Treated wastewater irrigation in the Middle East: Soil suitability and impact on physical soil properties

Frischwasser ist eine wertvolle Ressource. Bevölkerungswachstum als auch Auswirkungen des Klimawandels werden zu einer verringerten Verfügbarkeit sowie gesteigerten Nutzung von Frischwasser in der Mittelmeerregion und im Nahen Osten führen. Daher gewinnen Alternativen wie die Bewässerung mit geklärtem Abwasser an Bedeutung. Aufgrund der Anreicherung des Frischwassers mit Fremdstoffen im Zuge der Nutzung können Abwässer erhöhte Konzentrationen von Nährstoffen, aber auch von potentiell schädlichen Inhaltsstoffen für Boden und Nutzpflanzen beinhalten, wenn es für landwirtschaftliche Bewässerungszwecke verwendet wird. Diese Arbeit befasst sich neben einer allgemeinen Beschreibung der Bewässerungssituation mit Abwässern in Israel mit der Erläuterung eines räumlichen Bewertungsverfahrens der regionalen Bodeneignung für Abwasserbewässerung und Auswirkungen von Abwasserbewässerung auf ausgewählte Bodeneigenschaften wie Benetzungshemmung sowie hydraulische Leitfähigkeit und Aggregatstabilität. Freshwater is a valuable resource and population growth as well as global climate changes are expected to lead to a decreased availability and increased utilization of it in the Mediterranean region and Middle East. As a consequence, alternatives such as irrigation with treated wastewater gain in importance. Due to the enrichment of freshwater with impurities in the wake of use, treated wastewater carries higher loads of potential nutrients but also of potential harmful substances for the soil and crops when used in irrigation. In addition to the general description of the treated wastewater irrigation context with focus on Israel, this thesis deals with (1) the description on a spatial assessment, its methodology and results of soil suitability for treated wastewater irrigation, (2) the effects of irrigation with treated wastewater on specific soil properties like water repellency as well as (3) hydraulic conductivity and aggregate stability.