שימוש בשחריר הנחלים לקביעת איכות מים

טופס פניות הציבור

שימוש בשחריר הנחלים לקביעת איכות מים ושלמות ביולוגית

דנה מילשטיין, פרופ' אביטל גזית

 

מטרת המחקר היא לבחון את התאמת חלזון המים שחריר הנחלים (Melanopsis) כאורגניזם אינדיקטורי לאיכות מים ושלמות ביולוגית של חברת חסרי החוליות ("בריאות המערכת") בנחל הירקון. שיטה זו בוחנת את השפעת תנאי בית הגידול על אורגניזם המבחן באמצעות תגובת עקה, לאחר חשיפה בנחל למשך פרק זמן קצוב (96 שעות). תגובת העקה שנבחרה היא סגירת מכסה הזימים וחוסר היכולת להיצמד למצע, לאחר התאוששות של 24 שעות במים נקיים.
כאשר נבחנת איכות המים בירקון על פי תגובת העקה של השחריר מתקבלת תמונה חד משמעית של קטע נחל בתחום הירקון הנקי, בו העקה נמוכה ביותר (קטנה מ 10% – רמת רקע) וקטע נחל בתחום הירקון המזוהם בו תגובת העקה גבוהה כי פי 10 ויותר.
תגובות העקה הגבוהות ביותר בירקון המזוהם נצפו באתרי החשיפה במורד כניסת קולחי כפר סבא/הוד השרון (אתר מיתוג- כ-1.6 ק"מ במורד לכניסת הקולחים מנחל קנה, ואתר סכר חקלאי- כ-7 ק"מ במורד לכניסת הקולחים מנחל קנה). בשני האתרים הנ"ל שונות התגובה הייתה הנמוכה ביותר בתחום הקטע המזוהם ((CV<12%. שונות נמוכה באתרים הנ"ל ניתנת להסבר באיכות מים גרועה בתקופת המחקר ואפשרות של תגובה אדיטיבית או סינרגיסטית למזהמים שונים (למשל אמוניה, מימן גפרתי ודטרגנטים), שריכוזם באתרים אלו צפוי להיות הגבוה ביותר.

 

בתקופת המחקר נמדדו בתחנות הנ"ל ריכוזי אמוניה בטווח של 37-22 מ"ג/ליטר וריכוזי חומר אורגני בטווח של 55-14 מ"ג/ליטר. במורד הקטע המזוהם (אתרים הדרים, עשר טחנות ו שבע טחנות) חלה ירידה הדרגתית ברמת העקה של השחרירים ועליה בשונות התגובה, כפי 3 ויותר (%CV>33). השונות הגבוהה בתגובת העקה יכולה להצביע על איכות מים משופרת, אך שונה בזמנים שונים. בתחנות הנ"ל נמדדו ריכוזי אמוניה נמוכים יחסית לקטע המזוהם בטווח של 29-7 מ"ג/ליטר וריכוזי חומר אורגני בטווח 28-2 מ"ג/ליטר.

קשר בין תגובת העקה של השחריר לבין איכות המים
מבין מדדי איכות המים שנבדקו (ריכוז חומר אורגני, אמוניה, ריכוזי חמצן, מוליכות חשמלית וטמפרטורה) המדד שהראה את המתאם הטוב ביותר לרמת העקה בשחרירים הוא ריכוז החומר האורגני.

 

סביר להניח שהחומר האורגני כשלעצמו אינו הגורם הישיר לתגובה, אך הוא מהווה סמן לרמת הזיהום של מזהמים אחרים המלווים אותו (למשל, דטרגנטים, תוצרי פירוק חומר אורגני רעילים – אמוניה, מימן גופריתי, ריכוזי חמצן נמוכים במים או שינויים יממתיים גדולים בריכוזי החמצן). חיזוק לטענה הנ"ל ניתן למצוא בעובדה של אחוזי תגובת עקה שונים בריכוזי חומר אורגני דומים. כאשר החומר האורגני מקורו בשפכים, תגובת העקה הייתה גבוהה בעוד שבריכוזי חומר אורגני דומה אך מקורו מפריחת אצות, תגובת העקה הייתה נמוכה (רמת רקע).

 

נמצא מתאם בין תגובת העקה בשחריר לבין ריכוז האמוניה במים (כללית ובלתי מיוננת). באתרים בהם ריכוזי האמוניה אינם משמעותיים (נמוכים
מ- 0.02 מ"ג/לליטר אמוניה כללית), עקת השחרירים נמוכה מ- 20%. ניתוח הממצאים של האמוניה הבלתי מיוננת מצביעים כי בתחום שבין 0.2 ל – 1 מ"ג/ליטר רמות עקה משתנות בין 20 ל – 100%. בריכוזי אמוניה בלתי מיוננת הגבוהים מ – 1 מ"ג/ליטר עקת השחרירים הייתה לפחות 70% ולרוב 100%. העובדה שקיימת שונות בתגובת השחרירים בטווח הביניים של ריכוזי אמוניה בלתי מיוננת, יכולה לרמוז על מעורבות של גורמים משפיעים נוספים, למשל תנודות חזקות בריכוז החמצן במהלך היממה ובגורמי עקה המלווים זיהום. כך למשל, בטווח האמוניה בלתי מיוננת בין 0.2 ל – 1 מ"ג/ליטר, כאשר ריכוזי חומר אורגני נמוך מ-5 מ"ג/ליטר, רמת העקה 20 – 80%. באותם ריכוזי אמוניה בלתי מיוננת, אך כאשר ריכוז חומר האורגני גבוהים מ-5 מ"ג/ליטר, רמת עקה של 100%.

 

קשר בין תגובת העקה של השחריר לבין שלמות ביולוגית
קיים מתאם מובהק בין תגובת העקה של שחריר הנחלים לבין ציינים ביוטיים שונים של אסופת חסרי החוליות, שנדגמו באותם אתרים ובאותם תאריכים. ציינים אלו כוללים פרופורציית מינים רגישים לזיהום, פרופורציית מינים עמידים לזיהום וציין רגישות לזיהום המבוסס על מרכיבי אסופת חסרי החוליות הגדולים (Signal-W). השחריר מגיב בעקה לתנאי איכות מים ירודים. אותם התנאים משפיעים גם על הרכב האסופה של חסרי החוליות הגדולים. באתרים בהם קיים זיהום אוגני, תתקבל תגובת עקה של השחריר ובין חסרי החוליות תהיה העדפה לקבוצות הניזונות מרקב ומסוגלות לשרוד בריכוזי חמצן נמוכים, למשל זחלי ימשושים. לעומת זאת, באתרים נקיים, לא תהיה תגובת עקה של השחריר ובנחל ימצאו קבוצות של חסרי חוליות מגוונות, כולל רגישות לזיהום.

 

הקשר בין תגובת העקה בשחריר לבין אחוז זחלי השפריריות באסופת חסרי החוליות. ניתן לראות כי כאשר נעדרות השפריריות מאסופת החח"ג, תגובת השחרירים וריאבילית ביותר (100-0%). מאידך, כאשר נכחו שפריריות באסופת החח"ג עקת השחרירים לא עלתה על 20%, פרט לערך חריג בודד.

 

הקשר בין תגובת העקה בשחריר לבין אחוז זחלי הימשושים באסופת חסרי החוליות. ניתן לראות כי פרט לשלושה ערכים חריגים עקת השחרירים לא עלתה על 20%, כאשר היוו זחלי הימשושים 80% מאסופת החח"ג או פחות. מאידך, כאשר היוו זחלי הימשושים 100-80% מאסופת החח"ג נמצאה תגובת השחריר וריאבילית בין 100-0%.

 

הקשר בין תגובת העקה בשחריר לבין ציין הרגישות Signal-W, המבוסס על רגישות יחסית לזיהום של מרכיבי האסופה. ערך ציין רגישות גבוה מתקבל כאשר באסופת חסרי החוליות מינים רגישים לזיהום. בתנאים אלו עקת השחרירים נמוכה.

לסיכום, הממצאים הנ"ל מצביעים על האפשרות של שימוש בתגובת עקה של שחריר הנחלים כאמצעי להערכה, אד-הוק של איכות המים. מאידך, בשלב זה לא ניתן להשליך באופן חד משמעי מתגובת העקה של השחריר על השלמות הביולוגית של חברת חסרי החוליות בנחל.