Содержание сероводорода черного моря

Сероводород в Чёрном море

Сероводород в Чёрном море — одна из особенностей Чёрного моря, суть которой заключается в насыщенности глубинных слоёв воды Чёрного моря сероводородом, что вызывает, в частности, отсутствие в нем жизни на глубинах более 150—200 м.

Содержание

[править] Происхождение сероводорода

Причины образования сероводорода в Чёрном море следующие:

• из-за восстановления бактериями моря сульфатов во время разложения мёртвого органического вещества,
• в силу особенностей сообщения Чёрного моря с мировым океаном — оно осуществляется через узкий пролив Босфор, через который в Чёрное море уходят все «излишки» Средиземного моря, в результате чего Чёрное море выполняет роль некоего отстойника.

По некоторым предположениям, могут быть также поступления газа через трещины в дне Чёрного моря.

Благодаря вышеупомянутым двум основным причинам механизм образования избытка сероводорода в глубинных слоях Черного моря следующий.

Дело в том, что глубже 200 метров в черноморской воде отсутствует кислород, а животные и растения там не живут и не могут жить: от 200 метров и глубже до дна живут только бактерии, выделяющие сероводород. Чтобы кислород попал в глубины из верхнего освещенного слоя воды, где он образуется в ходе фотосинтеза и попадает туда из воздуха, вода в море должна перемешиваться благодаря волнам и вертикальным течениям. В то же время в Черном море — вода перемешивается очень слабо; нужны сотни лет, чтобы вода с поверхности достигла дна. Причиной этого явления является опреснение Черного моря реками и одновременное поступление соленой воды из Мраморного моря по дну Босфорского пролива, из-за чего в нем имеется два слоя воды, которые слабо смешиваются друг с другом. Поверхностный слой воды — до глубины около 100 метров имеет в основном речное происхождение. Одновременно в глубины моря поступает более соленая и поэтому более тяжелая вода из Мраморного моря, которая приносится Нижнебосфорским течением по дну Босфорского пролива, опускаясь вглубь. В результате соленость придонного слоя воды в Черном море может достигать 30 ‰ (грамм соли на литр). [1]

[править] Особенности

Сероводород в Чёрном море был обнаружен в 1890 году русской океанографической экспедицией. Согласно ней и уточнённым впоследствии данным сероводород находится в более чем 90 % общего объёма воды, подступая к поверхности моря в центральной части на 50 метров, у берегов — на 300 метров. В этих 90 % нет жизни, она сосредоточена исключительно на небольшом участке поверхности, где (пока) нет сероводорода. В 1990 году учёные подсчитали динамику убывания верхнего несероводородного слоя Чёрного моря с 1890 по 2020 годы, в результате получилось что в 2010 году слой должен будет составлять всего 15 метров.

[править] Известные выбросы сероводорода в атмосферу

Известны 2 случая, которые могут связывать с выбросами сероводорода:

• 1928 год: после крымского землетрясения в прибрежных районах Крыма ощущался запах сероводорода, также была сильная гроза, молнии били в том числе и в море, очевидцы видели огненные столбы, которые достигали высотой 800 метров. Это объяснялось тем, что глубинный сероводород в результате подземных толчков вырвался наружу и в силу своей электропроводности притягивал к себе электрические разряды. Катастрофы не последовало из-за того, что опасную реакцию пресёк солидный на тот момент слой чистой воды (тогда он был около 200 метров).
• 30 мая 2007 года: в районе Нового Афона обнаружено много мёртвых дельфинов и иных обитателей моря, вода стала жёлтой и мутной, люди чувствовали зловоние, исходящее от моря. Однако последнее связывают также не с выбросом сероводорода, а со штормом, в результате которого затонули танкер и несколько сухогрузов, перевозивших техническую серу. Точное количество серы попавшей в воду — 6800 т.

[править] Городская легенда о возможном взрыве сероводорода

Существуют представления о том, что сероводород Чёрного моря может взорваться, которые носят характер городской легенды. Современного научного признания они не имеют.

Источник

Нам 15 лет

Новости, обсуждения, события и жизнь Сочи

• Главная
• Экология
• В Сочи снова «ожили» Агурские водопады

В акватории попахивает: в Черном море увеличилось содержание сероводорода

Не так давно на конференции в Сочи, посвященной вопросам изучения морской акватории, ученые заявили о том, что в Черном море содержание сероводорода выросло в 1,5 раза. При этом, по их наблюдениям, содержание кислорода в воде сокращается быстрыми темпами. Такая тенденция вызывает тревогу и беспокойство.

Известны случаи, когда скопившийся в толщах вод сероводород в результате внешних факторов (тектоническая активность, извержение вулканов) становился причиной возгораний, взрывов и массовых отравлений. Хотя есть способы, благодаря которым можно избежать катастрофы, заблаговременно устранять со дна морского сероводород и пускать его на службу людям. Во всем разбирался корреспондент НГС.

Серьезное предупреждение

Еще 10 лет назад вопрос ядовитого газа считался одним из первоочередных в странах Причерноморья, но на сегодняшний день о сероводородной угрозе как будто совсем забыли. Однако от этого проблема не исчезла и исчезать не собирается. Но насколько реальна опасность? Быть может, все не так страшно, и сероводород, скрытый в глубинах морского дна, останется там навсегда, никому не мешая?

Конференция, посвященная вопросам изучения акватории Черного моря при участии экспертов Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, Морского гидрофизического института РАН, который является лидером мировой науки в части исследований океана, и других ведущих научных заведений, заставила насторожиться. Директор Морского гидрофизического института РАН в своем докладе сделал акцент на том, что последние десятилетия есть положительная динамика, с точки зрения загрязненности всего Черного моря. Наряду с этим на глубине растет содержание сероводорода, а содержание кислорода сокращается.

– В глубинных слоях воды (речь идет о глубине в тысячу метров) содержание сероводорода за последние 10-15 лет выросло в 1,5 раза, – рассказал директор Морского гидрофизического института РАН Сергей Коновалов, – постепенно, медленно, но верно сероводород поднимается в толще вод.

Одновременно с этим специалистами зафиксировано сокращение содержания кислорода в придонном слое Черного моря. На эти причины, по мнению ученых, влияют два фактора – потепление, приводящее к уменьшению растворимости кислорода, и антропогенный фактор, который связан с поступлением большего количества органического углерода (из-за стоков, которые необходимо качественно очищать).

– Завтра катастрофы не будет, в таких больших морских системах говорить о каких-то проблемах в масштабах одного года не приходится, – продолжил Сергей Коновалов, – но если об этом не задумываться, то, условно говоря, следующему поколению придется очень долго расхлебывать проблему.

На самом деле заявленная проблема является очень серьезной. В истории немало примеров, когда различные причины (в том числе и землетрясения, которые нередки в нашем регионе) способствовали выходу ядовитого газа с морского дна. Все сопровождалось взрывами, возгоранием и гибелью не только морских обитателей, но и местного населения.

Примеры из истории

Между тем все это может быть очень опасно. Сероводород в Черном море не зря стал предметом пристального внимания ученых по целому ряду причин. Экологическая ситуация действительно значительно ухудшилась в последние десятилетия. Ученые рассказали, что массовые сливы отходов различного происхождения привели к гибели множества видов водорослей, планктона. Они стали оседать на дне быстрее. Также ученые установили, что в 2003 году была полностью уничтожена колония красной водоросли. Этот представитель флоры вырабатывал около 2 млн куб/м кислорода в год. И 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. А как мы знаем из курса школьной химии, при контакте сероводорода с воздухом возникает взрыв, который уничтожает все живое в радиусе поражения. Известны факты, когда случались целые экологические катастрофы по вине взорвавшегося сероводорода, который скопился в толще вод. Достоверно зафиксирован масштабный случай, когда смертоносные газы вышли на поверхность. Это произошло в 1927 году во время Крымского землетрясения (его эпицентр находился в море всего в 25 км от Ялты), когда из-за колебаний земной поверхности было нарушено равновесие между слоями и газовое облако вырвалось наружу. Это землетрясение унесло множество жизней и практически уничтожило город. Но не только этим оно запомнилось пережившим трагедию жителям.

В то время, когда город сотрясался от чудовищных толчков, море полыхало ярким пламенем. Это не горели суда или портовые сооружения – это горела сама вода. Чудовищный феномен долгое время держали в секрете. Взрывался сероводород и в Камеруне, в поселке на берегу озера Ниос, при этом из-за поднятия газа на поверхность погибло все население (почти одновременно умерло 1746 человек). Менее кровавыми стали события в Перу и Мертвом море. В Перу в 1980 году корабли, выходящие в океан на промысел, возвращались назад черными и почти пустыми.

Вместо водорослей в прибрежных водах плавали тонны мертвой рыбы, отравленной сероводородом. В 1983 году воды Мертвого моря внезапно поменяли голубой цвет на черный. Море как будто перевернули, и насыщенные сероводородом воды вышли на поверхность. Это происшествие зафиксировал американский спутник, делавший виток вокруг Земли.

Как показывают эти примеры, с накопившимся сероводородом и, соответственно, повышением его концентрации шутить не надо. Все это рано или поздно может привести к экологической катастрофе. Однако, как говорится, лучше не ждать у моря погоды, когда ядовитый газ рванет на поверхность, а попытаться предотвратить трагедию. Ученые предлагают здесь комплекс мероприятий.

Лучше предотвратить, чем лечить.

Конечно, завтра катастрофы не будет, успокаивают ученые. Но вести работу по сокращению сбросов неочищенных сточных вод в море, оптимизировать хозяйственную деятельность с оглядкой на состояние экосистемы края, активизировать научные исследования морского дна – это мы должны сделать уже сегодня, иначе следующему поколению придется долго расхлебывать проблемы.

А еще можно приступить непосредственно к внедрению технологии по переработке ядовитого газа. Есть научные разработки, которые предлагают применить газ как топливо. Для этого на глубину необходимо опустить трубу и периодически поднимать 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 тепла.

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 – решать уже не нам. Главное – работать над решением экологической проблемы. Игнорировать возникающую проблему нельзя. Если не предпринимать правильные шаги сейчас, со временем может произойти глобальная катастрофа.

Ученые утверждают: если весь сероводород, покоящийся на дне, поднимется на поверхность, взрыв будет сопоставим с ударом астероида размером с половину луны. А это уже навсегда изменит облик нашей планеты.

Источник

Черное море — самое опасное в мире хранилище сероводорода

Глядя на лазурную поверхность Черного моря, трудно себе даже вообразить, что в его водах, начиная с глубины 200 метров и до самого дна, находится толща сероводорода, смертельно опасного для всего живого. И если в верхних слоях моря обитают дельфины, рыбы и другие морские организмы, то оставшиеся 90% воды почти безжизненны. Лишь некоторые виды бактерий способны существовать в таких невыносимых условиях.

Черное море отличается очень интересной структурой. Дело в том, что толща воды в нем делится на несколько слоев, которые не перемешиваются между собой. Тонкий поверхностный слой моря более пресный, он богат кислородом и органическими веществами. Именно здесь сосредоточено все разнообразие черноморской фауны. Но, начиная с глубины 100 метров, происходит снижение количества растворенного кислорода, и примерно с глубины 200 метров Черное море представляет собой токсичную сероводородную среду.

Котловина моря имеет вид чаши глубиной до 2000 метров, вся водная масса которой сообщается со Средиземным морем посредством узкого и мелководного Босфорского пролива. Питанием моря служат атмосферные осадки и пресная вода впадающих в него притоков. Не так давно учеными была обнаружена подводная река, которая несет свои воды со скоростью около 6,5 км/с из Мраморного моря в центральные части черноморской котловины и увеличивает соленость придонного слоя до 30‰. При этом в поверхностной части существует водоток, уносящий воды из Черного моря в Средиземное и далее в Атлантику. Но и этого водообмена, как оказалось, недостаточно для того, чтобы понизить концентрацию сероводорода в большей части моря.

Содержание сероводорода увеличивается с глубиной и достигает максимума на отметке в 2000 метров — 9,6 мг/л воды. Далее на самом дне, постепенно понижаясь до 5,7 мг/л. По подсчетам специалистов, этого едкого газа с запахом тухлых яиц в Черном море около 3 миллиардов тонн, больше, чем в любом другом море на планете. Скопления сероводорода встречаются и в океанических впадинах, но нигде нет такого большого количества людей, населяющих берега водоема, как в случае с черноморским побережьем.

Некоторые исследования указывают на то, что Черное море помимо сероводорода содержит еще и большое количество метана. По причине замедленного водообмена эти газы редко выходят на поверхность, хотя случаи отравления морских обитателей иногда отмечают в мелководной части моря. Но достоверно зафиксирован по крайней мере один масштабный случай, когда случился выход смертоносных газов на поверхность. Это произошло в 1927 году во время Крымского землетрясения, когда из-за колебаний земной поверхности было нарушено равновесие между слоями и газовое облако вырвалось наружу. Очевидцы чувствовали сильный запах сероводорода, а также наблюдали огромное пламя над поверхностью моря. Дело в том, что во время землетрясения здесь была гроза, от которой, по всей вероятности, и загорелись поднявшиеся на поверхность газы. Но смесь сероводорода с воздухом сама по себе является взрывоопасной, к тому же присутствие метана могло сыграть свою роль в этом возгорании.

Но откуда в воде Черного моря взялось столько сероводорода? На этот счет есть несколько теорий, и все они имеют право на существование.

По одной из версий, сероводород образуется на дне при гниении органических остатков. И по причине плохой циркуляции воды накапливается там в больших количествах. Причем источником органики в данном случае выступает не столько животный мир Черного моря, сколько антропогенная нагрузка на водоем. По оценкам специалистов, поступающая с водами Дуная, Днепра и других притоков органика оказывает существенное негативное влияние на экологическое состояние водоема.

По другой версии, сероводород выделяется из разломов земной коры на дне моря. А третья версия сводится к тому, что виновником такой высокой концентрации опасного газа стали анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, которые преобразуют сульфаты из органических остатков в сероводород.

Сегодня специалисты, занимающиеся проблемой сероводорода и метана в Черном море, обеспокоены участившимися случаями выхода этих газов на поверхность. Подобные явления могут представлять опасность не только для черноморской фауны, но и для жителей побережья, если событие примет угрожающие масштабы, как это было в 1927 году.

Интересно, что в качестве одного из решений сероводородной проблемы Черного моря предлагается способ использования этого газа в качестве источника электроэнергии.

Источник