» — море сероводорода в Чёрном море . Между прочим, этот феномен делает Чёрное море двойным морем — одно внутри другого. Так сказать, вложенные моря 🙂 Подобные вложенные моря в природе встречаются редко. А вложенное море сероводорода — так вообще не встречается, кроме как в Чёрном море.
Море сероводорода в Чёрном море не просто так лежит и никого не трогает. Если бы было так, то о нём бы, вполне возможно, никто и никогда не узнал бы. Но море сероводорода периодически проявляет себя — и это проявление не всем нравится. Так, представьте себе картину — вы отдыхаете на куротре. И решаете подняться рано утром, посмотреть на морской рассвет. Вы одеваетесь, идёте к морю — и видите нечто невообразимое! Весь берег покрыт рыбой, медузами, какими-то вообще невиданными животными. Аж подойти страшно. Трупы, трупы… И запах гниения в воздухе.
Но если посидеть у берега, посмотреть на это чудо, можно заметить, что морские обитатели на берегу изредка шевелятся, дёргаются. А если посмотреть ещё дольше, можно заметить, что они постепенно смещаются обратно к морю. И часам к восьми-девяти, когда к морю выходит большинство отдыхающих, берег уже пуст и уже не напоминает всемирную катастрофу.
Что произошло? Произошла довольно редкая, но обычная для Чёрного моря вещь — небольшой выброс сероводорода. Запах которого вы, возможно, и почувствовали.
В связи с тем, что верхний слой воды Чёрного моря слабо перемешивается с нижним, к дну моря редко поступает кислород. А где нет кислорода — там начинается гниение. Один из результатов гниения — выделение сероводорода .
Ну а поскольку верхний, более пресный слой воды редко смешивается с нижним, более солёным, этот ядовитый газ накапливается на дне Чёрного моря в огромных количествах. И изредка, когда его количество превышает мыслимые пределы, выходит наружу в виде огромных пузырей.
По мере прохождения пузыря через верхний, обитаемый слой Чёрного моря, он отравляет рыб, медуз и прочую живность. А они в бессознательном состоянием выносятся на берег морем. Ну а потом, когда отходят на суше, рыбы и креветки сбегают обратно в море.
Измерения показали, что в центре Чёрного моря сероводородная зона приближается к поверхности примерно на 50 метров, ближе к берегам глубина, откуда начинается сероводородное море, увеличивается до 300 метров. Как мы уже говорили, в этом смысле Черное море уникально, оно единственное море в мире без твердого дна .
Любопытные читатели могут спросить: «Отчего газ, который легче воды, не всплывает сразу?» А вот это кто как раз и относится к разделу « «. Учёные полагают, что виновато давление верхних слоёв воды — 200 метров воды это не шутка. А если бы исчезла хотя бы часть этой воды, Чёрное море вскипело бы от выделяющегося в виде газа сероводорода.
Почему возникают выбросы сероводорода с глубин? По двум причинам — избыточный рост содержания этого яда и подводные землетрясения. Достаточно небольшого смещения земной коры, и ударная волна поднимает со дна моря громадный пузырь с газом. Так, во время Крымского землетрясения 1927 года в Ялте жители наблюдали, как горело море — сероводород, который поднимался снизу, взаимодействовал с воздухом и вспыхивал.
Хотя, по другим источникам, это был не сероводород, а метан. А концентрация сероводорода в воде настолько мала, что она не может образовывать пузыри газа, вскипать и отравлять животных. Так что вроде бы пузырей сероводорода и не бывает…
Но это уже дело учёных определять, что будет, если сероводород решит подняться на поверхность. Нам просто можно знать, что нет ни одного зафиксированного случая, когда сероводород со дна Чёрного моря привёл к гибели людей. Или даже простому отравлению.
Кстати, есть ещё один вопрос, который до сих пор не разгадан: «А почему это вдруг в Чёрном море море сероводорода есть, а в других морях и океанах моря сероводорода нет?» На самом деле до сих пор ведутся споры насчет источника сероводорода в глубинах Чёрного моря. Одни считают главным источником восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества.
Хотя в этом случае возникает другой закономерный вопрос: «А откуда в Чёрном море столько органического вещества?» На который ответа пока нет. Но есть интересное предположение: так, одна из гипотез возникновения Чёрного моря гласит, что 7500 лет назад оно представляло собой самое глубокое на земле пресноводное озеро , уровень был ниже современного на сто с лишним метров. По окончании ледникового периода уровень Мирового океана поднялся и Босфорский перешеек был прорван. Были затоплены в общей сложности 100 тыс. км² (плодороднейшие земли, уже возделываемые людьми). Затопление этих обширных земель, возможно, стало прообразом мифа о всемирном потопе. Возникновение Чёрного моря согласно данной гипотезе предположительно сопровождалось массовой гибелью всего пресноводного живого мира озера (той самой органики), продукт разложения которых - сероводород - достигает высоких концентраций на дне моря
Другие учёные придерживаются гидротермальной гипотезы, то есть, поступления сероводорода из трещин на морском дне в результате вулканической деятельности. Но и этот вариант развития событий не обЪясняет, почему лишь Чёрное море удостоилось такой чести — быть двойным морем.
Частично такое распределение можно пояснить тем, что Чёрное море устроено так, что его водообмен со Средиземным морем идет через мелководный Босфорский порог. В Мраморное море и далее уходит опресненная речным стоком, а потому более легкая черноморская вода, а навстречу ей, точнее под ней, через Босфорский порог в глубину Чёрного моря скатывается более соленая и более тяжелая средиземноморская вода. Получается что-то вроде гигантского отстойника, в глубинах которого в течение последних шести-семи тысяч лет постепенно скапливался сероводород.
Так, средняя концентрация сероводорода в Чёрном море — 5,73 мг/л на глубине 1240 м, и приблизительное количество сероводорода в Чёрном море составляет 3,1 миллиардов тонн. Некоторые исследования последних лет позволяют говорить о Чёрном море как о гигантском резервуаре не только сероводорода, но и метана , выделяемого, скорее всего, также в процессе деятельности микроорганизмов, а также со дна моря
Кстати, этот сероводород может не только вредить или угрожать. Он может значительно помочь, улучшив энергетику стран Причерноморья. Так, поскольку сероводород — горючий газ, то его можно сжигать — и за счёт этого получать энергию. Возможно, экономически это не очень оправдано (хотя когда есть тысячи тонн дарового топлива…), но одновременно с экологическим результатом данная процедура вполне могла бы помочь той же Украине с её нехваткой газа.
Для того, чтобы внести ясность, нужно уточнить ещё одну деталь: при прочтении статьи может показаться, что на глубине Черного моря находиться не раствор сероводорода в воде, а огромный пузырь чистого газа сероводорода, который по непонятным причинам не может сам всплыть на поверхность и может взорваться… На самом же дела там просто раствор сероводородной кислоты , т.е. там просто минеральная вода. Такая же, как и во многих сероводородных минеральных источниках, которые бьют на поверхности и при этом ничего вокруг не взрывают.
Так что, как видите, мнений по этому поводу множество.
Но, тем не менее, море сероводорода в Чёрном море — это загадка, которая до сих пор не разгадана. Но периодически проявляет себя.
По материалам http://voda.blox.ua/2008/07/Zagadka-Chernogo-morya.html
Когда в далеком детстве я читала стихотворение К.И. Чуковского «Путаница», больше всего удивления у меня вызывали картины горящего моря. Это казалось чем-то действительно невероятным, абсурдным. Однако совсем недавно я узнала, что море действительно может загореться, и истории уже известны факты его возгорания.
Так, в 1927 году, когда произошло крупное землетрясение в Крыму, очаги возгорания в Черном море были зафиксированы возле Евпатории и Севастополя. Однако тогда пожар на море был вызван выбросом метана - природного газа, выход которого из недр был спровоцирован землетрясением. Зрелище было поразительное. Конечно, афишировать эту новость не стали, но когда в 90-х годах XX века журналистам попали в руки сведения о тех событиях, газеты разразились сенсациями. Взрыв популярности этих статей был вызван не столько выбросом метана, сколько искажением фактов: в газетах писалось о возгорании не метана, а сероводорода, после чего делался вывод о возможности глобальной катастрофы.
Было от чего прийти в отчаяние. Сероводород, как известно, это довольно устойчивое соединение водорода с серой (разлагается только при температуре 500 градусов), бесцветный ядовитый газ, с резким запахом тухлых яиц. Сероводородная зона в Черном море была открыта 1890 Н.И. Андрусовым. Уже тогда догадывались о больших количествах залежей этого газа. Так, если опустить в глубину металлический груз на веревке, то обратно он вернется абсолютно черным из-за отложений на нем сульфитов - солей, которые сероводород образует с металлами. (Одна из гипотез гласит, что своим названием Черное море обязано именно этому феномену).
Однако в начале XX века выяснилось, что сероводорода в Черном море не просто много, а очень много - ниже глубины 150-200 м начинается сплошная сероводородная зона. Распределена она, правда, неравномерно: у берегов верхняя ее граница достигает отметки 300 м, в центре же сероводород подходит к глубине около 100 м. Общее количество растворенного в Черном море сероводорода достигает 90 %, так что вся жизнь сосредоточена в небольшом поверхностном слое, и глубоководной фауны в Черном море нет.
Сероводород не есть какое-то уникальное свойство только Черного моря, его находят в мягких остатках на дне всех морей. Скопление этого газа происходит из-за того, что кислород практически не проникает в толщи воды и процессы гниения органических остатков преобладают над окислительными процессами. Иногда зоны сероводорода могут образовывать довольно обширные скопления. Так, например, рифтовая зона, открытая в 1977 году в зоне подводного хребта Тихого океана, к югу от Галапагосских островов, также в большом количестве содержит сероводород; есть сероводородные зоны и в некоторых глубоких закрытых бухтах.
Одна из теорий зарождения сероводорода (так называемая, "геологическая теория") говорит о том, что сероводород выделяется в процессе подводной вулканической деятельности, и в моря он может поступать по тектоническим разломам земной коры. Доказательством этой теории могут служить сероводородные озера на Камчатке. Другая теория - биологическая - говорит о том, что производству сероводорода мы обязаны бактериям, которые, перерабатывая органические останки, упавшие на дно моря, образуют из солей грунта (сульфатов) вещество, которое при соединении с морской водой образует сероводород.
Однако не нужно думать, что сероводород в морях хранится как химическое вещество на складе, закупоренное в ящики. Море - это постоянно работающая биохимическая лаборатория. Благодаря работе бактерий, растений и животных одни элементы в море постоянно преобразуются в другие. Формируются экологические цепочки, в которых поддерживается равновесие, определяющее целостность всей структуры. Огромную роль в разложении органических останков до потребляемых растениями форм играют бактерии. Некоторые бактерии могут жить без кислорода и света (анаэробные бактерии), другим для жизни нужен солнечный свет, третьи перерабатывают органические соединения, используя и свет и кислород. Попадая в разные слои моря, органическое вещество попадает на соответствующий цикл его обработки и, в конечном итоге, цикл замыкается - система возвращается в первоначальное состояние.
Поэтому при перемещении слоев моря (перемешивании) сероводород постепенно преобразуется в другие соединения. В Черном море вода перемешивается очень слабо. Причиной тому служат резкие перепады солености, разделяющие морскую воду, как в бокале с коктейлем, на отдельные слои. Главная причина появления таких слоев - недостаточная связь моря с океаном. Черное море соединяется с ним двумя узкими проливами - Босфорским, ведущим в Мраморное море, и проливом Дарданеллы, поддерживающим связь с достаточно соленым Средиземным морем. Такая замкнутость приводит к тому, что соленость Черного моря не превышает 16-18 промилле (величина, равная содержанию соли в крови человека), тогда как соленость нормальной океанической воды должна быть в пределах 33-38 промилле (Мраморное море, имея промежуточную соленость около 26 промилле, выступает своеобразным буфером, который не дает сильно соленым водам Средиземного моря вливаться напрямую в Черное море). Соленая вода из Мраморного моря, как более тяжелая, при встрече с водами Черного моря опускается на дно и в виде подводного течения поступает в его нижние слои. В области пограничного слоя происходит не только резкое изменение солености - «галоклин», но и резкое изменение плотности воды - «пиноклин» и температуры - «термоклин» (глубокие, более плотные слои воды всегда имеют постоянную температуру - 8-9 градусов выше нуля). Такие разнородные слои делают из нашего морского коктейля настоящий слоеный пирог, и, конечно, «перемешать» его становится очень трудно. Так, для того, чтобы вода с поверхности воды достигла дна моря, нужны сотни лет. Все эти факторы приводят тому, что сероводород, постоянно накапливаясь в толщах Черного моря, постепенно образовал обширную безжизненную зону.
К сожалению, в последнее время в море было выброшено огромное количество удобрений и неочищенных стоков канализационных вод, которые вызвали перенасыщение питательной среды Черного моря. Это стало причиной бурного цветения фитопланктона и снижения прозрачности воды. Недостаточность поступления солнечной энергии, необходимой для дыхания растений, привело к массовой гибели водорослей, а, вместе с ними, и многих живых существ. Подводные леса сменились зарослями примитивной, быстрорастущей морской травы (нитчатки и пластинчатых водорослей). Органические останки, не переработанные бактериями, в бесчисленных количествах попадают на морское дно. Происходит массовый замор флоры и фауны.
В 2003 году было полностью уничтожено уникальное скопление красной водоросли филлофоры (филлофорного поля Зернова), площадью 11 тыс. кв. км., которое занимало практически всю часть северо-западного шельфа Черного моря. Этот «зеленый пояс» моря вырабатывал около 2 млн. куб. м кислорода в день и, конечно, с его уничтожением, царство сероводорода потеряло одного из главных конкурентов в борьбе за природные ресурсы,- окисляющего его кислорода.
Большая скорость отмирания водорослей и морской травы, массовая гибель живых существ, снижение уровня кислорода в воде, - все эти факторы неумолимо приводят к скапливанию огромного количества гниющих остатков в толщах Черного моря и к повышению количества сероводорода в воде.
Пока сероводород нам не страшен, так как для того, чтобы пузырь газа вышел на поверхность, необходима его концентрация, в 1000 раз превышающая существующий уровень. Однако расслабляться не стоит. Слишком много факторов ускоряют этот процесс. Среди них: строительство волноломов, снижающих скорость циркуляции воды, работы по углублению морского дна, прокладка нефтепроводов, сброс в море удобрений и канализационных вод, добыча полезных ископаемых. Человеческая деятельность имеет такие масштабы, что никакая экосистема ей противостоять не может. Что же нам грозит?
Изучая археологические слои, ученые обнаружили поразительный факт почти мгновенного исчезновения подавляющего большинства форм жизни в Пермском периоде. Одна из теорий, объясняющих подобную катастрофу, заявляет, что массовый замор фауны и флоры был обусловлен взрывом ядовитого газа, предположительно сероводорода, который мог образоваться как благодаря многочисленным извержениям подводных вулканов, так и в результате деятельности производящих сероводород бактерий. Исследования Ли Кампа из Пенсильванского университета США показали, что снижение концентрации кислорода в море провоцирует усиленное размножение бактерий, производящих сероводород. При достижении критической концентрации этот процесс может привести к выделению ядовитого газа в атмосферу. Конечно, говорить о каких-то конкретных выводах рано, динамика изменения уровней сероводорода пока точно не ясна (на проведение всестороннего анализа может уйти около 10 лет), но в приведенных фактах нельзя не почувствовать скрытой угрозы. Природа всегда была слишком терпелива к нам. Можно ли ждать от нее спасения и в этот раз?
Человек является неотъемлемой частью природы. Она может быть благоприятна, дружелюбна к нам. Мы пьем воду, дышим воздухом, получаем тепло и еду из окружающей среды. Это источник нашей жизни.
Но наша планета может не только давать свои богатства людям, но и приносить разрушение, беды и лишения. Землетрясения, пожары и наводнения, смерчи и извержения вулканов уносят жизни множества людей. Природной катастрофой может стать в Черном море сероводород. В этих водах его очень много.
Соседство с Черным морем может стать причиной трагедии для множества людей. Какие существуют варианты развития событий, а также как избежать их, выясняют ученые. Об их мнении интересно знать каждому жителю нашей страны и всего мира.
Что такое сероводород?
Не вдаваясь в химические формулы, следует рассмотреть, какими свойствами обладает сероводород. Это бесцветный газ, который характеризуется устойчивым и водорода. Оно разрушается лишь при температуре свыше 500 ºС.
Он ядовит для всех живых организмов. В этой среде выживают лишь некоторые виды бактерий. Газ известен своим специфическим запахом яиц, которые протухли. Не присутствует никакой флоры и фауны в воде, в которой растворен сероводород. Воды Черного моря содержат его в огромных количествах. Зона сероводорода просто впечатляюще огромная.
Ее открыл еще в 1890 году Н. И. Андрусов. Правда, в те времена еще не было точно известно, в каких количествах он содержится этих водах. Исследователи опускали на разные глубины металлические предметы. В сероводородной воде индикаторы покрываются черным сульфидным слоем. Поэтому существует предположение, что это море получило свое название именно из-за этой особенности своих вод.
Особенности Черного моря
У некоторых людей возникает вопрос: откуда в Черном море сероводород? Но следует отметить, что это не эксклюзивная особенность представленного водоема. Этот газ исследователи находят в очень многих морях и озерах во всем мире. Он накапливается в природных слоях благодаря отсутствию на больших глубинах кислорода.
Органические останки, опускаясь на дно, не окисляются, а гниют. Это способствует образованию ядовитого газа. В Черном море он растворен в 90 % водной массы. Причем слой залегания неравномерный. У берегов он начинается на глубине 300 м, а в центре встречается уже на уровне 100 м. Но в некоторых районах Черного моря слой чистой воды еще меньше.
Существует еще одна теория происхождения сероводорода. Некоторые ученые утверждают, что он образуется из-за тектонической активности вулканов, действующих на дне. Но приверженцев биологической теории все же больше.
Движение водных масс
В процессе перемешивания перерабатывается, изменяет свою форму сероводород в Черном море. Причины, по которым он тем не менее накапливается, заключаются в разном уровне солености воды. Слои очень слабо перемешиваются, так как море не имеет достаточного сообщения с океаном.
Всего два узких пролива содействуют процессу водообмена. Босфорский пролив соединяет Черное море с Мраморным, а пролив Дарданеллы - со Средиземным. Замкнутость водоема приводит к тому, что Черное море обладает соленостью всего 16-18 промилле. Океанические массы характеризуются этим показателем на уровне 34-38 промилле.
Мраморное море выступает как бы посредником между этими двумя системами. Его соленость равна 26 промилле. Вода Мраморного поступает в Черное море и опускается на дно (так как она тяжелее). Разница температуры, плотности и солености слоев приводит к тому, что они перемешиваются очень медленно. Поэтому в природных массах накапливается сероводород.
Экологическая катастрофа
Сероводород в Черном море стал предметом пристального внимания ученых по целому ряду причин. Экологическая ситуация здесь значительно ухудшилась в последние десятилетия. Массовые сливы отходов различного происхождения привели к гибели множества видов водорослей, планктона. Они стали оседать на дне быстрее. Также учеными было установлено, что в 2003 году была полностью уничтожена колония красной водоросли. Этот представитель флоры вырабатывал около 2 млн куб. м кислорода в год. Это сдерживало рост сероводорода.
Ныне главного конкурента ядовитого газа просто не существует. Поэтому экологов тревожит сложившаяся ситуация. Пока она не угрожает нашей безопасности, но со временем возможен выход газового пузыря на поверхность.
При контакте сероводорода с воздухом возникает взрыв. Он уничтожает все живое в радиусе поражения. Ни одна экосистема не может противостоять деятельности человека. Это приближает возможную катастрофу.
Взрыв на море
В истории известны печальные инциденты, когда воды моря полыхали огнем. Первый зафиксированный случай произошел в 1927 году в 25 километрах от Ялты. В это время город был разрушен мощнейшим землетрясением в восемь баллов.
Но оно запомнилось пострадавшим жителям еще и ужасным пожаром, охватившим водные просторы. Люди тогда понятия не имели, почему пылает Черное море. Сероводород, взрыв которого был вызван тектонической активностью, вышел на поверхность. Но подобные случаи могут повториться.
Сероводород, выходя на поверхность, контактирует с воздухом. Это приводит к взрыву. Он может разрушить целые города.
Первый фактор возможного взрыва
Взрыв, который способен унести жизни тысяч, миллионов людей и всех живых организмов в зоне поражения, может произойти с большой долей вероятности. И вот почему. В Черном море сероводород не перерабатывается, накапливаясь под все уменьшающейся толщей чистой воды. Человечество относится к этой проблеме безответственно. Вместо того чтобы применять технологии по переработке ядовитого газа, мы сливаем в воды отходы. Процесс гниения усугубляется.
Телефонные, нефтяные и газовые трубопроводы проходят по дну Черного моря. Они повреждаются, происходят возгорания. Это может привести к взрыву. Поэтому деятельность человека может считаться первым фактором возможной катастрофы.
Вторая причина взрыва
Природные катаклизмы также могут спровоцировать взрыв. Тектоническая активность в этом районе не редкость. Сероводород на дне Черного моря может быть потревожен землетрясением или извержением вулканов. Ученые утверждают: если бы сегодня произошло такое же бедствие, как в сентябре 1927 года, взрыв был бы столь сильным, что погибло бы огромное количество людей. Далее в атмосферу бы попало огромное количество серы. принесли бы немало вреда.
Тонкий слой чистой воды становится все меньше. Особенно близко сероводород подходит к поверхности на юго-востоке Черного моря. При пород в этом районе возможна ужасная катастрофа. Но на сегодняшний день взрыв возможен в любом районе.
Третья причина катастрофы
Истончение чистого слоя морской воды может привести к самопроизвольному выходу пузыря ядовитого газа из недр. Откуда в Черном море столько сероводорода, удивляться не приходится. Основные факторы ухудшения экологической ситуации были рассмотрены ранее.
Ученые утверждают: если весь сероводород, покоящийся на дне, поднимется на поверхность, взрыв будет сопоставим с ударом астероида размером с половину луны. Это стало бы навсегда изменившей облик нашей планеты.
В некоторых районах подходит к поверхности на расстоянии 15 м. Ученые утверждают, что на таком уровне сероводород исчезает сам в процессе осенних штормов. Но такая тенденция все равно является настораживающей. Со временем ситуация, к сожалению, только ухудшается. Время от времени к берегам прибивает огромное количество мертвой рыбы, попавшей в сероводородное облако. Также гибнет планктон, водоросли. Это грозное предупреждение для человечества о надвигающейся катастрофе.
Подобные катастрофы
Ядовитый газ встречается во многих водоемах мира. Это далеко не уникальное явление, которым характеризуется дно Черного моря. Сероводород уже показывал свою разрушительную силу людям. Из истории можно почерпнуть информацию о подобных несчастьях.
Например, в Камеруне, в поселке на берегу озера Ниос, погибло все население из-за поднятия газа на поверхность. Людей, которых застало бедствие, нашли через время гости селения. Это несчастье унесло в 1986 году жизни 1746 людей.
Шестью годами ранее этих событий в Перу рыбаки, выходящие в море, возвращались без улова. Их корабли были черными из-за оксидной пленки. Люди голодали, так как погибла большая популяция рыбы.
В 1983 году по неизвестным причинам вода Мертвого моря потемнела. Его будто перевернули, и сероводород со дна поднялся на поверхность. Если бы такой процесс произошел на Черном море, все живое в окрестных районах умерло бы в результате взрыва или отравления ядовитыми испарениями.
Реальная ситуация сегодня
В Черном море сероводород постоянно дает о себе знать. Апвеллинги (восходящие течения) поднимают газы к поверхности. Они нередки в крымском, кавказском районах. Возле Одессы нередки случаи массовой гибели рыбы, которая попала в сероводородное облако.
Очень когда подобные выбросы происходят в грозу. Молния, попавшая в большой очаг, провоцирует возгорание. Запах тухлых яиц, который ощущают люди, свидетельствует о превышении допустимой концентрации ядовитого вещества в воздухе.
Это может привести к отравлению и даже смерти. Поэтому ухудшение экологической ситуации должно быть замечено нами. Необходимо принимать меры по снижению концентрации сероводорода в водах Черного моря.
Пути решения проблемы
Специалисты разрабатывают несколько способов, позволяющих устранить в Черном море сероводород. Группа херсонских ученых предлагает применить газ как топливо. Для этого на глубину опускают трубу и один раз поднимают воду на поверхность. Это будет похоже на открытие бутылки с шампанским. Морская вода, смешиваясь с газом, будет бурлить. Из этого потока будет извлекаться сероводород и применяться в хозяйственных целях. При сгорании газ выделяет большое количество теплоты.
Еще одной идеей является проведение аэрации. Для этого в глубоко проходящие трубы закачивают пресную воду. Она обладает меньшей плотностью и будет способствовать перемешиванию морских слоев. Этот способ успешно применяется в аквариумах. При использовании воды из скважин в частных домах иногда требуется очищать ее от сероводорода. В этом случае также успешно применяется аэрация.
Какой способ выбрать, уже не столь важно. Главное - работать над решением экологической проблемы. В Черном море сероводород может использоваться во благо человечеству. Игнорировать возникающую проблему нельзя. Комплексность в ее решении станет самым разумным действием. Если не предпринимать правильные шаги сейчас, со временем может случиться большая катастрофа. В наших силах ее предотвратить и уберечь себя и других живых организмов от гибели.
В 1890 году русская океанографическая экспедиция доказала, что в глубинах Черного моря очень много растворенного сероводорода ядовитого газа с запахом тухлых яиц. Вскоре выяснилось, что сероводород присутствует во всей глубинной акватории Черного моря, приближаясь к поверхности примерно на 100 м в центре моря и до 300 м у берегов. Иногда верхняя граница сероводородной “зоны ненадолго поднимается и опускается из-за восходящих и нисходящих движений воды, вызванных, например, ветром.
Кислород довольно быстро реагирует с сероводородом, окисляя его в конечном счете до сульфатов. Поэтому растворенный кислород в водах Черного моря есть лишь в поверхностном слое. Ниже, в сероводородной зоне, обитают только анаэробные бактерии да некоторые виды морских червей.
Сероводород в морской воде - не уникальное свойство Черного моря. Довольно обширные зоны, зараженные этим газом, бывают в Индийском и Атлантическом океанах, временами появляются в Каспийском и других морях и даже в пресноводных озерах.
Сегодня известны три главных источника сероводородного загрязнения водоемов. Первый восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества. Во-вторых, сероводород просто выделяется при гниении серосодержащих органических остатков. И наконец, в-третьих, он может поступать из глубин земной коры с гидротермальными водами и через расщелины морского дна. *
Будет сероводород накапливаться в воде или нет, зависит от скорости его окисления содержащимся здесь кислородом и от интенсивности микробиологических процессов. Приток же кислорода в сероводородную зону обусловлен скоростью обмена между нижними, более тяжелыми, и верхними слоями воды. Чем резче меняется плотность с глубиной, тем меньше приток кислорода.
В Черное море впадают пресные речные воды и - через Босфор - более тяжелая соленая вода Средиземного моря. В итоге в толще черноморских вод возникает резкий скачок плотности - галоклин. Он не стоит на месте - под влиянием течений колеблется, то поднимаясь в одних местах, то опускаясь в других. Как правило, сероводородная зона начинается сразу же под галоклином, препятствующим доступу кислорода из верхних слоев. Из-за этого в Черном море сероводорода расходуется гораздо меньше, чем образуется. За последние 6-7 тысяч лет здесь сформировалась сероводородная толща, занимающая 90 ° объема моря.
Из-за колебаний уровня Мирового океана связь со Средиземным морем через Босфор то исчезала, то появлялась вновь. При закрытии Босфора Черное море опреснялось, сероводород в нем исчезал. При очередном прорыве соленых средиземноморских вод они скапливались на дне черноморской котловины, и сероводородная зона росла.
Порой сероводород держится не только на глубине, но и у берегов. И здесь, на глубинах около 40 м, могут возникать заморные, бескислородные водные массы, всплывающие на поверхность, где они быстро насыщаются кислородом, сероводород в них окисляется и исчезает.
За верхнюю границу сероводородной зоны принято считать ту глубину, где концентрация газа близка к точности его аналитического измерения - примерно 0,1 мл/л. Ниже кислород соседствует с сероводородом в пределах так называемого слоя сосуществования. За последние сорок лет он поднялся из глубины примерно на 40-50 м, а пределы колебания его толщины увеличились в 5-6 раз.
Верхняя граница сероводорода может подниматься под влиянием двух обстоятельств - либо вертикальных перемещений водных масс, либо увеличения общего количества сероводорода в глубинных слоях. Впрочем, обе причины могут действовать и одновременно.
Выплески сероводорода в верхние, обогащенные кислородом воды чреваты массовой гибелью морских обитателей. Так, в начале 1950-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Атлантическое побережье Юго-Западной Африки) течение вынесло из глубины к поверхности сероводородное “облако”. На побережье до сорока миль в глубь материка чувствовался запах сероводорода, потемнели стены домов. Сероводород ядовит и для людей, ощущение его запаха уже означает превышение ПДК - предельно допустимой концентрации.
В Черном море тоже есть восходящие течения (апвеллинги) у крымского и кавказского побережий. И они тоже могут вынести из глубин отравленные сероводородные воды, правда, при довольно редком сочетании метеорологических и океанологических факторов (как, например, при возникновении смерчей на суше). Такие губительные выплески нельзя прогнозировать лишь на основе средних показателей состояния моря, принятых ныне. Нужны специальные и постоянные наблюдения за сероводородной зоной.
Исследования Черного моря в наибольшем объеме, естественно, ведут океанологические учреждения, расположенные на его побережье: Морской гидрофизический институт и Институт биологии южных морей (Севастополь) с его Одесским отделением - в составе Академии наук УССР, Севастопольское отделение Государственного океанографического института, Азово-Черноморское отделение ВНИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (Керчь), Южное отделение Института океанологии АН СССР (Геленджик).
По данным этих институтов, за последние полтора десятилетия экологическая обстановка на Черном море серьезно ухудшилась. Не только в прибрежных, но и в открытых водах моря был обнаружен избыток органических веществ. Произошли изменения в структуре биологических сообществ - практически исчезли рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычно размножилась медуза аурелия и водоросль ночесветка, исчезает придонное, ранее обширное поле водоросли филлофоры... В северо-западной мелководной зоне моря летом ежегодно появляются обширные заморные зоны. То есть экспансия сероводорода во все более высокие слои идет на фоне ухудшения общей экологической обстановки.
Ясно, что сероводородный баланс Черного моря находится под сильным прессом человеческой деятельности, но в какой мере негативное развитие сероводородной зоны вызвано природными, а в какой антропогенными факторами - пока неизвестно. Для того, чтобы разобраться в сложившейся ситуации и хотя бы предварительно оценить ее, в 1985-86 гг. под эгидой Академии наук УССР на Черном море работала межведомственная экспедиция, основной целью которой был прогноз эволюции сероводородной зоны.
Теоретическое моделирование на ЭВМ и полевые исследования указывают на восстановление сульфатов микроорганизмами как на основной источник пополнения сероводорода в Черном море. Очаги микробиологической сульфатредукции приурочены к местам поступления мертвого органического вещества с прибрежных акваторий.
В придонных пробах не было чересчур высоких концентраций сероводорода. Значит, вклад глубинных геологических источников в содержание H2S весьма скромный. Еще раз подтвердилось, что главные причины существования сероводородной зоны в Черном море - это устойчивое вертикальное расслоение вод и большой привнос реками биогенных веществ.
С одной стороны, зарегулирование стока рек уменьшает объем пресных вод, поступающих в верхний слой моря, улучшая вертикальный водообмен. С другой стороны, промышленные, бытовые и сельскохозяйственные стоки увеличивают количество мертвого органического вещества и, соответственно, сероводорода. Словом, главная причина расширения сероводородной зоны - эвтрофикация моря, повышение содержания в нем органических веществ. А поскольку львиная доля их образуется в сравнительно узкой прибрежной зоне, именно ее экосистема определяет содержание сероводорода в глубинах Черного моря.
Ежегодно в кислородную зону моря поступает примерно столько же загрязняющих веществ, сколько сероводорода здесь окисляется кислородом атмосферы (и та и другая величина в пересчете на H2S около 10 т/год). Много промышленных, бытовых, дренажных стоков полей орошения поступает в северо-западную мелководную часть моря. Из-за увеличения потребления вод Дуная и Днестра на орошение и дальнейшей урбанизации побережья поток загрязняющих веществ еще более возрастет.
Можно сказать, что фактически все Черное море “мелководно” - кислородная зона в среднем держится на глубине около 160 м. Если в настоящих мелководных морях здесь расположено твердое дно, то в Черном море вместо него - зыбкая граница сероводородной зоны, жадно поглощающей кислород. Именно поэтому наше главное курортное море так чувствительно к загрязнению.
Http://school316.spb.ru/chemistry/amp/page4.html
Конечно, исследователи рассматривали возможность добычи сероводорода для использования его в качестве топлива. Но сероводород нужно добывать в больших количествах, чтобы со временем очистить Черное море.
Черное море – единственное море, где гигантская масса воды насыщена сероводородом. При сравнительно небольшой площади, Черное море имеет большую глубину. Подводные склоны его берегов круты. Водный обмен между глубинными и поверхностными водами недостаточен. Кислород попросту не проникает вглубь моря. Это значит, что Черное море плохо перемешивается. В нем мало вертикальных течений и требуются сотни лет, для того, что бы вода с поверхности достигла дна.
Вся флора и фауна Черного моря сосредоточены до глубины 100 метров. Далее, на глубине свыше 2000 метров встречаются лишь несколько видов бактерий. Они живут в толще воды и на дне, разлагают останки, падающие с поверхности, и выделяют сероводород. Он создается серосодержащими аминокислотами, входящими в состав белков. Источником серы служат и сульфаты морской воды, которые бактерии используют для окисления органики вместо кислорода.
На глубинах Черного моря свыше 2000 метров разложение мертвых организмов преобладает над процессами создания кислорода планктонными водорослями при фотосинтезе. Гниение выделяет сероводород. Верхний пресный слой воды почти не смешивается с нижним, более соленым. Ядовитый газ по этой причине накапливается на дне Чёрного моря в огромных количествах. Концентрация кислорода в Черном море падает с глубиной стремительно. Получается, что 90% водной массы этого моря – почти безжизненны. При этом иногда сероводород поднимется на поверхность в виде единичных пузырей, убивая на своем пути все живое. Такие пузыри возникают при легком сдвиге земной коры и работе ударной волны от нее, который растрясывает слой сероводорода.
По сути, Черное море представляет собой глубокий резервуар с сероводородом и тонким слоем воды, где обитают все живые организмы. Если этот слой исчезнет, то море может стать взрывоопасным. В прошлом веке слой сероводородной воды поднимался до уровня в 75 метров. Сегодня уровень сероводорода продолжает повышаться и можно ожидать его выбросов в атмосферу при крупных катаклизмах.
Конечно, исследователи рассматривали возможность добычи сероводорода для использования его в качестве топлива. Но сероводород нужно добывать в больших количествах, чтобы со временем очистить Черное море. Примерно 6000 лет назад оно было чистым, и никакого сероводорода в нем не было. Геологи и океанологи считают, что повышение уровня сероводорода – это временное явление. Последние несколько лет количество осадков, выпадавших над акваторией Черного моря уменьшилось, а пресноводный сток снизился. Зато повысился уровень сероводорода. Однако, если осадков будет выпадать больше, пресных стоков в море станет больше, а пресноводный слой увеличится, уровень сероводорода вновь понизится. При этом в Черном море существует так называемый «запирающий слой», который мешает проникновению сероводорода на поверхность. Учёные полагают, что он создан давлением верхних слоёв воды. Если бы эта вода внезапно исчезла, Чёрное море вскипело бы от выделяющегося в виде газа сероводорода.
Загрузка...
