תוצאות ומסקנות החקר

תוצאות

לא ניכר שינוי באבנים השונות בקבוצות השונות.

מסקנות

לא ניתן לדעת בוודאות מהי השפעתו של הגשם החומצי על סלעי גיר, כורכר וטוף. ייתכן שסלעים אלה מושפעים מגשם חומצי רק בטווח ארוך יותר, ואם הניסוי היה נערך במשך זמן רב יותר היו נראות תוצאות. אפשרות נוספת היא שהתמיסה המדמה גשם חומצי לא הייתה דומה מספיק לגשם חומצי אמיתי.

תכנון החקר

מהלך החקר

לקחתי אבנים מכמה סוגים: אבן גיר, כורכר וטוף. לקחתי אבן אחת מכל סוג, וטפטפתי עליה מעט מי ברז מדי יום. לקחתי עוד אבן מכל סוג, ועליה טפטפתי כל יום מעט מהתמיסה דמוית הגשם החומצי. כל האבנים הוצבו באותו מקום למשך שבוע בו זמנית. באותו מקום הצבתי עוד אבן מכל סוג, עליה לא טפטפתי מים כלל.

השערות

אבן גיר: אבן גיר היא בסיסית, לכן אני משערת שהיא תגיב לגשם החומצי בתגובת סתירה – ישתחררו מים ופחמן דו חמצני. אני משערת שהגיר ייעשה חלש ומתפורר יותר.

טוף: טוף הוא אבן בסיסית, לכן אני משערת שהוא יגיב לגשם החומצי בתגובת סתירה ובנוסף ייחלש ויתפורר.

כורכר: הכורכר הוא חול שבתהליך ממושך התאבן והפך לסלע קשה. הכורכר הוא סלע בסיסי. אני משערת שהוא יגיב בתגובת סתירה לגשם החומצי, ואולי גם יחזור למצבו המקורי – חול.

גשם חומצי - רקע מדעי

מהו גשם חומצי ואיך הוא נוצר?

גשם חומצי הוא שם כולל למשקעים שרמת החומציות שלהם גבוהה, כלומר שדרגת ה- pH להם נמוכה מ- 5.5. מים מזוקקים הם נטרליים מבחינת רמת חומציות, אך משקעים טבעיים הם חומציים מעט, בעלי pH 5.6 בערך. הגשם החומצי דומה בדרך כלל במגע ובטעם לגשם רגיל.

גשם חומצי הוא לרוב תוצאה של זיהום אוויר. תחנות כוח רבות שורפות דלקים עשירים בגופרית או פחם שמכיל מינרלים נוספים, ולכן הן פולטות לאוויר כמויות גדולות של תחמוצת גופרית (SO₂) ותחמוצות חנקן (NO ו- NO₂). תחמוצות הגופרית והחנקן מתרכבות עם טיפות המים שבאוויר ויוצרות חומצה, שיורדת כמשקעים. גשם חומצי יכול לנוע מרחקים עצומים באטמוספרה, לעבור בין מדינות ואפילו בין יבשות.

השפעת הגשם החומצי על מקווי מים והחי בהם

גשם חומצי מהווה פגיעה חמורה במקווי מים ובבעלי החיים שחיים בהם. כאשר רמת החומציות של האגם עולה, המים בו נהיים אומנם צלולים יותר אך בעלי החיים בו נפגעים.

הגשם החומצי גורם לעליית חומציות הקרקע, וכאשר היא מגיעה ל-4.2 – pH משתחרר אלומיניום שהיה טמון עד עתה בקרקע בתרכובות בלתי מזיקות. אל האגמים מגיע סחף עשיר באלומיניום, מה שגורם לשינוי פתאומי בחומציות המים. מים שחומציותם גבוהה מהווים סכנה לדו חיים וחרקים. הצעירים מבלים זמן רב במים, ואם הם ימותו המינים יושמדו.

כמו כן, חומצה גופרתית במים עלולה להפריע לתפקוד הדגים בספיגת חמצן, מלח ומינרלים. התהליך בו נשמר האיזון של המלחים והמינרלים ברקמות הדגים נקרא ויסות אוסמוטי, והוא חיוני להישרדותם. בנוסף, מים חומציים מדי גורמים להופעת הפרשה על הזימים, מה שמפריע לדג לקלוט חמצן ועלול להביאו למצב של חנק. רוב ביצי הדגים כלל לא יבקעו ברמות חומציות נמוכות מ – 5 pH.

עלייה של חומציות המים באגם עלולה להביא למותם של מינים של מים. כשמינים שלמים של בעלי חיים מתים, המאזן האקולוגי נשבר והאגם כולו דועך. כמה בתי גידול טבעיים בעולם נעלמו לחלוטין כתוצאה מהגשם החומצי.

השפעת הגשם החומצי על הצמחים

עצים נפגעים ישירות מגשם חומצי. החומצה הורסת חומרים המצויים בקרקע וחיוניים להם, ומשחררת חומרים רעלים כמו אלומיניום. בנוסף, הגשם החומצי פוגע בשכבת המגן שמכסה את העלים ובכך פוגע ביכולתם לבצע את תהליך הפוטוסינתזה. הוא גם מפחית את עמידות העצים למחלות, למזיקים ולפגעי מזג האוויר. העצים המחטניים רגישים במיוחד לגשם חומצי הגורם להזדקנות מוקדמת של העץ. יערות בגובה גם הם רגישים במיוחד לגשם חומצי היות והם מוקפים לעיתים קרובות בעננים ובערפל שהם חומציים יותר מגשם.

קרקעות חומציות פוגעות בשורשי הצמחים וכך פוגעות באספקת המינרלים החיוניים לצמח. כמו כן יש פגיעה המקטינה את כמות העלים, וגם פגיעה בתפוצת הצמחים ורבייתם.

.

השפעת הגשם החומצי על בני האדם

גשם חומצי משפיע לא רק על בעלי חיים וצמחים, אלא גם על בני אדם. הגשם החומצי פוגע בבניינים ומבנים שונים, וכן בפסלים ובאנדרטאות. החומצות המומסות בו מגיבות עם האבן ממנה הם עשויים בתגובת סתירה הגורמת לשחיקה של האבן והתפוררותה. מבנים עשויים מאבן סיד הינם הנפגעים הראשיים מגשם חומצי.

בנוסף, הגשם החומצי מזהם גם את מי התהום ומקורות מי השתייה. דרגת חומציות גבוהה מביאה לאיכול הצנרת ולשחרור חומרים רעילים כעופרת ונחושת לתוך מי השתייה. שתיית מים בעלי חומציות גבוהה עשויה להביא להשפעות בריאותיות שליליות.

נוכחות של תחמוצות גופרית וחנקן באטמוספרה בכמויות גדולות גורמת נזק בריאותי לאדם, כמו: דלקות בעיניים ובדרכי הנשימה. יש הטוענים שגשם חומצי גורם לעוד מחלות שונות, כמו סרטן.

דרכי התמודדות עם גשם חומצי

ניתן לשקם באופן חלקי אזורים שנפגעו מגשם חומצי, בעיקר נהרות. שיקום זה מתבצע על ידי פיזור אבקת סיד במימי האגם בתהליך שנקרא liming, אולם תהליך זה יקר והשפעותיו זמניות. כדי לפתור את הבעיה לטווח הארוך ניתן רק להקטין את זיהום האוויר על ידי צמצום שיעורי פליטת הגזים הרעילים לאטמוספרה, מציאת תחליפים לשימוש בדלקים פוסיליים והקטנת השימוש בתחבורה פרטית לטובת תחבורה ציבורית.

.

גשם חומצי בישראל

חומציות הגשם בישראל משתנה על-פי מקור העננים. כשהעננים מגיעים מאזורים מדבריים ונעים לאורך צפון אפריקה, מי הגשם מתקרבים ל-pH נטרלי ולפעמים אפילו בסיסי. כשמקור העננים הוא מזרח אירופה, באזורים הצפוניים הסמוכים לים, הנושאים עמם כימיקלים חומציים, יהיה הגשם חומצי.

הנתונים שנאספו לאורך השנים מראים כי בארץ יורדים מדי פעם גשמים חומציים, אם כי ברובם ברמת חומציות קלה, ובמידה מצומצמת מאוד. הסיבה היא הירידה המשמעותית בכמות הגפרית הדו-חמצנית שבאוויר, כתוצאה מהשימוש הגובר בדלק דל-גופרית בתחנות הכוח המייצרות חשמל, ובבתי הזיקוק. אולם גם אילו היה הגשם בישראל חומצי יותר, הנזק היה קטן מזה שבאזורים אחרים מכיוון שהאדמות והמים במקווי המים בארץ עשירים בגיר, הגורם להם להיות בסיסיים. הבסיסיות של האדמה ושל המים במקווי המים מנטרלת את החומציות של הגשם.

אך למרות זאת קיימת בארץ תופעה נפוצה של ערפיח (צירוף המילים ערפל ופיח) חומצי. חלקיקים המצויים באוויר סופחים תחמוצות של פחמן, חנקן, גופרית ופחמימנים (תרכובות המכילות רק אטומי פחמן ומימן) הנפלטים מכלי רכב ומתעשיות ויוצרים מעין שכבה אפורה-חומה עד צהבהבה מעל ערים גדולות.

מקורות מידע

קישור למקור המידע	נקודות שניתן למצוא במקור המידע
http://ecowiki.org.il/index.php?title=%D7%92%D7%A9%D7%9D_%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%99	- רוב ביצי הדגים לא יבקעו ברמות חומציות נמוכות יותר מ- 5 pH. - כאשר אגמים הופכים לחומציים יותר המגוון הגנטי יורד. - חיידקים רבים החיוניים לחיות הקרקע מתים במהירות מחומציות יתרה. - שימוש בארובות גבוהות יותר גורם לכך שהזיהום נודד רחוק יותר ממקור הזיהום, הוא מפוזר יותר ובכך משפיע על שטח גדול יותר, ועם זאת ההשפעה מתונה יותר בגלל ריכוז נמוך יותר. - כמה בתי גידול טבעיים בעולם נעלמו לחלוטין כתוצאה מהגשם החומצי, ורבים הצטמצמו בשיעור ניכר. - יערות גבוהים רגישים במיוחד לגשם חומצי היות והם מוקפים לעיתים קרובות בעננים ובערפל שהם חומציים יותר מגשם. - הגשם החומצי פוגע בבניינים ומבנים שונים, וכן בפסלים ובאנדרטאות.
http://www.ecology-israel.info/node/8	- גשם חומצי אובחן לראשונה בסקנדינביה בשנות ה-50 המאוחרות. - גשם חומצי נוצר מזיהום אוויר. - גשם חומצי מגיע לדרגה 4 ולעיתים, במקרים חריגים, לדרגה 2. - גשם חומצי יכול לנוע מרחקים עצומים באטמוספרה. זיהום אוויר בסין יכול לרדת כגשם חומצי ביפן. - הגשם החומצי הורס את שכבת המגן שמכסה עלים ופוגעת ביכולתם לבצע את תהליך הפוטו-סינתזה. - מבנים עשויים מאבן סיד הינם הנפגעים הראשיים מרמת החומציות בגשם. - החומצה הורסת חומרים מזינים שמצויים בקרקע וחיוניים לעצים. - כשרמת החומציות של האגמים עולה המים נהפכים לצלולים יותר. - הראשונים שמושפעים מרמת חומציות גבוהה של אגמים הם סרטנים, שבלולי מים וצדפות. כשמינים שלמים של בעלי חיים מתים, המאזן האקולוגי נשבר והאגם כולו דועך.
http://ichut.macam.ac.il/acid-rain/main.htm	- דרגת ה-pH של משקעים טבעיים היא 5.6. - 50% מהזיהום חוזר לפני כדור הארץ כשהוא מומס בגשם. - דרגת חומציות גבוהה מביאה לאיכול הצנרת ולשחרור חומרים רעילים כעופרת ונחושת לתוך מי השתייה. שתיית מים בעלי חומציות גבוהה עשוי להביא להשפעות בריאותיות שליליות. - בקרקע טמון אלומיניום בתרכובות בלתי מזיקות, אך גשם חומצי מעלה את חומציות הקרקע, וכאשר היא מגיעה ל-4.2 pH משתחרר האלומיניום מתרכובות אלה. - דו-חיים אף הם נפגעים. כמו הדגים הם אינם יכולים להתרבות בסביבה חומצית. - מולקולות חומציות במים גורמות להופעת הפרשה על הזימים, תופעה זו מונעת מהדגים לקלוט את החמצן עמו שצריך. אם יצירת הריר עולה, הדג עלול להגיע למצב של חנק.
http://clickit3.ort.org.il/Apps/WW/page.aspx?ws=aaee5855-4d23-4b90-89fc-ab35b98410e5&page=7bf6b987-8bbc-400c-8748-ce4db08375ca&fol=43b2c750-17e6-4bf9-ad20-29cc955c6e18&box=a2b66bbe-3125-4391-a09d-1b6bbb78ab81&_pstate=item&_item=ec209a65-ff6e-4ab2-bc36-6e2d79d793c9	- תחמוצות הגופרית  (SO2) ותחמוצות החנקן (NO2) מתמוססות בטיפות מים המצויות באוויר. - הגשם החומצי יכול להגיע אל פני כדור הארץ בצורה של גשם, שלג, ערפל, טל ובהיעדר אדי מים באוויר יכול המשקע החומצי לרדת כמשקע יבש. - ניתן לטהר את המים באגמים ובנחלים שנפגעו מהגשם החומצי, על ידי פיזור סלעי גיר במים, הסותרים את החומציות. - בארץ יורדים מדי פעם גשמים חומציים, אם כי ברובם ברמת חומציות קלה, ובמידה מצומצמת מאוד.
http://www.pollution.co.il/%E2%F9%ED_%E7%E5%EE%F6%E9/	- בדרך כלל, הגשם החומצי דומה במגע ובטעם לגשם רגיל. - גשם חומצי, היורד ביערות, פוגע ישירות בעצים, מרעיל את קרקע היער ומפחית את עמידות העצים למחלות, למזיקים ולפגעי מזג האוויר. - גם אילו היה הגשם בישראל חומצי יותר, הנזק היה קטן מזה שבאזורים אחרים מכיוון שהאדמות והמים במקווי המים בארץ עשירים בגיר, הגורם להם להיות בסיסיים. הבסיסיות של האדמה ושל המים במקווי המים מנטרלת את החומציות של הגשם. - המים החומציים נשטפים אל מקווי המים מהכבישים, מהיערות ומהשדות, או שהגשם החומצי יורד ישירות עליהם.
http://www.epochtimes.co.il/news/content/view/2775/92/	- מחקרים שבוצעו באגמים בעלי חומציות גבוהה, בעקבות חשיפה לגשם חומצי, הראו שרמת הכספית בגופם של דגים החיים באגמים אלו היא גבוהה במיוחד, ודגים אלו מסוכנים למאכל. - העצים המחטניים רגישים במיוחד לגשם חומצי הגורם להזדקנות מוקדמת של העץ. - גשם חומצי גורם להיווצרותם של ערפילים כבדים. ערפילים אלה הפחיתו את ערכן של שמורות טבע ברחבי ארצות הברית עקב תנאי ראות לקויים. - גשם חומצי מהווה בשנים האחרונות סכנה לסביבה בחלקים הולכים וגדלים של ארה"ב, קנדה, ארצות אירופה, ועכשיו גם סין, בעקבות הפיתוח המואץ שלה.

בחירת נושא

הנושא של עבודות החקר הוא: תלמידים חוקרים את סביבתם.

רשמו רשימת נושאים שקשורים לנושא (לפחות 10 נושאים)

• מפגעי קרינה סלולארית, אלקטרומגנטית וגרעינית ואמצעי ההגנה מהם.
• שיטות פיסיקליות וכימיות לפירוק חומרי פסולת.
• זיהום אויר מכלי רכב.
• דרכי התמודדות עם התחממות כדור הארץ.
• דרכי התמודדות עם החור באוזון.
• פיתוח זנים המותאמים לתנאי גידול קיצוניים ולעמידות למחלות.
• גשם חומצי: השפעתו על הקרקעות, על החי, הצומח ומקווי המים.
• צריכת מזון בריא והתייחסות ביקורתית לזנים מהונדסים, לגידול אינטסיבי של בעלי חיים ולמזון מתועש.
• צמצום השימוש בחומרים מסוכנים להזנת צמחים ובעלי חיים המשמשים כמזון לאדם.
• חסכון במשאבי טבע מתכלים.

הנושא שבחרתי הוא: גשם חומצי: השפעתו על הקרקעות, על החי, הצומח ומקווי המים.