Water quality Assessement and Analysis in the Tha Chin River ...

Publikation GewässerkundePublikation Gewässerkunde Nr. 337Franziska Bieri (2005):Water Quality Assessment and Analysis in Tha Chin River Basin, ThailandDie Diplomarbeit von Franziska Bieri wurde im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der Gruppe fürHydrologie am Geographischen Institut und dem Asian Institute of Technology (AIT) in Bangkok realisiert.Sie liefert einen Beitrag zur Dissertation von Frau Monika Schaffner zum Thema «Assessment of WaterQuality Problems and Mitigation Potentials by Using Material Flow Analysis – A Case Study in the Tha ChinRiver Catchment Area, Thailand».Im Mittelpunkt der Untersuchungen von Frau Bieri, welche sie anlässlich eines halbjährigen Feldaufenthaltesdurchführte, standen die Wasserqualitätsprobleme im Tha Chin River Basin, dem am stärksten belastetenEinzugsgebiet Thailands. Ziel der Diplomarbeit war es, eine räumliche Übersicht über den Gewässerzustandzu erarbeiten und daraus Zusammenhänge zwischen der Landnutzung und dem Belastungsgrad abzuleiten.Schliesslich sollten Teileinzugsgebiete identifiziert werden, welche aus der Sicht des Gewässerzustandesbesonders kritisch zu beurteilen sind.Das Tha Chin River Basin (TCRB) liegt im Grossraum Bangkok, im zentralen Teil von Thailand; es umfassteine Fläche von rund 11'000 km2. Mit rund 230 Einwohnern pro Quadratkilometer ist es relativ dicht besiedelt;83% der Fläche werden landwirtschaftlich intensiv genutzt (Reis, Zuckerrohr, Obstplantagen). Im Unterlauffindet man zudem rund 4500 Gewerbe- und Industriebetriebe (Stand 1995). Der Tha Chin River (TCR)liegt im Unterlauf des Chao Phraya, von dem er vor allem zu Bewässerungszwecken abgeleitet wird. DerAbleitungspunkt liegt ca. 180 km nordwestlich von Bangkok. Von dort fliesst der TCR mit minimalstem Gefälleauf einer 331 km langen Strecke zum Golf von Thailand.Um eine Übersicht über die Wasserqualitätsprobleme im TCRB zu erhalten, führte Frau Bieri zwischen Augustund Dezember 2004, also vorwiegend während der Regenzeit, drei umfassende Messkampagnendurch (auf Probenahmen während der Trockenzeit musste wegen der beschränkt verfügbaren Zeit verzichtetwerden). Für 10 Stellen im TCR und an 11 zufliessenden Kanälen wurden die folgenden physikalischen undchemischen Parameter erhoben: Wassertemperatur, Trübung, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, gelöster organischgebundener Kohlenstoff (DOC), gesamter organisch gebundener Kohlenstoff (TOC), Ammonium, Nitrat,Nitrit, Phosphat, Gesamtphosphor, Gesamtstickstoff, Chlorid, Sulfat sowie Eisen. Aus den Resultatenlassen sich verschiedene Schlüsselparameter ableiten:• Ammonium, Phosphat und auch TOC stammen vorwiegend aus punktuellen Verschmutzungsquellen(Siedlungsabwässer, Einleitungen von Schweinemastbetrieben). Die erhöhten Nährstoffkonzentrationensind für die eutrophen Verhältnisse im Mittel- und Unterlauf des TCR verantwortlich.• Die hohen Nitrat-Konzentrationen vor allem im Mittellauf lassen sich auf landwirtschaftliche, nichtpunktuelleVerschmutzungsquellen zurückführen. Im Unterlauf des TCR nehmen die Nitrat-Konzentrationen wegen des Sauerstoffdefizits (s. unten) und der damit verbundenen Reaktionen ab.• Die Industrie stellt eine weitere massive punktuelle Verschmutzungsquelle dar. Sie ist für die hohen,von Frau Bieri beobachteten Chlorid, Sulfat und z.T. auch Phosphat-Konzentrationen verantwortlich.Die erwähnten hohen Nährstoffkonzentrationen sind auch die Ursache für den sehr niedrigen Sauerstoffgehalt:Er liegt in 95% der Fälle unter 5 mg/l und damit unter dem für das Überleben vieler aquatischer Organismenwichtigen Schwellenwert. Das Fehlen von Sauerstoff bedeutet auch, dass Ammonium nicht mehrüber Nitrit zu Nitrat oxidiert werden kann und deshalb – wie bereits erwähnt – in hohen Konzentrationenauftritt. Im Extremfall kommt es sogar zur Umkehrreaktion: der Reduktion des Nitrats zu Ammonium.

Frau Bieri hat die Ergebnisse der drei Messkampagnen in unterschiedlicher Form dargestellt; für die Umsetzungund Anwendung der Ergebnisse besonders wichtig sind die sog. Relevanz-Karten, in denen die Frachtenwichtiger Inhaltsstoffe der Teilgebiete mit der Gesamtfracht des TCR verglichen werden und so die Relevanzder Teilgebiet bestimmt werden kann. Unter „Teilgebiet“ verstehen wir eine Fläche, die über einen Kanalzum TCR entwässert. Aus den Relevanz-Karten ergibt sich für das Tha Chin River Basin die folgendeGliederung:• Im Oberlauf (bis Flusskilometer 2002 (Pho Praya)) wird das Wasser zu Bewässerungszwecken vorwiegendaus dem TCR abgeleitet, so dass dieser Raum wenig zur Belastung des TCR beiträgt.• Entscheidend für die Gesamtbelastung sind die Verhältnisse im Mittellauf. Hier entwässern die Kanälein den TCR. Sie führen meist grosse Wassermengen und sind deshalb für die Gesamtbelastung desTCR besonders relevant, dies gilt vor allem für– den Song Pi Nong mit landwirtschaftlichen nicht-punktuellen Verschmutzungsquellen,– den Chedi Bucha, dessen Einzugsgebiet von Siedlungen und Schweinemastbetrieben dominiert wirdsowie für– den Bang Phra mit starker industrieller und landwirtschaftlicher Nutzung.• Im Unterlauf führen die Kanäle im Vergleich zum Mittellauf weniger Wasser, weisen aber meist höhereKonzentrationen an wasserbelastenden Inhaltsstoffen auf.Insgesamt zeigt also die Diplomarbeit von Franziska Bieri deutlich, in welch kritischem Zustand sich das ThaChin River Basin befindet. Erste dringend notwendige Massnahmen sollten sich auf die identifizierten besonderskritischen Teileinzugsgebiete konzentrieren. Die Ergebnisse der Untersuchungen fliessen nun direktin die Material Flow Analysis von Monika Schaffner ein, mit der versucht wird, die vorliegenden Ergebnisseweiter zu differenzieren.