הנדסת מים

34 140 | מגזין המים הישראלי הנדסת מים | אתגר נוסף לבריאות הציבור נובע מנוכחות מזהמים מיקרוביאליים שאינם נבדקים בבדיקותשגרתיותשל הקולחים כמו וירוסים וטפילים שונים. יתר על כן עולות לאחרונה חששות מהתפוצה של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה וגנים לעמידות לאנטיביוטיקה, אשר עלולים להמצא בקולחים. תחום הערכת הסי כ ו נים למזהמים בקולחים עדיין אינו נותן מענה לאתגרים החדשים. הערכת סיכונים מיקרוביאלית Quantitative Microbial Risk כמותית ( נסמכה בעבר על מדדים )Assessment פשטניים כמו רמות חיידקים צואתיים מוגדרות בקולחים, אך מדדים מיקרוביאליים אלה אינם אינדיקטיביים לגבי עמידויות לאנטיביוטיקה או מיקרו-מזהמים. לכן נעשים מאמצים כיום להרחבת הכלים להערכת הסיכונים כך שיכללו את הסיכונים לעמידות לאנטיביוטיקה לדוגמא. גורמים המגבילים את ההתפתחויות בתחום זה הם הקושי לגילוי של המרכיבים העמידים לאנטיביוטיקה והמיקרו-מזהמים ויתר על כן הקושי לפתח כלי ניטור רציפים ישימים. בנוסף בשל מורכבות התהליכים הסביבתיים השולטים על גורל המיקרו-מזהמים השונים נדרש עוד מחקר רב על מנת להגיע ליכולת חיזוי טובה של הסיכון להגעת המזהמים לחלקי הצמח האכילים בגידולים שונים ובתנאי קרקע שונים. פער נוסף ומשמעותי נוגע להשפעה המשולבת של מספר מזהמים יחדיו, מה שעדיין דורש עבודה נרחבת גם מצד מומחים לבריאות הציבור. דרכי התמודדות בחלק זה נתייחס לאסטרטגיות בתחום המדיניות, הנדסה ואגרוטכניקה שיכולות להקטין את הסיכון לייצור החקלאי, לסביבה, ולבריאות הציבור בעת השקייה בקולחים. מבחינת מדיניות, אחת המטרות המרכזיות היא צמצום הזיהום במקור. צמצום זה יכול להתבצע על ידי רגולציה על מוצרים שבשימוש הציבור הרחב ועל ידי רגולציה שתגביל את הפליטות מגורמים מזהמים נקודתיים כמו תעשייה קלה. דוגמה לרגולציה על מוצרים ניתן לראות במקרה מישראל: לאחרשנתגלההפוטנציאל לפגיעהבגידולים כתוצאה מריכוזי בורון גבוהים בקולחים (ראה לעיל), בוצעה רגולציהשתגביל את השימוש בדטרגנטים מבוססי בורון, פתרון זה הוכיח עצמו לאורך זמן. יתכן וצעדי רגולציה דומים ינקטו בעתיד להגבלת השימוש בחומרים רפואיים ומוצרי טיפוח המזוהים כמיקרו- מזהמים עמידים בקולחים. הפתרונותההנדסייםהמשמשים להתמודדות עם האתגרים שצוינו לעיל תלויים בצורת הטיפול בשפכים אשר יכולה להיות מבוזרת או מרכזית. לגישתהטיפול המבוזרת יתרונות רבים, אך הקושי בשמירה על איכותהקולחים ובריאות הציבור בגישה זו מונע ממנה להיות נפוצה במרבית המדינות. כיום בישראל מרבית השפכים מטופלים בצורה מרכזית, כאשר מערכת הטיפול במתקן השפד“ן לבדה אחראית על טיפול מהשפכיםהמיוצרים. הטיפול הנפוץ 25%- בכ מהשפכים בישראל) הוא בבוצה 82%- (בכ משופעלת. את איכות הקולחים המיוצרים בתהליכים השניוניים והשלישוניים ניתן לטייב על ידי טיפול נוסף. טיפולים מקובלים בישראל ובעולם כוללים הוספת חומרי חיטוי (כמו היפוכלוריט או חומצה פראצטית) אשר מקטינים את הסכנה מגורמים מיקרוביאליים. אפשרויות נוספות לטיפול מתקדם כוללות , שימוש באוזון, אשר UV - C חיטוי בקרינת מוביל גם לפירוק מיקרו-מזהמים אורגניים, וטיפולבפחמן פעיל להפחתתמיקרו-מזהמים אורגניים. בנוסף נבחנים לאחרונה שילוב פתרונות כמו טיפול בתהליך פוטופנטון לטיפול UV - C המשלב מי חמצן וקרינת במיקרואורגניזמים ובמזהמים אורגניים. פתרונות קצה כמו שימוש באוסמוזה הפוכה, ננו-פילטרציה או מיקרו-פילטרציה יכולים לייצר מים באיכות גבוהה, אך העלות האנרגטיתהגבוההשל אמצעיםאלה והקושי לטפל בתמלחת המיוצרת, מהווים מגבלות להרחבת השימוש בהם. אמצעי נוסף המשפר את איכות הקולחים הוא השהיית הקולחים במאגרים. השהייה במאגר במשך שלושה חודשים ויותר יחד עם מיהול אפשרי במי שטפונות שנאגרים מקטינים את העומס המיקרוביאלי ויכולים להקטין את ריכוז המתכות והמיקרו-מזהמים האורגניים בקולחים. פתרון זה מאפשר גם אספקה סדירה של הקולחים לאורך עונת הגידול ולכן נמצא בשימוש נרחב בישראל. פתרונות אגרוטכניים המאפשרים שימוש יעיל בקולחים כוללים: . השקייה בעודף אשר מדיחה מלחים 1 מאיזור השורשים של העץ וכך מקטינה את הסיכון לפגיעה אוסמוטית בצמח. מערכות תומכות החלטה כמו זו שפותחה https במרכז גילת של מכון וולקני (//: /), יכולות app . agri . gov . il / AnswerApp לסייע להחלטה של מגדלים על כמות המים שנדרשים כדי לבצע את ההדחה בצורה יעילה בהתאם לאיכות המים, תנאי הקרקע והגידול. . ניטור של הרכב יסודות ההזנה בקולחים 2 יכול לסייע באופטימיזציה של כמויות הדשן המיושמות על ידי חקלאים כך שימנע זיהום בזרחן וחנקן בעוד דרישות הגידול לדשן מסופקות. . בשנים האחרונות נעשות ניסיונות לבחינת 3 תיקון והתמודדות עם הנזק למבנה הקרקע כתוצאה מהנתרן והחומר האורגני בקולחים. פתרונות שנבדקו כוללים פיזור גבס (עתיר סידן המתחרה עם הנתרן), השקייה במים שפירים ובתמהיל של מים שפירים עם קולחים. בנוסף בוצעו ניסיונות עם חומרים פעילי שטח לתיקון הפגיעה של החומרים ההידרופוביים בקולחים. ניסיונות כאלה לתיקון מבנה הקרקע הראו תוצאות מבטיחות אך הפתרונות טרם מיושמים בהיקף רחב. הדרך קדימה כפי שההצלחה הישראלית מדגימה, מי קולחים הם משאב יקר שיכול להוריד מנטל המים הכבד הנדרש לחקלאות. צעד מרכזי שעדיין דרוש בעולם הוא מציאת פתרונות לטיפול יעיל וישים בשפכים הגולמיים. אך, כפי שהצגנו כאן גם השימוש בקולחים מביא עמו אתגרים. מעל לכל יש להכיר בכך שהתקשורת בין בעלי העניין השונים (מגדלים, מדענים, מהנדסים, יצרני שפכים, צרכנים וקובעי מדיניות) חיוניתלקידוםשימוש בר-קיימא בקולחים בעתיד. כמדענים אנו מחויבים לספק מידע מדעי מהימן שיקודם על ידי שיתופי פעולה בינלאומיים ורב- תחומיים שידרוש שיפור בסטנדרטיזציה של הממצאים. מסרים מרכזיים למהנדס המים . הקולחים מכילים חומרים אנאורגניים 1 שיכולים לפגוע בייצור החקלאי ובסביבה . הקולחים מכילים חומרי דשן שיכולים 2 לתמוך בייצור החקלאי . הקולחים מכילים מיקרו-מזהמים, וחיידקים 3 עמידים לאנטיביוטיקה שיכולים להגיע לתוצרת החקלאית. כיום אין מידע וודאי לגבי הסיכון לבריאות הציבור. . קיימים אמצעים הנדסיים לטיפול 4 במרכיבים הנ“ל אך לא קיימים פתרונות גורפים ישימים עדיין. . אמצעים לגילוי וניטור של מרכיבי הקולחים 5 יוכלו לתמוך בשימוש יעיל יותר בקולחים בעתיד רשימת ספרות ניתן לקבל במערכת.