טיפול בזיהום מי תהום של חומרים אורגנים מוכלרים
מאמר: זיהום מי תהום בחומרים אורגנים מוכלרים הוא נפוץ בישראל ובעולם. מה מקור הזיהום? מה המאפיינים שלו? כיצד מטפלים בו? ודוגמאות
  • מאת: ד"ר רפי מנדלבאום, נמרוד גפני ואילן בן נח
  • פורסם בתאריך: 28/5/2015

החל מסוף שנות ה- 70 של המאה הקודמת החלו בעולם המערבי להבין שבמשך מאות שנים של פעילות תעשייתית וצבאית במדינות המפותחות שוחררו לסביבה כמויות גדולות של חומרים מסוכנים, שבין המובילים שבהם חומרים אורגנים מוכלרים דוגמת הממיסים פרכלוראתילן (PCE) ו- טריכלורואתילן (TCE). חומרים אלו שימשו בתעשיית הניקוי היבש והסרת השומנים (בעיקר שמני חיתוך ושמני מנוע), בתעשיית המתכת והמכונאות בהתאמה. אופיים ההידרופובי (דוחי מים) של הממסים הללו, וכן המשקל הסגולי הגבוה (בגלל נוכחות אטומי הכלור) גרם לכך שבעת הגעתם למי התהום, צללו חומרים אלו במים תוך שהם יוצרים שכבה נפרדת ששוקעת במים ויכולה להגיע לעומקים של מאות מטרים בתוך מי התהום. באנגלית משפחה זו של חומרים נקראת Dense Non Aqueous Phase Liquid או בקיצור: DNAPL, בניגוד לזיהום מדלקים שגם הוא זיהום הידרופובי נפוץ (חומרים דוחי מים), אך קל מהמים ונקרא באנגלית Light Non Aqueous Phase Liquid LNAPL

ישראל פוגשת זיהום מי תהום של חומרים אורגנים מוכלרים

בישראל הפגישה הכואבת הראשונה בבעיית הזיהום בחומרים אורגנים מוכלרים הייתה בתחילת שנות ה- 2000 כאשר התגלו זיהומים בחומרים אלו באתרי תע"ש השונים (מגן ורביבים בתל אביב ומתחם חץ בירושלים, ואחרים). לימים התברר כי השימוש הנפוץ בחומרים אלו ושיחוררם לסביבה כשפכים תעשייתיים דרך בורות סופגים (לפני תקופת הטיפול המרכזי בביוב) או הזרמה לקרקע ולתעלות ניקוז שהובילו לנחלים כמו למשל נחל איילון, גרמו לזיהום חמור ונרחב של הקרקע ומי התהום. מאחר ולחומרים אלו לחץ אדים גבוה מחד, ורעילות גבוהה מאידך, נוצרה גם בעיה של זיהום בגזי קרקע שחדרו למרתפים ולחלקים סמוכים לקרקע במבני מגורים וגרמו לחריגה מערכים מותרים. פינוי ושיקום אתר תע"ש מגן לבדו יגרום למשק לתועלת של למעלה ממיליארד ₪[1]  וכיום זו אחת הבעיות המרכזיות שעמן מתמודדים המשרד להגנת הסביבה, רשות המים ועיריית תל אביב.

בגלל משך וכמות הזיהום התעשייתי, הגיעו באתרים רבים הריכוזים במרכז עדשות הזיהום לערכים הגבוהים בשלושה, ארבעה ואף חמישה סדרי גודל מעל לערכים המקסימליים המותרים במי שתייה או בגזי הקרקע. יחד עם הגילוי של הזיהומים התברר באופן כואב כי הטכנולוגיה לשיקום הזיהומים הללו אינה קיימת על המדף וכי יש לפתחה במהירות. כל מי שהתנסה בהורדת כתם שמן הידרופובי מבגד מלוכלך בכביסה, יודע עד כמה קשה הדבר. על אחת כמה וכמה כשמדובר בצורך להפחית את הזיהום במספר סדרי גודל כאשר הטכנולוגיה אינה בשלה (למשל הפחתה של ארבעה סדרי גודל של הזיהום מצריכה להפחית 99.99 אחוזים מכמות הזיהום המקורית).

כיצד מטפלים בבעיה של זיהום חומרים אורגנים מוכלרים

הטכנולוגיה המרכזית ששימשה בסוף המאה הקודמת לשיקום מי תהום מזוהמים בחומרים אורגנים מוכרלים הייתהPump and Treat , כלומר שאיבה של המים וטיפול בהם מחוץ לאקוויפר באמצעות פחם פעיל, או כיחוש של המזהמים מתוך המים השאובים וטיפול באוויר המזוהם שנפלט. אולם באופן עגום התברר בדיעבד כי בוזבזו משאבים וזמן רב, וכי הטכנולוגיה הזו אינה מסוגלת להפחית את הריכוזים בצורה משמעותית בגלל המעבר המועדף של המים הנשאבים בשכבות מי התהום שבהם המוליכות ההידראולית גבוהה. לעומת זאת הזיהום העקשני נספח דווקא לשכבות החרסית דקות הגרגר והעשירות בחומרים אורגניים, שהן בעלות מוליכות הידראולית נמוכה, ולכן מושפעות פחות משאיבת המים.

בשנים האחרונות נעשתה התקדמות רבה בתחום שיקום מי התהום באתר עצמו, IN-SITU, כלומר "במקום המצאם" ללא שאיבתם, תוך הסתמכות בעיקר על טכנולוגיות של חמצון המזהמים באמצעות מחמצנים חזקים כגון החומר פרמנגנט או באמצעות שימוש בחיידקים בתנאים של חוסר חמצן. בתנאים אלו החיידקים שנפוצים מאד במי התהום משתמשים בקשר פחמן כלור כאקספטור (קבל) סופי לאלקטרונים (במקום החמצן) ובכך מפרקים את הקשר הזה ואת החומרים המזהמים המוכלרים. 

איור 1: תוצאות שיקום מי תהום באתר תדירגן בחולון (עבור רשות המים)


* ניתן להגדיל בלחיצה. בתרשימים שלפניכם ניתן לראות טיפול מוצלח בזיהום של חומרים אורגניים מוכלרים במי תהום באתר תדירגן חולון שבוצע עבור רשות המים. במהלך 6 חודשים בלבד ריכוז המזהמים של טריכלורואתילן (TCE) ודיכלורואתן (DCE) ירדו בסדר גודל אחד או שניים (עשירית או מאית מהזיהום במקור).

סיכום

בעידן בו התפלה הופכת להיות מקור המים העיקרי שלנו – עדיין צריך לשקם את האקוויפרים שזיהומם גורם לשחרור גזים רעילים לתווך הלא רווי ולמבנים תת-קרקעיים או סמוכים לפני הקרקע.  מעבר לכך אין לנו מנדט להשאיר זיהומים תעשייתיים במי התהום עבור הדורות הבאים. כל זאת בנוסף לעובדה שחייבים להשאיר את מי התהום כמקור אלטרנטיבי למי שתייה בנוסף למים המותפלים שאספקתם תלויה בהפעלתם של מתקני ענק זוללי אנרגיה שממוקמים בסמיכות לחוף הים.  

כשניגשים לטיפול בחומרים אורגנים מוכלרים, חשוב להתאים את השיטה המתאימה ביותר לשיקום האתר המזוהם למיקסום יעילות השיקום, תוך הקטנת עלות השיקום למינימום הנדרש. 

הכותבים הם ד"ר רפי מנדלבאום, מנכ"ל ומדען ראשי של חברת LDD, נמרוד גפני מנהל תחום בחברה, ואילן בן נח הידרולוג מודליסט. LDD היא חברה מנוסה בשיקום IN-SITU של אתרים מזוהמים בחומרים אורגנים מוכלרים, ומיישמת מגוון של שיטות ביולוגיות, פיסקליות וכימיות לטיפול במי תהום מזוהמים בחומרים מוכלרים.

---------------

קישורים רלוונטיים:

  1. מדריך יישום - זיהום קרקע - infospot
  2. עכשיו זה רשמי: לא כל קרקע מזוהמת תחייב טיפול 10.05.15
  3. נכנסו לתוקף הנחיות חדשות לביצוע סקר היסטורי 15.03.15