סביבה וגהות 
אודות
סיליקה גבישית - רקע
פחם מכיל סיליקה גבישית חופשית (SiO2) בצורת קוורץ ולכן גם האפר הנוצר ממנו מכיל כמויות קטנות של קוורץ.
בבדיקות שנערכו במכון הגיאולוגי נמצא כי ריכוז הקוורץ באפר פחם מצוי בתחום 3% - 5% והוא יורד עם גודל הגרגר.
קוורץ עלול לגרום למחלות ריאה סרטניות אצל עובדים הנחשפים לו באופן עקבי לאורך תקופות ממושכות. עם זאת אין עדויות להשפעות אלה בחשיפת עובדים לאפר פחם. הסיבה לכך היא שהשפעות פיברוטיות של קוורץ מיוחסות לתגובות של פני השטח של החלקיקים, אך הריכוז הנמוך של קוורץ (בר-נשימה) באפר המרחף (0.1% - 0.2%) יחד עם העובדה שחלקיקיו שקועים בגרגרי האפר הזכוכיתיים ופני השטח שלהם חבויים, מסבירים את העדר הממצאים של סיליקוזיס והשפעות קוורץ אחרות במחקרים אפידמיולוגיים על עובדים חשופים לאפר פחם מרחף.
תקנות הבטיחות בעבודה (גהות תעסוקתית ובריאות הציבור והעובדים באבק מזיק) מגדירות צורן דו-חמצני גבישי כחומר הגורם להיווצרות אבק מזיק ומחילות הגדרה זו גם על אפר פחם. אבק ובכלל זה אבק מזיק, מוגדר בתקנות כחומר העשוי לחדור למערכת הנשימה ונקבעו לו ערכים מרביים תעסוקתיים (בחשיפה למשך 8 שעות) מותרים כלהלן:| הגורם המזיק | צורן דו-חמצני גבישי (SiO2) |
|---|---|
| אבק בר נשימה לריאות (קטן מ-7 מיקרון) | 0.1 מ"ג / מ3 |
| אבק כללי מרחף (קטן מ- 10 מיקרון) | 0.3 מ"ג / מ3 |
קוורץ באפר תחתית
מקטע החלקיקים בני הנשימה באפר תחתית הוא 0.4% בלבד וחלקם אינו מגיע לריחוף עקב כליאתם בין החלקיקים הגסים יותר ולכן החשש מהשפעות מזיקות של אבק אפר פחם תחתית נמוך עוד יותר.
המסקנה המתבקשת מהערכות אלה היא שניתן היה להתייחס לאפר פחם, ביחוד לאפר תחתית, כאל חומר אינרטי שהאבק הנוצר ממנו הוא אבק מטריד. אולם בשל הקושי להפריד בין השפעה הנגרמת ע"י הקוורץ באפר לבין הפרעות בתפקודי ריאה כתוצאה מהתנהגות האפר כאבק מטריד, העדיפו גורמי הבריאות התעסוקתית בישראל להחמיר בדרישות ולכלול את אפר הפחם כסיליקה גבישית חופשית בתקנות אבק מזיק.לאחר ניפוי אפר תחתית וסילוק מרבית החלקיקים הדקים מ- 2 מ"מ במטרה ליעדו כמצע לגידול חקלאי ריכוז הקוורץ הנותר במקטע המהווה סיכון נשימתי (קטן מ- 10 מיקרון) נמוך מ- 0.1%.
בחישוב תיאורטי מחמיר, בהנחה שעומק שכבת אפר פחם תחתית במצע חקלאי, שהתייבשה עקב חשיפה לאוויר ללא הפרה של פני השכבה, ממנה קיימת אפשרות התנשאות אבק, הוא 1 מ"מ, פוטנציאל ריכוז קוורץ שמקורו באבק אפר פחם תחתית בעל חלקיקים קטנים מ- 10 מיקרון נמוך בשני סדרי גודל מהערך המרבי המותר.
ואמנם תחשיב על פי אנליזה שנערכה במכון הגיאולוגי של ממצאי ניטור אבק אשר בוצע ע"י החברה לחקר מדעי החיים בעת פיזור אפר תחתית מנופה כמצע חקלאי בגדודיות שדה, מעלה את התוצאות הבאות:
| מקטע האבק | ריכוז - מ"ג / מ3 | |
| ממצא הניטור | דרישת התקן | |
| אבק בר נשימתי, סביבתי | 0.02 | ≤0.15 |
| אבק בר נשימתי, תעסוקתי | 0.3 x 10-6 | ≤3.0 |
| צורן דו-חמצני גבישי, סביבתי | 0.001 | ≤0.3 |
| צורן דו-חמצני גבישי, תעסוקתי | 0.2 x 10-7 | ≤0.1 |
חיזוק לממצאים אלה התקבל בבדיקות בשנת 2004 ושנת 2005 ניטור אבק מרחף שנערכו ע"י החברה לחקר מדעי החיים וכן ע"י החברה לשירותי איכות הסביבה בעבודות שונות עם אפר פחם תחתית בבניית תשתית, בייצור בלוקים ובפיזור כמצע חקלאי בשדה ובחממה. במסגרת ניטור האבק מ- 2002 בקיבוץ שער העמקים, נבדקה ע"י המכון הגיאולוגי גם נוכחות אבק מאפר פחם באמצעות אנליזה של מדגמי האבק במסנני הדיגום. ריכוזי האבק במדגמים שנבדקו נעו מאפס ועד 10 אחוז למדגם.
בהתבסס על ממצאים אלה התקבלה ב- 2005 בוועדה הטכנית לאבק מזיק המלצת צוות מומחים המלווה את מנהלת אפר הפחם להוציא את אפר פחם התחתית מתחולת תקנות אבק מזיק. החלטת הועדה התבססה על חוו"ד שהוכנה ע"י דר' אשר פרדו בהסתמך על סקר ספרות עולמי ובדיקות שנערכו בארץ. להלן שני המסמכים:
קוורץ באפר מרחף
במסגרת מחקר שנערך בישראל בראשות דר' יעקב נתן מהמכון הגיאולוגי, בוצע ב- 2008 ניטור אבק אפר פחם מרחף כללי ובר נשימה בתחנת הכח "אורות רבין" ובדיקת נוכחות קוורץ באבק בשיטות שונות (אנליזות כימיות, xrd וצילומי SEM). מהמחקר עולים שני ממצאים חשובים:
- ריכוז הקוורץ באפר נמוך בהרבה מזה שבפחם מאחר שבזמן שריפת הפחם בדוודים חלק מהקוורץ מותך ונוצרות תרכובות אלומינו-סיליקטיות.
- רוב חלקיקי הקוורץ במקטע בר נשימה (<10 µm) מצופים ע"י תרכובות אלו ובכך למעשה מנטרלים את ההשפעה הביולוגית של שטח הפנים הזוויתי של הקוורץ שהוא הרלבנטי מבחינת השפעות בריאותיות בחשיפה לקוורץ, בעיקר במקטע זה היכול לחדור לריאות ולפגוע בהן.
ממצאים אלה מאמתים ממצאי מחקר מעמיק שנערך בהולנד ע"י Dr. Ruud Meij במסגרת הכנת תשתית הידע לתקינת האבק ההולנדית. המסקנה העולה מן המחקרים היא שיש להוציא גם את האפר המרחף מתחולת תקנות אבק מזיק מהנימוק שאינו גורם לחשיפה נשימתית לסיליקה גבישית חופשית, ומומלץ לסווגו כאבק מטריד. למסקנה זו יש תימוכין ברגולציה במדינות מובילות בעולם המסווגות את האפר המרחף כאבק מטריד, ובהתאם לכך נקבעו לו ערכי הסף לריכוז אבק באוויר כשל אבק מטריד. ואכן, במסגרת רוויזיה לתקנות אבק מזיק בישראל, הכין מינהל הבטיחות והבריאות התעסוקתית ממשרד הכלכלה בשנת 2015 טיוטת תקנה שאינה כוללת את אפר הפחם בהגדרת סיליקה גבישית חופשית.
- לעיון במאמר "היבטי בריאות תעסוקתית של קוורץ באפר פחם מרחף ביטומני הנוצר בישראל" של דר' יעקב נתן ועמיתיו.