Bu derleme, arıtılmış atık suyun (treated wastewater, TWW) tarımsal sulamada tatlı suya alternatif olarak kullanılmasının bitki gelişimi, toprak özellikleri, gübre ihtiyacı, su kıtlığı ve gıda güvenliği açısından taşıdığı potansiyeli; buna karşılık tuzluluk, ağır metaller, patojenler, farmasötikler, mikroplastikler ve başka kalıcı kirleticiler nedeniyle ortaya çıkabilecek risklerle birlikte değerlendiriyor. Çalışma yeni deney yapmıyor ve ortak bir meta-analiz yürütmüyor; farklı bitki, su kalitesi, sulama yöntemi ve çevresel koşullara sahip yayımlanmış araştırmaları anlatısal biçimde bir araya getiriyor. Bu nedenle tek tek çalışmalarda bildirilen olumlu veya olumsuz sonuçlar bütün tarımsal sulama sistemlerine doğrudan genellenemez.

Derlemenin ana mesajı, arıtılmış atık suyun yalnız alternatif bir su kaynağı olmadığıdır. Uygun kalitedeki TWW; azot (N), fosfor (P), potasyum (K) ve organik madde sağlayarak bazı çalışmalarda bitki büyümesini ve ürün verimini geliştirmiş, su kullanım verimliliğini artırmış ve mineral gübre ihtiyacını azaltmıştır. Arpa, domates, bezelye, buğday, sorgum, darı, marul ve başka bitkiler üzerinde aktarılan çalışmaların önemli bir bölümü bu potansiyeli desteklemektedir.

Bununla birlikte “atık su kullanımı” ile “güvenli biçimde arıtılmış atık su kullanımı” aynı uygulama değildir. Derlemenin kendi Tablo 1'i arıtılmış su çalışmalarının yanında arıtılmamış kanal suyu ve kanalizasyon suyu kullanan araştırmaları da içermektedir. Arıtılmamış veya yetersiz arıtılmış su kullanılan örneklerde tohum çimlenmesinin azalması, oksidatif stres, ağır metal birikimi ve gıda güvenliği riski gibi olumsuz sonuçlar aktarılmaktadır. Dolayısıyla çalışmanın desteklediği sürdürülebilirlik yaklaşımı, atık suyun doğrudan tarlaya verilmesine değil, su kalitesinin uygun arıtma ve izleme sonrasında tarımsal kullanım için değerlendirilmesine dayanmaktadır.

Uzun süreli kullanım açısından en önemli sorunlardan biri toprakta tuz ve kirletici birikimidir. Derleme, TWW sulamasının başlangıçta toprak organik maddesi ve verimlilik üzerinde olumlu etkiler sağlayabileceğini; buna karşılık uzun dönemde salinizasyon, ağır metal birikimi ve mikrobiyal topluluk yapısında değişim gibi sorunların ortaya çıkabileceğini vurgulamaktadır. Kaynakta bazı araştırmaların atık su sulaması altında toprak organik karbonunda yeraltı suyu sulamasına göre %20'ye kadar artış bildirdiği aktarılırken, bu yararın suyun kimyasal kalitesi ve kullanım süresinden bağımsız olmadığı özellikle anlaşılmalıdır.

Derleme ayrıca mevcut arıtma tesislerinin klasik organik madde ve besin gideriminin ötesine geçmesi gerektiğini savunmaktadır. Membran biyoreaktörleri, gelişmiş oksidasyon prosesleri, UV dezenfeksiyonu, alg tabanlı arıtma, fitoremediasyon, ultrason destekli prosesler, biyolojik sistemler ve yapay zekâ destekli optimizasyon gibi teknolojiler ileri arıtma bağlamında tartışılmaktadır. Ancak çalışma bu yöntemleri aynı deneyde karşılaştırmamakta ve herhangi birinin tüm koşullarda en iyi çözüm olduğunu göstermemektedir.

Türkiye açısından bu derleme doğrudan Türkiye'ye özgü bir tarımsal saha veri seti, ulusal risk değerlendirmesi veya mevzuat analizi sunmamaktadır. Türkiye'de benzer bir uygulama değerlendirilecekse yalnız “arıtılmış atık su” etiketi yeterli değildir; sulama suyunun tuzluluğu, ağır metal ve mikrobiyolojik yükü, yeni ortaya çıkan kirleticiler, bitki türü, yenilebilir kısmın kontaminasyonu, sulama yöntemi, toprak özellikleri ve kullanım süresi birlikte izlenmelidir. Derlemedeki farklı ülke ve bitkilere ait sonuçlardan Türkiye için doğrudan verim artışı veya güvenlik garantisi çıkarılamaz.

Çalışmanın temel sorusu nedir?

Derlemenin temel sorusu, su kıtlığının özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde tarımsal üretimi sınırladığı bir ortamda arıtılmış atık suyun güvenli ve sürdürülebilir bir sulama kaynağı olarak ne ölçüde kullanılabileceğidir.

Yazarlar TWW'yi üç yönlü bir kaynak olarak ele almaktadır:

• tatlı su kullanımını azaltabilecek alternatif sulama suyu,
• azot, fosfor, potasyum ve organik madde sağlayabilen besin kaynağı,
• uygun yönetilmediğinde tuz, ağır metal, patojen ve yeni ortaya çıkan kirleticileri tarımsal sisteme taşıyabilen potansiyel risk kaynağı.

Dolayısıyla makalenin ana yaklaşımı “TWW yararlıdır” veya “TWW tehlikelidir” biçiminde tek yönlü değildir. Sonuç, suyun arıtma derecesi, kimyasal ve mikrobiyolojik kalitesi, bitki, toprak ve uzun dönemli yönetim koşullarına bağlıdır.

Su kıtlığı bağlamında TWW neden gündeme geliyor?

Kaynak, tarımın su talebinin yüksek olması ve tatlı su kaynaklarının sınırlanması nedeniyle arıtılmış atık suyun giderek daha fazla araştırıldığını belirtmektedir. Derlemede atık suyla sulamanın 50'den fazla ülkede uygulandığı ve yaklaşık 15 milyon m³/gün suyun tarımsal sulamada kullanıldığı yönünde daha önce yayımlanmış bir tahmin aktarılmaktadır.

Ayrıca Hindistan için yaklaşık 73.000 hektar, Meksika için yaklaşık 260.000 hektar ve Tunus için üretilen atık suyun yaklaşık %25'inin tarımsal sulamada kullanılması gibi literatür değerleri verilmektedir. Avrupa, Çin ve ABD için %10–29, Avustralya için %41 yeniden kullanım oranları da kaynakta aktarılmaktadır.

Yorum sınırı: Bu küresel oranlar derleme yazarlarının 2026'da gerçekleştirdiği yeni bir envanter değildir. Başlıca dayanakları 2014 ve 2016 tarihli yayınlardır; dolayısıyla güncel ülke sıralaması veya 2026 kullanım oranı olarak değerlendirilmemelidir.

Arıtılmış atık su bitkiye neden yararlı olabilir?

TWW'nin tarımsal değerinin önemli bölümü yalnız sudan değil, çözünmüş besinlerden gelir. Kaynak özellikle azot, fosfor ve potasyumu vurgulamaktadır. Bu elementlerin sulama suyuyla kök bölgesine taşınması, belirli bitki ve su kalitesi kombinasyonlarında ayrı mineral gübre ihtiyacını azaltabilir.

Derlemede aktarılan çalışmalar TWW ile sulamanın bazı yem ve tarla bitkilerinde:

• bitki biyokütlesini,
• besin alımını,
• ürün verimini,
• su kullanım verimliliğini

artırabildiğini göstermektedir.

Ancak besin içermesi TWW'nin eksiksiz bir gübre olduğu anlamına gelmez. Örneğin kaynakta yer alan domates araştırmasında TWW ile sulama musluk suyuna göre daha iyi bitki gelişimi sağlamış; fakat TWW'nin domatesin bütün besin gereksinimini tek başına karşılamadığı ve ek gübreleme gerektiği bildirilmiştir.

Kaynakta hangi tarımsal örnekler öne çıkıyor?

Tablo 1 farklı bitkilerdeki literatür sonuçlarını bir araya getirmektedir. Bu çalışmalar ortak deney koşullarına sahip değildir; bazıları arıtılmış, bazıları seyreltilmiş, bazıları ise arıtılmamış atık su kullanmıştır. Bu nedenle tablo bir performans sıralaması değil, farklı su kalitelerinde görülen sonuçların örnekleridir.

Bu örneklerin birlikte verdiği mesaj, suyun “atık su” olarak adlandırılmasından çok hangi arıtma ve kalite koşuluyla uygulandığının biyolojik sonucu belirlediğidir.

Arıtılmış ve arıtılmamış atık su neden kesinlikle ayrılmalı?

Derlemenin Tablo 1 başlığı yalnız arıtılmış atık suyu işaret etmesine rağmen içerik buna tamamen uymamaktadır. Arıtılmamış kanal atık suyu kullanılan bezelye deneyi, arıtılmamış atık suyla yetiştirilen domates ve kanalizasyon sulaması kullanılan baklagil araştırmaları aynı tabloda TWW örnekleriyle birlikte listelenmiştir.

Bu kaynak içi karışım önemlidir; çünkü okuyucu tüm olumlu ve olumsuz sonuçları “arıtılmış atık suyun etkileri” olarak algılarsa bilimsel anlam bozulur. Arıtılmamış atık sudaki ağır metal, patojen veya toksisite bulguları, iyi arıtılmış yeniden kullanım suyunun otomatik özelliği değildir. Aynı şekilde belirli bir arıtılmış suyun olumlu sonucu da arıtılmamış kanalizasyon suyunun güvenli olduğunu göstermez.

Toprak organik maddesi ve verimlilik nasıl etkilenebilir?

Kaynak, atık suyla sulamanın organik madde girdisi sayesinde toprağın organik karbon içeriğini artırabildiğini aktarmaktadır. Bazı araştırmalarda yeraltı suyu sulamasına kıyasla organik karbonda %20'ye kadar artış bildirilmiştir.

Artan organik madde:

• toprak yapısını,
• su tutma kapasitesini,
• besin durumunu,
• mikrobiyal aktiviteyi

etkileyebilir.

Ancak bu durum uzun dönemli güvenliğin tek göstergesi değildir. Aynı sulama suyu toprağa sodyum, çözünmüş tuzlar veya ağır metaller taşıyabilir. Organik karbon artışı ile salinizasyon veya metal birikimi aynı sistemde eş zamanlı gerçekleşebilir.

Tuzluluk neden özellikle kritik?

TWW'nin tuz içeriği uzun süreli sulamada toprak elektriksel iletkenliğini artırabilir. Kaynak, salinizasyonun özellikle kurak ve yarı kurak koşullarda önemli olduğunu; yüksek tuzluluğun toprağın yapısını ve bitkinin suya erişimini olumsuz etkileyebileceğini belirtmektedir.

Bu nedenle bir su kaynağının yeterli azot ve fosfor taşıması onun otomatik olarak uygun sulama suyu olduğu anlamına gelmez. Besin avantajı ile tuzluluk riski birlikte değerlendirilmelidir.

Ağır metaller hangi riski oluşturuyor?

Kurşun (Pb), kadmiyum (Cd), arsenik (As), cıva (Hg), krom (Cr) ve nikel (Ni) gibi elementler biyolojik olarak parçalanmadıkları için uzun süreli sulamada toprakta veya bitki dokularında birikebilir.

Derlemede arpa ve yulafta bazı metallerin kök ve yapraklarda tane ve gövdeye göre daha yüksek biriktiğini gösteren çalışma aktarılmaktadır. Sebzelerde uzun süreli atık su kullanımını değerlendiren başka çalışmalar ise yenilebilir dokulardaki metal birikiminin gıda güvenliği açısından önem taşıyabileceğini göstermektedir.

Bu sonuçlar bütün TWW örneklerinde ağır metal seviyelerinin tehlikeli olduğu anlamına gelmez. Risk; giriş suyunun kaynağına, endüstriyel katkılara, arıtma prosesine, toprak pH'ına, organik maddeye, elementin biyoyararlanımına ve bitki türüne bağlıdır.

Patojenler ve yeni ortaya çıkan kirleticiler neden ayrı izlenmeli?

Derleme, TWW'de arıtma sonrasında da bazı patojenlerin veya yeni ortaya çıkan kirleticilerin bulunabileceğini vurgulamaktadır. Tartışılan gruplar arasında:

• farmasötik kalıntılar,
• kişisel bakım ürünleri,
• perfloroalkil/perflorlu bileşikler,
• pestisitler,
• polisiklik aromatik hidrokarbonlar,
• mikroplastikler

yer almaktadır.

Kaynağın yaklaşımına göre klasik atık su arıtma tesisleri esas olarak organik madde ve besin maddesi giderimi için geliştirilmiştir; bazı kalıcı mikrokirleticiler ve mikroplastikler için ek ileri arıtma gerekebilir.

Mikroplastikler neden tarımsal yeniden kullanım açısından önemli?

Mikroplastikler çevrede kalıcı olmaları ve atık su arıtma hatlarından tamamen uzaklaştırılamayabilmeleri nedeniyle derlemede yeni ortaya çıkan risklerden biri olarak ele alınmaktadır. TWW'nin tarımda sürekli kullanılması durumunda suyla taşınan parçacıkların toprağa ulaşması, daha sonra toprak ve bitki sistemindeki davranışlarının araştırılması gereken bir konu olarak sunulmaktadır.

Çalışma mikroplastiklerin belirli bir bitkide hangi hızla gıda zincirine geçtiğini ölçen yeni bir deney yapmamaktadır. Bu nedenle mikroplastik bölümü risk mekanizması ve literatür bağlamıdır; bu makalenin yeni nicel maruziyet sonucu değildir.

Atık su arıtımı hangi aşamalardan oluşuyor?

Derlemenin Şekil 1'i tarımsal yeniden kullanıma kadar uzanan klasik bir arıtma zincirini şematik olarak göstermektedir. Ana fikir, her aşamanın farklı kirletici yükünü hedeflemesidir.

Şekil 1'in temel mesajı, tarımsal yeniden kullanımın doğrudan kanalizasyon çıkışından başlayan tek aşamalı bir uygulama olmadığıdır. Su kalitesi fiziksel, biyolojik ve gerektiğinde ileri arıtma/dezenfeksiyon basamaklarıyla hazırlanmalıdır.

Birincil arıtmanın görevi nedir?

Birincil arıtmada ızgara, çöktürme ve yüzeyden ayırma işlemleri kullanılarak daha sonraki biyolojik ve ileri proseslerin yükü azaltılır. Amaç öncelikle büyük katılar ve kolay ayrılabilen maddelerdir.

Bu aşama farmasötik, çözünmüş tuz, mikroplastik veya ağır metal gibi bütün kirleticilerin güvenli düzeye getirildiği nihai arıtma basamağı değildir.

İkincil arıtma ne yapıyor?

Kaynak aktif çamur prosesini organik madde gideriminin temel biyolojik yöntemlerinden biri olarak tanımlamaktadır. Havalandırma tankı ve ikincil çöktürme gibi basamaklarda mikroorganizmalar biyolojik olarak parçalanabilir organik yükü dönüştürür.

Ancak derleme bazı farmasötikler, PFAS benzeri kalıcı bileşikler ve mikroplastikler açısından klasik ikincil arıtmanın tek başına yeterli olmayabileceğini tartışmaktadır.

Üçüncül ve ileri arıtma neden gerekebilir?

Tarımsal yeniden kullanım, özellikle insan tüketimine yönelik ürünlerde veya uzun dönemli toprak maruziyetinde, yalnız COD/BOD düşüşünün ötesinde su kalitesi gerektirir. Derlemede ileri filtrasyon, kimyasal işlemler, membran biyoreaktörleri ve oksidasyon prosesleri bu nedenle ele alınmaktadır.

UV dezenfeksiyonu, ileri oksidasyon, membran teknolojileri, alg tabanlı arıtma, fitoremediasyon ve ultrason destekli biyolojik prosesler de mevcut veya gelişmekte olan teknoloji örnekleri olarak verilmektedir.

Kaynak bunların ortak maliyet, enerji veya giderim performansını hesaplayan bir karşılaştırma gerçekleştirmemiştir. Dolayısıyla listedeki teknoloji sırası bir başarı sıralaması değildir.

Yapay zekâ arıtma tesisinde ne için tartışılıyor?

Derleme, yapay zekâ ve makine öğrenmesini gerçek zamanlı modelleme ve proses optimizasyonu açısından gelişmekte olan araçlar olarak ele almaktadır. Amaç değişken atık su özelliklerine göre işletme kararlarının daha dinamik biçimde verilebilmesidir.

Kaynağın kendisi yeni bir AI modeli geliştirmemiş veya gerçek bir arıtma tesisinde AI kontrollü sulama sistemi test etmemiştir. Bu bölüm mevcut literatür ve gelecek teknoloji yönü niteliğindedir.

Enerji sorunu neden önemli?

Membranlar, gelişmiş oksidasyon ve başka ileri arıtma yöntemleri kirleticilerin daha kapsamlı kontrolünü sağlayabilir; fakat kaynak bunların maliyet ve enerji talebinin önemli bir uygulama sınırlaması olduğunu belirtmektedir.

Güneş, rüzgâr ve biyokütle gibi yenilenebilir enerji seçenekleri, arıtma sistemlerinin çevresel yükünü azaltma bağlamında tartışılmaktadır. Fakat bu derleme belirli bir tesis için enerji dengesi veya yaşam döngüsü analizi gerçekleştirmemektedir.

Toprak mikrobiyal toplulukları etkilenebilir mi?

Evet. Derleme, uzun süreli atık su sulamasının yalnız kimyasal parametreleri değil, topraktaki mikrobiyal topluluk yapısını da değiştirebildiğini aktarmaktadır.

Organik madde ve besin girdisi mikrobiyal aktiviteyi artırabilir; ancak farklı iyonlar, kirleticiler ve sulama rejimi belirli mikroorganizma gruplarını seçici biçimde destekleyerek topluluk kompozisyonunu değiştirebilir. Kaynak bu nedenle toprak sağlığını yalnız bitki verimiyle ölçmemektedir.

Sulama yöntemi sonucu değiştirebilir mi?

Derleme damla sulama, hidroponik sistemler ve farklı sulama suyu kombinasyonlarını kullanan araştırmaları bir araya getirmektedir. Bu durum TWW'nin etkisinin yalnız suyun kimyasına bağlı olmadığını gösterir.

Örneğin marul çalışmasında nanokabarcıkla oksijenlendirilmiş TWW'nin özellikle killi topraklarda kök bölgesi hipoksisini azaltması ve kök gelişimini desteklemesi raporlanmıştır. Bu sonuç TWW'nin kimyasal besin etkisinden farklı, uygulama teknolojisine bağlı bir mekanizmadır.

Arıtılmış su gübrenin tamamen yerini alabilir mi?

Derlemeden bu konuda evrensel bir sonuç çıkarılamaz. Domates örneğinde TWW'nin N ve P katkısına rağmen bütün besin gereksinimini karşılamadığı açıkça belirtilmektedir.

Ayrıca kaynak içindeki Seleiman ve arkadaşları (2021) özetleri birbiriyle tam uyumlu değildir. Tablo 1'de TWW'nin sorgum ve inci darısında önerilen NPK dozunun tamamını ikame edebileceği yazılırken, ana metinde NPK kullanımını yarıya indirdiği ifade edilmektedir.

Kaynak bu iki ifadenin neden farklı olduğunu açıklamadığı için Verianla açısından en güvenli sonuç şudur: TWW bazı koşullarda mineral gübre gereksinimini azaltabilir; bu derleme bütün bitkiler için tam gübre ikamesini kanıtlamamaktadır.

Gıda güvenliği açısından kritik nokta nedir?

Bir sulama uygulamasının bitkiyi büyütmesi, ürünün tüketim açısından otomatik olarak güvenli olduğu anlamına gelmez. Gıda güvenliği değerlendirmesinde:

• yenilebilir dokudaki ağır metaller,
• patojen yükü,
• kalıcı organik kirleticiler,
• farmasötikler,
• mikroplastik ve başka yeni kirleticiler

ayrı risk başlıklarıdır.

Derleme bu nedenle tarımsal performans ile sağlık güvenliğini aynı ölçüt olarak kullanmamaktadır.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• Uygun biçimde arıtılmış atık su, su kıtlığının yaşandığı tarımsal sistemlerde alternatif sulama kaynağı olma potansiyeline sahiptir.
• TWW'deki N, P, K ve organik madde bazı koşullarda bitki gelişimi ve toprak verimliliğine katkı sağlayabilir.
• Bazı araştırmalarda TWW kullanımı verim, biyokütle, besin alımı ve su kullanım verimliliğinde artışla ilişkilendirilmiştir.
• Mineral gübre gereksinimi belirli bitki ve sistemlerde azaltılabilir.
• Uzun dönem kullanımda tuzluluk ve ağır metal birikimi izlenmelidir.
• Arıtılmamış veya yetersiz arıtılmış su bitki gelişimi, toprak ve gıda güvenliği açısından ciddi riskler oluşturabilir.
• Farmasötikler, mikroplastikler ve başka yeni ortaya çıkan kirleticiler ileri arıtma ve izleme ihtiyacını artırmaktadır.
• TWW kullanımının güvenliği su kalitesi, bitki, toprak, sulama sistemi ve kullanım süresine bağlıdır.

Çalışmanın desteklemediği veya kanıtlamadığı sonuçlar

• Her arıtılmış atık suyun tarımsal sulama için güvenli olduğu gösterilmemektedir.
• TWW'nin bütün bitkilerde verimi artıracağı kanıtlanmamaktadır.
• TWW'nin bütün koşullarda mineral gübrenin tamamının yerini alabileceği gösterilmemektedir.
• Arıtılmamış atık suyla elde edilen toksisite sonuçları doğrudan iyi arıtılmış TWW'ye genellenemez.
• Olumlu büyüme sonucu, ürünün ağır metal, patojen veya mikrokirletici açısından otomatik olarak güvenli olduğu anlamına gelmez.
• Derleme yeni bir tarla deneyi, kontrollü karşılaştırma veya meta-analiz yapmamaktadır.
• Farklı ülkelerdeki sulama oranları 2026 yılı için güncel ortak veri seti değildir.
• Çalışma Türkiye için özel bir su kalitesi sınırı, ürün güvenliği standardı veya tesis tasarımı oluşturmamaktadır.
• AI, membran veya gelişmiş oksidasyon teknolojilerinden herhangi birinin bütün tesislerde en iyi çözüm olduğu kanıtlanmamaktadır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Derlemenin yöntemi nasıl tanımlanabilir?

Bu çalışma yeni deneysel veri üretmeyen bir literatür derlemesidir. Yazarlar arıtılmış atık su kullanımı, su kıtlığı, arıtma prosesleri, çevresel kirleticiler, toprak sağlığı ve bitki gelişimi üzerine daha önce yayımlanmış araştırmaları tematik başlıklar altında bir araya getirmiştir.

Kaynakçada yaklaşık 170 bibliyografik kayıt bulunmaktadır. Bununla birlikte makalede ayrı bir yöntem bölümü altında:

• hangi veri tabanlarının tarandığı,
• arama sözcükleri,
• arama tarih aralığı,
• dahil etme ve dışlama kriterleri,
• kaç kaydın elendiği,
• çalışma kalitesinin nasıl değerlendirildiği,
• yanlılık değerlendirmesi

raporlanmamaktadır.

Bu nedenle “comprehensive review” ifadesi geniş kapsamlı anlatısal derleme anlamında kullanılmalı; sistematik derleme veya meta-analiz kesinliği atfedilmemelidir.

Ana veri yapısı nedir?

Çalışmanın en belirgin karşılaştırmalı veri yapısı Tablo 1'dir. Bu tablo farklı bitkilerde atık su sulamasının bildirilen etkilerini kaynaklarıyla birlikte özetlemektedir.

Ancak çalışmalar arasında:

• su arıtma seviyesi,
• atık su kaynağı,
• seyreltme oranı,
• toprak veya hidroponik sistem,
• bitki türü,
• deneme süresi,
• ölçülen büyüme veya toksisite göstergeleri

standart değildir. Bu nedenle tabloda ortak etki büyüklüğü veya istatistiksel ortalama hesaplanmamıştır.

Tablo 1'in yöntemsel sınırlılığı

Tablonun başlığı arıtılmış atık suyu belirtse de bütün satırlar TWW çalışması değildir. Arıtılmamış kanal atık suyu, arıtılmamış atık su ve kanalizasyon sulaması içeren satırlar aynı tabloda bulunmaktadır.

Bu durum özellikle risk bulgularını yorumlarken kritik önemdedir. Arıtılmamış suyla görülen toksik etki, “arıtılmış atık su sulaması” başlığı altında görünse bile arıtılmış suyun gerçek performansı olarak kullanılmamalıdır.

Şekil 1 ne gösteriyor?

Şekil 1, atık suyun yeniden kullanıma hazırlanmasında birincil, ikincil ve üçüncül arıtmanın ardışık işlevlerini gösteren şematik bir proses çizimidir.

Birincil basamakta fiziksel katı ayırma; ikincil basamakta havalandırmalı biyolojik işlem ve çöktürme; daha ileri basamakta ise dezenfeksiyon ve üçüncül arıtma üzerinden yeniden kullanım suyu gösterilmektedir.

Bu şekil belirli bir deney tesisinin ölçülmüş verilerini gösteren proses performans grafiği değildir; arıtma zincirinin kavramsal açıklamasıdır.

Şekil 2 ne anlatıyor?

Şekil 2, arıtılmamış atık sudaki ağır metaller, mikroplastikler, farmasötikler ve mikroorganizmaların tarım, hayvancılık ve insan sağlığına ulaşabilecek risk yollarını şematik biçimde göstermektedir.

Şekilde ağır metallerin sığır dokularında biyobirikimi ve toprak/kültür bitkilerinin kirlenmesi üzerinden insanlarda böbrek, karaciğer, bağışıklık, sinir sistemi, kardiyovasküler sistem ve genetik/toksikolojik etkilerle ilişkilendirilen kavramsal bir risk zinciri sunulmaktadır.

Şekil yeni toksikoloji deneyi değildir. Görselde listelenen sağlık etkileri derlemenin atıf verdiği önceki literatürün kavramsal sentezidir.

TWW ve bitki gelişimine ilişkin temel bulgu deseni

Derlemedeki çalışmalar üç geniş sonuç grubuna ayrılabilir:

1. Uygun arıtılmış suyla olumlu sonuçlar: Besin katkısı sayesinde büyüme, verim veya su kullanımında iyileşme.
2. Koşula bağlı sonuçlar: Seyreltme oranı, toprak tipi, oksijenlendirme veya ek gübre ihtiyacına göre yarar ve riskin değişmesi.
3. Arıtılmamış/yetersiz suyla olumsuz sonuçlar: Çimlenme kaybı, oksidatif stres, ağır metal ve patojen riski.

Bu ayrım derlemenin tek bir ortalama etki değeri sunmamasının nedenini de açıklamaktadır.

Toprak sağlığı bulguları

Kaynak TWW sulamasının:

• organik karbon,
• toprak yapısı,
• su tutma,
• mikrobiyal aktivite,
• besin içeriği

üzerinde olumlu etkiler oluşturabildiğini; fakat aynı zamanda:

• salinizasyon,
• ağır metal birikimi,
• mikrobiyal topluluk değişimi,
• hidrolik ve fiziksel özelliklerde değişim

oluşturabileceğini aktarmaktadır.

Dolayısıyla toprak sağlığı tek bir “verim arttı” göstergesiyle değerlendirilemez.

Kaynak içindeki gübreleme tutarsızlığı

Seleiman ve arkadaşlarının 2021 çalışmasına ilişkin iki farklı ifade bulunmaktadır. Tablo 1'de arıtılmış atık suyun bioenerji bitkilerinde önerilen NPK gübre dozunun tamamının yerini alabileceği yazılmıştır.

Buna karşılık Bölüm 7'de aynı referans için TWW'nin “NPK fertilizer by half” yani NPK gübre kullanımını yarıya indirebildiği belirtilmektedir.

Bu iki ifade aynı değildir ve kaynakta fark açıklanmamıştır. Verianla bu nedenle nicel bir “%100 gübre ikamesi” sonucu benimsememektedir.

Atıf zincirinde dikkat edilmesi gereken örnek

Derlemede merkezi olmayan atık su arıtma sistemlerinin kırsal ve uzak bölgelerde daha fazla araştırılması gerektiği cümlesinde Kumar ve arkadaşları (2023) ile Ribarova ve arkadaşları (2024) birlikte kaynak gösterilmektedir.

Ancak kaynakçada Kumar ve arkadaşları (2023) çalışmasının başlığı Global trends in municipal solid waste treatment technologies through the lens of sustainable energy development opportunity şeklindedir ve görünür başlığı itibarıyla belediye katı atık teknolojilerine ilişkindir. Ribarova ve arkadaşları ise yerinde evsel atık su arıtımını doğrudan ele almaktadır.

Bu nedenle ilk atıfın spesifik atık su iddiasını ne ölçüde desteklediği kaynak metinden açık değildir.

Küresel kullanım sayılarının sınırı

Derleme, atık suyla tarımsal sulama için ülke ve bölge bazında çeşitli sayılar vermektedir. Ancak bu değerler farklı yıllarda yayımlanmış çalışmalardan derlenmiştir ve veri tanımları da aynı değildir.

Örneğin bazı değerler “wastewater”, bazıları “treated wastewater”, bazıları ise büyük ölçüde “untreated wastewater” kullanımını ifade etmektedir. Bu nedenle söz konusu sayılar tek bir küresel yeniden kullanım veri setinin satırları gibi karşılaştırılmamalıdır.

Ana yöntemsel güçlü yön

Çalışmanın güçlü yanı, TWW'yi yalnız verim artışı üzerinden değerlendirmeyip su kıtlığı, besin geri dönüşümü, toprak kalitesi, ağır metaller, patojenler, mikroplastikler, ileri arıtma teknolojileri ve sosyal kabul gibi farklı boyutları aynı çerçevede tartışmasıdır.

Tablo 1 ise olumlu ve olumsuz uygulamaları yan yana getirerek su kalitesinin bitki yanıtındaki belirleyici rolünü görünür kılmaktadır.

Ana yöntemsel sınırlılık

En önemli sınırlılık, geniş literatür kapsamına rağmen çalışma seçiminin yeniden üretilebilir bir yöntemle açıklanmamasıdır. Hangi çalışmaların neden dahil edildiği ve literatürün ne kadar eksiksiz olduğu nicel olarak değerlendirilemez.

İkinci önemli sınırlılık, arıtılmış ve arıtılmamış atık su çalışmalarının bazı bölümlerde aynı anlatı altında birlikte kullanılmasıdır.

Üçüncü sınırlılık ise farklı iklim, bitki, toprak, su kalitesi ve deney tasarımlarındaki sonuçlardan ortak istatistiksel etki büyüklüğü hesaplanmamış olmasıdır.

Uygulama açısından en savunulabilir sonuç

Derlemeden çıkarılabilecek en güçlü mühendislik ve tarım mesajı şudur: arıtılmış atık su, doğru su kalitesi yönetimi altında sulama suyu ve kısmi besin kaynağı olarak değerlendirilebilir; ancak uzun dönemli güvenli kullanım için kimyasal, mikrobiyolojik ve toprak izleme programları arıtma teknolojisinin ayrılmaz parçası olmalıdır.

Su kıtlığını azaltma hedefi, kirleticiyi tarlaya veya gıda zincirine taşıma pahasına gerçekleştirilmemelidir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: Treated wastewater irrigation: unlocking sustainability in agriculture and food security—a comprehensive review

Yazarlar ve sırası: Faisal Hayat; Wasef AL-Zayadneh; Ummara Khan; Sumeera Asghar; Tehreem Rehman; Karthishwaran Kandhan; Mohammed Alyafei.

Eş katkı: Faisal Hayat ve Wasef AL-Zayadneh kaynakta eş katkı veren yazarlar olarak işaretlenmiştir.

Sorumlu yazar: Mohammed Alyafei.

Kurumlar: Department of Integrative Agriculture, College of Agriculture and Veterinary Medicine, United Arab Emirates University, Al Ain, United Arab Emirates; Key Laboratory of Food Processing and Quality Control, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing, China; The Key Laboratory of Plant Resources Conservation Germplasm Innovation in Mountainous Region (Ministry of Education), College of Life Sciences/Institute of Agro-Bioengineering, Guizhou University, Guiyang, China; Department of Biology, Government Associate College (W), Sargodha, Pakistan.

DOI: 10.3389/fsufs.2025.1595066

Dergi: Frontiers in Sustainable Food Systems.

Bölüm: Water-Smart Food Production.

Yayınevi: Frontiers / Frontiers Media SA.

Cilt / makale numarası: Volume 9, Article 1595066.

Kaynak türü ve hakemlik durumu: Hakem değerlendirmesinden geçmiş Review Article'dır. Yeni deneysel veri üreten bir araştırma, sistematik derleme veya meta-analiz değildir.

Makale tarihleri: Received 17 March 2025; Revised 28 November 2025; Accepted 29 November 2025; Published 18 February 2026.

Editör: La Zhuo.

Hakemler: Maria Elisa Magri ve Attila Nagy.

Resmî DOI bağlantısı:https://doi.org/10.3389/fsufs.2025.1595066

Resmî yayın bağlantısı:Frontiers — resmî makale sayfası

Lisans: Creative Commons Attribution License (CC BY).

Bibliyografik yıl notu: Frontiers'ın resmî sayfası yayın ve atıf yılını 2026 olarak verirken cilt bilgisini “Volume 9 - 2025” biçiminde göstermektedir. Bu Verianla içeriğinde standart makale atfındaki 2026 yılı korunmuştur.

Finansman: Yazarlar çalışma ve/veya yayın için finansal destek almadıklarını beyan etmiştir. Bununla birlikte makale işlem ücretinin (APC) United Arab Emirates University Research Fund tarafından Grant No. 131031 kapsamında karşılandığı kaynakta ayrıca belirtilmiştir.

Veri erişilebilirliği: Kaynak metinde ayrı bir veri erişilebilirliği beyanı görünmemektedir. Çalışma yeni bir deneysel veri seti sunmayan bir derlemedir.

Çıkar çatışması: Yazarlar ticari veya finansal çıkar çatışması oluşturabilecek bir ilişki bulunmadığını bildirmiştir.

Üretken yapay zekâ beyanı: Yazarlar makalenin oluşturulmasında üretken yapay zekâ kullanmadıklarını bildirmiştir. Frontiers, şekillerle birlikte sağlanan bazı alternatif metinlerin yapay zekâ desteğiyle oluşturulmuş olabileceğini ve mümkün olduğunda yazarlar tarafından gözden geçirildiğini ayrıca belirtmektedir.

Yazar katkıları: Faisal Hayat: Writing—original draft, Conceptualization. Wasef AL-Zayadneh: Writing—review & editing. Ummara Khan: Writing—review & editing. Sumeera Asghar: Writing—review & editing. Tehreem Rehman: Writing—review & editing. Karthishwaran Kandhan: Writing—review & editing. Mohammed Alyafei: Conceptualization, Supervision, Writing—review & editing.

Derleme yöntemi sınırı: Makalede kullanılan veri tabanları, arama dizgileri, tarama tarihleri, dahil etme/dışlama kriterleri, kayıt seçim akışı, formal çalışma kalitesi değerlendirmesi veya meta-analiz bildirilmemiştir. Bu nedenle çalışma kapsamlı/anlatısal derleme olarak değerlendirilmelidir.

Kanıt heterojenliği: Tablo 1'deki çalışmalar aynı bitki, aynı atık su, aynı arıtma seviyesi, aynı toprak, aynı sulama yöntemi veya aynı deney süresi altında yürütülmemiştir. Sonuçlar ortak bir etki büyüklüğü olarak birleştirilemez.

Arıtılmış/arıtılmamış su ayrımı: Tablo 1'in başlığı arıtılmış atık suyu işaret etmesine rağmen tabloda arıtılmamış kanal atık suyu, arıtılmamış atık su ve kanalizasyon sulaması içeren çalışmalar da bulunmaktadır. Bu sonuçlar TWW performansı olarak doğrudan yorumlanmamıştır.

Gübre ikamesi tutarsızlığı: Seleiman ve çalışma arkadaşlarının 2021 tarihli araştırması Tablo 1'de önerilen NPK dozunun tamamının TWW ile ikame edilebileceği biçiminde, ana metinde ise NPK kullanımının yarıya indirilebildiği biçiminde özetlenmiştir. Kaynak bu farkı açıklamamaktadır ve Verianla iki ifadeyi sessizce uzlaştırmamıştır.

Küresel kullanım verisi sınırı: Ülke ve bölgelere ilişkin sulama/yeniden kullanım oranlarının bir bölümü 2014 ve 2016 tarihli kaynaklara dayanmaktadır. Bu değerler 2026 yılı için güncel küresel envanter olarak kullanılmamalıdır.

Atıf bütünlüğü sınırı: Bazı geniş teknoloji iddialarında kullanılan kaynakların görünür bibliyografik kapsamı iddia ile doğrudan örtüşmemektedir. Özellikle merkezi olmayan atık su sistemleri bağlamında kullanılan Kumar ve arkadaşları (2023) kaynağının başlığı belediye katı atık arıtma teknolojilerine ilişkindir. Bu tür atıflar kesin atık su saha kanıtı olarak genişletilmemiştir.

Türkiye sınırı: Çalışma Türkiye'ye özgü bir saha deneyi, ulusal su kalitesi analizi, mevzuat değerlendirmesi veya ekonomik çalışma sunmamaktadır. Türkiye için herhangi bir uygulamada yerel su, toprak, ürün ve risk verileri ayrıca doğrulanmalıdır.

Bilimsel kaynak sınırı: Bu Verianla makalesindeki tarımsal etkiler, kirletici riskleri, arıtma teknolojileri, toprak sağlığı sonuçları ve sayısal örnekler incelenen derlemeye dayanmaktadır. Dış kaynak kullanımı yalnız makale kimliği, yayın kaydı, hakemlik ve lisans gibi bibliyografik unsurların doğrulanmasıyla sınırlandırılmış; ana bilimsel anlatıya dışarıdan yeni deneysel bulgu eklenmemiştir.