Почему черное море черное сероводород

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

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

Почему черное море черное сероводород

Кто бы мог подумать, что ласковые воды Черного моря, на побережье которого располагаются многочисленные курорты, скрывают опасность для всего живого. Уникальность моря состоит в том, что его водные слои на глубине свыше двух сотен метров перенасыщены сероводородом. Если учесть, что глубина достигает двух километров, становится понятным, что более 80 % Черного моря – это практически безжизненная пустыня.

Впервые об этом факте человечество узнало в XIX столетии. Длительные наблюдения за морем показали, что уровень мертвой воды резко повысился за последние сто лет.

Сероводород представляет собой сочетание двух химических элементов – серы и водорода. Опасность этого токсичного газа заключается в его способности разрушать нервную систему человека, в результате чего организм утрачивает способность чувствовать запахи. Итогом всего может стать летальный исход от отравления. Хотя в малых концентрациях в составе других соединений сероводород можно применять в качестве оздоровительных процедур, например, сероводородные ванны.

Живые организмы и растения Черного моря могут существовать здесь только в толще воды, близкой к поверхности. Толщина черноморского слоя, где существует активная жизнь, как правило, не превышает нескольких десятков метров.

Причиной скопления сероводорода в Черном море считается его закрытая акватория . Море питают множество рек, вода в которых пресная и скапливается в основном на морской поверхности. Поверхностные и глубинные слои воды очень плохо смешиваются из-за отсутствия течений, а узкий Босфорский пролив не имеет возможности обеспечивать полноценный круговорот воды.

Поэтому кислород, содержащийся на поверхности, просто не имеет возможности добраться до придонных слоев. Итогом этому является накопление сероводорода у дна моря, образуемого в результате разложения умерших обитателей моря. Хотя некоторые ученые выдвигают еще одну гипотезу причины накопления ядовитого вещества. Они считают, что в результате тектонической активности на дне могли образоваться трещины, через которые поступает газ из глубин Земли.

В последнее время уровень сероворода в Черном море то повышается, то понижается. Ученые пришли к выводу, что колебания уровня накопления газа зависит от количества осадков и солнечной активности. Чем больше дождей выпадет, тем меньше будет уровень сероводорода. Год за годом ведутся наблюдения за динамикой накопления ядовитого газа. Ведь одним из свойств сероводорода является взрывоопасность.

Источник

В Чёрном море сероводород: причины взрыва и последствия

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 соединением серы 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 водных масс 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. Кислотные дожди принесли бы немало вреда.

Тонкий слой чистой воды становится все меньше. Особенно близко сероводород подходит к поверхности на юго-востоке Черного моря. При сдвигах тектонических 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 глобальной катастрофой, навсегда изменившей облик нашей планеты.

В некоторых районах ядовитый газ 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 опасна ситуация, 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.

Источник