В сентябре 1927 г. жители Крыма наблюдали, как Чёрное море горит в буквальном смысле слова. «Как будто пылал пожар, яркий свет которого проходил через дымовую завесу», - писал гидролог П. Двойченко. Столбы пламени, по словам очевидцев, поднимались на высоту 500-800 метров. Одновременно на побережье ощущался запах тухлых яиц. Именно так пахнет сероводород, который в изобилии содержится в Чёрном море.
В те дни близ Ялты произошло землетрясение. Его очаг располагался под морским дном, а в небе бушевала гроза. Как считают специалисты, в результате сейсмических толчков сероводород вырвался со дна и загорелся от разряда молнии.
Большой отстойник
Геннадий Бугрин 6 лет жил в США, работал прорабом на строительстве дорог - идеально ровных автобанов, которые делают чуть ли не по ювелирным технологиям. В России же, как известно, дороги - одна из двух главных бед. Вернувшись на родину, Бугрин загорелся идеей построить качественную автотрассу, используя… сероводород Чёрного моря: «Предложения, как можно применять этот газ в народном хозяйстве, звучали и раньше. В СССР даже была научная государственная программа по этому поводу. Изобретатель Лев Юткин, которого считают «русским Теслой», в 1979 г. предлагал проект: поднимать придонные слои черноморской воды и подвергать её электрогидравлическим ударам, выделяя сероводород. Полученный газ сжигать. Сгорая, килограмм сероводорода даёт примерно 4 тыс. ккал. Расчёты показывают, что такая технология удовлетворила бы потребности всей страны в электроэнергии».
Проект самого Бугрина не ограничивается. Из черноморской воды, доказывает он, можно получать целый ряд полезных продуктов. Во-первых, это водород - экологически чистое топливо, спрос на которое растёт. Свою заинтересованность в его покупке уже выразил Институт водородной экономики в Нижегородской области. Во-вторых, редкоземельные элементы таблицы Менделеева. В-третьих, золото и серебро.
Если извлечь всё серебро из Чёрного моря, его вес составит 540 тыс. т. Золота - 270 тыс. т, - говорит Бугрин. - А когда установка будет выведена на проектную мощность, она ежедневно сможет давать до тонны тяжёлой воды. Желающих покупать её достаточно как в России, так и за рубежом. Тяжёлую воду используют в любом атомном реакторе: она замедляет реакцию и служит теплоносителем.
И всё же главное, что нужно Геннадию Бугрину от черноморской воды, - это сера. Её применяют в в Европе и Северной Америке как вяжущее средство. Благодаря сере на 25-35% снижаются расходы битума, а прочность покрытия и его термостойкость повышаются. В наших погодных условиях это особенно важно: добавка серы в дорожное полотно значительно увеличит срок его службы.
Таким образом, за счёт сероводорода от Чёрного моря в любом направлении. В первую очередь, конечно, до Москвы, - продолжает инженер. - Мы будем получать из воды важные ингредиенты для строительства (в том числе производную для бетона), электроэнергию и попутно очищать море, предотвращая природную катастрофу. Экономический эффект в первый же год должен составить 625 млн долларов.
Подробности технологии пока не раскрываются. Виктор Клименко, химик, кандидат технических наук , признаётся лишь, что это плазмотронный метод: «На платформе в море будет стоять специальное устройство - плазмотрон. С помощью электричества молекулы сероводорода будут «разрезаться» в нём на два элемента - серу и водород. Кстати, такую чистую серу можно применять в медицине и различных производствах, а не только в строительстве дорог».
Клименко - один из единомышленников Геннадия Бугрина, которых тот набрал уже целую команду. Есть договорённость с двумя предприятиями, где готовы взяться за первый плазмотрон, а в Краснодарском крае обещают выделить землю под производство. Осталось найти инвесторов - а с этим сложнее. Но он рук не опускает, обивает пороги чиновничьих кабинетов. И, как все российские кулибины, надеется, что его услышат «на самом верху».
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.
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
Представьте себе - 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. 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 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. Или мелких пузыриков. 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.
Схема формирования сероводорода в Чёрном Море.
Отчего газ, который легче воды, не всплывает? Учёные полагают, что виновато давление верхних слоёв воды - 200 метров воды это не шутка. А если бы эта вода внезапно исчезла, 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.
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.
Как появилось Чёрное море.
Бурное геологическое прошлое выпало на долю того района, где ныне находится Черное море. Дать законченную историю Черного моря, пока невозможно. Мало еще накоплено сведений. И все же, в основном, картина геологического прошлого Черного моря ни у кого из геологов не вызывает принципиальных возражений.
До начала третичного периода, то есть во времена, отдаленные от нас на 30-40 миллионов лет, через Южную Европу и Среднюю Азию с запада на восток тянулся обширный океанский бассейн, который на западе сообщался с Атлантическим океаном, а на востоке - с Тихим. Это было соленое море Тетис. К середине третичного периода в результате поднятия и опускания земной коры Тетис отделилось сначала от Тихого океана, а затем и от Атлантического.
В миоцене (от 3 до 7 миллионов лет тому назад) происходят значительные горообразовательные движения, возникают Альпы, Карпаты, Балканы, Кавказские горы. В результате море Тетис сокращается в размерах и делится на ряд солоноватых бассейнов. Один из них - Сарматское море - протянулся от нынешней Вены до подножия Тянь-Шаня и включал в себя современное Черное, Азовское, Каспийское и Аральское моря. Изолированное от океана Сарматское море постепенно сильно опреснилось водами впадающих в него рек, возможно, даже в большей степени, чем современный Каспий. Морская фауна, оставшаяся от Тетиса, частью вымерла, однако любопытно, что в Сарматском море еще долгое время обитали такие типично океанские животные, как киты, сирены и тюлени. Позднее их не стало.
В конце миоцена и начале плиоцена (2-3 миллиона лет тому назад) Сарматский бассейн уменьшается до размеров Меотического моря (бассейна). В это время снова появляется связь с океаном, вода осолоняется, и сюда проникают морские виды животных и растений.
Меотическое море.
В плиоцене (1,5-2 миллиона лет тому назад) сообщение с океаном опять полностью прекращается, и на месте соленого Меотического моря возникает почти пресное Понтическое озеро-море. В нем будущие Черное и Каспийское моря сообщаются между собой в том месте, где сейчас находится Северный Кавказ. В Понтическом озере-море исчезает морская и формируется солоноватоводная фауна. Ее представители и сейчас сохранились в Каспийском море, в Азовском и в опресненных районах Черного моря.
Понтическое море.
Эта часть сегодняшней черноморской фауны объединена под названием "понтические реликты", или "Каспийская фауна", так как наилучшим образом она сохранилась в опресненном Каспийском море. В конце понтического периода истории водоема в результате поднятия земной коры в районе Северного Кавказа постепенно произошло отделение бассейна собственно Каспийского моря. С тех пор развитие Каспия, с одной стороны, и Черного и Азовского морей, с другой, пошло самостоятельными путями, хотя временные связи между ними еще возникали.
С наступлением четвертичного или ледникового периода соленость и состав обитателей в будущем Черном море продолжают меняться, меняются и его очертания. В конце плиоцена (менее 1 миллиона лет тому назад) Понтическое озеро-море уменьшилось в размерах до границ Чаудинского озера-моря. Сильно опресненного, изолированного от океана и заселенного фауной понтического типа. Азовского моря в это время еще, видимо, не существовало.
Чаудинское озеро-море.
В результате таяния льдов в конце миндельского оледенения (около 400-500 тысяч лет тому назад) Чаудинское море наполняется талыми водами и превращается в Древнеевксинский бассейн. По очертаниям он напоминал современные Черное и Азовское моря. На северо-востоке через Кумо-Манычскую впадину он сообщался с Каспийским морем, а на юго-западе через Босфор - с Мраморным морем, которое тогда было отделено от Средиземного и тоже переживало период сильного опреснения. Фауна Древнеевксинского бассейна была понтического типа.
Древнеевксинский бассейн.
В период Рис-Вюрмского межледниковья (100-150 тысяч лет тому назад) наступает новый этап в истории Черного моря: впервые со времени Тетиса, вследствие образования Дарданелльского пролива, возникает связь будущего Черного моря со Средиземным морем и океаном. Образуется так называемый Карангатский бассейн, или Карангатское море. Его соленость выше, чем у современного Черного моря. С океаническими водами в него проникают разнообразные представители настоящей морской фауны и флоры. Они заполнили большую часть водоема и оттеснили солоноватоводные понтические виды в опресненные заливы, лиманы и устья рек. Но и этот бассейн видоизменился.
Карангатское море.
18-20 тысяч лет тому назад на месте Карангатского моря уже находилось Новоевксинское озеро-море. Это совпало с концом последнего, Вюрмского, оледенения. Море было наполнено талыми водами, снова изолировано от океана и сильно опреснено. Опять вымирает соленолюбивая океаническая фауна и и флора, а понтические виды, пережившие тяжелый для них карангатский период в лиманах и устьях рек, вышли из своих укрытий и в который раз заселили все море.
Новоевксинское море.
Так продолжалось около 10 тысяч лет или немногим более, после чего началась новейшая фаза в жизни водоема - образовалось современное Черное море. Впрочем, слово "современное" в данном случае вовсе не обозначает идентичность с сегодняшним морем. Вначале (около 7, а по мнению некоторых авторов, даже около 5 тысяч лет тому назад) образовалась связь со Средиземным морем и Мировым океаном через Босфор и Дарданеллы. Затем началось постепенное осолонение Черного моря. Еще через 1-1,5 тысячи лет создалась соленость воды, достаточная для существования большого количества средиземноморских видов. Сегодня около 80 процентов представителей фауны Черного моря составляют "пришельцы" из Средиземного моря, а понтические реликты снова отступили в опресненные заливы и лиманы, как во времена существования Карангатского бассейна.
Анализируя различные периоды истории Черного моря, можно сделать вывод, что и нынешняя фаза - лишь эпизод между совершившимися и грядущими преобразованиями. В будущем, возможны самые неожиданные изменения.
Каков же нынешний облик Чёрного моря? Это довольно крупный водоем площадью 420 325 квадратных километров. Его средняя глубина составляет 1290 метров, а максимальная - достигает 2212 метров и находится к северу от мыса Инеболу на побережье Турции. Вычисленный объем воды - 547 015 кубических километров. Берега моря мало изрезаны, за исключением северо-западной части, где имеется ряд заливов и бухт. В Черном море не много островов. Один из них - Змеиный - расположен километрах в сорока восточнее Дунайской дельты, другой - остров Шмидта (Березань) - находится вблизи Очакова и третий, Кефкен - недалеко от пролива Босфор. Площадь самого крупного острова - Змеиного - не превышает полтора квадратных километра.
Чёрное море обменивается водами с двумя другими морями: через Керченский пролив на северо-востоке с Азовским и через Босфорский пролив на юго-западе - с Мраморным. Длина Керченского пролива 45 километров, наименьшие ширина - около 4 километров и глубина - 7 метров. Длина Босфорского пролива 33 километра, наименьшая ширина 550 метров, а наименьшая глубина около 30 метров. Таким образом, водообмен со своими соседями Черное море осуществляет у самой поверхности, а не по всей глубине.
Вообще говорят, что дно Черного моря напоминает своим рельефом тарелку - оно глубокое и ровное с мелководными краями по периферии.
Синее? Голубое? Зеленое? Смело можно утверждать, что Черное море - не «самое синее в мире». Цвет воды в Красном море гораздо более синий, чем в Черном, а самым синим является Саргассово море. От чего зависит цвет воды в море? Некоторые думают, что от цвета неба. Это не совсем так. Цвет воды зависит от того, как морская вода и ее примеси рассеивают солнечный свет. Чем больше в воде примесей, песка и других взвешенных частиц, тем зеленее вода. Чем вода солонее и чище, тем она синее. В Черное море впадает много крупных рек, которые опресняют воду и несут с собой много различных взвесей, поэтому вода в нем скорее зеленовато-синяя, а у берегов - скорее зеленая.
В дополнение.
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.
Существенной проблемой ученые называют и недостаточное количество гидрометеостанций в Сочи, определяющих качество прибрежных вод. А это уже финансовая проблема. Специалисты уверены: нужно финансировать модернизацию.
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.
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 со стометровой глубины происходит снижение количества растворенного кислорода, а уже с 200 метров Черное море представляет собой токсичную сероводородную среду.
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.