עופרת במי הברז

מאת אינג' נחום נוה*

יוני עופרת המומסים במים הם בבחינת רעל. בדיקת עופרת של מי השתייה נדרשת כיום (כמו מגוון גדול נוסף של מומסים אחרים) רק במקורות המים. מפליא מאוד לדעת, שבתקנות הישראליות לאיכות מים לא נדרשת בדיקה של איכות המים במי הברז. אומנם נכון כי כל מקורות המים נבדקים ועומדים בדרישות לתכולת העופרת המוגדרת בתקנות, אך השאלה הפשוטה הנשאלת היא: מדוע יש בכלל צורך לבדוק את תכולת העופרת בברזי השתייה?

כותב כתבה זו עוסק בחקירת מקרי כשל של צנרת וחלקי צנרת במבנים, ברשתות מים ובקווי צינורות מים, ובמסגרת זו הוא מבצע במקרים רבים אנליזה של מתכות במי הברז. מתברר כי במקרים רבים נמצאו במי הברז ריכוזים גבוהים מאוד של מתכות רעילות – ריכוזים שעל פי התקנים האמריקאיים דורשים נקיטת אמצעים מידיים לביטול התופעה. ריכוזים אלה עלו לעתים עד כדי פי 50 מהמקסימום המותר בתקנות.

על מנת להמחיש את החשיבות שמייחסים האמריקאים לתופעה נביא דוגמה: בעקבות הרעלת עופרת של ילד בעיר South Durham בארצות הברית, שנגרמה אחרי שתייה מברז במתקן שתייה שבבית ספר, החליטו בצפון קרולינה לבדוק את מי מתקני השתייה בכל בתי הספר הציבוריים בעיר. הממצאים החמורים הביאו לנקיטת פעולות דרסטיות מידיות: כל המתקנים שבהם עלתה תכולת העופרת על הרמה המחייבת פעולה – סולקו.

למיטב ידיעתי, משרד הבריאות בישראל אינו מבצע בדיקות לתכולת הנחושת במי הברז של בתי ספר בישראל, וגם אינו בודק את תכולת העופרת בברזי דירות (בארצות הברית נדרשות בדיקות מי ברז בדירות במקומות רגישים על פי חוק העופרת והנחושת).

האם יש צורך לבדוק את תכולת העופרת במי ברז בבתים בכלל? התשובה היא בהחלט כן. במספר לא קטן של מקרים מצאתי במי ברז תכולת עופרת העולה עשרות פעמים על המותר בתקן.

לעניין התקנות ראוי לומר, שתכולת העופרת המרבית במי השתייה על פי התקן הישראלי והתקן האמריקאי היא זהה: 1/100 של מ"ג לליטר = 10 מיקרו-גרם לליטר.

מקורות העופרת במי ברז בישראל

המים ברשת אספקת המים אינם מכילים עופרת. עם זאת, כפי שכבר נאמר לעיל, אנו מוצאים לעתים רמות גבוהות מאוד של עופרת במי הברז. משמעות הדבר היא שמקור העופרת במי השתייה היא מערכת הצנרת עצמה. היא עוברת תהליך הגורם לכך שרכיבים שונים הנמצאים בצנרת המים יומסו על ידי המים וכך ינועו בהם.

במערכות מים במבנים (בתי מגורים, בתי מלון, בתי חולים, מוסדות וכד') משתמשים בחומרי צנרת ואביזרי צנרת מסוגים שונים. אלה הם חומרים השונים במידה ניכרת מחומרי הצנרת של רשת אספקת המים. מדובר בצינורות מגולוונים, צינורות נחושת, צינורות פלסטיים ובאבזרים ושסתומים מפליז, מיציקה, מברונזה, מפלדה חשילה, מפלב"מ וכד'. כל החומרים הנזכרים מסוגלים לשחרר יוני עופרת ויוני מתכת אחרים למים. התהליך הגורם למולקולות המתכת להתמוסס ולעבור למים בצורת יונים הוא תהליך אלקטרו-כימי, הקורוזיה (שיתוך בעברית).

כל חומרי הצנרת עוברים קורוזיה (גם החומרים הפלסטיים). צינורות נחושת עוברים קורוזיה ומשחררים למים יוני נחושת ויוני עופרת. גם צינורות מגולוונים משחררים עופרת למים. המתכת העיקרית שממנה מיוצרים כיום רכיבים רבים של כל צנרת היא הפליז. הפליז הוא סגסוגת מתכת, שרכיביה העיקריים הם נחושת, אבץ ועופרת.

בטבלה 1 ניתן לראות כיצד ת"י 137 מגדיר את הרכבן של מספר סגסוגות נחושת–אבץ-עופרת. (לכאן טבלה 1)

הסגסוגת הנפוצה ביותר לשימוש היא הפליז, שהוא הנוח ביותר ליציקה ולחריטה, וזו מכילה את תכולת העופרת הגבוהה ביותר. העובדה שפליז משחרר למים יוני עופרת, נחושת ואבץ בתהליך קורוזיה המכונה דה-צינקיפיקציה ידועה לחוקרים בעולם המפותח זה עשרות שנים. כן ידוע לחוקרים, כי תכולות העופרת שאותן ניתן למצוא במי הברז נמצאות לעתים מעל לרמות המותרות בתקנים (דיאגרמה 1).

כיום תכולת העופרת המרבית היא רק 0.01 מ"ג לליטר, ולכן המצב שמראה דיאגרמה 1 הוא חמור בהרבה. בנוסף, במים עומדים המצב תמיד יותר גרוע, משום שבמהלך הפסקת הזרימה מצטברות כמויות הולכות וגדלות של עופרת.

יש לזכור, שבארצות אירופה רבות מי השתייה הם מים רכים, והתופעה התגלתה בהן שנים רבות לפני שהתגלתה בארצות שבהן המים קשים (כמו ישראל).

דיאגרמה 2 מציגה תוצאות של סקר שנעשה לגבי תופעת הקורוזיה של הפליז ביישובים רבים בבריטניה -  כשהפרמטרים של הדיאגרמה הם קשיות חולפת מחד גיסא וכלורידים מאידך גיסא. בקטע המקווקו מצויים כל היישובים שבהם ידוע כי מתגלית תופעת הדה-צינקיפיקציה, וכאלה שבבדיקות מעבדה של המים התברר כי הם עברו תופעות של דה-צינקיפיקציה.

בישראל, בעבר, היו שכיחות קשיות מים גבוהה ותכולת כלורידים נמוכה ולכן לא הכירו בתופעת הדה-צינקיפיקציה. כיום, קשיות המים שהייתה בעבר כמעט ולא השתנתה, אולם  תכולות הכלורידים הולכות וגדלות בהתמדה ובקצב מהיר מאוד, ולכן אין כמעט יישוב בישראל שהתופעה הזו אינה פוגעת בו.

בארצות אירופה פותחו סגסוגות מיוחדות, שמטרתן למנוע את תהליך הקורוזיה של הפליז, הגורם לשחרור העופרת למים. סגסוגות אלה מכונות סגסוגות עמידות דה-צינקיפקציה. הן נבחנו במשך שנים והוכיחו את עמידותן בקורוזיה. על כן התקנים האירופיים דורשים שימוש בסגסוגות עמידות דה-צינקיפיקציה  לייצור אבזרים, ברזים, מודדי מים, שסתומים אל חוזרים  במערכות מי שתייה.

בישראל התגלו תופעות דה-צינקיפיקציה בולטות רק ב-20 השנים האחרונות. מספר גורמים החמירו את המצב:

א.      עלייה בתכולת הכלורידים. עלייה זו הביאה להתגברות חריפה ולהתפשטות של תופעת הדה-צינקיפיקציה של הפליז לאזורים רבים נוספים.

ב.      החלפת הכלורינציה הישנה בכלראמינים מאיצה את קצב ההמסה של עופרת במים.

ג.       ברזי פליז שבצידם האחד קוטר "1/2 ובצידם השני קוטר "3/4 – מותקנים לפני מודדי המים הדירתיים העשויים אף הם פליז ואחריהם, והדבר גורם להחמרה רצינית בהתקפה על הפליז. מודד מים דירתי הוא בקוטר "1/2, ואילו הצנרת הדירתית הראשית היא בקוטר "3/4. פיתוח זה נועד לחסוך הן את הבושינגים המעבירים מ-"1/2 ל-"3/4 (העשויים מפלדה גמישה מגולוונת) והן את עבודת הרכבת הבושינגים  במערכות המודדים. לכן בהפעלת הפיתוח הזה, שחדר במהירות עצומה לענף הצנרת, נחשף הפליז של המודד ושל שני הברזים שמשני צדדיו להתקפה קורוזיבית של המים, והם נותרים ללא כל עזרה וללא כל הגנה קתודית, שהיו מקבלים מהבושינגים המגולוונים שבשני צדדיו.

ד.      לשימוש בצנרת פלסטית במקום בצנרת מגולוונת יש אפקט דומה – הצנרת הפלסטית אינה נותנת הגנה קתודית לאבזרי הפליז, בעוד שהצנרת המגולוונת נתנה זאת.

הסבר התופעה

במגע בין אבזר מגולוון או צינור מגולוון לבין אבזר פליז – נוצר תא גלווני שבו האבזר המגולוון הופך לאנודה ונותן הגנה קתודית לאבזר הפליז (הקתודה). לכן הוא נתקף בקורוזיה, ובכך הוא מגן על הפליז מפני קורוזיה.

סילוק האבזרים המגולוונים והצנרת המגולוונת מקִרבת אבזרי הפליז, על ידי הכנסת ברזים בעלי קוטרים שונים בכניסה וביציאה וצנרת פלסטית – ביטלה את אפקט ההגנה הקתודית שקיבלו אבזרי הפליז, והם נתקפים בקלות כיום במים של ישראל.

החלפת הצנרת המגולוונת בצנרת נחושת יוצרת תנאים דומים, כלומר, מונעת מאבזרי הפליז את ההגנה הקתודית שהם קיבלו מהצנרת המגולוונת, ולכן הם נתקפים. שהרי צנרת הנחושת היא מתכת אצילה יותר מהפליז ובחיבור בין אבזרי פליז לצנרת נחושת – נוצר תא גלווני שבו הפליז הוא האנודה והוא זה הנותן הגנה קתודית לצנרת הנחושת וקצב ההתקפה עליו מתגבר.

האמצעי הטוב ביותר למניעת המסת העופרת מאבזרי פליז היא השימוש בפליז עמיד דה-צינקיפיקציה. סגסוגת זו פותחה בשבדיה ואומצה על ידי התקינה האירופית כולה.

לצערנו עד היום ממשיך הנוהג הפסול של יצור אבזרים בפליז הרגיל – זה הגורם לאספקת יוני עופרת רעילים למי השתייה. אמנם בינתיים אומץ על ידי מכון התקנים הישראלי ת"י 5452, המכונה "בדיקת מוצרים הבאים במגע עם מי שתייה". אילו תקן זה היה אכן מופעל כהלכה וכל האבזרים המיועדים למערכות מים היו נבדקים ועוברים את הבדיקה בהצלחה - היה נמנע השימוש בפליז הרגיל. הצרה היא שמרבית אבזרי הפליז המשמשים למערכות צנרת למי שתייה לא נבדקו ולא קיבלו אישור על התאמתם למי שתייה על פי תקן זה.

המקומות המסוכנים ביותר להרעלת נחושת

המקומות הרגישים ביותר לתופעות הרעלת העופרת הם כלהלן.

א. צנרת מים העשויה מנחושת – עם אבזרי פליז.

ב. צנרת פלסטית שבה החיבורים והאבזרים עשויים מפליז.

ג. צנרת מגולוונת בשכונות חדשות שבהן צנרת המים הראשית עשויה מצינורות פלדה עם ציפוי מלט.

ד. מתקנים למי שתייה מקוררים.

בדיקות כימיות לאיתור מוקדי הרעלה

* יש לערוך בדיקות נוכחות לעופרת בכל מתקן קירור מי שתייה ולסלק את המתקן אם מתברר כי תכולת העופרת עלתה על המותר ב-50% (כלומר 0.015 מ"ג לליטר).

* מומלץ לכל דייר בדירה שבה מותקנת צנרת נחושת או צנרת פלסטית בעלת חיבורי ואבזרי פליז לבצע פעם אחת בדיקה כימית לנוכחות מתכות כדלקמן: עופרת, אבץ, נחושת, ברזל, סידן ומגנזיום.

* יש להוציא את מדגם המים לבדיקה בפתיחה הראשונה של הברז –אחרי שעות הלילה שבהן המים לא נצרכו ולא זרמו בצנרת.

*מומחה לקורוזיה לצינורות ולמים