[ הצגת התחום ] [ המנחים בתחום ] [ אוצר מילים ] [ בחירת כיווני מחקר ] [ רעיונות למחקר ] [ לקריאה נוספת ] [ ציוד וחומרים ] [ תכנון הזמן ] [ לקבוצת העבודה ] [ לשער חצב ]

---

מים משומשים - הצגת התחום

המים משאב מוגבל מצוקת המים בישראל פרמטרים לקביעת איכות המים זיהום המים סוגי מים משומשים טיפול במים משומשים לצרכים חקלאיים המים משאב מוגבל המים הם הבסיס לקיום החיים על-פני כדור הארץ - הם מהווים מרכיב חיוני בכל תא חי ונחוצים לקיום כל תהליכי החיים. למרות שהם נמצאים במקומות רבים בטבע, הם מהווים משאב מוגבל כיוון שרק חלק קטן מאד מהם זמין לשימוש האדם (רק כ2%- מכלל כמות המים ע"פ כדור הארץ הם מים מתוקים המתאימים לשתייה). הסיבות העיקריות לכך שהמים הפכו באזורים רבים למשאב מוגבל שזמינותו הולכת ופוחתת: גידול האוכלוסיה. עליה ברמת החיים המביאה לגידול בצריכת המים. האצה בתהליכי הזיהום ע"י האדם, המביאים לפגיעה במקורות המים. מצוקת המים בישראל כמות המים הכוללת העומדת לרשות ישראל נקראת פוטנציאל המים של ישראל, הכולל את: א. פוטנציאל המים הטבעיים, כמו מי-תהום במאגרים התת-קרקעיים (אקויפר החוף ואקויפר ההר), מי מעיינות, מי נחלים, מי כנרת ומי מאגרים על-קרקעיים. ב. פוטנציאל המים המלאכותיים - מים שמקורם מטיפול באמצעים טכנולוגיים: מים מותפלים ומים מושבים. תפוקת המים השנתית מבטאת את כלל כמות המים המופקת בשנה מהמקורות הנ"ל. מדינת ישראל ענייה ביותר במשאבי מים. היא ממוקמת באזור מדברי למחצה, המאופיין באקלים ים-תיכוני; כמות המשקעים היורדת בה יורדת משנה לשנה וגרעון המים הולך ומחמיר בה משנה לשנה. מצוקת המים בישראל נובעת מהסיבות הבאות: עליה בצריכת המים לנפש וגידול באוכלוסייה. כמות המים הנשאבת עולה על המילוי החוזר מקורות המים העיקריים העומדים לרשותנו נמצאים בסכנה מתמדת של זיהום בפסולת מוצקה, שפכים, דלקים, חומרי גלם ותוצרים תעשיתיים. שימור משאבי המים הוא האתגר הסביבתי הגדול ביותר הניצב בפני מדינת ישראל. לשם כך יש להשקיע בפיתוח ידע, בכוח אדם, בסמכויות חוקיות ומנהליות, בציוד ובתקציב. פרמטרים לקביעת איכות המים איכות המים מהמקורות השונים נקבעת ע"י גורמים רבים, שיש ביניהם השפעות הדדיות: טעם וריח; גורמים כימיים - כמו חמצן מומס, חנקות וזרחות, חומרי הדברה, כלור, בורון, דטרגנטים, חומרים רעילים ומסוכנים (מתכות כבדות, חומרים רדיואקטיביים). גורמים פיזיקאליים - כמו עכירות (חומרים מרחפים) וטמפרטורה (זיהום תרמי). גורמים ביולוגיים - מיקרואורגניסמים (חיידקים, נגיפים, חד-תאיים ופטריות), אצות, חלזונות. מתוך ספרו של בן-חור יהודה, "המים בטבע ובסביבת האדם", המרכז להוראת המדעים, אונ. עברית, י-ם, 1977 זיהום המים זיהום מים בגופי מים עיליים (אגמים, נהרות, נחלים) גורם לפגיעה בנוף, במערכות האקולוגיות ובמגוון הביולוגי הקיים בהם. כמו-כן המים המזוהמים מחלחלים למי תהום ויכולים לפגוע במקורות המים שלנו לשתייה. החוק מגדיר זיהום מים כשינוי בהרכבם או בתכונותיהם הכימיות, הפיזיקליות, הביולוגיות, הבקטריולוגיות והרדיולוגיות. איכות המים נקבעת ע"פ ייעודם, והיא משתנה בהתאם לדרישות ולשימוש הנעשה בהם ע"י האדם. שינויים הפוגעים באיכות המים, מפחיתים את התאמתם לשימושים השונים עד פסילה מוחלטת לשימוש כלשהוא. זיהום המים יכול להגיע משני מקורות עיקריים: תהליכים טבעיים - כמו שטפונות המביאים לגרירת סחף ומומסים, פריחת אצות. פעילות האדם - כמו שפכים ביתיים, תעשיתיים וחקלאיים, כלי תעבורה ימית. טיפול במי השפכים ממקור ביתי, תעשייתי או חקלאי, יכול למנוע את הפגיעה באיכות המים במקורות השונים ולענות לשתי מטרות חשובות: שימור משאב המים ושימוש חוזר בו. שימור הסביבה המימית והמערכות האקולוגיות בכלל. סוגי מים משומשים מים אפורים Greywater: מים אפורים הינם מים לאחר שימוש ראשון מכיורי רחצה וכביסה (לא כולל כיורי מטבח), מקלחות, מכונות כביסה, מי העיבוי ממזגנים ומי נקז בחממות. מים אילו מכילים כמות קטנה יחסית של מזהמים אורגניים ופתוגניים (גורמי מחלות); ניתן לעשות בהם שימוש חוזר ללא כל טיפול מקדים או לאחר טיפול באמצעות מצעי סינון בקולונות ובאמצעות צמחים ("אגנים ירוקים"). במים המטופלים ניתן להשתמש להשקייה או גידול דגים. מים שחורים Blackwater: מים שחורים הינם מי-ביוב הכוללים מי אסלות השירותים, מי מדיחי כלים ומי כיורי מטבח. מים אלו מכילים כמות גדולה יחסית של מזהמים אורגניים ופתוגניים (גורמי מחלות) ולפיכך יש להעבירם תהליך טיהור שפכים הכולל לפחות טיפול קדם, טיפול ראשוני וטיפול שניוני (ראו פרוט בהמשך) ורק אז להשיבם לשימוש. טיפול במים משומשים לצרכים חקלאיים קרוב ל - 70% מהמים המתוקים המנוצלים ע"י האדם, נצרכים בחקלאות, ולפיכך רואים בייעול השימוש במים לחקלאות את אחד היעדים המרכזיים בייעול ניהול משק המים. עושים זאת באמצעות פיתוח שיטות השקייה מתקדמות, טיפול בשפכים ובמים אפורים בהיקפים מירביים והפנייתם לשימוש חקלאי, וכן ע"י פיתוח גידולים המתבססים על מקורות מים מליחים או מי-קולחים מטוהרים. ככל שמחריף משבר המים בישראל, כך מקצצים במכסות המים השפירים למיגזר החקלאי ומפנים יותר ויותר "מים מושבים" להשקיית הגידולים החקלאיים (כ- 70% מסה"כ הקולחים). כדי להחזיר את המים המזוהמים לשימוש, נוקטים במספר שיטות: הפחתת זיהום המים במקור - גישה המתבססת על מניעת הזיהום, או הפחתתו, עוד לפני שנוצר ונפלט לסביבה. היא מיושמת בעיקר בתעשייה, ע"י שימוש בחומרי גלם ותהליכי ייצור (=שיטות טכנולוגיות) המבטיחים יצירת שפכים המכילים כמות מזהמים קטנה יותר. ניתן ליישמה אף במגזר הביתי ע"י שימוש בחומרי ניקוי ידידותיים לסביבה, או במגזר החקלאי ע"י אימוץ שיטות של הדברה ביולוגית או משולבת. טיהור שפכים - האדם למד לנצל את תהליך הפירוק הביולוגי המתבצע בגופי מים טבעיים לצרכיו וליישמו בתוך מיתקני טיהור שפכים המפרקים כמות גדולה יותר של חומר אורגני תוך זמן קצר, יחסית. טיפול בשפכים במיתקנים אלו נועד לזרז את תהליכי הטיהור הטבעי, ע"י הוספתם של שלבי טיפול יעילים יותר. בתהליך ארבעה שלבים עיקריים: טיפול קדם (בעזרת רשת סינון גסה) - סילוק המוצקים הגסים. טיפול ראשוני (בבריכת שיקוע) - הפרדת החומר המוצק, הניתן לשיקוע, מהמים. טיפול שניוני (בבריכת חמצון) - חימצון חומרים אורגניים באמצעות מיקרואורגניסמים מפרקים והרחקת תוצרי הפרוק המוצקים. טיפול שלישוני (בבריכת חמצון) - חמצון נוסף של חומר אורגני והרחקת חומר מרחף; הפרדה של מומסים במים, בעיקר חומרי דשן (זרחות וחנקות) שמקורם מהחקלאות. טיפול ב"אגנים ירוקים" (Constructed Wetlands) ( * ) אגנים ירוקים הינם שיטה "ירוקה" לטיפול בשפכים סניטריים, תעשייתיים וחקלאיים או לליטוש קולחים. הטיהור נעשה באמצעות תהליכי ספיחה ופירוק טבעיים בסביבה רווית מים ועתירת צמחייה, אשר הוקמה באופן מלאכותי למטרה זו. הרחקת המזהמים מהשפכים נעשית ע"י הזרמתם דרך בית השרשים של "צמחים אקו-טכניים", המותאמים להשתרשות במצע רדוד ורווי במים. המצע עליו גדלים הצמחים משמש למעשה כמסנן ביולוגי לשפכים. הוא מכיל מצע גידול, בדרך-כלל תערובת של חול וקרקע מקומית, המאפשרת את הזרמת השפכים דרכה. הצמחים מפתחים ציצת שורשים צפופה, בעלת שטח פנים גדול, עליה מתפתחת אוכלוסיית מיקרואורגניזמים עשירה, המסוגלת לפרק את המזהמים האורגניים במים. המפרקים (בעיקר חיידקים) מותאמים למזהמים השונים ומשתמשים בהם כמקור אנרגיה לתהליכי החיים. הם מפרקים אותם לתרכובות יציבות, הנקלטות בחלקן ע"י הצמחים. יחסי גומלין אלו מאפשרים פירוק ביולוגי של השפכים מחד ושגשוג של הצמחים מאידך, כשטח פתוח ירוק. בתהליך טיהור זה משולבים מספר תהליכים טבעיים: סינון וספיחה של מרחפים, פירוק ביולוגי של תרכובות אורגניות, קליטת חומרים מזהמים על ידי הצמחים (כולל רעלים ומתכות כבדות), שיקוע, ונידוף של תוצרי הפירוק. יש חשיבות למשך הזמן בו שוהים השפכים במצע - שהייה ממושכת יותר תביא לרמת טיהור גבוהה יותר. הזרמת השפכים במערכת כזו יכולה להיעשות בצורות שונות: אנכית, או אופקית בשיפוע מסוים, על פני השטח או מתחתיו (דרך בית השרשים). טיפול בעזרת צמחי מים - (Aquatic Plant Systems) - בשיטה זו מוזרמים השפכים דרך רצף של בריכות / מיכלים, בהם מגדלים צמחי מים. בכל בריכה, בהתאם לאיכות המים בה, מגדלים צמחי מים (צפים או טבולים) בהרכב מינים מסוים, התורם לשיפור איכות המים באותה בריכה ולהקטנת כמות המזהמים בה . השיטה מתבססת על תכונתם הייחודית של צמחי מים לקלוט חמצן מהאוויר ולהעבירו לבית השורשים. בסביבה רווית החמצן של שורשי הצמחים מתפתחים מיקרואורגניסמים שונים, כמו חיידקים ופטריות, בעלי יכולת פירוק של חומרים אורגניים (ראו סעיף 3: טיפול בשפכים ב"אגנים ירוקים"). הצמחים קולטים את תוצרי הפירוק ומאפשרים יציאת מים נקיים יותר לבריכה הבאה שברצף הבריכות, לטיהור נוסף עד לאיכות של מי השקייה או גידול דגים. קצב טיהור השפכים תלוי בנפח המים, בקצב הזרמתם בין הבריכות ובסוג צמחי המים

---

[ הצגת התחום ] [ המנחים בתחום ] [ אוצר מילים ] [ בחירת כיווני מחקר ] [ רעיונות למחקר ] [ לקריאה נוספת ] [ ציוד וחומרים ] [ תכנון הזמן ] [ לקבוצת העבודה ] [ לשער חצב ]