sahaya özgü optimizasyon gerektirir.^[171]^[174]

Politika ve Düzenleyici Önlemler

1972 Temiz Su Yasası (CWA), Ulusal Kirletici Deşarjı Eliminasyon Sistemi’ni (NPDES) kurarak, atık su sınırlamalarını kontrol etmek ve su kalitesi standartlarına ulaşmak için kirleticilerin gezilebilir sulara noktasal kaynak deşarjları için izinleri zorunlu kıldı. NPDES izinleri, teknolojiye dayalı ve su kalitesine dayalı sınırları belirtir; 2023 itibariyle 46 eyalet, EPA gözetimi altında programları yönetme yetkisine sahiptir. Uygulama, 1972’den bu yana öncelikle atıksu arıtma iyileştirmeleri için 1 trilyon doların üzerinde kamu ve özel yatırımı gerektirmiştir.^[175]

Ampirik değerlendirmeler, NPDES’in özellikle geleneksel kirletici deşarjlarının keskin bir şekilde düştüğü ve izlenen nehirlerdeki çözünmüş oksijen seviyelerinin yükseldiği 1970’ler ve 1980’lerde ölçülebilir su kalitesi kazanımlarına katkıda bulunduğunu göstermektedir; bu, 1969 olayından sonra Cuyahoga Nehri’ndeki yangınların durması gibi iyileşmeleri mümkün kılmıştır.^[176] ABD nehir millerinin balıkçılık için uygun oranı, endüstriyel ve belediye kaynakları üzerindeki daha katı atık su kontrolleriyle ilişkili olarak 1972’den 2001’e kadar 12 puan artmıştır.^[176] Bu sonuçlar, ülke genelinde arıtılmış atık sularda biyokimyasal oksijen ihtiyacını ve toplam askıda katı maddeleri 5-10 kat azaltan 35.000’den fazla atıksu projesini finanse eden federal hibelerden kaynaklanmıştır.^[177]

Tutarsız izleme (büyük NPDES tesislerinin yalnızca yaklaşık %20’si yıllık kapsamlı denetim almaktadır) ve ceza uygulamasındaki bölgesel eşitsizlikler gibi yaptırım zorlukları devam etmekte ve tek tip uyumluluğu zayıflatmaktadır.^[178] Düzenleyici gecikme, yeni ortaya çıkan kirleticileri etkiler; örneğin, per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS), 2000’lerden beri atık sularda tespit edilmesine rağmen, oluşum ve toksisite üzerindeki veri boşlukları nedeniyle EPA’nın 2023 önerilen atık su yönergelerine kadar NPDES’e özgü sınırlardan kaçmıştır. Bu tür gecikmeler, CWA’nın eski kirleticilere odaklanmasını yansıtmakta, noktasal olmayan ve yeni kaynakları yetersiz ele alınmış bırakmaktadır.

Eleştiriler, aşırı erişimi ve optimal olmayan maliyet-fayda oranlarını vurgulamaktadır; ekonometrik analizler, CWA yatırımlarının maliyetlerin ortalama %40-50 altında fayda sağladığını tahmin etmektedir; yüzey suyu kuralları, marjinal kalite kazanımları için yüksek azaltma harcamaları nedeniyle maliyet-fayda testlerinde hava veya içme suyu düzenlemelerinden daha sık başarısız olmaktadır.^[179] Her beş yılda bir izin yenilemeleri ve teknoloji yükseltmeleri dahil olmak üzere uyumluluk yükleri, belediyelere ve endüstriye yıllık 50 milyar doları aşan maliyetler getirmekte, bu maliyetler genellikle düşük kirlilikli havzalarda orantılı sağlık veya ekolojik getiriler olmaksızın daha yüksek hizmet oranları yoluyla tüketicilere yansıtılmaktadır.^[179] Bu verimsizlikler, yerelleştirilmiş ekonomiyi göz ardı eden komuta ve kontrol yetkilerinden kaynaklanmakta ve idari genel giderleri azaltmak için performansa dayalı izin verme gibi reform çağrılarına yol açmaktadır.^[180]

Piyasa Temelli ve Toplumsal Yaklaşımlar

Su kalitesinin iyileştirilmesine yönelik piyasa temelli yaklaşımlar, kirliliğin azaltılmasını teşvik etmek için ticareti yapılabilir izinler ve atık su ücretleri gibi ekonomik teşvikler kullanır; bu, kirleticilerin çevresel maliyetleri tek tip düzenlemelerden daha verimli bir şekilde içselleştirmesine olanak tanır. ABD Çevre Koruma Ajansı’nın 2003 politika çerçevesi tarafından onaylanan su kalitesi ticaret programları, atıksu arıtma tesisleri gibi noktasal kaynakların, deşarj sınırlarını daha düşük toplam maliyetle karşılamak için tarımsal akış azaltımları gibi noktasal olmayan kaynaklardan besin kredileri satın almasına olanak tanır. 2014 yılına kadar, 11 eyalette faaliyet gösteren 19 besin ticareti programı, Chesapeake Körfezi gibi havzalardaki ötrofikasyonu ele almak için öncelikle azot ve fosforu hedeflemiştir; burada Virginia ve Pensilvanya programlarındaki katılımcılar, örtü bitkileri ve sulak alan restorasyonu gibi uygulamalarla krediler üretmiş ve yıllık milyonlarca pound besine eşdeğer doğrulanmış azaltımlar elde etmiştir.^[181]^[182]^[183]

Kirlilik vergileri, deşarj hacimlerine veya kirletici yüklerine göre ölçeklendirilmiş ücretler uygulayarak başka bir teşvik sağlar ve marjinal maliyetler vergi oranlarıyla uyumlu olduğunda firmaları azaltma teknolojilerini benimsemeye yönlendirir. Hollanda’da, 1971’de uygulamaya konulan su kirliliği vergisi endüstriyel ve evsel atık suları hedef almış, yukarı havza arıtma yatırımlarını teşvik ederek yüzey sularındaki biyokimyasal oksijen ihtiyacı ve ağır metallerde gözlenen düşüşlerle ilişkilendirilmiştir. İzinlere güvenilmesi nedeniyle ABD’de daha az yaygın olsa da, teorik modeller bu tür Pigocu vergilerin, azaltma çabalarını heterojen kirleticiler arasında eşitleyerek tarımsal bölgelerdeki nitrat kontrolünü optimize edebileceğini ve komuta ve kontrol standartlarına kıyasla uyum maliyetlerini %20-50 oranında azaltabileceğini göstermektedir.^[184]^[185]^[186]

Özel sertifikasyon programları, özellikle tüketici talebinin uyumluluğu yönlendirdiği şişelenmiş su pazarlarında, düzenleyici minimumları aşan gönüllü standartlar aracılığıyla su kalitesini daha da teşvik eder. Uluslararası Şişelenmiş Su Birliği’nin üçüncü taraf denetimlerle uygulanan uygulama kuralları, üyelerin bakteriler ve kimyasallar gibi kirleticiler için FDA temel çizgilerini aşan sıklıklarda test yapmasını gerektirir; NSF International, büyük üreticiler tarafından saflığı işaret etmek ve ürünleri farklılaştırmak için benimsenen, habersiz tesis denetimlerini ve kaynaktan şişeye doğrulamayı içeren bağımsız sertifikasyon sunar. Bu mekanizmalar, kamu zorunluluğu olmadan gelişmiş filtrasyon gibi inovasyonları teşvik eder, ancak etkinlikleri piyasa şeffaflığına ve yaptırım titizliğine bağlıdır.^[187]^[188]

Toplum odaklı girişimler, izleme ve korumayı geliştirmek için yerel yönetimi ve gönüllü katılımı vurgular. USDA’nın 2012’de başlatılan Ulusal Su Kalitesi Girişimi, Çevresel Kalite Teşvik Programı aracılığıyla besin yönetimi gibi çiftlik içi uygulamalar için mali yardım sağlayarak bozulmuş havzaları hedefler; 2019 yılına kadar Rogue Nehri havzası gibi öncelikli alanlarda tortu ve besin yüklerini azaltan 1.000’den fazla proje ile sonuçlanmıştır. Bunu tamamlayan EPA destekli katılımcı bilim programları altındaki gönüllü ağlar, pH, bulanıklık ve alg patlamaları gibi parametreler hakkında veri toplar; örneğin Kaliforniya’daki Temiz Su Ekibi’ndeki vatandaş örnekleyiciler, 2003’ten bu yana kirlilik noktalarının belirlenmesine ve restorasyonun bilgilendirilmesine katkıda bulunmuştur. Bu yaklaşımlar, yerel koşullara göre uyarlanmış hızlı, adaptif yanıtları mümkün kılar ve doğrudan katılım yoluyla halkın desteğini sağlarken, federal zorunluluklardan %30-40 daha düşük olduğu tahmin edilen maliyet tasarrufları sağlar.^[189]^[190]^[191]^[192]

Tartışmalar ve Müzakereler

Su Florlamasının Etkinliği ve Riskleri

Amerika Birleşik Devletleri’nde 1945 yılında Grand Rapids gösterim projesiyle başlatılan topluluk suyu florlaması, diş çürüklerini azaltmak için kamu su kaynaklarındaki florür seviyelerinin yaklaşık 0.7 mg/L’ye ayarlanmasını içerir.^[193] ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), epidemiyolojik kanıtlara dayanarak bu uygulamayı desteklemekte ve çocuklarda ve yetişkinlerde diş çürümelerini yaşam boyu en az %25 oranında önlediğini, önlenen diş tedavilerinde kişi başına yıllık 20 dolar maliyet tasarrufu sağladığını belirtmektedir.^[194]^[195] Florlu ve florsuz toplulukları karşılaştıran çalışmalar (rastgele denemeler ve boylamsal veriler dahil), özellikle diş bakımına veya topikal florürlere erişimi sınırlı olan popülasyonlarda etkili olmak üzere, süt ve kalıcı dişlerde mine çürüklerinde %20-40 azalma olduğunu tutarlı bir şekilde göstermektedir.^[196] Ancak, yaygın florürlü diş macunu kullanımı olan bölgelerde etkinlik azalmakta, bu da topikal uygulamaların baskın olduğu modern bağlamlarda marjinal faydalar hakkında sorulara yol açmaktadır.^[197]

Önerilen 0.7 mg/L seviyelerinde birincil risk, ABD’li çocukların yaklaşık %23’ünde mine görünümünü etkileyen hafif kozmetik dental florozisdir, ancak şiddetli vakalar nadirdir (%1’den az).^[198] Kemik ağrısı, eklem sertliği ve artan kırık riski ile karakterize iskelet florozu, tipik olarak standart florlamadan değil, 4 mg/L’nin üzerindeki doğal olarak yüksek florürlü kaynaklardan günlük 10-20 mg’ı aşan kronik alımlarda ortaya çıkar; ABD’deki vakalar, maksimum 4 mg/L’lik düzenleyici sınırlar nedeniyle ihmal edilebilir düzeydedir.^[199]^[200] ABD Ulusal Toksikoloji Programı (NTP) 2024 monografisi, orta düzeyde güvenle, optimal seviyelerin çok üzerindeki 1.5 mg/L’nin üzerindeki florür maruziyetlerini çocuklarda 2-5 puanlık IQ düşüşleri ile ilişkilendirmiştir; bu, iyot eksikliği ve yoksulluk gibi karıştırıcı faktörlerin nedenselliği karmaşıklaştırdığı Çin ve Hindistan gibi yüksek doğal florürlü bölgelerden gelen kohort çalışmalarının meta-analizlerine dayanmaktadır.^[201]^[202] 0.7 mg/L’de nörogelişimsel etkilere dair kanıtlar düşük güvenilirlikte kalmaktadır; bazı meta-analizler toplam maruziyet için ayarlama yapıldıktan sonra topluluk florlaması dozlarında IQ ilişkisi bulmazken, diğerleri anne alımından kaynaklanan doğum öncesi riskler bildirmektedir.^[203]^[204]

CDC ve Amerikan Diş Hekimleri Birliği dahil olmak üzere savunucular, net halk sağlığı kazanımlarını vurgulayarak, florlamanın nüfus düzeyinde çürük önlemesinin, özellikle düşük gelirli gruplar için adil ve verimli olduğunu savunmaktadır.^[193]^[205] Eleştirmenler, dozajın su tüketimine göre değişmesi ve filtrasyon olmadan tam olarak kontrol edilememesi veya vazgeçilememesi nedeniyle, bunun rızasız kitlesel ilaçlama teşkil ettiğini ve Nürnberg Kodu’na benzer bilgilendirilmiş seçim ve tıp etiği ilkelerini ihlal ettiğini iddia etmektedir.^[206]^[207] Etik tartışmalar, kolektif faydalar ile bireysel özerklik arasındaki gerilimleri vurgulamaktadır; bazı etikçiler, okul temelli topikal florür gibi alternatiflerin sistemik maruziyet olmadan benzer çürük azalmaları sağladığını belirtmektedir.^[208] Hükümet onayları veriye dayalı olsa da, müdahaleci politikalara yönelik önyargıları göz ardı edebilirken, NTP gibi bağımsız incelemeler düşük doz risklerindeki belirsizliklerin altını çizerek, iyileşen hijyen nedeniyle azalan çürük oranları arasında yeniden değerlendirme çağrılarını teşvik etmektedir.^[209]^[210]

Dezenfeksiyon Yan Ürünleri ve Alternatifler

Dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP’ler), öncelikle klorun arıtma sırasında kaynak suyundaki doğal organik madde ile reaksiyona girmesiyle oluşur ve trihalometanlar (THM’ler) ve haloasetik asitler (HAA’lar) gibi bileşikler üretir.^[211] Bu yan ürünler, epidemiyolojik çalışmalarda artan mesane kanseri riskleriyle ilişkilendirilmiş olup, meta-analizler, klorlu su kaynaklarında yaygın olan seviyelerde THM’lere uzun süreli maruziyet için tipik olarak 1.2 ila 2.1 arasında değişen olasılık oranları bildirmektedir.^[212]^[213] İlişki doza bağımlı görünse de, ABD’de yıllık 100.000’de yaklaşık 20 olan temel mesane kanseri insidans oranları göz önüne alındığında mutlak riskler düşük kalmaktadır ve nedensel mekanizmalar, THM’lerin doğrudan mutajenitesinden ziyade reaktif ara ürünlerden kaynaklanan genotoksisiteyi içerir.^[214]

Bu risklere rağmen, 20. yüzyılın başlarında klorlamanın uygulanması su kaynaklı hastalıkları çarpıcı bir şekilde azaltmıştır; ABD şehirlerinde tifo ateşi ölümleri 1900’de 100.000’de 30’un üzerindeyken 1940’a kadar sıfıra yaklaşmıştır; 1908’den sonra klorlama, filtrasyonla birlikte bulaşıcı nedenlerden kaynaklanan toplam kentsel ölüm düşüşlerinin neredeyse yarısını oluşturmuştur.^[215]^[216] Benzer nedensel modeller kolera salgınları için de geçerli olmuştur; klorlama, dağıtım sistemlerinde yeniden kirlenmeyi önleyerek kalıcı mikrobiyal inaktivasyon sağlamış, 1900 sonrası küresel olarak milyonlarca ölümü önlediği tarihsel verilerle nicelendirilmiş bir fayda sağlamıştır.^[217]

Klorlamaya alternatifler arasında ozonlama ve ultraviyole (UV) ışınlama yer alır; bunlar klorlu DBP’ler oluşturmadan patojenleri inaktive eder ancak borularda klorun kalıntı dezenfektan etkisinden yoksundur, bu da hibrit sistemleri veya sık yeniden dozlamayı gerektirir.^[218] Ozonlama, oksidasyon için sahada ozon gazı üretir ve Cryptosporidium gibi protozoalara karşı etkilidir, ancak kurulum ve enerji maliyetleri arıtılan birim hacim başına klorlamayı 2-5 kat aşarak ölçeklenebilirliği sınırlar.^[219] UV sistemleri ışık maruziyeti yoluyla mikrobiyal DNA’yı bozar ve klora benzer ön maliyetlerle kimyasalsız arıtma sunar, ancak lamba değişimi nedeniyle daha yüksek işletme giderlerine sahiptir ve biyofilm yeniden büyümesine karşı arıtma sonrası koruma sağlamaz.^[220]

Tartışmalar, DBP risklerinin enfeksiyon önleme karşılığında takas edilmesine odaklanmaktadır; özellikle klorlamanın BM Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi 6 ile uyumlu olduğu gelişmekte olan bölgelerde, güvenli suya uygun fiyatlı erişim sağlayarak ve onsuz her yıl on binlerce can alan kolera salgınlarını önleyerek bu durum önem kazanır.^[221] Ampirik karşılaştırmalar, klorlamanın net faydalarının (düşük maliyetle %99+ patojen azaltımı gibi) DBP kaynaklı kanserlerden (yaşam boyu riskte yüzde birlik artışlar olarak tahmin edilmektedir) daha ağır bastığını göstermektedir; ancak gelişmiş öncül madde giderme (örneğin, gelişmiş pıhtılaşma yoluyla), kalıntılardan vazgeçmeden yan ürünleri azaltabilir.^[222] Yüksek yüklü alanlarda, daha maliyetli alternatifler için klorlamadan vazgeçmek, yetersiz klorlanan sistemlerdeki kalıcı salgınların kanıtladığı gibi tifo gibi hastalıkların yeniden canlanma riskini doğurur.^[223]

Düzenleyici Aşırılık ve WOTUS Kapsamı

Temiz Su Yasası kapsamındaki Amerika Birleşik Devletleri Suları (WOTUS) tanımı, “gezilebilir sular” üzerindeki yargı yetkisine ilişkin yasal sınırların aşılmasıyla ilgili eleştirilerle federal düzenleyici kapsam tartışmalarının merkezinde yer almıştır. Sackett v. Environmental Protection Agency davasında (25 Mayıs 2023’te karara bağlandı), Yüksek Mahkeme, sulak alanların WOTUS olarak nitelendirilebilmesi için geleneksel gezilebilir sular veya bunların kolları olan nispeten kalıcı, durgun veya akan su kütleleriyle sürekli bir yüzey bağlantısına sahip olması gerektiğine hükmetmiş; böylece ekolojik veya hidrolojik bağlantılara dayalı düzenlemeye izin veren daha geniş “önemli bağlantı” (significant nexus) testini reddetmiştir.^[224] Bu karar federal yetkiyi daraltarak, eyaletler kendi kurallarını koymadıkça birçok izole sulak alanı, küçük göleti ve geçici akarsuyu otomatik CWA izin gerekliliklerinden hariç tutmuş, böylece ana su yollarıyla doğrudan yüzey bağı olmayan özellikler için arazi sahipleri üzerindeki düzenleyici yükleri azaltmıştır.^[225]

2015 Temiz Su Kuralı ve Biden yönetiminin 2023 kuralı da dahil olmak üzere önceki WOTUS genişlemelerini eleştirenler, bunların Kongre’nin amaçladığı eyaletler arası ticaret veya gezilebilirlik ile açık bağları olmaksızın milyonlarca dönümlük tarım arazisi hendeği, gölet ve geçici su üzerinde federal kontrol iddia ederek düzenleyici aşırılık oluşturduğunu savunmaktadır.^[226] Bu tür kurallar tarıma önemli ekonomik maliyetler getirmiştir; Temiz Su Yasası izin başvuruları ortalama 10.000 ila 28.915 dolar arasında değişmekte, ayrıca devam eden izleme, raporlama ve telafi edici bankacılık veya restorasyon yoluyla dönüm başına binlerce dolara ulaşabilen sulak alan azaltma masrafları eklenmektedir.^[227] Bu uyum talepleri, ihlal başına günlük 66.712 dolara varan (enflasyona göre ayarlanmış) para cezaları gibi yaptırım riskleriyle birleştiğinde, sürme veya küçük çukurları doldurma gibi rutin çiftçilik faaliyetlerini caydırmış, üretkenlik kaybına ve çiftlik bilançolarının zorlanmasına yol açmıştır; oysa federal analizler genişletilmiş yargı yetkisinden aşağı havza su kalitesinde yalnızca mütevazı faydalar öngörmüştür.

Eyaletler, Ulusal Kirletici Deşarjı Eliminasyon Sistemi izinlerinin %90’ından fazlasını vererek ve yerel koşullara göre uyarlanmış toplam maksimum günlük yükleri geliştirerek CWA programlarının uygulanmasındaki birincil rolleri aracılığıyla su kalitesi yönetiminde etkinlik göstermiş ve 2004’ten bu yana büyük nehir bozulmalarında %20’lik bir azalma gibi ülke çapındaki iyileşmelere katkıda bulunmuştur. Genişleme öncesi dönemlerden elde edilen kanıtlar, eyaletlerin yerel bilgi birikiminin, gezilebilir olmayan özelliklerin federal mikroyönetimi olmadan besin akışı gibi gerçek tehditlerin maliyet etkin bir şekilde hedeflenmesini sağladığı, tekrarı önlediği ve arazi kullanımı üzerindeki eyalet egemenliğine saygı duyduğu işbirlikçi federalizm yoluyla kirlilik kontrollerini başardığını göstermektedir.^[228] Örneğin, birçok eyalet federal temel seviyelerden daha katı standartlar sürdürmekte ve gönüllü ve teşvik temelli yaklaşımlarla bozulmuş suları başarılı bir şekilde restore etmektedir; bu da daha dar bir WOTUS’un federal çabaları onları engellemek yerine eyalet liderliğindeki başarılarla uyumlu hale getirdiğini göstermektedir.

Doğal Kaynaklar Savunma Konseyi de dahil olmak üzere çevre savunucuları, Sackett daraltmasının, kirleticileri filtreleyen ve selleri hafifleten birbirine bağlı sulak alanlar ve kaynak suyu akarsuları için korumaları zayıflattığını iddia etmektedir; bu durum, ABD sulak alanlarının yarısını ve akarsuların %80’ini federal gözetim olmaksızın kalkınmaya maruz bırakabilir ve katkı rollerine dair ekolojik kanıtlara rağmen aşağı havza gezilebilir sularını bozabilir.^[229]^[230] Ancak, sınırlı kapsam savunucuları, bu tür argümanların CWA’nın fiziksel “sular” üzerindeki metinsel odağı yerine belirsiz işlevsel bağlantıları önceliklendirdiğini ve kirlilik riskleri gerektiriyorsa eyaletlerin yerel özellikleri düzenleme yetkisini elinde tuttuğunu, ampirik düzenleyici etki değerlendirmelerinin geniş federal kuralların mülkiyet hakları ihlallerine kıyasla su kalitesinde sınırlı marjinal kazanımlar sağladığını belirttiğini karşı savunmaktadır.^[226] Bu gerilim, aşırı erişimin temel gezilebilir su bütünlüğünde doğrulanabilir nedensel iyileştirmeler olmaksızın verimsiz kaynak tahsisi riski taşıdığı merkezi çevre yetkileri ile merkezi olmayan yönetim arasındaki devam eden çatışmaları vurgulamaktadır.

PFAS Gibi Ortaya Çıkan Kirleticilerin Yönetimi

Isıya, suya ve yağa karşı dirençleri nedeniyle değerli olan sentetik florlu kimyasallar grubu olan per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS), çevrede kalıcıdır ve ülke çapındaki içme suyu kaynaklarında tespit edilmiştir. ABD Çevre Koruma Ajansı’nın (EPA) 2023’ten 2025’e kadar uygulanan Beşinci Düzenlenmemiş Kirletici İzleme Kuralı (UCMR 5), 3.300’den fazla kişiye hizmet veren kamu su sistemlerinde 29 PFAS bileşiğinin test edilmesini zorunlu kılar; ön veriler, örneklenen kaynakların önemli bir kısmında, tipik olarak trilyonda 10 parçanın (ppt) altındaki konsantrasyonlarda tespit edildiğini göstermektedir.^[52]^[108] Bu düşük seviyeli oluşumlar, endüstriyel deşarjlar, yangın söndürme köpükleri ve tüketici ürünlerinden kaynaklanmaktadır, ancak seviyeler genellikle tarihsel sağlık tavsiye eşiklerinin altına düşmektedir.^[231]

Nisan 2024’te EPA, Güvenli İçme Suyu Yasası kapsamında altı PFAS için uygulanabilir Maksimum Kirletici Seviyeleri (MCL) belirledi: Perflorooktanoik asit (PFOA) ve perflorooktansülfonik asit (PFOS) için her biri 4.0 ppt; perflorononanoik asit (PFNA), perflorohekzansülfonik asit (PFHxS) ve hekzafloropropilen oksit dimer asit (HFPO-DA veya GenX) için 10 ppt; ayrıca bunları ve perflorobutansülfonik asidi (PFBS) içeren karışımlar için 1 tehlike endeksi belirlendi.^[232] Analitik tespit sınırlarına yakın belirlenen bu standartlar, kamu hizmeti şirketlerinin 2027 yılına kadar izleme yapmasını ve PFAS’ı etkili bir şekilde gideren ancak bertaraf gerektiren konsantre atık akışları üreten granüler aktif karbon adsorpsiyonu veya iyon değiştirici reçineler gibi teknolojiler kullanarak uyumlu olmayan suları arıtmasını gerektirmektedir.^[233]

Arıtma uygulaması önemli ekonomik engellerle karşı karşıyadır; EPA, yaklaşık 100 milyon kişiye hizmet veren etkilenen sistemlerde izleme ve iyileştirme için yıllık uyum maliyetlerini 1.5 milyar dolar olarak tahmin etmektedir.^[234] Amerikan Su İşleri Birliği’nden gelenler de dahil olmak üzere bağımsız değerlendirmeler, daha geniş oluşum verilerini ve operasyonel giderleri hesaba katarak yıllık 2.7 ila 3.5 milyar dolarlık daha yüksek rakamlar öngörmekte ve ülke çapındaki altyapı yükseltmeleri için ön sermayenin 37 milyar doları aşabileceğini belirtmektedir.^[235] Eleştirmenler, bu düzenlemelerin küçük kamu hizmetlerine uygulanamaz yükler getirdiğini, eksik oluşum verilerine dayanarak gerçek maliyetleri hafife aldığını ve genel arıtma zorunlulukları yerine kaynak kontrolü gibi alternatifleri göz ardı ettiğini savunmaktadır.^[236]^[237]

Epidemiyolojik kanıtlar, ortam içme suyu seviyelerinden ziyade öncelikle mesleki veya yüksek maruziyetli kohortlardan kaynaklanan kronik düşük doz PFAS maruziyetini bağışıklık baskılanması, yüksek kolesterol ve tiroid bozukluğu ile geçici ilişkilere bağlamaktadır.^[238]^[239] Düzenleyici tartışmalar, potansiyel riskleri önlemek için katı sınırları destekleyen ihtiyati yaklaşımlar ile ppt konsantrasyonlarında nedensel belirsizliği vurgulayan kanıta dayalı eşikleri karşılaştırmaktadır; burada faydalar, sağlam mekanistik veriler olmadan maliyetleri haklı çıkarmayabilir.^[240] İzlenen doğal zayıflama (attenuation), aktif müdahale olmaksızın PFAS dumanlarını geciktirmek için yüzey altı sorpsiyonu, seyreltme ve öncü biyotransformasyonu kullanan bir iyileştirme seçeneği sunar, ancak tam mineralizasyon kanıtlanmamıştır ve sahaya özgü izleme esastır.^[241]^[242]