מים

מים הם תרכובת כימית המהווה בצורתה הנוזלית בסיס לכל צורות החיים המוכרות, כולל האדם, המים נחשבים לאחד מקבוצות אבות המזון החשובים ביותר לצריכה. מולקולת מים מורכבת משני אטומים של מימן ומאטום של חמצן. הנוסחה הכימית של המים היא H₂O או בסימון (aq).

מים
H₂O

מבנה מולקולת מים (H מסמל אטום מימן, ו-O חמצן)
שם סיסטמטי	מים
כתיב כימי	H₂O
מסה מולרית	18.0154 גרם/מול
מראה	שקוף
מספר CAS	7732-18-5
צפיפות	1 גרם/סמ"ק
מצב צבירה	נוזל
טמפרטורת היתוך	0 °C 273.15 K
טמפרטורת רתיחה	100 °C 373.15 K
מקדם שבירה	1.333
חומציות	14 ‏pKa
בסיסיות	14 ‏pKb
אנתלפיית התהוות סטנדרטית	−241,818 ג'ול למול, −285,830 ג'ול למול
אנטרופיה מולרית תקנית	69.9±0.05 ג'ול למול־קלווין, 188.8±0.05 ג'ול למול־קלווין
LD50	90,000 (דרך הפה, חולדות) מ"ג לק"ג

כשני שלישים מפני כדור הארץ מכוסים במים. מתוך מים אלו, 97.2% הם מים מלוחים המרכיבים את חמשת האוקיינוסים. הקוטב הדרומי שנראה למטה מכיל כ-90% מהמים המתוקים בעולם.

נתזי מים

התכונות הכימיות של המים מאפשרות להם להיות ממס לתרכובות רבות בטבע, ובהתאם לכך המים בטבע הם תמיסה העשויה ממים טהורים שבהם מומסים מינרלים שונים. מים מזוקקים, (H₂O), הם תרכובת כמעט טהורה של מים הקיימת בתנאי מעבדה.

תכונות כימיות ופיזיקליות

מצבי צבירה

בתנאים רגילים, נקודת הקיפאון של המים היא אפס מעלות צלזיוס. המים המוצקים מכונים "קרח". בתנאי מעבדה מיוחדים, בהיעדר נקודות התגרענות, עשויים המים להישאר במצב נוזלי עד טמפרטורות נמוכות בהרבה – ניתן לקרר אותם עד ל-38 מעלות צלזיוס מתחת לאפס בטרם הם הופכים לקרח. המים יכולים להישאר במצב נוזלי בצורת טיפות זעירות עד לטמפרטורה נמוכה עוד יותר (כ-°C ‏41-).

מים בלחץ אטמוספירי של אטמוספירה אחת (המוגדר כלחץ האוויר בגובה פני הים על כדור הארץ), נקודת הרתיחה של המים היא מאה מעלות צלזיוס. מים במצב גזי מכונים אדי מים. טמפרטורת הרתיחה של המים יורדת ככל שיורד הלחץ האטמוספירי. בגובה רב מעל פני הים של כדור הארץ (בפסגות ההימלאיה, למשל) יכולה טמפרטורת הרתיחה לרדת עד 70 מעלות צלזיוס, ועל פני מאדים, שם הלחץ האטמוספירי הוא רק אחוז אחד מזה ששורר על פני כדור הארץ, ירתחו המים בטמפרטורה של 7 מעלות צלזיוס בלבד.

המבנה המולקולרי של המים

מולקולת המים בנויה משני אטומי מימן ואטום אחד של חמצן. המרחק בין אטומי המימן לאטום החמצן הוא 0.957854 (אנגסטרום). ואטומי המימן מוסחים מאטום המימן בזווית של 104.45 מעלות (כפי שאפשר לראות בתמונה) המרחק מאטום מימן לענן האלקטרונים הוא בערך 1.2 אנגסטרום, והמרחק מאטום החמצן לענן האלקטרונים הוא בערך 1.4 אנגסטרום.

קשרי מימן חלשים במים

דיאגרמת פאזות טמפרטורה-לחץ של מים

רוב השדה החשמלי השלילי, מיוצר על ידי אטום החמצן, ולכן האלקטרונים נמשכים יותר לאטום החמצן מאשר לאטומי המימן. על כן רוב הזמן (לפי הסבירות) האלקטרונים נמצאים בסמיכות לאטום החמצן, ומסביב לאטומי המימן האלקטרונים סובבים לעיתים רחוקות יחסית. כך נוצר שדה חשמלי שלילי מסביב לאטום החמצן, ושדה חשמלי חיובי מסביב לאטומי המימן. השדה שיוצרים האלקטרונים סביב אטומי H הם שווים בממוצע ל-3.3 חלקי עשר מיליארד משדה חשמלי של אלקטרון נורמלי. לכן שדה חשמלי חיובי (+) סביב אטומי H הוא גדול מאוד, בממוצע 99.999999967% משדה חשמלי של פרוטון רגיל. אפשר לומר, אם כן, שאטום O הוא יון שלילי 2- (כמעט) ואטומי H הם בעצם יונים של 1+ (כמעט). לפיכך, כשמולקולת מים תתקרב עם הפינה של אטום O (שבו יש מטען שלילי) לפינה של מולקולה אחרת לאטום H (שבו יש מטען חיובי), יימשכו שתיהן אחת לשנייה.

בגבישי קרח, כל מולקולת מים מושכת אליה 4 מולקולות שכנות (שני אטומי H של המולקולה נמשכים לשני אטומי O של המולקולות השכנות, ואטום O של המולקולה נמשך לשני אטומי H של שתי מולקולות שכנות).

המרחקים בין אטומי H לאטומי O במים בנוזל ובמוצק שונים מהמרחקים בגז. הסיבה לכך היא שבמוצק ובנוזל (בניגוד לגז) המולקולות נמשכות אחת לשנייה, ולכן "נמתחות", ובגז אין משיכה ולכן המרחקים מתקצרים מעט (המרחק בין אטום H לאטום O הוא 0.95718 אנגסטרום בגז, ו-0.95784 אנגסטרום במוצק ובנוזל).

העברת פרוטון

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.

תכונות פיזיקליות

למים מספר תכונות כימיות ופיזיקליות הנובעות בעיקר מהקיטוב של מולקולת המים:

• האנומליה של המים – בטמפרטורות שבין ארבע לאפס מעלות צלזיוס מתפשטים המים בקירור, בשונה מרוב החומרים האחרים. כך קורה שהמים במצבם המוצק (קרח) צפופים פחות מהמים במצבם הנוזל. לתכונה זו חשיבות רבה בכדור הארץ: בגללה צף הקרח על המים במקום לשקוע בתוכם (ראו קרחון), והיא זו שמאפשרת לאוקיינוסים לקפוא רק בשכבתם העליונה ולאפשר המשך קיום חיים תת-מימיים במים העמוקים יותר.
• המים משמשים כממס אוניברסלי של חומרים קוטביים ויוניים.
• בעזרת תכונות חומציות-בסיסיות שלהם (⁺2H₂O → OH^-+ H₃O) ובעזרת יונים המומסים בהם, מאפשרים המים הולכת חשמל. מים מזוקקים אינם מוליכים חשמל בצורה טובה היות שקבוע שיווי המשקל של התפרקות המים לחומצה ובסיס נמוך בהם (בערך 10^-14).
• למים יש חום סגולי גבוה מאוד, המגיע (בנוזל, בתנאים סטנדרטיים) לכ-4,186 ג'אול לקילוגרם למעלת צלזיוס. החום הסגולי של המים במצב צבירה מוצק (קרח, בטמפרטורה 0 מעלות צלזיוס) הוא כ-2,060 ג'אול לקילוגרם למעלת צלזיוס ובמצב גז, החום הסגולי נמוך אף יותר.
• המים נראים שקופים בלחץ נמוך, אך בלחץ גבוה המים כחולים (לכן תמונות שצולמו במים עמוקים וחשוכים יחסית עדיין נראים כחולים)

לשון ואטימולוגיה

ריכוז גבוה של סיד מומס גורם למים במפל מים זה להיצבע בטורקיז.

ביוונית, התחילית הידרו (ύδρο) מציינת מים, נוזלים או מימן.

תחילית זו משמשת במילים ובמושגים רבים:

• בכימיה:
  • חומר המתגבש עם מולקולות מים נקרא הידרט (Hydrate). זו אינה תרכובת עם מים שכן המים נוטים להשתחרר מהחומר בזמן המסה או התכה. אין להתבלבל עם המושג קרבוהידרט (בתרגום חופשי: הידרט של פחמן) שתרגומו בעברית פחמימה המציין משפחה של תרכובות של פחמן, מימן וחמצן שבהן יחס אטומי המימן לחמצן הוא 1:2 בדומה ליחס בתרכובת המים, ומכאן נגזר שמם.
  • פירוק של מולקולה גדולה לשתי מולקולות קטנות יותר באמצעות תגובה עם מים נקרא הידרוליזה (Hydrolysis).
  • תהליך שבו מולקולות מים נספחות לחומר אחר המומס בהם נקראת הידרציה (Hydration), ובעברית: מיוּם. התהליך ההפוך שבו מולקולות מים ניתקות מחומר המומס בהם נקרא דהידרציה (Dehydration), ובעברית: אל-מיום.
  • השם הלועזי של מימן הוא הידרוגן (Hydrogen, ביוונית: "יוצר מים"). גם משמו של המימן נגזרים מונחים כימיים רבים: הידרוגנציה, הידריד ועוד.
  • הידרוקסיל – (Hydroxyl) היא קבוצה פונקציונלית (בכימיה אורגנית), וכן יון דו-אטומי (בכימיה אי-אורגנית; כאן נקראת הקבוצה הידרוקסיד, Hydroxide).
• בפיזיקה ובהנדסה:
  • הידרוסטטיקה – ענף בפיזיקה.
  • הידרודינמיקה – תחום בפיזיקה ובהנדסה המהווה מימוש של מכניקת הזורמים לנוזלים.
  • כוח הידרואלקטרי – חשמל המופק באמצעות אנרגיית מים.
  • בוכנה הידראולית – מכשיר המפעיל כוח רב בצורה קווית (ליניארית). בנוי כגליל ובתוכו בוכנה הנעה באמצעות לחץ של נוזל.
• ברפואה:
  • אנהידרוזה (Anhydrosis) הוא חוסר יכולת לייצר זיעה.
  • הידרותרפיה (טיפול באמצעות מים) – תחום בפיזיותרפיה.
  • הידרופוביה – מחלת כלבת (על שם סימפטום פחד ממים).

התחילית אקווה (מלטינית Aqua) גם היא משמשת לציון מים, אם כי היא נפוצה פחות, ומשמשת בעיקר בהקשרים שאינם מתחום הכימיה – דוגמת אקווריום או אקוודוקט.

חשיבות המים לחיים

מאצות הפילופלנקטון שחיות במים ניזונים דגים ויונקים ימיים רבים.

לווייתן גדול-סנפיר קופץ מהמים.

אריה שותה מים

המים הם חומר חיוני לקיומן של כל צורות החיים הידועות. בעלי החיים והצמחים זקוקים למים לצורך קיום מחזור החיים שלהם. עובדה זו מתקשרת באופן ישיר לכך שהמים נפוצים בכדור הארץ, שכן היותו של כדור הארץ מקורם של כל החיים הידועים, תואם את היותם של המים תנאי הכרחי לחיים אלו.

המים מהווים את רוב המסה של רוב היצורים החיים, וממלאים תפקידים רבים בגופם. התפקידים העיקריים הם שימוש כנוזל תוך-תאי (ציטופלזמה) וכמרכיבו העיקרי של הדם, אך המים נחוצים גם לתפקידים משניים רבים אחרים, כגון ניקוי הגוף, הזעה והלחתה. כל תא חי זקוק לכמות מסוימת של מים כדי להתקיים. יצורים מסוימים מפיקים את הגזים הנחוצים לנשימתם (חמצן או פחמן דו-חמצני) מתוך המים. זימי הדגים הם האיבר הידוע ביותר המשמש להפקת גזי נשימה מומסים במים.

מלבד השימושים הפנים-גופניים עושים יצורים שונים שימוש במים למטרות חוץ-גופניות שונות. הדוגמה העיקרית לשימוש זה היא משמעות המים כסביבת חיים עבור החיים הימיים: דגים, צמחי מים וכו'. דוגמאות אחרות הן השימוש במים כסביבה להטלת ביצים, כמקור מזון וכחיץ כנגד טורפים. את המים משיגים היצורים החיים באופנים שונים. בעלי החיים סופגים מים בגופם בעיקר באמצעות שתייה, בעוד הצמחים יונקים את רוב מימיהם בעזרת שורשיהם.

המים דרושים ליצורים חיים בכמויות מסוימות, ובאיכות מסוימת. איכות זו נקבעת על-פי החומרים המומסים במים: אמנם החיים דורשים כמויות משתנות של חומרים מומסים (כדוגמת מינרלים), אך מרבית החומרים המומסים במים (או חומרים רצויים בכמויות לא רצויות) הופכים את המים לבלתי שמישים או אפילו רעילים. שינוי באיכות המים שפוגע בשימוש מסוים שלהם (לדוגמה – שתייה), אינו פוגע בהכרח בשימושים אפשריים אחרים (לדוגמה – הטלת ביצים).

הדוגמה הבולטת ביותר למים שאינם שמישים ללא טיפול מיוחד, הם מי האוקיינוסים והימים המלוחים, אותם מסוגלים לשתות רק יצורי-מים מזנים מסוימים. סוגים אחרים של מים שאינם שמישים הם מים שזוהמו על ידי התעשייה.

אדי מים מהווים גז חממה.

המים עבור האדם

קולות של שימוש במים

ילדים משחקים במים

כוס מים

המים משמשים את האדם למגוון רחב של פעולות, ביניהן: שתייה, ניקיון, בישול, השקיה, קירור וחימום, המסה, שיט, הפקת אנרגיה הידרואלקטרית, שחייה, רחצה, צלילה, דיג וכיבוי אש. פעולות אלו מחולקות לצריכה ביתית (ברובה שתייה, היגיינה ובישול), שימוש חקלאי (ברובו השקיה ומי שתייה עבור חיות מבויתות), שימוש תעשייתי (ניקוז, קירור, המסה ועוד), שימוש עירוני (ברובו ניקוז), שימוש למטרות תחבורה (שיִט), שימוש למטרות מחקר ושימוש למטרות פנאי (שיִט, שחייה ועוד).

האדם קולט את המים על ידי שתייה ומזון ופולט אותם על ידי זיעה, הפרשה ונשיפה. השימוש החשוב ביותר במים, אף על פי שלא הגדול ביותר מבחינה כמותית, הוא השתייה. האדם זקוק למים מתוקים (כלומר – ללא אחוזי המלח הגבוהים שבאוקיינוסים), ולכן היה תלוי במים שמקורם במשקעים, ולאחרונה אף בהתפלה. צריכת המים לנפש אינה זהה עבור כל בני האדם, ותלויה במאפיינים אנושיים רבים, בשיטות ייצור, ברמת חיים וכן הלאה.

בזכות השימושים הרבים למים, קיימת השפעה הדדית הדוקה בין המים לבין תחומי הדמוגרפיה והכלכלה. קיומם של מים מתוקים לשתייה ולהשקיה כמו סמיכות לאזורי דיג וגישה לנתיבי תחבורה ימיים, עשוי להשפיע על נטיות ההתיישבות האנושיות. לרוב מעדיפים בני אדם להתיישב בסמוך למקור מים מתוקים ובעל נגישות לשטחי מים מלוחים, אם כי התפתחויות טכנולוגיות שונות (לדוגמה: שיפורים חקלאיים, פיתוח טכנולוגיות תחבורה וכדומה) משנות נטיות אלו.

צורות ההתיישבות מחד וניצול המים מאידך משנים את מצב המים. מלבד השינויים הברורים מאליהם (לדוגמה: שתייה גורמת למעבר מים לתוך גוף האדם), קיימים שינויים רבים ומורכבים בזמינות המים. לדוגמה, הקמת סכר על פני נהר עשויה להביא להסטת מסלולו. השפעות הדדיות אלו של האדם והמים מביאות לכך שהמים מהווים מרכיב ניכר של הפוליטיקה האנושית, גם אם באופן שאינו גלוי. נושאים כגון זיהום מים ושליטה על מקורות מים הם מכריעים ביותר במאבקי הכוח הפוליטיים השונים.

בעוד שבעולם המערבי אספקת המים היא לרוב מובנת מאליה, לא כך המצב בארצות העולם השלישי. למיליארדים של בני אדם – רוב אוכלוסיית העולם – אין גישה למים נקיים. המחסור החמור במים אינו מאפשר לתושבי אזורים אלו לשתות מספיק ולשמור על היגיינה, דבר שמגביר את התחלואה. אחרים משתמשים במקורות מים מזוהמים, דבר שאף הוא גורם לתחלואה; רוב מוחלט של המקרים של כמה מחלות הנפוצות בעולם השלישי, כגון מלריה ודיזנטריה, נגרם ממים מזוהמים. בדיונים על מצבן של מדינות העולם השלישי נדחק לעיתים קרובות נושא המים לשוליים אך בעיות רבות הפוקדות המדינות העניות יוכלו להיפתר רק לאחר התייחסות רצינית למשבר המים.

ד"וח של ארגון השימור הבינלאומי (WWF) מתריע מפני מחסור עתידי במי שתייה גם במדינות העולם המערבי עקב התייבשות הקרחונים בצפון אירופה ושימושים בזבזניים שונים כגון ייצור מוזל של בגדים, פירות, ירקות ותכשיטים. בלונדון בלבד, דליפות מתשתיות מים ישנות מבזבזות כמות של כ-300 בריכות שחייה אולימפיות ביום.

ב-22 במרץ חל יום המים הבינלאומי.

מים בישראל

ערכים מורחבים – משאבי מים בישראל, משק המים והשפכים בישראל

בארץ ישראל, הנעדרת כמעט נהרות, שחלקה הגדול על גבול המדבר, הספקת המים היוותה בה אתגר מאז ומעולם, אך כיום, בזכות הקמת מפעלי התפלת מים, נפתרה בעיית המים של ארץ ישראל והיא אף מספקת מים לשכנתה ירדן, כחלק מהסכמי "השלום" בין המדינות. התפילה לגשם מובנית במסורת היהודית, והלכות רבות דנות בתעניות תחנונים לגשם. עם זאת, המקרא, באמצעות הנגדת האופן בו מספק הטבע (כלומר האלוהים) מים לתושבי ארץ ישראל לעומת מצרים, ראה יתרון לארץ ישראל בדרך ליצירת חברה צודקת: "למטר השמים תשתה מים". הרשות הממשלתית למים ולביוב אחראית על ניהול משק המים בישראל ומופקדת על כל הגופים המפיקים מים במדינה. חברת "מקורות", חברת המים הלאומית של ישראל שהוקמה עוד בתקופת המנדט על ידי לוי אשכול, היא רשות הפקת וחלוקת המים הגדולה ביותר בישראל, והיא מפיקה כ-70% מהמים בישראל, וגם אחראית על הולכתם ברמה הארצית, בעיקר באמצעות המוביל הארצי. תפקידי "מקורות" לפי החוק: "להקים את המפעל הארצי, לנהלו, לספק מים ממנו ולהחזיקו במצב תקין, לשפרו, להרחיבו ולעשות כל פעולה אחרת הדרושה להספקת מים ממנו". כבתחומים רבים, נקטה הממשלה מדיניות הפרטה במשק המים. ב"תזכיר ההתאגדות של חברה מוגבלת במניות", אשר הכריז על הקמתה של חברת מקורות, שהתפרסם ב-31 בינואר 1937, הוגדר תפקידה של חברת המים שעתידה הייתה לקום: "להוציא לפועל ולעשות את כל הדברים הנחוצים, או המתאימים, להשגת מים, אגירתם, מכירתם, מסירתם, הפצתם או המצאתם". על התזכיר היו חתומים תשעת מנהלי החברה הראשונים מהסוכנות היהודית, קק"ל, חברת "ניר" ההסתדרותית, והמרכז החקלאי. בעקבות מצוקת משק המים בישראל הוטל בשנת 2009 היטל על צריכת מים – היטל בצורת.

אמצעים לשימוש במים

מי שתייה זורמים מתוך ברז

ניתן להשקות בעזרת המים צמחייה. בתמונה טפטפת

בקבוקים עם מי שתייה

כחלק מהשפעות האדם על המים נוצר צורך של החברה האנושית להניע מים על מנת לשרת את מטרותיהם:

• לשאיבה של מים משתמשים בני האדם בכלים שונים על מנת להעלות מים לפני השטח כדי לעשות בהם שימוש;
• להובלת מים משתמשים בכלים שונים כגון צינור, תעלה, אמת מים, מכלית ודלי על מנת לגרום למים לזרום או לעבור מנקודה לנקודה;
• לאגירת מים משתמשים באמצעים שונים על מנת לשמור על המים במקום מסוים, ולעשות בהם שימוש מאוחר; למשל: בריכה (מלאכותית), איגום מים (באגמים טבעיים ומלאכותיים), בור מים, החדרה לתת-הקרקע (אקוויפרים) דרך בארות, שימוש בסכרים להחדרת מים לתת-הקרקע ולאיגום, מגדל מים ומכל מים;
• לפיזור המים להשקיה ולחלוקתם בין הצמחים, משתמשים בני האדם באמצעים כגון צינור השקיה, ממטרה, תלמים, הצפה, טפטפת;
• בניקוז מים על מנת לסלקם ממקומות בהם הם מיותרים ואף גורמים נזקים.
• ניתן לאחסן מי שתייה בבקבוק וביציאה לשטח נהוג להשתמש במימייה. מים חמים ניתן לשמור בתרמוס.

מלבד אלו יש לעיתים צורך בשינוי מצב המים בצורות שונות:

• חימום בכלים כגון תנור וקומקום משרת מטרות כדוגמת בישול או חליטה של צמחים;
• קירור על ידי כלים כגון מקרר משרת מטרות כגון שימוש במי שתייה קרים באזורים חמים;
• אידוי והרתחה משרתים מטרות כדוגמת קירור מים או יצירת קיטור;
• הקפאת מים עשויה לשרת מטרות כגון שמירתם והובלתם או אגירה של חומר ברמת חום נמוכה;
• המסה של חומרים שונים במים עשויה ליצור תערובות שימושיות כגון סבון.

כמו כן, עשוי להיות שימוש במים שאינו עוסק בשינוי ישיר שלהם. לדוגמה, ציפה עשויה להועיל לאדם בתחומים רבים, ובעיקר בתחום התחבורה (ברכבים צפים המכונים כלי שיט ואף באופן ישיר, ללא כלי שיט, כגון שינוע של בולי עץ בנהרות). כמו כן, שיטת צלילה והשקעת עצמים במים (לאו דווקא של בני אדם), חיוניות למטרות שונות כגון מדידת נפח, דיג וכדומה.

מתקני מים

פון דו גאר, אמת מים בצרפת

האפשרויות להשיג מים, לאגור אותם ולהוביל אותם ממקום למקום הן שקבעו את מיקומם של יישובים, את אופיים, את אורח החיים בהם ואת התפתחותם הכלכלית והתרבותית. עד התקופה הרומית, לפני כאלפיים שנה, היו מרבית היישובים סמוכים למקורות מים כמו מעיינות ונחלים. אספקת המים של יישובים אחרים הייתה תלויה בבורות ובבריכות אגירה של מי גשמים. הצורך במים הביא לפיתוח של מתקנים שונים להשגתם: מתקנים להעברת מים, מתקני אגירה ומתקנים לניצול מי תהום.

מתקנים להעברת מים

אחד המתקנים הקדומים ביותר להעברת מים ממקום למקום הוא התעלה. התעלה נחצבה בקרקע ודופנותיה חוזקו בעזרת אבנים. תעלות גדולות הגיעו לאורך כמה קילומטרים, לרוחב של כשני מטרים ולעומק של קרוב לשלושה מטרים. המים שנאספו לתעלות היו מי שיטפונות או מים ממקורות קבועים כמו מעיינות ונחלים. זרימת המים בתעלות הייתה בכוח הכבידה.

לעיתים קרובות היו מקורות המים של תושבי הערים המבוצרות מחוץ לחומות. כדי להבטיח אספקת מים לעיר גם בעת מלחמה ומצור נחצבו נקרות – דרכי מעבר תת-קרקעיות אל מקורות המים. אחת הנקרות המפורסמות בישראל היא נקבת השילוח, שסיפקה מים לתושבי ירושלים הקדומה.

עם הגידול באוכלוסיית האדם והתרחבות ההתיישבות עלה הצורך להעביר מים אל יישובים ואל אדמות חקלאיות המרוחקים ממקורות המים. לצורך זה הוקמו אמות מים (אקוודוקטים).

מקור השם מתקופת המשנה, אז היה מקובל לחפור תעלות מים ברוחב ובעומק אמה (יחידת מידה קדומה בת 48 ס"מ, 60 ס"מ לפי דעה אחת), ומכאן שמם. אמות המים היו מורכבות מסדרה של תעלות בנויות, פתוחות או סגורות, המונחות על הקרקע או על גבי גשרים. מקור המים היה בגובה רב יותר מהיעד שלהם, כדי שיזרמו בכוח הכבידה. לעיתים חצתה האמה רכסי הרים בתוך מנהרות חצובות.

מתקנים לאגירת מים

אגם מדיסין הקנדי, אגם מים מתוקים באלברטה, קנדה, המהווה מאגר מים טבעי

חלק ממתקני האגירה בתקופות קדומות היו טבעיים, כמו גבים (בריכות הנוצרות בתוך שקעים בקרקע), אגמים ושטחי הצפה עונתיים. מתקני אגירה אחרים היו בנויים, כמו סכרים בריכות ובורות.

הסכר הוא קיר בנוי באפיק נחל, שעוצר את הזרימה של המים. עצירת הזרימה יוצרת מאגר במעלה הנחל. את המים שנאגרו הובילו בדרך כלל בתעלות למקומות שונים על פי הצורך. סכרים שימשו הן לאגירת מי שתייה והן לאגירת מים להשקיה. שיטת ההשקיה הנפוצה בתקופות קדומות הייתה שיטת ההצפה: מהמאגר הובלו המים אל השדה שחולק לחלקות. לאחר שהציפו חלקה אחת עברו עודפי המים לחלקה נוספת, נמוכה יותר, וכך הלאה.

הבריכות נבנו בדרך כלל סמוך למעיין או בתוואי של זרימת מי שיטפונות. החיסרון העיקרי של אגירה בסכרים או בבריכות פתוחות היה התאדות חלק ניכר מכמות המים במאגר. היו גם בריכות תת-קרקעיות דמויות מנהרות, שהמים בהן נשמרו תקופות ארוכות יותר. אפשר למצוא בריכות כאלה לאורך מדרונות של ואדיות בנגב.

בורות מים היו המאגרים התת-קרקעיים הנפוצים ביותר בארץ. חלק מהם משמשים לאגירת מים גם כיום. הבורות נחפרו בקרקע או נחצבו בסלע בעומקים שונים. צורתם הייתה כשל פעמון – רחבים בקרקעית והולכים וצרים כלפי מעלה בכיוון הפתח. המבנה הזה צמצם את התאדות המים והקל על כיסוי הבור, שנועד למנוע את זיהום המים. מי הגשמים נאספו אל הבור באמצעות תעלות פתוחות מן הרחובות וגם מגגות הבתים. אגירת המים בבורות אפשרה הקמת יישובי קבע גם באזורים שאין בהם מעיינות או מקורות מים אחרים הזמינים כל השנה.

מתקנים לניצול מי התהום

החיפוש אחר דרכים לניצול מי תהום נבע מכך שבחלק מהאזורים לא היו מקורות מים עיליים (מעיינות, אגמים, נחלים) שהיו זמינים בכל ימות השנה. מי תהום מצויים גם באזורים מדבריים. המתקנים השונים נועדו להעלותם על פני השטח.

גבים מלאכותיים, המכונים בערבית "תמאיל", נחפרו בעומק לא רב באפיקי נחלים או בקרבת הים, במקומות שבהם מי התהום קרובים לפני הקרקע. מי התהום נקווים אל הגב, אך הם אוזלים במהירות בעקבות השימוש בהם. לאחר זמן מה מתמלא הגב מחדש. את הגבים יש לחדש מדי פעם, מכיוון שהם נסתמים על ידי הסחף המובא עם המים.

בארות הן המתקנים הנפוצים ביותר לניצול מי התהום. אלו הן חפירות אנכיות שהעמיקו עד למפלס מי התהום. קוטר הבארות היה גדול, כדי להקל על מלאכת החפירה ועל ניקוי המים. קירות הבאר היו מחוזקים בדרך כלל באבנים. כמות המים שהופקה מהבאר הייתה תלויה בהצלחת החופרים להגיע לעורק מרכזי של מי תהום.

כדי לנצל את מי התהום שבבארות היה צורך לשאוב אותם. חלק ממתקני השאיבה הופעלו בעזרת אנרגיית שרירי האדם או שריריהם של בעלי חיים. אחד ממתקני השאיבה הפשוטים והקדומים ביותר היה החבל והדלי. מתקני שאיבה משוכללים ויעילים יותר התבססו על גלגלת, בורג (כגון בורג ארכימדס) או מנוף.

זיהום המים

ערך מורחב – זיהום מים

זיהום מים הוא מצב שבו ריכוזם של חומרים מסוימים (שעלולים גם להיות רעילים) במים עולה, והמים אינם ממלאים עוד את תפקידם הקודם.

כך למשל מי נחל, שהיו בית גידול לדגים, סופגים חומרים זרים הגורמים להכחדת הדגה. בישראל נפוצה יחסית בעיית זיהום המים בגלל חוסר אכפתיות וחוסר מודעות. ידועים בזיהומם נחל הירקון ונחל הקישון. באסון המכביה התמוטט גשר שעבר מעל נחל הירקון, ואנשים שהיו עליו, ואשר באו במגע עם מימי הנחל, חלו ומתו. צוללים צבאיים שצללו בנחל הקישון חלו בסרטן, ומשרד הביטחון הכיר בתביעתם לפיצויים מן המדינה.

קיים זיהום טבעי של מים, כתוצאה מהצטברות סחף, הפרשות בעלי חיים, אבק, חול, פיח ועוד, אך האחראי העיקרי לזיהום המים הוא האדם, אשר פעולות שונות שהוא מקיים עשויות לזהם את מקורות המים הקיימים.

המים בתרבויות ודתות

מאמינות הינדיות מתיזות על עצמן מים כחלק מטקס היטהרות

תיאור כימי של המים בכתב העת "המגיד" משנת 1856, בכתבה מתואר לקורא על "המצאה נפלאה ורב התועלת", המאפשרת ליצור תגובה כימית שתפריד את "קיטור יסוד המים" (המימן) מ"יסוד אוויר המחמיץ" (החמצן), המצאה שתאפשר "לכל בעל-בית להשיק (להסיק) ולהאיר את ביתו במשך מעת-לעת (יממה) מבלי הוציא רב-כסף..."(י"ל אראדיסטהאן, המצאה נפלאה ורב התועלת, המגיד, 4 ביוני 1856)

כבר בימי קדם ידע האדם שהמים נחוצים לחיים, שבלעדיהם אין חיים, ושעולמנו מיוחד בכך שיש בו מים נוזלים. כך ביהדות וכך גם אצל עמים אחרים ודתות אחרות.

בסיפור בריאת העולם במקרא, ביום הראשון לבריאה, כשנבראו שמים וארץ, המים כבר היו קיימים. שנאמר: "ורוח אלוהים מרחפת על פני המים". ביום השני הופרדו השמים והארץ על המים שבהם זה מזה, וביום השלישי נקוו המים שעל הארץ, להבדיל בין ים ליבשה. תיאורים דומים, של שליטת כוח עליון על המים ושל "ארגון" והכוונה של המים, נמצאים גם במסורות עתיקות של עמים אחרים, כמו האכדים במזרח והאינדיאנים במערב.

כולם הכירו בחשיבות המים ובכוחם הרב, כוח שיכול לפעול לשני כיוונים מנוגדים: האחד – כיוון של יצירה והענקת חיים בדרך של צמיחה ושגשוג, והשני – כיוון של הרס וחורבן על ידי שיטפונות וגשמי זעף. בעולם העתיק היו קיימות אמונות שונות לגבי מי התהום, שגם יכלו לגרום לפי אמונות אלו, לצמיחה ותנובה חקלאית וגם יכלו לגרום לשיטפונות ואסונות.

ביהדות, מים הם מקור ברכה ונותנים חיים לאדם ולכל אשר לו, כאשר האדם נוהג כראוי. האל גומל להולכים בדרך הטובה – "והורדתי הגשם בעתו, גשמי ברכה יהיו". במיתולוגיה ההודית והבבלית יש אלים הממונים על המים ומעניקים אותם לאדם.

לעומת זאת, יש שהמים משמשים כעונש. סיפורי מבול מופיעים אצל עמים רבים, ביניהם הארמים, היהודים, היוונים וההודים. המבול הוא תיאור של מים עצומים הגורמים הרס וכיליון, ומקורו באמונה שהאדם נענש על חטאיו בידי כוח עליון. לא פלא אפוא שקיימת ביהדות וגם במסורות אחרות, למשל אצל שבטים אפריקאיים, "תפילת הגשם": בקשה מכוח עליון לכוון את המים לתועלת ולא לנזק.

נוסף להכרה בחשיבות המים לחיים בכלל, נפוצה האמונה בכוחם המטהר. כשם שרחיצת הגוף במים מנקה אותו מלכלוך פיזי, כך מטהרים המים גם את הנפש מטומאה ומחטא.

ביהדות מקובלים מנהגים רבים הקשורים בטיהור על ידי מים: נטילת ידיים, טבילה במקווה לשם טהרה ואף כחלק מהגיור, כטקס כניסה ליהדות, הדחת הבשר, הגעלת כלים, הזאת מים מיוחדים על אנשים וכלים הטמאים בטומאת מת ומנהג התשליך בראש השנה. השיא של חגיגות המים היהודיות קשור למצוות ניסוך המים בשמחת בית השואבה שהתקיים בחג הסוכות בבית המקדש. בנצרות ובדתות אחרות קיימת הטבלה של תינוקות והתזת מים מקודשים. ישנם מקורות מים מקודשים במיוחד שמצווה לטבול בהם, כמו נהר הירדן אצל הנוצרים ונהר הגנגס אצל ההינדואים.

עוד אמונות הקשורות במים: על פי התלמוד בכוח המים להחזיר לקדמותו דבר שנוצר על ידי כישוף, כך לדוגמה בול עץ שנהפך בכישוף לחמור, חזר להיות בול עץ כשנגע במים. אמונות נוספות הם כי למים יש סגולה להבחין בין אדם אשם לחף מפשע, והם גם מסייעים לחזות את העתיד. משום כך, אצל עמים רבים במזרח ובמערב, שימשו המים למשפט, לניבוי ולכשפים. כך בקביעת גזר דין אצל הבבלים בעת העתיקה, כך ביהדות במי סוטה, כך אצל היוונים בניחוש של האורקל, וכך במשפטי המכשפות באירופה בימי הביניים. השיטות היו שונות: השקעת החשוד בתוך מים, הטלת אבנים למים, שתיית מים והתזת מים.

האמונות והמנהגים הרבים סביב המים נפוצים בעולם כולו, הן בארצות שבהן יש מחסור במים והתושבים יודעים מניסיונם כי בלי מים אין חיים, והן בארצות שבהן יש מים בשפע רב מדי והאדם מתקשה לעמוד בפני כוח ההרס החזק שלהם. המים בכדור הארץ מתפלגים ל-97% מים מלוחים באוקיינוסים וימים, ורק 3% של מים מתוקים באגמים, נהרות וקרחונים.

ראו גם

• מים וסביבה:

• מקווה מים
• משאבי מים בישראל
• זיהום מים
• השקיה
• אלמנט מים

• סוגי מים:

• מי ים – מים מליחים – מים מתוקים – מים שפירים – התפלת מים
• מים כבדים, מים קלים
• מים קשים – ריכוך מים – מים מזוקקים
• מים מינרליים

• מים במדע:

• האנומליה של המים
• אפקט מפמבה
• דו-מימן חד-חמצני (הומור)
• מים יבשים

לקריאה נוספת

• לאה מזור, "ריחוף על פני המים והבדלות בין מים למים: מחשבות על המים והבריאה", מגוון דעות והשקפות בתרבות ישראל יג (תשס"ד 2003), עמ' 9–29
• ברברה קינגסולבר, מקור החיים, נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל, גיליון 143, אפריל 2010 (המאמר המקורי באנגלית)

קישורים חיצוניים

• אשכול מים, באתר "הידען"
• המים – תכונות, שימושים ומחקר, באתר אנציקלופדיה ynet
• אסף רוזנטל, ‏פרוייקט מיוחד לאתר הידען: מיפוי בעיות המים בעולם, באתר "הידען", 30 במאי 2004
• כרמל שור, מדוע הים הקריבי בצבע תכלת? עדן, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 16 בינואר 2013
• רונה מור, לכמה כוסות מים ביום אתם זקוקים?, באתר הארץ, 3 באפריל 2013
• גדעון לב, אבק אסטרואידים + רוח סולארית = מים? התשובה היא כן, באתר הארץ, 1 בדצמבר 2021
• מים, דף שער בספרייה הלאומית
• הסכנות שבהימצאות ניקל במים, באתר ארגון הבריאות העולמי (באנגלית)
• Where Did Earth's Water Come From? – סרטון הסבר על מקור המים בכדור הארץ (באנגלית)
• מים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• מים, באתר Discogs (באנגלית)