שינויים

נוספו 4,994 בתים ,  15:57, 30 בספטמבר 2014
אין תקציר עריכה
שורה 3: שורה 3:  
זרחה הוא גם שמן של התרכובות המכילות יון זה. בשימוש יומיומי זהו בדרך-כלל פירוש המושג '''זרחה'''. בדרך-כלל מתייחס המושג למלחים של חומצה זרחתית, הנוצרים כשחומצה זו מגיבה באופן כימי עם בסיס או עם מתכת. המקור העיקרי לפופסטים המשמשים את הכלכלה האנושית הוא כרייה של פוספטים מסלעי מחצב, ולפיכך מדובר ב[[משאב מתכלה]]. השימוש העיקרי בזרחה הוא לשם יצירת [[דשן כימי]].  
 
זרחה הוא גם שמן של התרכובות המכילות יון זה. בשימוש יומיומי זהו בדרך-כלל פירוש המושג '''זרחה'''. בדרך-כלל מתייחס המושג למלחים של חומצה זרחתית, הנוצרים כשחומצה זו מגיבה באופן כימי עם בסיס או עם מתכת. המקור העיקרי לפופסטים המשמשים את הכלכלה האנושית הוא כרייה של פוספטים מסלעי מחצב, ולפיכך מדובר ב[[משאב מתכלה]]. השימוש העיקרי בזרחה הוא לשם יצירת [[דשן כימי]].  
   −
==באקולוגיה==
+
==חשיבות הזרחן לביולוגיה ולאקולוגיה==
 
בגלל החשיבות הגבוהה של זרחה וזרחן במערכות ביולוגיות, הזרחה היא משאב חשוב ב[[מערכת אקולוגית]] וב[[חקלאות]]. לאחר השימוש בה היא לרוב [[חוק לייביג|גורם הזנה מגביל]] [[בסביבה הטבעית]], והזמינות שלה עשויה לשלוט על קצב הגידול של יצורים חיים שונים. דבר זה מתרחש בדרך כלל במערכות אקולוגיות  של מים מתוקים, בעוד ש[[נתרן]] הוא בדרך כלל גורם ההזנה המגביל במערכות אקולוגיות ימיות של מים מלוחים.  
 
בגלל החשיבות הגבוהה של זרחה וזרחן במערכות ביולוגיות, הזרחה היא משאב חשוב ב[[מערכת אקולוגית]] וב[[חקלאות]]. לאחר השימוש בה היא לרוב [[חוק לייביג|גורם הזנה מגביל]] [[בסביבה הטבעית]], והזמינות שלה עשויה לשלוט על קצב הגידול של יצורים חיים שונים. דבר זה מתרחש בדרך כלל במערכות אקולוגיות  של מים מתוקים, בעוד ש[[נתרן]] הוא בדרך כלל גורם ההזנה המגביל במערכות אקולוגיות ימיות של מים מלוחים.  
   −
הוספה של כמות גבוה של פוספט ל[[הסביבה הטבעית|סביבה הטבעית]] ולמיקרו-סביבות שבהן היא בדרך כלל נדירה, היא בעלת השפעה אקולוגית חזקה. לדוגמה יכול להתרחש גידול עצום באוכלוסיה של יצור חי אחד על חשבון שאר המינים, ואז קריסה של האוכלוסיות שנשללו מהן משאבים חיוניים כמו חמצן (ראו [[אתרופקציה]]).  
+
==שוק הפוספט העולמי==
 +
[[קובץ:WorldPhosphateProduction.jpg|ממוזער|350px|כמות סלעי הזרחה שנכרית בכל שנה בעולם במיליוני טונות. מתוך כמות זו מופקת כיום תרכובות זרחן שונות שמכילות כ-22 מיליוני טונות של זרחן.]]
 +
 
 +
כמות הזרחות שנכרות מהקרקע עלתה מ- 3 מיליון טונות (נפח) בשנת 1900, לכ-10 מיליוני טונות בשנת 1945. החל משנה זו חל גידול תלול וכמעט מונטוני בכמות הזרחות שנכרו ובשנת 2010 כרו 181 מיליוני טונות של זרחות.[http://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/#phosphate] זו כמות גדולה פי 10 יחסית לכמות הזרחן שמופק ממחזורים ביולוגים, בעיקר מגללים של בעלי חיים.
 +
 
 +
כמעט 90% מהעתודות העולמיות המוערכות נמצאות ב-5 מדינות: מרוקו, סין, דרום אפריקה, ירדן וארצות הברית. לשם השוואה, 12 המדינות החברות באופ"ק שולטות ב-75% מעתודות ה[[נפט]] העולמיות. ריכוז בלתי שווה זה של עופרה יכול לעורר מתיחות בין מדינות. כך לדוגמה רוב המכרות של מרוקו נמצאים בסהרה המערבית, איזור עצמאי שנצמא במחלוקת, ויש מגבלות של האו"ם על ייצוא פוספטים וחומרי גלם אחרים משם.<ref name="ELSER2010">[http://www.foreignpolicy.com/articles/2010/04/20/peak_phosphorus peak_phosphorus] JAMES ELSER, STUART WHITE, APRIL 20, 2010</ref>
 +
 
 +
המפיקות הגדולות בעולם של סלעי זרחה נכון לשנת 2011 כוללות את סין (65 מיליון טונות), ארצות הברית (26 מילוני טונות), מרוקו (26), רוסיה (10), טוניס (7.6), ירדן(6), ברזיל (5.5), מצרים (5) וישראל (3). סוריה, אוסטרליה, דרום אפריקה ואלגי'ר מפיקות כל אחת 2-3 מיליוני טונות בשנה ושאר מדינות העולם ביחד מפיקות 9 מיליוני טונות בשנה. [http://www.mapsofworld.com/minerals/world-rock-phosphate-producers.html]
   −
==מקורות הזרחה==
+
==עתודות הזרחה==
 
{{הפניה לערך מורחב|שיא תפוקת הזרחן}}
 
{{הפניה לערך מורחב|שיא תפוקת הזרחן}}
המקור העיקרי לזרחן בכלכלה האנושית הוא כרייה של פוספטים, לפיכך מדובר ב[[משאב מתכלה]]. מספר חוקרים טוענים כי מאגרי הזרחן יתכלו בתוך 50-100 שנה ויגיעו ל[[שיא תפוקת הזרחן]] (Peak Phosphrus), השנה בה תפוקת הזרחן השנתית תהיה הגבוה ביותר, כבר בשנת 2030. <ref>Cordell, Dana; Drangert, Jan-Olof; White, Stuart (May 2009). "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095937800800099X The story of phosphorus: Global food security and food for thought]". Global Environmental Change (Elsevier) 19 (2): 292–305. doi:10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009</ref> לעומת זאת, טוען מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, בדו"ח משנת 2010, כי מאגרי הזרחן יספיקו לכמה מאות שנים<ref>[http://www.ifdc.org/Media_Info/Press_Releases/September_2010/IFDC_Report_Indicates_Adequate_Phosphorus_Resource ifdc.org - IFDC Report Indicates Adequate Phosphorus Resources], sep-2010</ref>
+
המקור העיקרי לזרחן בכלכלה האנושית הוא [[כרייה]] של פוספטים, לפיכך מדובר ב[[משאב מתכלה]]. מספר חוקרים טוענים כי מאגרי הזרחן יתכלו בתוך 50-100 שנה ויגיעו ל[[שיא תפוקת הזרחן]] (Peak Phosphrus), השנה בה תפוקת הזרחן השנתית תהיה הגבוה ביותר, כבר בשנת 2030. <ref>Cordell, Dana; Drangert, Jan-Olof; White, Stuart (May 2009). "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095937800800099X The story of phosphorus: Global food security and food for thought]". Global Environmental Change (Elsevier) 19 (2): 292–305. doi:10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009</ref> לעומת זאת, טוען מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, בדו"ח משנת 2010, כי מאגרי הזרחן יספיקו לכמה מאות שנים<ref>[http://www.ifdc.org/Media_Info/Press_Releases/September_2010/IFDC_Report_Indicates_Adequate_Phosphorus_Resource ifdc.org - IFDC Report Indicates Adequate Phosphorus Resources], sep-2010</ref>
   −
כמות הזרחות שנכרות מהקרקע עלתה מ- 3 מיליון טונות (נפח) בשנת 1900, לכ-10 מיליוני טונות בשנת 1945. החל משנה זו חל גידול תלול וכמעט מונטוני בכמות הזרחות שנכרו ובשנת 2010 כרו 181 מיליוני טונות של זרחות.[http://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/#phosphate] זו כמות גדולה פי 10 יחסית לכמות הזרחן שמופק ממחזורים ביולוגים, בעיקר מגללים של בעלי חיים.
+
[[קובץ:US Phosphate Rock Production.PNG|ממוזער|300px|הפקת סלעי זרחה בארצות הברית בטונות. שיא התפוקה התרחש בשנת 1980, עם כריית 54 מיליוני טונות של סלעים.]]
 +
במהלך המאה ה-20 הפיקה ארצות הברית כמות כוללת של - 1.9 מיליארד טונות של סלעי זרחה, במשך תקופה זו היא הפיקה 30-50% מסך סלעי הזרחה בעולם. ארצות הברית הגיעה לשיא הפקת זרחן בשנת 1980 שבה נכרו במדינה 54 מיליון טונות של סלעי זרחה, ונכון לשנת 2012 היא הפיקה על 30 מיליוני טונות סלעי פוספט לשנה, כמות נמוכה מזו שנכרתה בשנת 1966. [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/historical-statistics/ds140-phosp.xlsx] בנוסף ארצות הברית שהיתה אחת היצואניות הגדולות של סלעי זרחה בעולם, וייצא בשנת 14 מיליוני טונות בשנת 1980, הקטינה את ייצוא הסלעים. בשנת 2000 ייצאה ארצות הברית רק 0.3 מיליוני טונות, והחל משנת 2004 הפסיקה לחלוטין את ייצוא סלעי הזרחה מתחומה. זאת למרות שעל פי רישומי הסקר הגאולוגי של ארצות הברית, למדינה זו עוד עתודות גדולות של סלעי פופסט.
 +
 
 +
[[קובץ:Us phosphate rock export.PNG|ממוזער|300px|ייצוא ויבוא של סלעי זרחה מארצות הברית בטונות. שיא הייצוא התרחש בשנת 1979, עם ייצוא של 14 מיליוני טונות של סלעים.]] במקביל הגדילה ארצות הברית את ייבוא סלעי הפוספט, נכון לשנת 2012 הוא הגיע ל-3 מיליוני טונות, שהם כ-10% מסך ההפקה המקומית.[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/historical-statistics/ds140-phosp.xlsx]
 +
 
 +
בישראל קיימים מרבצי זרחה רבים, במיוחד באזור [[ים המלח]], והמדינה מייצאת כמויות של כ7.5 מיליון טונות זרחה בכל שנה, כמות שדומה בהקיפה לרבע מכלל התפוקה של ארצות הברית.
   −
מלחי הזרחה מיוצרים לעתים בתעשייה הכימית, אך בעיקר נכרים מהאדמה. בישראל קיימים מרבצי זרחה רבים, במיוחד באזור [[ים המלח]], והמדינה מייצאת כמויות זרחה רבות לעולם. במדינת [[נאורו]] הקטנה שבאוקיינוס השקט היו קיימים כמה ממרבצי הזרחה הגדולים בעולם; רוב כלכלתה של מדינה זו נשענה על כריית הזרחה, עד שמרבצים אלה נגמרו, דבר שהביא להתמוטטות כלכלית וחברתית של האי.
+
מדינת [[נאורו]] הקטנה שבאוקיינוס השקט היו קיימים כמה ממרבצי הזרחה הגדולים בעולם; רוב כלכלתה של מדינה זו נשענה על כריית הזרחה, עד שמרבצים אלה נגמרו, דבר שהביא להתמוטטות כלכלית וחברתית של האי.
    
==שימושים בכלכלה==
 
==שימושים בכלכלה==
שורה 26: שורה 38:  
הזרחות מוספות למזון, שם הן מגיבות עם מתכות המצויות שם בכמות זעירה ביותר, ובכך קושרות אותן בחוזקה ומונעות את פירוק המזון. הזרחות משמשות גם לקשירת המים למזון כדי שלא יתפרק ויתקלקל קודם זמנו, ומסייעות להאריך את חיי המדף של מיני מזונות מעובדים, ובעיקר כאלה שהוספו להם מים, כגון מוצרי בשר מעובד (להם מוסיפים מים כדי לרככם, אך יש הטוענים כי גם במטרה להעלות את משקלם). זרחות מצויות גם בסלטים תעשייתיים שונים, המעובדים בין היתר גם כן עם מים.
 
הזרחות מוספות למזון, שם הן מגיבות עם מתכות המצויות שם בכמות זעירה ביותר, ובכך קושרות אותן בחוזקה ומונעות את פירוק המזון. הזרחות משמשות גם לקשירת המים למזון כדי שלא יתפרק ויתקלקל קודם זמנו, ומסייעות להאריך את חיי המדף של מיני מזונות מעובדים, ובעיקר כאלה שהוספו להם מים, כגון מוצרי בשר מעובד (להם מוסיפים מים כדי לרככם, אך יש הטוענים כי גם במטרה להעלות את משקלם). זרחות מצויות גם בסלטים תעשייתיים שונים, המעובדים בין היתר גם כן עם מים.
   −
==כריית זרחה כמקור זיהום==
+
==השפעות סביבתיות של פוספטים==
 +
===זיהום מכריית הזרחה ===
 
{{תבנית:גורם מסרטן וודאי}}
 
{{תבנית:גורם מסרטן וודאי}}
 +
מרבצי פוספטים שנכרו מבטן האדמה יכולים להכיל כמויות גבוהות של [[מתכות כבדות]]. פעולות [[כרייה]] ועיבוד של סלעי זרחה עלולות להשאיר אחריהן ערימות פסולות גדולות עם ריכוזים גבוהים יחסית של [[קדמיום]], [[עופרת]], [[ניקל]], [[נחושת]], [[כרום]] ו[[אורניום]], מתוכם [[קדמיום]] [[עופרת]] ו[[אורניום]] הם [[גורמים המוכרים כמסרטנים לבני אדם]]. בלי ניהול נכון, ערימות אלו עלולות לזלוג ל[[מי התהום]] ולהוביל ל[[זיהום מים]] חמור. ספיגה של חומרים אלה על ידי צמחים, אצות או בעלי חיים ימיים יכולה להוביל להגדלת הריכוז של מתכות רעילות [[הצטברות ביולוגית|במעלה שרשרת המזון]] ומשם לגרום ל[[זיהום במזון]].
 +
 +
==זרחות כאיום קיומי עולמי==
 +
במאמר [[גבולות פלנטריים]] משנת 2009 קובעים [[אקולוגיה|אקולוגים]] כי מחזור הזרחן (יחד עם מחזור ה[[חנקן]]) הוא אחד מתשעה הגבולות הקריטיים להמשך קיומה של [[הכלכלה האנושית]]. ב[[כלכלה בת קיימא]] זרם זרחן השנתי שנכנס לאוקיינוסים לא יעלה על פי 10 מכמות הבלייה הטבעית של זרחן. 
 +
 +
קיימת טענה כי חציה של ערכי סף של זרימת זרחן אל האוקיינוסים היא גורם מכריע לאירועי אנוקסיה כלל עולמיים באוקיינוסים (ocean anoxic events -OAE)  שיכולים להסביר [[הכחדה המונית|הכחדות המונית]] שהשתרחשו בעבר של בעלי חיים בים.  (Handoh and Lenton 2003). מאמינים כי לולאת משוב בין זרחן, אנוקסיה ויצרנות ימית משפיעה על מצב החמצן באוקיינוסים.
   −
מרבצי פוספטים שנכרו מבטן האדמה יכולים להכיל כמויות גבוהות של [[מתכות כבדות]]. פעולות [[כרייה]] ועיבוד של סלעי זרחה עלולות להשאיר אחריהן ערימות פסולות גדולות עם ריכוזים גבוהים יחסית של [[קדמיום]], [[עופרת]], [[ניקל]], [[נחושת]], [[כרום]] ו[[אורניום]], מתוכם [[קדמיום]] [[עופרת]] ו[[אורניום]] הם [[גורמים המוכרים כמסרטנים לבני אדם]]. בלי ניהול נכון, ערימות אלו עלולות לזלוג ל[[מי התהום]] ולהוביל ל[[זיהום מים]] חמור. ספיגה של חומרים אלה על ידי צמחים, אצות או בעלי חיים ימיים יכולה להוביל להגדלת הריכוז של מתכות רעילות [[הצטברות ביולוגית|במעלה שרשרת המזון]] ומשם לגרום ל[[זיהום במזון]].
+
===זיהום ימי עקב שפכים המיכילים זרחן===
 +
הוספה של כמות גבוה של פוספט ל[[הסביבה הטבעית|סביבה הטבעית]] ולמיקרו-סביבות שבהן היא בדרך כלל נדירה, היא בעלת השפעה אקולוגית חזקה. לדוגמה יכול להתרחש גידול עצום באוכלוסיה של יצור חי אחד על חשבון שאר המינים, ואז קריסה של האוכלוסיות שנשללו מהן משאבים חיוניים כמו חמצן (ראו [[אתרופקציה]]).  
    
==ראו גם==
 
==ראו גם==