מידע כללי אפיון גיאוכימי

היבטים סביבתיים (שטיפת יסודות)

פחם ממקורות שונים מותיר לאחר שריפתו אפר מרחף (ואפר תחתית) שבבואו במגע עם מים יגרום לשינוי בערך ה- pH שלהם. תחום ה- pH של הפאזה המימית בשיווי משקל עם האפרים השונים רחב מאד. יש אפרים חמוצים הגורמים לירידה משמעותית ב- pH של הקרקע ויש אפרים בסיסיים המעלים את ה- pH. האפרים המיוצרים בתחנות הכח בישראל הם בסיסיים ובתמיסה מימית בשיווי משקל איתם נמדדו ערכי pH בתחום שבין 8.5 ל- 12.5.

לערך ה- pH של תמיסת הקרקע משמעויות אגרונומיות וסביבתיות לא מבוטלות. למשל, למסיסות היסודות השונים תלות מורכבת ב- pH. ככלל, מתכות רבות נוטות לשקוע כהידרוקסידים בערכי pH גבוהים, ואחרות (כמו בורון או מוליבדן) מופיעות כאוקסיאניונים (תחמוצות טעונות שלילית) ומסיסותם עולה עם ה- pH. תיאור פשטני זה אינו מביא בחשבון תופעות כמו אמפוטריזם (Amphoterism)* או את השפעת ה- pH על מרכיבי קרקע המסוגלים לספוח אליהם מזהמים ויסודות הזנה כאחד. כתוצאה מכך, זמינותם של יסודות הזנה מסוימים (למשל ברזל ויסודות קורט רבים) פוחתת עם העלייה בערך ה- pH של הקרקע ובהתאם, פוריות הקרקע נפגעת כשתמיסת הקרקע הופכת לבסיסית (>8.5~). גם מבנה הקרקע עשוי להיפגע כתוצאה מעליה משמעותית ב- pH. החמצת הקרקע גם היא תפגע בפוריותה, למשל כתוצאה מזמינות יתר (כלומר הרעלה) של אלומיניום. תהליך הקרוי liming, שפירושו הוספה לקרקע של חומר מעלה pH, מקובל בשטחים שבהם הקרקע חמוצה. בדומה לכך המשמעות הסביבתית והבריאותית של תגובת הקרקע נובעת מתלות הזמינות והמוביליות של יסודות רעילים ושל מזהמים בכלל ב- pH.

לכאורה, משמעות הנתונים דלעיל היא שתוספת אפר בסיסי לקרקע תפגע בפוריותה. אולם אין הדבר כך משום שימים ספורים לאחר הוספת אפר חוזר ה- pH של הקרקע המטופלת לערכו שלפני הוספת האפר וזאת בתנאי שהשטח יורטב על ידי גשם או השקיה. החזרה המהירה של ערך ה- pH בקרקע לרמתו שלפני הוספת האפר נובעת מתהליכים שונים ובפרט מתגובת תחמוצת הסידן שבאפר עם דו תחמוצת הפחמן. תהליך זה הקרוי קרבוניזציה מוריד את ערך ה- pH של תמיסה מימית במגע עם האפר לרמות המקובלות בקרקעות ישראל. כמו כן כאשר הבאפר הגבוה של רוב קרקעות ישראל ימנע תנודות חריפות ב- pH של הקרקע כתוצאה מהוספה של אפר ברמות המקובלות (דהיינו מספר טונות לדונם). לפיכך, כל עוד תורטב הקרקע לפני עונת הגידול, תוספת האפר לקרקע לא תשפיע משמעותית על ערך ה- pH של הקרקע במהלך עונת הגידול, העונה שבה יש לערך זה משמעות אגרונומית. מאידך גיסא, לשמירה במשך זמן מבוקר על ערך ה- pH של הקרקע בתחום הבסיסי, פוטנציאל לפגיעה בפתוגנים שוכני קרקע הן כתוצאה מה- pH הגבוה עצמו והן מהשחרור בערכי pH גבוהים של אמוניה גזית רעילה ממלח אמוניום המוסף לקרקע.

בטבלאות להלן מובא תחום ממצאי בדיקות pH שהתקבלו בבדיקות מיצוי לאפר מרחף ישראלי המיוצר מפחם שיובא לישראל מהמדינות השונות לאורך השנים עפ"י השיטה האירופית EN 12457-2 למיצוי במים מזוקקים ביחד מוצק:נוזל 1 ל- 10, כאשר הערך התחילי מייצג את pH התשטיף בתחילת המיצוי כעבור זמן קצר מהוספת הנוזל (לאחר טלטול בודד של התשטיף), והערך הסופי מייצג את ה- pH בתום המיצוי כעבור 24 שעות טלטול. לעיון בממצאים לפי מקורות (מכרות פחם) עיקריים לחץ כאן

* פירוש המושג אמפוטריזם הוא שיסוד (למשל אבץ) יכול להופיע בתמיסה בעלת pH נמוך כקטיון (טעון חיובית), כשה- pH עולה היסוד שוקע כהידרוקסיד נייטרלי וכשה- pH ממשיך לעלות, היסוד מופיע שוב בתמיסה כהידרוקסיד אניוני (טעון שלילית). במקרה של אבץ היסוד יופיע כ- -Zn(OH)3.

pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2016

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

11.28

12.14

קולומביה

4.47 - 9.23

8.7 - 10.91

רוסיה

9.73 - 10.88

11.2 - 11.66


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2015

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

9.45 - 9.9

11.87 - 11.93

קולומביה

4.38 - 10.32

8.66 - 11.71

אוסטרליה

10.49

11.86

רוסיה

8.69 - 10.45

11.31 - 12.14


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2014

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

10.62 - 10.92

11.8 - 12.08

קולומביה

4.88 - 9.34

8.54 - 11.41

אוסטרליה

11.04

12.2

רוסיה

10.32 - 11

11.6 - 12.02


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2013

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

7.74 - 11.56

11.44 - 12.15

קולומביה

4.64 - 8.39

8.53 - 11.41

אוסטרליה

10.82

12.02

רוסיה

9.33 - 10.13

11.12 - 11.67


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2012

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

9.37 - 10.6

12.1 - 12.46

קולומביה

6.36 - 9.61

9.65 - 11.41

אוסטרליה

10.56

11.96

אינדונזיה

9.08

10.06

רוסיה

10.28

11.86


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2011

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

 

10.58

קולומביה

6.33-10.47

8.61 - 10.33

אוסטרליה

 

11.4

אינדונזיה

9.34

9.96 - 10.2

רוסיה

10 - 10.08

10.54 - 10.69


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2010

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

 

11.8

קולומביה

 

10.51 - 11.07

אוסטרליה

 

12

אינדונזיה

 

9.88 - 11.23

רוסיה

 

8.39 - 11.65


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2009

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

 

11.99 - 12.33

קולומביה

 

9.07 - 12.11

אוסטרליה

 

12.09

אינדונזיה

 

8.91

רוסיה

 

10.4 - 11.24


pH תשטיף אפר מרחף, מיצוי במים בשיטת EN 12457-2,
2008

מדינה

ערך תחילי

ערך סופי

דרום אפריקה

 

11.9

קולומביה

 

10.4 - 11.2

אוסטרליה

10.4

11.6

אינדונזיה

8.6 - 10

10.7 - 11.2

רוסיה

9.3 - 12.4

11.1 - 12.9