Page 205 - israel water resources

‫חלק ב‪ :‬מקורות המים הטבעיים‬ ‫‪198‬‬

‫והבלתי נייד‪ .‬משום כך התהליך ההפוך‪ ,‬שבו‬ ‫‪.8‬ט‪ .‬מחזור החנקן‪:‬‬
‫החנקה הופכת לחנקית ואמוניום ורק לבסוף‬
‫החומר הופך להיות חומר אורגני‪ ,‬נקרא‬ ‫(‪ ,)NO3-‬בתהליך הנקרא ניטריפיקציה‪,‬‬ ‫תהליכים רבים מקיימים את מחזור החנקן‬
‫וגם הוא מתרחש בנוכחות חיידקים‪ .‬התהליך‬ ‫בטבע (איור ‪.8‬ט)‪ .‬החנקן שבחומר האורגני‬
‫אימוביליזציה‪.‬‬ ‫כולו‪ ,‬על שלושת שלביו‪ ,‬שבו הופך החנקן‬ ‫מצוי בתוך מולקולות גדולות העשויות בעיקר‬
‫תהליך הניטריפיקציה הוא תהליך‬ ‫האורגני לאמוניום‪ ,‬לחנקית ולחנקה‪ ,‬נקרא‬ ‫מפחמן‪ .‬בתהליך הריקבון‪ ,‬החנקן האורגני‬
‫חמצון המתרחש בנוכחות חמצן‪ .‬בתנאים‬ ‫מינרליזציה‪ ,‬משום שבמהלכו הופך החומר‬ ‫הופך לאמוניום (‪ )NH4+‬בתהליך הנקרא‬
‫חסרי חמצן מתרחש תהליך החיזור שבו‬ ‫האורגני לחומר מינרלי המסיס במים‪.‬‬ ‫אמוניפיקציה‪ ,‬תהליך המתרחש בנוכחות‬
‫הופכת החנקה לחנקן גזי (‪ )N2‬בתהליך‬ ‫היונים המסיסים מסוגלים לנוע עם זרם‬ ‫חיידקים‪ .‬בהמשך התהליך האמוניום‬
‫הנקרא דה־ניטריפיקציה‪ .‬תהליך הריקבון‪,‬‬ ‫המים‪ ,‬בניגוד לחומר האורגני הבלתי מסיס‬ ‫הופך לחנקית (‪ )NO2-‬ולאחר מכן לחנקה‬
‫המתרחש בקרקע שמפורקים בה שאריות‬
‫הצמחים‪ ,‬כולל את שני השלבים העוקבים‪:‬‬ ‫‪ĐĕĢĒĕĘĕčđĚĕČ‬‬
‫ניטריפיקציה‪ ,‬שנוצרת בו החנקה‪ ,‬ולאחר‬
‫מכן הדה־ניטריפיקציה‪ ,‬שבו הופכת החנקה‬ ‫‪ĐĕĢģĕĠĕĤĔĕĜ‬‬ ‫‪ĐĕĢģĕĠĕĜđĚČ‬‬
‫לגז חנקן‪ .‬בקרקע מאווררת מתרחש בעיקר‬
‫השלב הראשון‪ ,‬ואילו בקרקע בלתי מאווררת‪,‬‬ ‫)‪NO3- (ĝĚđĚ‬‬ ‫)‪NO2 - (ĝĚđĚ‬‬ ‫)‪NH4 + (ēđĠĝ‬‬ ‫)‪N (ĕĜĎĤđČ‬‬
‫כשריכוז החמצן יורד במהירות‪ ,‬מתרחש‬
‫בעיקר השלב השני‪ .‬מחזוריות של ייבוש‬ ‫‪ĐĕĢģĕĠĕĤĔĕĜąĐď‬‬ ‫‪ĐĕĢĒĕĘĤĜĕĚ‬‬ ‫‪ĐĕĢĝģĕĠ‬‬
‫והרטבה בקרקע‪ ,‬הגורמים לאוורור ולחוסר‬ ‫)‪N2 (ĒĎ‬‬
‫אוורור בהתאמה‪ ,‬מזרזים אפוא לסירוגין את‬
‫שני השלבים של תהליך הפירוק של החומר‬ ‫איור ‪.8‬ט‪ :‬תרשים סכמתי של מחזור החנקן בקרקע‪.‬‬
‫האורגני‪ .‬תוצר הביניים‪ ,‬חנקה‪ ,‬מעיד על‬

‫התרחשותם של שני התהליכים‪.‬‬
‫להשלמת התמונה‪ ,‬במחזור החנקן יש‬
‫שלב נוסף‪ ,‬הנקרא קיבוע החנקן (פיקסציה)‪,‬‬
‫ובו מקובע החנקן הגזי אל תוך החומר‬
‫האורגני‪ ,‬ואף הוא מתרחש על ידי חיידקים‪.‬‬

‫חצרות משק חי ובריכות דגים (טבלה ‪ .)8.3‬בדיקה מדוקדקת של‬ ‫(רווה ואחרים‪ .)1972 ,‬מאזן מסה על כלל האזור הבלתי רווי‬
‫תפוצת המקורות במישור החוף (בתקופת עריכת הסקר) העלתה‬ ‫מלמד שהוא מכיל ‪ 140,000‬טון חנקן בצורת אמוניום‪160,000 ,‬‬
‫שמקורות אלו מסוגלים לספק מדי שנה כ־‪ 23,650‬טון חנקן אל‬ ‫טון חנקן בצורת חנקה‪ ,‬ו־‪ 7,200,000‬טון חנקן בצורת חומר‬
‫האזור הבלתי רווי (סליטרניק ואחרים‪ .)1972 ,‬בהתחשב ביכולת‬ ‫אורגני (‪ .)Ronen et al., 1984‬במילים אחרות‪ ,‬האזור הבלתי רווי‬
‫ההפחתה של האזור הבלתי רווי‪ ,‬עשויים להגיע אל מי התהום‬ ‫מכיל פי מאה חנקן מהאקווה עצמה‪ ,‬ובכל שנה משתחררים אל‬
‫נטו כמה מאות טונות של חנקות בשנה‪ .‬הערכות אלו מתיישבות‬
‫היטב עם קצב עלייתו של ריכוז החנקות באקווה בשנות השבעים‬ ‫מי התהום רק ‪ 1%-0.1%‬מהחנקן האצור באזור הבלתי רווי‪.‬‬
‫תוצאות מחקרים אלו הוסיפו על אי־הבנתה של תופעת‬
‫והשמונים בלבד (איור ‪.)8.45‬‬ ‫העלייה בריכוז החנקות באקוות החוף‪ .‬שחזור ריכוז החנקות‬
‫אם כן‪ ,‬עדיין נשאלת השאלה‪ :‬מהם מקורות הזיהום שתרמו‬ ‫בעבר הוכיח שבשנות השלושים והארבעים של המאה העשרים‬
‫כמות עצומה של חנקן בראשית המאה העשרים? החוקרים‬ ‫נוספו כ־‪ 3,200‬טונות חנקן לאקווה בכל שנה (איור ‪ ,)8.45‬וערכים‬
‫העלו שלוש היפותזות (‪( :)Ronen et al., 1983‬א) הכשרה‬ ‫אלו הם תשומות נטו לאקווה‪ ,‬היינו לאחר ההפחתה שחלה באזור‬
‫ראשונית של אדמות בור לעיבוד חקלאי; (ב) ייבוש ביצות;‬ ‫הבלתי רווי‪ .‬מכיוון שזמן התנועה דרך האזור הבלתי רווי הוא‬
‫(ג) הורדתו של מפלס מי התהום‪ .‬לפי ההיפותזה הראשונה‪,‬‬ ‫כ־‪ 30-20‬שנה‪ ,‬מתברר שתשומות חנקן עצומות שוחררו מפני‬
‫ה ָחריש העמוק שנעשה בשטחים נרחבים של אדמות בור בזמן‬ ‫השטח בראשית המאה העשרים‪ .‬מתחזקת אפוא השאלה‪ :‬מהם‬
‫הכשרתם לחקלאות בראשית המאה העשרים הביא להורדת‬ ‫מקורות הזיהום שתרמו כמויות כה גדולות של חנקן בראשית‬
‫ריכוז החומר האורגני בקרקע‪ .‬ריכוז החומר האורגני באדמות‬
‫בור בלתי מאווררות הוא כ־‪ 2.5%‬ממשקל הקרקע‪ ,‬ואילו אדמות‬ ‫המאה העשרים?‬
‫מעובדות שעברו תהליך של אוורור וחמצון מכילות כ־‪ 0.6%‬חומר‬
‫אורגני בלבד (‪ .)Reinhorn and Avnimelech, 1974‬החנקן הוא‬ ‫מקורות החנקן‪ :‬המקורות המספקים חנקן אל מי התהום באופן‬
‫בדרך כלל כ־‪ 6%-3%‬ממשקל החומר האורגני‪ ,‬ועל כן מחמצון‬
‫תמידי הם עודפי דשנים חקלאיים‪ ,‬שפכים וקולחים‪ ,‬מזבלות‪,‬‬