איכות המים בישראל

1. איכות המים בישראל

2. מאזן המים בישראל ומקורותיהם ישראל היא מדינה ענייה במשאבי מים. מקורות המים העיקריים המשמשים לשתיה הם מי הכנרת ומים מקידוחי מי תהום הכלואים בשכבות קרקע המכונות אקוויפרים. מחזור המים הטבעי בישראל מוערך ב - 1,600-1,900 מליון מ"ק (מטרים מעוקבים). למקורות טבעיים אלו ניתן להוסיף מים מותפלים ושפכים מטוהרים ולהגיע עד 2,000 מליוני מ"ק מים בשנה. צריכת המים בארץ כיום מתחלקת לכ- 55% לחקלאות, 38% לצריכה ביתית וכ- 7% לתעשיה. המחסור במים הולך ומחמיר משנה לשנה, וזאת בשל עלייה ברמת החיים המלווה בעלייה בצריכת המים לנפש, והן בשל הסכמי מים עם מדינות שכנות, שנחתמו ואשר עדיין נמצאים בדיונים. הפתרונות האפשריים לבעיית המים הם: חינוך לחיסכון, השבת מים (ראו בהמשך), התפלת מים ו'ייבוש' החקלאות.

3. הכנרת כ- 400 מליון מ"ק נשאבים בממוצע בשנה מהכנרת אל מוביל המים הארצי שמספק מים עד למצפה רמון. המוביל שנחנך ב - 1964 יועד בתחילה בעיקר לספק מים לחקלאות במרכז ודרום הארץ. עם ההרעה באיכות המים שנשאבו מהאזורים המיושבים באזור החוף וניצול של שפכים מטוהרים להשקיה הפכו מי הכינרת לחלק נכבד יותר ממי השתיה בארץ (עד 50%). לכן שמירת איכות מים אלה היא אחד מהמאמצים החשובים של משק המים.

4. כמו כל אגם אחר, גם הכנרת נמצאת בתהליך תמותה, המכונה אאוטרופיקציה. זהו תהליך טבעי הנמשך אלפי שנים, ובו מקור מים צלולים מועשר בחומרים אורגניים ואנאורגניים עד למותו, בו הופך האגם לביצה. התערבות האדם במחזור החומרים הנכנסים והיוצאים מן האגם יכולה להאיץ תהליך זה. קיים וויכוח על השלב בתהליך האאוטרופיקציה בו נמצא האגם, אך אין ספק ששינויים ביציבות היחסית של הכנרת מעוררים דאגה. השינויים באיכות המים בכנרת מתבטאים בפריחות של אצות, תופעה שבה בזמן קצר מתרבה מין אחד של אצות, וממלא את מי האגם, בסוף הפריחה, מתרחשת תמותת אצות מסיבית המלווה בריחות רעים, מחסור בחמצן במים, התרבות חיידקים ועוד. לאחרונה אף הופיעו מינים חדשים של אצות, המפרישות חומרים רעילים למים, התרבות אצות כאלה יכולה לגרום לכך שבתקופות מסויימות אסור יהיה לשאוב מים מהאגם. הסיבות להאצת תהליך האאוטרופיקציה שונות: כניסת תשטיפים משדות חקלאיים המעשירים את מי האגם, כניסת נוטריינטים שהחלה בעקבות תהליך ייבוש החולה והזרמת שפכים בלתי מבוקרת לאגם. על הכנרת מרחפת סכנת המלחה ממעינות הנובעים מקרקעית האגם. הירידה במפלס הכנרת מפחיתה את הלחץ הפועל על נביעות אלו, ויש סכנה שמים מלוחים יזרמו לאגם. זוהי אחת הסיבות לקביעת מפלס מינימום לכינרת בחוק (-213 מ' מפני הים). בנוסף, קיימת תעלת המנקזת חלק מהמים המלוחים אשר מקיפה את הכנרת, ונשפכת לירדן בדרום האגם. תעלה זו מכונה 'המוביל המלוח'.

5. מי התהום מי התהום נשאבים בעיקר מאקוויפר ההר ומאקוויפר החוף. מי תהום חשופים לזיהומים ממקורות שונים. לדוגמא: חדירת מי ים הגורמת להמלחת קידוחי מי התהום, חלחול נוזלים רעילים מאתרי פסולת, חלחול שפכים וכו'. אקויפר ההר מקבל את מימיו מהגשמים היורדים בהרי יהודה שומרון וחלקים מהנגב והגליל התחתון. רוב הבארות ממוקמות בחלק הכלוא של האקויפר. אקויפר החוף אקויפר החוף המשתרע מעזה בדרום, עד קיסריה - בנימינה בצפון הוא אקויפר חולי ברובו הזורם לים התיכון (המים הזורמים לים הם המים העודפים באקוויפר, ללא מילוי לא תהיה יציאת מים). גבולו המערבי של האקויפר הוא האזור בו מליחות המים עולה במהירות עד להפיכתם למי ים. אזור זה, המכונה ה"פן הבייני", זז מזרחה בכמה מקומות לאורך החוף כתוצאה משאיבת יתר. מאז תחילת ההתיישבות הציונית בארץ חלה הרעה משמעותית באיכות מי אקויפר החוף (במקומות מסוימים המלחת בארות כתוצאה משאיבת יתר, במקומות אחרים זיהום כתוצאה מדישון, השקיה בשפכים, נזילות דלק, ועוד) ורובם משמשים היום לחקלאות בלבד.

6. מערכת המים בירושלים ירושלים היא עיר ענייה במים. רוב המים הנצרכים בעיר מקורם בקידוחי מי תהום בשפלה. בעבר הסתפקו תושבי העיר במים שנאספו מגשמים, בקידוחים ספורים, ובתעלות פשוטות שהובילו מי מעיינות. צינור המים הראשון שהוביל מים לעיר, הונח בשנת 1953. מאז הונחו עוד שלושה קווי מים. המים מוזרמים למספר מאגרים גדולים בעיר, הממוקמים בנקודות הגבוהות בעיר, כמו בבית וגן, רוממה, פסגת זאב, רמות, גילה ועוד. תפקידם של המאגרים הוא לווסת את צריכת המים במשך היום (מתמלאים בזמני צריכת מינימום ומתרוקנים בזמן צריכת מקסימום), לווסת את הלחץ בו הם מסופקים לבתים, ולשמש כעתודה במקרה של ניתוק העיר ממקורות המים. בשל המחסור שידעו תושבי ירושלים במהלך ההסטוריה, ידועים תושבי העיר עד היום כצרכנים חסכנים, ובעוד שצריכה ממוצעת לנפש בתל אביב היא כ- 80 מ"ק לנפש לשנה, בירושלים הצריכה היא כ- 45 מ"ק בלבד. איכות המים במאגרים ובצינורות נבדקת על ידי העירייה וחברת מקורות. על פי חוק מדינה, מחיר המים בכל מקום בארץ הוא אחיד. מחיר המים האמיתי בירושלים הוא גבוה ביחס לשאר חלקי הארץ, בשל עלות האנרגיה הדרושה לשאיבת המים מן השפלה לגובה של כ- 800 מטרים. בירושלים, מילוי המאגרים נעשה בעיקר בלילה עקב העלות הנמוכה יחסית של האנרגיה.

7. מקורות עיקריים לזיהום מים

8. שפכים ביתיים: מכילים בעיקר חומר אורגני שמקורו בהפרשות, בשיירי מזון ושמנים, דטרגנטים המשמשים לניקוי ומלחים. שפכי תעשיה: מכילים חומרים שונים בהתאם לסוג התעשייה. תעשיית כימיקלים משחררת בעיקר פסולת בעלת pH קיצוניים, מתכות כבדות ורעילות, דטרגנטים וממיסים אורגניים. תעשיית המזון משחררת חומרים אורגניים, מלחים ודטרגנטים. תעשיות הנפט : הפקת הנפט, זיקוקו והפיכתו לאנרגיה בתחנות כוח. התעשייה משחררת שיירי נפט, הפוגעים בעיקר בים, ובנוסף גורמת לזיהום תרמי ע"י שימוש במי ים לקירור. חקלאות: דשנים העשירים בחנקות ובפוספאטים וחומרי הדברה. החומרים מגיעים למקורות מים ע"י חילחול של מומסים עם מי ההשקיה למי תהום, וכן, עם זרימת מי גשמים. פסולת מוצקה: תשטיפים של פסולת, המחלחלים למי התהום ומזהמים אותם, כמו מתכות כבדות המופרשות מסוללות ישנות שהתפרקו, תרופות, מלחים וכו'.

9. עם השנים, מתחזק הפיקוח על שחרור מזהמים לסביבה. מפעלי תעשייה מחוייבים לטפל בשפכים הנוזליים שלהם בשטח המפעל ואת הקולחים המטופלים הם מזרימים לרשת הביוב הכללית. פסולת רעילה מפונה לרוב, במיכלים מיוחדים לאתר ב'רמת חובב' שבנגב, פתרון שמעורר בעיות רבות.

10. מדדים לקביעת איכות מים

11. פיסיקליים: טעם, ריח, טמפרטורה, עכירות. מדדים אלו הם בעיקר בעלי חשיבות אסתטית, וחשובים במיוחד כשמדובר במי שתיה. הפרמטרים של הריח והטעם אינם מדידים במכשירים מדעיים, אך תלונות המתקבלות מהציבור מעידות לרוב על הופעת גורמים זרים במים. עכירות המים היא מדד חשוב לאיכות המים. מים עכורים מונעים חדירת אור, ולכן לא מאפשרים לאצות להתפתח בהם, מורידים את קצב הפוטוסינתזה, ובעקיפין את ריכוז החמצן במים. בנוסף, מים עכורים בולעים יותר אור ולכן מתחממים יותר. כפי שתקראו בהמשך, התחממות מים גורמת לירידה בריכוז החמצן המומס, ושני גורמים אלו הם בעלי השפעה מכרעת על ריכוז החמצן הכללי במים ועל מארג המזון כולו. את עכירות המים מודדים בעזרת מד העכירות שהוא מכשיר מדוייק הנותן את תוצאותיו ביחידות של NTU או FTU (turbidity units). ניתן לקבל מושג על עכירות המים גם מהשימוש בדיסקית סקי, שאופן השימוש בה מפורט בהמשך. טמפרטורת המים כאשר מדובר במי שתיה, טמפרטורה היא מדד שחשיבותו היא בעיקר עניין של טעם, אך לטמפרטורה השפעה גדולה על החיים במים. לכל יצור טווח טמפרטורות שבו הוא מסוגל לחיות, סטייה מטווח זה יכולה לגרום למוות. תופעה של תמותת יצורים המונית ניתן לראות באיזורים בהם קיים זיהום תרמי. לטמפרטורה השפעה גם על ריכוז החמצן במים (ראו בסעיף הבא), ובהתאם, גם על החיים בהם.

12. כימיים: חמצן, דו תחמוצת הפחמן, חנקות, זרחות, כלורידים, מתכות, וכו'.  ריכוז החמצן במים הוא מדד חשוב לאיכות מים. מקורו של החמצן הוא בתהליך הפוטוסינתזה ובהתמוססות חמצן מהאוויר. רוב היצורים החיים זקוקים לחמצן לשם נשימה, וירידה בריכוז החמצן עלולה לגרום לתמותה. ריכוז חמצן נמוך מעיד על פירוק מסיבי של חומר אורגני במים, כלומר: זיהום. במצב בו קיים עושר בחומר אורגני עולה צפיפות החיידקים, המורידה את ריכוז החמצן במים, עד לתנאים אנאירוביים. במצב כזה פעילות חיידקים מלווה בפליטת גזים בעלי ריח אופייני. ריכוז החמצן במים מושפע משני גורמים פיסיקליים: טמפרטורת המים (מכשיר המדידה שלנו מבצע תיקון אוטומטי של הרוויה בחמצן בהתאם לטמפרטורה). עלייה בטמפרטורת המים גורמת לירידה במסיסות החמצן. לחץ ברומטרי הוא הגורם הפיסיקלי השני: ככל שהלחץ יורד, כך יורד ריכוז החמצן באוויר, ופחות חמצן מתמוסס במים (את התיקון לגובה יש לחשב כפי שמפורט בדפי ההוראות לשימוש במד החמצן). יחידות המדידה של ריכוז החמצן הן ב- % מרוויה, או מ"ג/ליטר. בירושלים (גובה של 700 מ' מעל פני הים) בטמפרטורה שלC 200 ריכוז החמצן ברוויה- 8.4 מ"ג/ליטר. pH - ריכוז הפחמן הדו - חמצני משפיע על ה- pH של המים. ירידה בריכוז החמצן מלווה לרוב בעלייה בריכוז הפחמן הדו - חמצני ובירידה ב- pH. ל- pH יש משמעות פסיולוגית, ולרוב בעלי החיים יש טווח מצומצם בו הם מסוגלים לחיות (לרוב בין 6.5 ל- 8.5). ככל שה- pH קרוב יותר לניטרלי, מגוון המינים שנמצא במים יהיה גדול יותר.  הופעת אמוניה, ניטראטים וניטריטים (=חנקות) מצביעה על זיהום שמקורו בחומר אורגני. החנקן מצוי בעיקר בחומצות אמיניות המרכיבות את החלבונים. פירוק החומר האורגני, ע"י יצורים שונים וביניהם חיידקים ניטריפיקנטים ודניטריפיקנטים (ראו מחזורי חומרים), גורם לשינויים בריכוזי חומרים אלו. חנקות גם יופיעו בדשנים חקלאיים, ויגיעו למים עם הגשמים, או דרך חילחול בקרקע עד למי התהום. ריכוז גבוה של ניטריט רעיל ליצורים חיים. גם אמוניה בריכוזים גבוהים רעילה. בריכוזים נמוכים מהווה המחסור בחנקות גורם מגביל להתרבות יצורים. תקנות מי השתיה מתייחסות לריכוזים המירביים המותרים לחומרים אלו.  ריכוז הזרחן או הפוספאט : הזרחן מופיע בתרכובות רבות בגופם של יצורים חיים, ובעיקר כמרכיב ב- DNA. כמו החנקן, גם הזרחן מהווה פעמים רבות גורם מגביל להתרבות יצורים במים, כשהוא נמצא בחוסר. ריכוזים גבוהים של זרחן מעידים על זיהום אורגני, על סחף מאדמות חקלאיות הנושא עמו דשנים, וכן על נוכחות של דטרגנטים במים (שזרחן הוא אחד ממרכיביהם), האופיינית לשפכים ביתיים ולתעשיות מסויימות.

13. מליחות המים: ריכוז המלח במים מושפע מחדירת מי ים, משפכים ביתיים ומשפכי תעשייה, בעיקר מתעשיית המזון. היון העיקרי הקובע את מליחות המים הוא יון הכלור ( Cl-) ומקורו העיקרי במלח הבישול - NaCl. אין זה אותו כלור המשמש לחיטוי מים, במקרה האחרון מדובר בכלורין (chlorine ). תהליכי הטיפול המקובלים אינם פותרים את בעיית המליחות, ולכן מים מטוהרים הם לרוב מים 'מליחים' שאינם מתאימים לשתיה, ואינם יכולים לשמש להשקיית כל סוגי הגידולים. למליחות השפעה גדולה על החיים במים משום שהיא משפיעה על הריכוז האוסמוטי שלהם. לכל יצור טווח הריכוזים האוסמוטיים שהוא יכול לחיות בו - זוהי הסביבה האיזוטונית. כשהסביבה הופכת להיות היפרטונית או היפוטונית - בעלת ריכוז אוסמוטי גבוה/נמוך ביחס לגוף, היצורים החיים מוציאים יותר אנרגיה בכדי לשרוד, ובריכוזים קיצוניים המליחות גורמת למוות. מליחות המים נמדדת במ"ג לליטר. מליחות מי השתיה בארץ גבוהה למדי, כ- 200 מ"ג לליטר. מליחות מי הים להשוואה היא 30,000 מ"ג לליטר. כלור כללי: זהו כינויו של החומר הנפוץ ביותר בארץ המשמש לחיטוי מים, למעשה לא מדובר ביון ה- Cl- אלא בחומרים כלור דיאוקסיד או כלוראמין (מהם נוצר יון הכלורין). החומר יעיל מאוד כקוטל פתוגנים, הוא זול, נוח לשימוש, ונותרת ממנו שארית במים, המונעת התפתחות פתוגנים מחודשת בדרך לבית הצרכן. חסרונו של החומר הוא בתוצרי הלוואי הרעילים הנוצרים במהלך פעולתו, וקיימת היום נטייה לחפש חומרי חיטוי חלופיים. הריכוז המינימלי הדרוש ככלור שאריתי (המגיע לבית הצרכן) הוא 0.2 מ"ג לליטר. הכלור מתנדף מן המים תוך 24 שעות באוויר הפתוח. מתכות: ישנן מתכות שונות שניתן למצוא במים. כל גוף חי זקוק לריכוזים מזעריים של מתכות המשתתפות בתהליכים אנזימטיים, אך ריכוזים גבוהים של מתכות מסויימות מהווים סכנה לבריאות. מתכות כבדות, כמעט שלא ניתן למצוא בטבע, ומציאותן במים מעידה על זיהום שמקורו בשפכי תעשייה. לדוגמא: כספית, כרום, ארסן, עופרת ציאניד וכו', כולן רעילות מאוד (ראו ערכים בתקנות המים). ברזל הוא מתכת נפוצה מאוד במים, וזאת בשל נוכחותו בסלעים מסויימים בעלי גוון אדום. בנוסף, ניתן למצוא ברזל גם בשפכי תעשייה. הברזל נחוץ לנו בכמויות גדולות יחסית, מכיוון שהוא מרכיב חשוב בדם, אך ריכוזים גבוהים שלו רעילים (מעל מיליגרם אחד לליטר).

14. מדדים לאיכות מים - סיכום