•         הבנה של מהות המחקר הנדרש בהתאם לבעיות בשטח והפרמטרים בהם מעונינת העמותה.
•         החלטה משותפת על סוג ניתוח הנתונים ודרך הסקת המסקנות.
•         גיבוש בסיס נתונים מקומי אודות איכות המים.
•          ניתוח מגמות בשינוי איכות.
•          הקניית כלים מקצועיים לעמותה שישמשו אותה בדיאלוג שלה עם הרשויות.

העבודה מחולקת לארבעה חלקים:

חלק א': בו מוסברת תוכנית ממש"ק, הקבוצות המשתתפות והעבודה.

חלק ב': בו מתואר האזור הנבדק - אגן ההיקוות של הגעתון - מבחינת גורמים בעלי השפעה פוטנציאלית על איכות המים.

חלק ג': דן בהיבטים שונים של איכות מי שתייה, ודן בתקני איכות מי השתייה בישראל ובעולם המערבי. בחלק זה מוסברים כמו כן פרמטרים המגדירים את איכות המים שנתפשו כפרמטרים העיקריים (כ-45 פרמטרים) וכן מזהמים אורגניים נבחרים (כ-40).

חלק ד': בו מנותחת איכות המים ב-23 המקורות שנבדקו לאורך שני עשורים. מקורות המים מקובצים לקבוצות על פי מיקומם הגיאוגרפי והאקוויפר לו הם שייכים.

חלק א' - התוכנית, הקבוצות המשתתפות והעבודה

במסגרת התוכנית הוחלט להתמקד באגן היקוות אחד שישמש כמודל לאזורים אחרים. בעקבות סקר ראשוני הוחלט לבחון את אגן ההיקוות של נחל געתון. באגן ההיקוות העילי של הנחל מצויים 9 ישובים ובאגן ההיקוות התחתי 3 ישובים נוספים. ב-1994 היו באזור הנבחר כ-26,000 תושבים, ש"ייצרו" כ-1,300,000 מ"ק\שנה שפכים ביתיים וכ-260,000 מ"ק\שנה שפכי תעשייה \ רפת (כ-17% מכלל השפכים). בתחילת העבודה הוחלט לבדוק 10 מקורות מים, אולם בהמשכה - על מנת לקבל תמונה רחבה יותר - הוגדל מספר המקורות הנבדקים ל-23.

חלק ב' - האזור הנבדק

בגליל המערבי שלוש יחידות אקוויפריות, שהזרימה בשלושתן היא בכיוון כללי מזרח-מערב:

1.      יחידה עליונה - אקוויפר החוף.

2.      יחידה תיכונה - אקוויפר קנומן עליון טורון (אקוויפר הר עליון).

3.      יחידה תחתונה - אקוויפר קנומן תחתון (אקוויפר הר תחתון).

גשם שמחלחל באזור ההררי מעשיר את אקוויפר ההר. כתוצאה מכליאתו באזור החוף, ועומד המים הגבוה שלו, קיימים הפרשי עומד בין אקוויפר ההר ואקוויפר החוף, כך שזרימה ביניהם (במידה וקיימת) היא מאקוויפר ההר העמוק יותר, לאקוויפר החוף שמעליו. מכיוון שכך, זיהום פוטנציאלי ע"פ הקרקע, באזור שאינו מוגדר כמחשוף של אקוויפר ההר, אינו יכול לזהם את האקוויפר התחתון.

באזור מעיינות הגעתון קיים העתק מקומי בכיוון מזרח-מערב שלאורכו התפתח עמק נחל געתון. ההעתק גרם להתרוממות הגוש הצפוני ביחס לגוש הדרומי, והעמיד שכבה אקוויקלודית (מוליכות הידראולית נמוכה) בגדה הצפונית אל מול שכבה אקוויפרית (מוליכות הידראולית גבוהה) בגדה הדרומית, ולחסימה חלקית של נתיב הזרימה. חסימה זו וחשיפת גג התצורה באפיק הנחל גורמות לנביעה של מעיינות געתון.

במורד מעיינות הגעתון ממשיכים מי התהום בזרימתם מערבה, עד העתק כברי. העתק זה מעמיד מול אקוויפר הקנומן העליון שכבות אקוויקלודיות, כשמי התהום עולים לאורך מישור השבר ופורצים במעיינות כברי. ייתכן שגם מים מאקוויפר הקנומן התחתון עולים לאורך השבר ופורצים במעיינות כברי. במורד, ממערב למעיינות, חלק ממי התהום באקוויפר ההר העליון מזין את אקוויפר החוף והשאר זורם לים. באקוויפר התחתון ממשיכים מי התהום מערבה, ככל הנראה לעבר נקזים תת ימיים.

זרימת המים בנחל הגעתון מראה שונות רבה, כשהזרימות הממוצעת והמכסימלית ליד נתיב השיירה הן  3.4 ו-14.1 מלמ"ק בהתאמה. הספיקות השנתיות בסוף שנות ה-60 היו גבוהות והן ירדו באופן חד עד למחצית שנות ה-70 ומאז הן נשארו בתחום ספיקות נמוך (עד 4 מלמ"ק\שנה). עד שנות ה-60 באזור זה הנחל היה איתן ואילו לאחריהן הוא הפך לנחל אכזב.

חלק ג' - איכות מי שתייה

ניתן לחלק את הדרישות לאיכות מים לאספקה עירונית \ ביתית לשלוש קטגוריות:

1.      דרישה תברואית - תפקידה לשמור על בריאות הציבור המשתמש במים.

2.      דרישה אסתטית - תפקידה להבטיח שהמים לא יהיו דוחים.

3.      דרישה כלכלית - תפקידה למנוע היווצרות נזק במערכות אספקת המים.

תקנות איכות מי השתייה מתבססות על תוצאות ניסויים בחיות מעבדה, ועל ניתוח מדידות שנעשו בבני אדם שנחשפו למזהם לאורך זמן (שלא במתכוון \ במודע). התקנים מסתמכים על ניתוח סטטיסטי של אוכלוסיות, כולל התייחסות לקבוצות גיל שונות, מידת החשיפה למזהם דרך המים ומידת החשיפה דרך מדיות אחרות.

תקנים מיקרוביאלים - איכותם המיקרוביאלית של מי שתייה משפיעה מיידית על בריאות הציבור השותה את המים, כשהסיכון העיקרי הוא מחדירת שפכים ביתיים למקורות המים. זאת משום ששפכים ביתיים מכילים מגוון רב של אורגניזמים פתוגניים, שמקורם בהפרשות האדם.

תקנים כימיים - חומרים כימיים במים עלולים לגרום לנזק בריאותי באחת משתי הדרכים הבאות: נזק מיידי - באם ריכוז החומר הכימי במים גבוה מאוד, או נזק ארוך טווח – שעלול להיגרם גם במקרים בהם ריכוז החומר הכימי במים נמוך. זאת בניגוד לפתוגניים שגורמים לנזק בריאותי מיידי בלבד.

קביעת תקנות איכות מי שתייה (במיוחד התקן הכימי) היא תהליך ארוך, מורכב ויקר. לכן, רק גופים מעטים בעולם עוסקים בקביעת התקן הבסיסי. התקנות הישראליות מתבססות על שילוב של תקנים של הרשות לשמירת הסביבה בארה"ב (US-EPA), של האיחוד האירופי (EU), והמלצות ארגון הבריאות העולמי (WHO) והן נוטות לאמץ את גישת האיחוד האירופי. התקן הישראלי עומד במרבית הפרמטרים בקריטריונים הבינלאומיים, אולם לגבי מיעוטם הוא פחות מחמיר.

חלק ד' – ניתוח נתוני איכות המים

נתוני איכות המים ב-23 המקורות נאספו ממספר מקורות מידע, שהעיקרי ביניהם היה מרחב צפון של מקורות. רובם המכריע של הנתונים הוא החל משנות ה-80 המוקדמות ואילך. למעשה קיימת תמונה על איכות המים בכל המקורות במשך כמעט שני עשורים שהם זמן מספיק בכדי להתחיל לזהות מגמות ארוכות טווח באיכות המים. בחינת איכות המים במקורות המים התבצעה תוך שיוך כל מקור לאקוויפר והתייחסות למיקומו הגיאוגרפי. גישה זו יכולה לתת מידע על מגמות ארוכות טווח של התקדמות זיהום באקוויפר מהמעלה למורד. בהתאם לכך, חולקו מקורות המים ל-5 קבוצות:

• I:   קנומן עליון צפוני  -  עין זיו, כברי 1, כברי 5, כברי 4, כברי 2, כברי 6 וכברי 7.
• II: קנומן עליון דרומי - געתון מעיין, עין צוף, געתון 2, דובא 3, עין גיח, עין שפע, כברי 3, דובא 1, דובא 2 ובן עמי 1.
• III: קנומן תחתון צפוני - כברי 8, כברי 9.
• IV: קנומן תחתון דרומי - געתון 2, כברי 15 וכברי 16. בקבוצה זו תופעה מיוחדת: עין צוף, עין גיח ועין שפע המשויכים לקבוצה II , מוזנים גם מאקוויפר הקנומן התחתון.
• V:  ניאוגן פלייסטוקן - בן עמי 2.

מספר התצפיות הכולל הוא כ-16,000. לכאורה זהו מספר גדול מאוד. אך אם ניקח בחשבון שקיימים 23 מקורות מים ו-126 פרמטרים, נקבל ממוצע של 5.4 תצפיות לכל פרמטר בכל מקור - מספר נמוך, בהתחשב בעובדה שאלה נתונים של 20 שנה. מספר התצפיות של 105 פרמטרים (83% מהפרמטרים) קטן ממספר התצפיות הממוצע, ומספר התצפיות של חצי מהפרמטרים הוא 20 או פחות. מספר התצפיות הקיימות לכל פרמטר נגזר ממדיניות הדיגום שנקבעת על פי תקנות מי השתייה. מכאן עולה כי רק לחלקם הקטן של הפרמטרים מספר תצפיות גדול מספיק על מנת לאפשר ניתוח סטטיסטי מפורט של מגמות רב שנתיות.

מספר התצפיות הממוצע לכל מקור מים הוא 683. אולם רק ב-9 מקורות מספר התצפיות עולה על מספר התצפיות הממוצע, 13 מקורות מים הם בעלי מספר תצפיות הנע בין 500 ל-700, ועוד 4 מקורות הם בעלי פחות מ-500 תצפיות.

בהתאם לאמור לעיל, ניתוח הנתונים נתקל בבעיית מחסור בנתונים לגבי פרמטרים רבים. לפיכך המדיניות שנקבעה כוללת שני סוגי ניתוח:

א. ניתוח איכות כוללני לגבי כל אגן ההיקוות - ניתוח זה בוצע עבור כל הפרמטרים בדגש על פרמטרים שמספר התצפיות שלהם בכל מקור מועט.  פרמטרים אלה חולקו לשתי קבוצות:

• I.      יונים - נבחנו 29 יונים שונים בכלל אגן ההיקוות ו-3 פרמטרים גנריים (מוליכות חשמלית, כלל מוצקים מומסים וקשיות) הקשורים לריכוזי יונים במים.

מניתוח ריכוזי המתכות עולה כי לא קיימת מגמה רב שנתית כלשהי של השתנות ריכוזי המתכות באגן ההיקוות, לכן ניתן להסיק שהאגן ככלל אינו סובל מזיהום תעשייתי חמור.

•  ריכוזי כסף, קדמיום, כרום, ניקל וסלניום היו תמיד נמוכים מסף הרגישות של הבדיקה.
•  ריכוזי כספית, מנגן ועופרת היו בדרך כלל מתחת לסף הרגישות של הבדיקה ובמקרים שלא כך, הם היו נמוכים מהרמה המרבית הרצויה (או המותרת, במידה ואין בתקן רמה מרבית רצויה). כמו כן, לא קיימת מגמת עלייה רב שנתית בריכוזים.
•  ריכוזי הנחושת תמיד נמוכים מהרמה המרבית הרצויה.
•  ריכוז הברזל בדרך כלל נמוך מהרמה המרבית הרצויה, ותמיד קטן לפחות פי 2 מהרמה המרבית המותרת.
•  ריכוז האבץ תמיד נמוך ביותר מסדר גודל (קטן פי 20 ויותר) מהרמה המרבית המותרת (אין רמה מרבית רצויה).

רוב היונים הלא-מתכתיים מציגים התנהגות דומה של ריכוזים נמוכים ללא חריגה מהתקן וללא מגמת עלייה רב שנתית. במיוחד ראויים לציון: ארסן, אמוניה, ניטריט ומימן גופריתי שברוב התצפיות ריכוזיהם נמוכים מסף הרגישות של הבדיקה. יוצאים מהכלל הם:

 ·   מגנזיום שריכוזו בדרך כלל נמוך מהרמה המרבית הרצויה ובמידה והוא חורג ממנה, החריגה היא קטנה מאוד. סידן שריכוזו בדרך כלל גבוה מהרמה המרבית הרצויה, אך ללא מגמת עלייה רב שנתית. שני יונים אלה הם מרכיבי הקשיות וריכוזים גבוהים שלהם הם תופעה טבעית אופיינית למקורות מים הניזונים מאקוויפרים גירניים.

 ·   ניטרט, שברוב מקורות המים ריכוזו נמוך מהרמה המרבית הרצויה בתקן (החדש), אך בחלקם הוא גבוה אף מהרמה המרבית המותרת (תופעה הפוסלת את המים מלשמש כמי שתייה ללא טיפול מתאים). ניתן לחלק את מקורות המים לשלוש קבוצות: קבוצה בה ריכוז הניטרט נמוך מאוד וקבוע, קבוצה בה ריכוזו נמוך אך בעל מגמת עלייה רב שנתית, וקבוצה בה ריכוזו גבוה (מעל לרמה המרבית המותרת) ובעל מגמת עלייה רב שנתית.

• II.    מזהמים אורגניים - בקטגוריה זו נותחו 39 מזהמים אורגניים בכלל אגן ההיקוות ו-11 פרמטרים גנריים הקשורים בנוכחות חומר אורגני במים.

ככלל אגן ההיקוות כולו אינו סובל מזיהום על ידי מזהמים אורגניים. ריכוז הרוב המכריע של המזהמים האורגניים באגן נמוך מאוד: ריכוזם של 32 מתוך 39 המזהמים (82%), היה תמיד נמוך מסף הרגישות של הבדיקה וגם ביתר המזהמים הריכוז היה בדרך כלל נמוך מסף הרגישות של הבדיקה.

יוצא מהכלל הוא פנול (29 תצפיות בכל אגן ההיקוות): ב-21 תצפיות ריכוזו היה נמוך מסף הרגישות של הבדיקה, ואילו ב-8 תצפיות ריכוזו היה זהה או גדול מהריכוז המרבי המותר בתקן. עיקר החריגות התרחשו בשנות ה-80 ומ-1994 לא חלה אף חריגה בריכוז הפנול. ראוי לנטר את הקידוחים בהם נתגלה פנול מעל למותר בתקן ביתר תכיפות, על מנת לקבל תמונת מצב יותר שלמה.

ב. ניתוח איכות ספציפי לגבי כל מקור מים - ניתוח זה בוצע עבור כל פרמטר איכות מים שלגביו היו לפחות 5 תצפיות שונות לאורך תקופת הניטור, תוך התייחסות לקבוצת המקורות לה שויך מקור המים (ראה לעיל). להלן מובאים הממצאים העיקריים לגבי כל קבוצת מקורות:

קבוצה I: קנומן עליון צפוני - קבוצה זו נחלקת למעשה לשני חלקים: האחד עין זיו וכברי 2 בהם רמת המליחות נמוכה מאוד (20-30 מ"ג\ל' כלורידים), והשני שאר מקורות המים שמליחות חלקם מגיעה לעיתים עד לכ-200 מ"ג\ל' כלורידים. כמו כן יש לציין כי מאפייני האיכות של קידוחי כברי 5, 4, 6, ו-7 מתנהגים בצורה מאוד דומה כאשר מבחינת קידוחי כברי 6 ו-7 כמעט זהים. בחלק ממקורות המים איכות המים אינה מראה שינוי רב שנתי, ואילו בחלקם האחר קיימת מגמת הרעה (לדוג' עלייה בריכוז ניטרט בכברי 1, 5, 4, 6 ו-7).

קבוצה II: קנומן עליון דרומי  - מבחינת מליחות המים נחלקת הקבוצה לשני חלקים:

1.  מקורות במליחות נמוכה מאוד (30-20 מ"ג\ל' כלורידים): מעיין געתון, עין צוף, געתון 1, עין גיח עין שפע וכברי 3. בכולם המליחות נשארת קבועה יחסית ואינה מראה מגמת עלייה רב שנתית.

2.  מקורות במליחות נמוכה (כ-50 מ"ג\ל' כלורידים): דובא 3, דובא 2, דובא 1 ובן עמי 1. בקבוצה זו, דובא 2 ודובא 1 מציגים מגמת עלייה רב שנתית קלה במליחות, כששאר המקורות מציגים מליחות קבועה יחסית.

ברוב המקורות בקבוצה II ריכוז הניטרט נמוך וקבוע. יוצאים מהכלל הם דובא 3, דובא 2, דובא 1 ובן עמי בהם קיימת מגמת עלייה רב שנתית בריכוזו. יש לציין לרעה במיוחד את קידוח בן עמי 1 בו ריכוז הניטרט הנוכחי כבר עובר את הרמה המרבית הרצויה בתקן. מכיוון שאין עלייה מקבילה בריכוזי פרמטרים אחרים ותוך הסתכלות במיקומם של מקורות המים סביר להניח כי העלייה בריכוז הניטרט נובעת מדישון חקלאי באזור.

קבוצה III: קנומן תחתון צפוני - בשני הקידוחים בקבוצה מליחות המים נמוכה מאוד וקבועה (30-20 מ"ג\ל'). גם ריכוז הניטרט בשניהם נמוך מאוד וקבוע (סביב 10 מ"ג\ל').

קבוצה IV: קנומן תחתון דרומי - בקבוצה זו ראוי לציין את כברי 16. בעוד שבשאר מקורות המים ריכוז הכלורידים נמוך מאוד וקבוע, ריכוזם בכברי 16 משתנה מאוד (מכ-20 מ"ג\ל' עד לכ-90 מ"ג\ל'). הסיבה הסבירה ביותר להשתנות זו היא שקידוח כברי 16 קולט מים גם ממקורות מים אחרים. המקור הנוסף הסביר הוא אקוויפר הניאוגן פלייסטוקן שמליחותו גבוהה יחסית.

קבוצה V: ניאוגן פלייסטוקן  - קידוח בן עמי 2 מייצג קבוצה זו. ממגמות העלייה הרב שנתיות של ריכוז הכלורידים והניטרטים, מריכוזי הסולפידים הגבוהים ביחס למקורות מים אחרים ומריכוזי הקוליפורם הגבוהים עולה כי הקידוח סובל מזיהום. הקידוח זה ניזון מאקוויפר החוף ולכן הוא רגיש יותר לזיהומים המתרחשים על פני הקרקע.

השוואת נתוני איכות מים בין ישראל והעולם, וביאור מונחים