20 / 67
18
מענקי מחקר רב שנתיים
המידע על תהליכי פירוק ביולוגי ופעילות של חומרים רפואיים בקרקעות ומקורות מים מוגבל,
והמידע הקיים מבוסס בעיקר על אנליזות איכותיות. בפרויקט זה התמקדנו בשלושה היבטים
מרכזיים השלובים זה בזה: יחסי גומלין של ספיחה וקישור, יכולת פירוק ואופן ההסעה של
חומרים רפואיים בסביבת הקרקע והמים. מטרותיו העיקריות של הפרויקט הן (1) לבצע
הערכה של התנהגות חומרים רפואיים בשכבה העליונה של הקרקע; (2) ללמוד על אופן
ההסעה של חומרים רפואיים למי תהום; (3) לבחון את יכולת הפירוק של חומרים רפואיים
בקרקעות המושקות בקולחים. התנהגות הספיחה והניידות של חומרים רפואיים בשכבת
הקרקע העליונה נלמדו באמצעות ניסויים בעמודות קרקע. הניידות והגורל של החומר הרפואי
) נחקרו במכון הטיהור של שופכי גוש דן (שפד"ן), והפירוק הביולוגי נלמד
CBZ
קרבמזפין (
במיקרוקוסמוס במעבדה.
על סמך המידע שבידינו, יישום בוצת שפכים בקרקע חקלאית עשוי לגרום לעיכוב תנועת חומרים
רפואיים בשכבת הקרקע העליונה; עם זאת, ניידותם של חומרים פולאריים מאוד, כדוגמת
אנטיביוטיקות ממשפחת הסולפה, לא תשתנה בעקבות יישום הבוצה. השקיה בקולחים עשויה
לשנות את התנהגותם של חומרים רפואיים בשכבת הקרקע העליונה: ערך ההגבה הגבוה של המים
המטופלים תורם לניידותם של חומרים רפואיים שהם חומצות אורגניות חלשות, וריכוז גבוה של
) עשוי גם הוא להגביר את ניידותם של כלל החומרים הרפואיים בקרקע.
DOM
חומר אורגני מומס (
יציב ביותר בקרקע, וזמן מחצית
CBZ
על סמך התוצאות של ניסויי המיקרוקוסמוס, החומר
החיים שלו גבוה מ 003 ימים, אף על פי שכל החומרים הרפואיים האחרים עברו פירוק ללא
תלות מובהקת בסוג המים ששימשו להשקיה (קולחים או שפירים) ובכל טיפוסי הקרקעות.
בקרקע, בחנו את האפשרות שתרבית נקייה של פטריית הריקבון
CBZ
בשל היציבות הרבה של
) תוכל לפרק את החומר. התוצאות מצביעות על יכולת גבוהה
Pleurotus ostreatus
הלבן (
p
ממצע הגידול באמצעות שתי מערכות אנזימטיות - ציטוכרום 054-
CBZ
של הפטרייה לסלק
.)
MnP
מונואוקסיגנאז ומנגן פראוקסידאז (
על פי מחקר זה נראה כי חומרים רפואיים פעילים המגיעים לסביבה באמצעות השקיה בקולחים
ו/או יישום בוצת שפכים נותרים יציבים בסביבת הקרקע החקלאית, ולכן הם עשויים לזהם
מקורות מים ולהיוותר בשכבת הקרקע העליונה. פרויקט זה מדגיש את הצורך לכונן תקנות
וסטנדרטים חדשים שיצמצמו את החשיפה של חומרים אלו לסביבה החקלאית, וכן את הצורך
לפתח טכנולוגיות הרחקה שייושמו במתקני טיפול במים - כל אלה כדי לצמצם ככל האפשר את
הצטברותם של חומרים רפואיים בסביבה.
פרסומים
(1)
Arye, G., Dror, I., & Berkowitz, B. (2011). Fate and transport of carbamazepine in soil aquifer
treatment (SAT) infiltration basin soils.
Chemosphere, 82
(2), 244-252.
(2)
Golan-Rozen, N., Chefetz, B., Ben-Ari, J., Geva, J., & Hadar, Y. (2011). Transformation of the
recalcitrant pharmaceutical compound carbamazepine by Pleurotus ostreatus: Role of cytochrome P450
monooxygenase and manganese peroxidase.
Environmental Science & Technology, 45
, 6800–6805.
(3)
Navon, R., Hernandes-Ruiz, S., Chorover, J., & Chefetz, B. (2011). Interactions of carbamazepine in
soil: Effects of dissolved organic matter.
Journal of Environmental Quality, 40
, 942-948.
(4)
Borgman, O., & Chefetz, B. (2013). Combined effects of biosolids application and irrigation with reclaimed
wastewater on transport of pharmaceutical compounds in arable soils.
Water Research, 47
, 3431-3443.
(5)
Grossberger, A., Hadar, Y., Borch, T., & Chefetz, B. (2014). Biodegradability of pharmaceutical compounds
in agricultural soils irrigated with treated wastewater.
Environmental Pollution, 185
, 168-177.
2
בריאן ברקוביץ'
|
1
בני חפץ
1
יצחק הדר
|
2
ישי דרור
1. האוניברסיטה העברית בירושלים
2. מכון ויצמן למדע
2012-2008
קולחים ובוצה כמקור לחומרים רפואיים: גורל בקרקע ובמי תהום