מים נט פורטל מקצועי למים.
דר' דלית ויזל אוחיון, בקטריולוגית ארצית, המעבדה המרכזית, מקורות
שותפים:
ד"ר עודד סוואד, ד"ר דנה עטיה גליקין, רם כהן, צחי צבי, מקורות
פרופ' אריאל קושמרו, פרופ' איתן בן דב, שימרית לאור ולירן בוגוסלבסקי, אוניברסיטת בן גוריון
ד"ר יקיר אופיר, ד"ר רפי פס, רמי נחושתן, וד"ר יוסי גבע, מכון ביולוגי
13.2.2016
היאטמות קידוחי מים בכלל, ובפרט קידוחי מים העשירים בגופרית ובברזל, מהווה בעיה נפוצה בבארות פעילות בארץ ובעולם. בקידוחי מים הסובלים מהיאטמות, יכולים להתרחש מספר תהליכים של היאטמות אירובית או קורוזיביות אנארובית (תמונה מס' 1). בבדיקה של החומר האוטם, נמצאו אוכלוסיות מיקרוביאליות מגוונות המשולבות במרקם משקעים, הכולל ברזל, קלציום, סולפאט, קרבונט וחרסית. ההיאטמות גורמת לירידה בספיקת המים ועלולה לגרום להשבתת הקידוח וכן לעלויות נלוות כבדות. ניקוי הקידוחים נעשה באופן תקופתי, או לאחר ירידה בספיקה היחסית. ביצוע הניקוי דורש את השבתת הקידוח ופירוק ציוד השאיבה. לעיתים, הניקוי מתבצע בשיטות הגורמות בעקיפין לעליה במספר החיידקים ובהיווצרות ביופילם חדש לאחר זמן קצר יחסית.
פרסום
תמונה מס' 1: א. ציור סכמתי של מבנה קידוח לשאיבת מי תהום, ב. צילום של מסנן (screen) שנאטם ונהרס מתהליכים של היאטמות (clogging) וקורוזיה (corrosion).
בעבר, לא הייתה קיימת בדיקה יעילה לזיהוי ולכימות אוכלוסיות החיידקים המעורבות בהיווצרות הביופילם. כמו כן, לא נמצאו שיטות יעילות למניעה וטיפול בבעיית האילוח הביולוגי על ידי חיידקים. כיום, עלתה המודעות לצורך באפיון הגורמים, המקור והתהליכים המעורבים בהיאטמות הקידוחים ובמציאת אמצעי מניעה וטיפול יעילים ובטיחותיים. בארץ, בעיית האיטום נפוצה בעיקר בקידוחים באזור הערבה, אשר ממילא סובל ממחסור באספקת המים. לכן, קיים צורך במחקר מעמיק, אשר יאפשר לפתור את בעיית היאטמות הקידוחים, וכפועל יוצא את הגדלת מלאי המים באזור שחון זה. במחקר זה, אופיינו אוכלוסיות החיידקים המעורבות בהיאטמות הקידוחים בערבה ונחקרו מנגנוני היווצרות הביופילם והיאטמות הקידוחים.
מטרת המחקר היא להגיע להבנה מעמיקה של היווצרות הביופאולינג בקידוחים. ידע זה יוכל לתרום לפיתוח אמצעי מניעה ושיטות לטיפול בביופילם. פיתוח שיטות הטיפול יאפשרו מניעת נטישה של קידוחים כתוצאה מסתימת המסננים, שיפור התפוקה ההידראולית של הקידוחים, יישום תוכניות לאחזקה מונעת בקידוחים, לצמצום עלויות לשיקום הקידוחים, אפיון חלופות לפיתרון בעיית היאטמות הקידוחים ומניעת חריגות בקטריאליות הנגרמות בעקיפין עקב פעולות ניקיון הקידוחים (חריגות אלו גורמות לעיתים להשבתת הקידוח).
לצורך ביצוע המחקר, מקורות משתפת פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון ומהמכון הביולוגי. במחקר בוצע אפיון של אוכלוסיות החיידקים בשיטות מולקולאריות על ידי הפקת חומצת גרעין מהדגימות והגברה על ידי טכנולוגיית PCR של הגן המקודד ל- 16S rRNA וריצוף הד.נ.א בשיטות מתקדמות (NGS – New Generation Sequencing). אוכלוסיות החיידקים אופיינו בעת ביצוע שיקום בשישה קידוחים, חצבה 7, חצבה 15, עידן 2א, עידן 5, עידן 11 גרופית 4 (טבלה מס' 1). במערכות מודל מעבדתיות בוצעו ניסויים מבוקרים ללימוד מנגנוני היווצרות הביופילם באמצעות חיידקים שבודדו מהקידוחים. במקביל, נבנה מודל מעבדתי, המורכב ממסנן הדומה לקידוח והמוקף באדמה שמקורה מליבת קידוח. בנוסף, הוכנסו קופונים העשויים זכוכית, נירוסטה וברזל לקידוחים, על מנת לבדוק את קצב היווצרות והרכב הביופילם הראשוני. באמצעות שימוש במערכות המודל נבחנות כעת דרכים למניעת היווצרות הביופילם על ידי שינויים בהרכב המינראלים, שינוי תנאי האוורור והוספת חומרים מעכבי התפתחות ביופילם.
היאטמות קידוחים הינה תופעה ידועה בכל העולם אך בישראל, בגלל איכות המים הנשאבים, קצב ההיאטמות מהיר. מסיבה זו, מחקר התופעה בארץ יכול לשמש חוקרים אחרים בעולם כמודל מואץ למעקב אחר כל שלבי ההיאטמות. במחקר, נצבר עד כה ידע לגבי החיידקים המעורבים בתופעת היווצרות הביופילם המוביל להיאטמות הקידוחים. אפשרויות הנבחנות למניעת היווצרות ביופילם הינן ציפוי המסננים או מינון חומרים המתאימים לעיכוב התרבות מיני החיידקים ההגורמים לתהליך ההיאטמות.
פרסום
טבלה מס' 1: החיידקים הנפוצים ביותר שנמצאו בקידוחים חצבה 7 (H7 ו-H7S), חצבה 15 (H15), עידן 2א (I2), עידן 5 (I5), עידן 11 (I11) וגרופית 4 (G4), בטבלה מוצגים אחוז תפוצתם בכל בקידוח.
