מים נט פורטל מקצועי למים.
פיתוח חדש מאפשר את השמדתם של PFAS – חומרים מזיקים שמצויים באינספור מוצרים סביבנו ושכמעט שלא מתפרקים בסביבה. האם בעזרת מימן ואורות אולטרה-סגולים נצליח להיאבק בחומרים שזכו לכינוי "כימיקלי נצח"?
"דבר לא נמשך לנצח, אפילו לא גשם נובמבר קר", שרו גאנז אנד רוזס ב-"November Rain", אחת מבלדות הרוק המפורסמות בכל הזמנים. אך גם אם קשה לדמיין שמשהו יימשך לנצח ממש, לא מעט חומרים מעשה ידי אדם בהחלט מאיימים להישאר כאן לאורך מאות ואלפי שנים לפחות. כאלו הם ה-PFAS – תרכובות כימיות שמזיקות לבריאותנו, שהקושי הגדול מאוד להיפטר מהן העניק להן את הכינוי "כימיקלי נצח" ("forever chemicals").
עם זאת, לאחרונה הכריזו מדענים מקליפורניה על פיתוחה של שיטה חדשה לטיפול ב–PFAS, שמטהרת מי שתייה על ידי סילוק אמיתי של הרוב המוחץ של "כימיקלי הנצח" שנמצאים בהם. אז אולי גאנז אנד רוזס צדקו, למרות הכול?
PFAS, או בשמם המלא והארוך-למדי תרכובות פר-פלואורו-אלקיליות ופולי-פלואורו-אלקיליות (per-and polyfluoroalkyl substances), הם משפחה של אלפי סוגי חומרים סינתטיים שמשמשים מזה עשורים למגוון צרכים. משום שלחומרים שונים ממשפחה יש תכונות של דחיית מים, דחיית שמן ועמידות באש, משתמשים בהם בין היתר במחבתות טפלון, בעטיפות מסוימות של מוצרי מזון, במוצרי קוסמטיקה, בצבעים, בחוטי חשמל, במעכבי בערה ואף בטלפונים ובבגדי טיולים – כלומר, סביר להניח שיש בקרבתכם או אף בידכם מוצר שמכיל PFAS ברגע זה ממש.
"ה-PFAS הם חומרים לא פריקים ביולוגית – כלומר, חיידקים לא יכולים לפרק אותם", אומרת פרופ"ח עדי רדיאן, חברת סגל בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון. "בנוסף, הם מסיסים מאוד במים, והקרקע לא סופחת אותם – לכן, אם הם מוצאים את דרכם אל הקרקע הם לא נשארים בה אלא נודדים עם המים, וכך מגיעים למי התהום ומשם למי השתייה שלנו".
חשוב לציין שמחקרים מראים שה-PFAS כבר נמצאים גם במחזור הדם של רבים מאיתנו, ואף עלולים להזיק לבריאות שלנו בדרכים שונות: זוהה קשר אפשרי בין חשיפה ל-PFAS בריכוזים גבוהים לבין פגיעה בפוריות, הפרעות בבלוטת התריס, אסתמה, סרטן ועוד. כלומר, יש לא מעט סיבות לנסות להרחיק אותם מהמים שאנחנו שותים.
שיתוף פעולה בין אולטרה-סגול למימן
השיטה שפיתחו המדענים מקליפורניה, שהתפרסמה בכתב העת Journal of Hazardous Materials Letters, פועלת באמצעות שבירת הקשרים הכימיים שבין פחמן לפלואור במולקולות ה-PFAS. קשרים אלו הם חזקים מאוד, והם אלו שמקשים כל כך על ההיפטרות מ"כימיקלי הנצח". אז איך אפשר, בכל זאת, לפרק אותם? על ידי שילוב של שתי שיטות: הקרנה באור אולטרה-סגול (UV) ושימוש בגז מימן.
שימוש באור אולטרה-סגול (UV) מפרק את המים למספר מרכיבים. אחד מהם, אלקטרון שמומס במים (e–aq), יודע לפרק את קשרי הפחמן-פלואור החזקים שבמולקולות ה-PFAS. עם זאת, זה לא מספיק – כש-PFAS נמצאים במים, החמצן שבמים מנטרל מיד את רוב האלקטרונים המומסים במים ולא מאפשר להם לבצע את הפירוק.
לכן, לפני ההקרנה באולטרה-סגול, המדענים החדירו אל המים גז מימן, שסילק את החמצן שבמים. לאחר מכן, כשהמים הוקרנו באולטרה-סגול והתפרקו למרכיבים השונים, המימן הפך גם את מרכיבי המים האחרים לאלקטרונים שמומסים במים. כך, הוספת המימן לתהליך הגדילה פי 18 את ריכוז האלקטרונים שמומסים במים – ואת היקף פירוק ה-PFAS מ-10-17 אחוז ל-87-95 אחוז.
השיטה החדשה מאפשרת חיסכון עצום באנרגיה לעומת השיטה הנוכחית, כי היא מקצרת מאוד את משך הזמן שבו צריך לטפל במים באמצעות קרינה אולטרה-סגולה (אם כי היא צורכת כמויות לא-מבוטלות של גז מימן). כעת, המדענים מנסים להתאים את הטכנולוגיה למגוון של מקורות מים שמזוהמים ב-PFAS, ולמצוא דרך לטפל באמצעותה גם בכמויות מים גדולות.
"צעד נוסף בכיוון הנכון"
רדיאן מספרת שקיימות כיום לא מעט טכנולוגיות שמנסות לטפל ב-PFAS שבמים – אך ברובן, מפתחי הטכנולוגיה לא נפטרים מהחומרים המזיקים לחלוטין, אלא מעבירים אותם באמצעות פילטר למוצק כלשהו (בדומה לאופן הפעולה של מסנני מים אחרים – כמו פילטר פחם פעיל, שבו הפחם עצמו סופח אליו את החומרים המזיקים). "במקרים האלה, עולה השאלה מה עושים עם אותו המוצק – וכרגע אין לכך פתרונות טובים במיוחד", היא אומרת. "אחד היתרונות בטכנולוגיה החדשה הוא העובדה שהשבירה של הקשרים בתוך המולקולה ממש מעלימה את החומרים המזיקים".
עם זאת, רדיאן מוסיפה שכמו במחקרים רבים, צפויים קשיים בשלב המעבר מניסוי במעבדה – ליישום הטכנולוגיה בשטח. "בניסוי טוהרו מים בכלי שקוף תחת מנורה אולטרה-סגולה – אבל כדי לטהר באופן דומה מי שתייה שזורמים בצינורות, צריך לפתור בעיות הנדסיות מורכבות מאוד", היא אומרת. "בנוסף, קשה מאוד לבצע במעבדה מדידות עבור ריכוזי PFAS שדומים לאלו שבמי השתייה שלנו, ולכן הניסוי בוצע בריכוזים גבוהים מאוד של פי 100 אלף יותר ממה שסביר למצוא במי שתייה. הטכנולוגיה לא בהכרח תעבוד באותו האופן עבוד ריכוזים נמוכים יותר, ולכן זהו נושא שיש להמשיך ולבדוק אותו". כמו כן, ה-PFAS לא טוהרו לחלוטין בניסוי – עדיין נשארו במים כ-13-5 אחוזים מהחומרים המזיקים. "כך או כך, הכיוון הוא מצוין, וכל טכנולוגיה כזאת היא צעד נוסף בכיוון הנכון", היא אומרת.
ישראל צריכה להיערך לשינוי
הפיתוח החדש מגיע לצד החמרה ברגולציה נגד PFAS במים. כך, בקליפורניה יצאה ב-2022 הנחיה שמחייבת ספקי מי שתייה לבצע בדיקות להימצאות PFAS במים – ואם רמת ה-PFAS עוברת סף מוגדר, עליהם להרחיק את מקור ה-PFAS או לטפל במים (ולהוציא הודעות פומביות על הממצאים).
פרסום
ומה עם מי השתייה שלנו כאן בישראל? על פי דו"ח של המשרד להגנת הסביבה, משרד הבריאות ורשות המים מאפריל 2022, מתוך 100 מתקנים להפקת מי שתייה ברחבי הארץ, שנבדקו ל-9 סוגים של PFAS, הכימיקלים המזיקים אותרו ב-16 מתקנים – ובכולם רמות ה-PFAS עומדות, בשלב זה, בערך הסף הקנדי שאומץ על ידי משרד הבריאות הישראלי. עם זאת, ב-6 מתוך הקידוחים שבהם אותרו PFAS, ריכוזי המזהם לא עומדים בתקן האירופאי המחמיר יותר, שעתיד להיכנס לתוקף ב-2026 ושישראל צפויה לאמץ.
רדיאן מציינת שטכנולוגיות לסילוק PFAS ממים עשויות להיות רלוונטיות מאוד גם בישראל, בעיקר לאור השינוי הצפוי בתקן. "עומדת להיות החמרה משמעותית, ובארות שכיום עומדות בתקן כבר לא יעמדו בו", היא מסבירה. "יש למדינה ולגופים השונים שעוסקים באספקת מים שנים ספורות להיערך בהתאם כדי שיהיו לנו מי שתייה איכותיים". כמו כן, יש לציין שכל עוד לא ייושמו בהצלחה אמצעים לצמצום מסיבי של זליגת PFAS לסביבה, ריכוזם במים צפוי לעלות.
בין שריפות למזהמים
לדברי רדיאן, מקור משמעותי לזיהום המים בישראל הוא קצף לכיבוי שריפות, שמכיל PFAS בריכוזים גבוהים מאוד. "מכיוון שהכיבוי מתבצע בדרך כלל במקומות פתוחים, ה-PFAS מגיעים לסביבה באופן לא-כל-כך מבוקר", היא אומרת. "לכן, נמצאו ריכוזים גבוהים של PFAS במי התהום בעיקר באזורים שמתבצעים בהם תרגילים גדולים לכיבוי שריפות, כמו נתב"ג או אזורים עם מחנות אימונים של הצבא, וכן באזורים שהשתוללו בהם שריפות גדולות".
בדו"ח מאפריל מוזכרים צעדים אפשריים לטובת צמצום הזיהום הנובע מהשימוש בקצף כיבוי, כמו קידום הפסקת שימוש בתרכובות PFAS ארוכות שרשרת (שהן סוגי PFAS מזיקים במיוחד) בקצף כיבוי, אסדרת אימוני הכיבוי בקצף באופן שימנע זיהום סביבתי במהלכם ואף קידום חקיקה לאיסור ולהגבלת הייבוא והייצור של תרכובות PFAS מסוכנות והשימוש בהן.
עד שצעדים מעין אלו יינקטו, יש לא מעט פעולות שנוכל לבצע בחיי היומיום שלנו כדי לצמצם ככל האפשר את חשיפתנו ל-PFAS. כך לדוגמה, נוכל לרכוש מוצרים שונים (כמו מוצרי קוסמטיקה או צעצועים) רק מחברות שיש עליהן פיקוח, להימנע משימוש בבקבוקי פלסטיק שהתחממו בשמש (למשל, שישיות מים בתחנות דלק, שעומדות בשמש במשך שעות ושאף עלולים להכיל אדי דלק), לא לשים מזון חם בכלי פלסטיק ולהשתמש רק בכלי בישול איכותיים – שכן גם אם נשלם מעט יותר, לבריאות שלנו אין מחיר.
