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Inorganic and Organic Environmental Geochemical Issues of the Gaza Strip-Palestine

Shomar, Basem Hasan

German Title: Anorganische und organische Umwelt-Geochemische Belange des Gaza-Streifens, Palästina

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Abstract

SUMMARY The multi-faceted nature of the environmental issues in the Gaza Strip, Palestine requires an interdisciplinary, integrated approach to management strategies. The Palestinian Ministry of Environmental Affairs (MEnA) has set research priorities based on an understanding of the complexity of the Gaza environment through many years of study. The top priority has been and will remain the human health risks and hazards due to the deterioration of the water, air, and soil. Environmental deterioration is not a new problem. It is rather an accumulation of natural, political, economic, and social conditions. These conditions add a layer of complexity to ameliorating the environmental problems. Although this research mainly focuses on the scientific side, the researchers recognize that addressing political, economic, and social factors is essential for any proposed solution to the deteriorated environment. While this study focuses on Gaza, some of the research extended to areas beyond Gaza. Environmental problem generally extend beyond small geographic areas and do not respect political boundaries. Thus, it is important to understand the regional environmental situation so as to establish regional cooperative efforts that are based on scientific awareness. This study was conducted in parallel with a research project (Gaza Project) that is funded by the German Ministry of Education and Scientific Research. Through this project, we collected and tested the required samples and consulted with the local experts. This study has combined two branches of science that are rarely combined dissertation projects; the organic and the inorganic geochemistry. For this reason, knowledge not only in organic and inorganic geochemistry but also in many other relevant subjects was necessary. Examples of these subjects include, but not limited to, water quality, water quality management, soil science and geology, microorganisms and biology, and statistics and its applications. Moreover, it was also important to follow some of available literature, specialized lectures, local and international conferences, and weekly meetings at the institute where this study was conducted. Each chapter in this study reflects a focused scientific approach that essentially allows it to stand by itself as independent study. The chapters contain some repetitions especially in describing sampling methods and the study area (Gaza Strip). These repetitions result because each chapter constitutes an article that has been published or is in the process of being published in a specialized international scientific journal. All these articles are put together to form one complete study. The sequencing of the chapters is not based on chronological order, but on the priorities of the national Palestinian environmental strategy. Hence, water and public health come first followed by wastewater, solid waste, land use, agricultural practices and their impacts. The first chapter focuses on the geochemistry of groundwater while the second studies examples of pollutants and their impacts on the public health. The third and fourth chapters tackle wastewater issues, including reuse potential, and the impact on soil and groundwater. Wadi Gaza, which is a hub for wastewater and solid waste disposal, is the fifth chapter. The sixth chapter looks at geochemical properties of the soil in Gaza, while the final two chapters focus on the effect of agricultural practices on the soil, including pesticide concentrations and transport in soil and groundwater, and trace metals concentrations. The following is a brief description of each chapter.

Translation of abstract (German)

ZUSAMMENFASSUNG Die Vielfalt der Umweltemissionen im Gazastreifen, Palästina, erfordert einen interdisziplinären, ganzheitlichen Ansatz für Managementstrategien. Das Palästinensische Umweltministerium (MEnA) legt den Forschungsschwerpunkt seit vielen Jahren auf ein Verständnis der Komplexität der Umwelt in Gaza. Das Hauptaugenmerk lag und liegt weiterhin auf der Abschätzung des Risikos und der Gefahr für die menschliche Gesundheit durch die Schädigung von Wasser, Luft und Boden. Die Zerstörung der Umwelt ist kein neues Problem. Es ist vielmehr die Ansammlung natürlicher, politischer, wirtschaftlicher und sozialer Gegebenheiten. Dies veranschaulicht die Komplexität und führt so zu einer Verdeutlichung der Umweltprobleme. Obwohl sich diese Arbeit hauptsächlich mit der wissenschaftlichen Seite befasst, ist es den Forschern klar, dass zur Lösung der Umweltprobleme auch die politischen, wirtschaftlichen und sozialen Faktoren angesprochen werden müssen. Obwohl sich diese Studie mit der Umweltsituation des Gaza Streifens befasst, können einige erzielte Forschungsergebnisse über das Gebiet hinaus übertragen werden. Da die Umweltprobleme sich generell nicht nur über kleine geographische Einheiten erstrecken und nicht an politischen Grenzen enden, ist es deshalb wichtig, die örtliche Umweltsituation zu verstehen um regionale Kooperationen aus dem wissenschaftlichen Bewusstsein heraus aufzubauen. Diese Studie wurde im Rahmen des Forschungsprojektes "Monitoring of Groundwater and soil pollution levels in Gaza Strip", das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, durchgeführt. In Zusammenarbeit mit den örtlichen Experten in Gaza konnten im diesem Rahmen alle benötigten Beprobungen und Feldmessungen durchgeführt werden. In dieser Arbeit werden mit organischer und anorganischer Geochemie zwei Wissenschaftszweige zusammengefasst, die im Rahmen von Dissertationen nur selten gemeinsam bearbeitet werden. Aus diesem Grund war nicht nur Wissen auf diesen sondern auch auf damit verbundenen Gebieten nötig. So wurden Kenntnisse aus der Bodenkunde, Geologie, Biologie, der Trinkwasserbehandlung und Statistik miteinbezogen. Jedes Kapitel dieser Arbeit spiegelt einen eigenständigen wissenschaftlichen Ansatz wider. Da jedes Kapitel einen Artikel repräsentiert, der in einem internationalen Journal publiziert wurde oder den entsprechenden Prozess gerade durchläuft, waren Wiederholungen der Beschreibung von Probenahmen, Untersuchungsgebieten und Methodik sowie der Formatierungen der Kapitel unvermeidlich. Die Arbeit fasst alle diese Artikel zu einer Übersicht zusammen. Die Reihenfolge der Kapitel richtet sich nicht nach der chronologischen Abfolge ihres Erscheinens sondern nach den Prioritäten der Umweltprobleme im Untersuchungsgebiet, die wie auch von der palästinensischen Umweltplanung mit Wasser und öffentlicher Gesundheit beginnen und von Abwasser, Abfall, Landnutzung und Landwirtschaft und deren negativen Auswirkungen, gefolgt werden. Im ersten Kapitel wurde die Geochemie des Grundwassers erläutert. Im zweiten werden Beispiele von Verunreinigungen und deren Wirkungen auf die Gesundheit aufgezeigt. Abwasserprobleme und die Beeinflussung von Boden und Grundwasser sowie Möglichkeiten der Wiederverwendung des Abwassers wurden im dritten und im vierten Abschnitt untersucht. Wadi Gaza als zentraler Ort für Abwasser und Mülldeponie ist Gegenstand des fünften Kapitels, während der sechste Beitrag die Geochemie des Bodens in Gaza untersucht. Schließlich werden in den letzten zwei Abschnitten die Einflusse der Landwirtschaft auf den Boden beleuchtet. Gehalte und Transportvorgänge von Pestiziden und Schwermetallen im Boden und Grundwasser wurden untersucht.

Item Type: Dissertation
Supervisor: German/ Prof. Dr. Dr. hc. mult., Müller
Date of thesis defense: 17 February 2005
Date Deposited: 22 Feb 2005 08:53
Date: 2005
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institut für Geowissenschaften
Subjects: 550 Earth sciences
Controlled Keywords: Hydrochemie, Grundwasserüberwachung, Grundwasserverschmutzung, Abwasseranalyse, Sediment, Aquatisches Sediment, Schwermetall, Boden
Uncontrolled Keywords: Grundwasser , Abwasser , Klärschlamm , Boden , PestizideGroundwater , Wastewater , Sludge , Soil , Pesticides
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