Черное море сероводорода где

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 сероводорода где

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

Сероводород в Черном море

Сероводород в Черном море — одно из самых известных и необычных свойств моря. Но — избыток сероводорода в глубинных водах Черного моря — лишь одно из следствий того, что глубже 200 метров — в черноморской воде нет кислорода; ни животные, ни растения жить там не могут. На глубинах от 200 метров до самого дна Черного моря — живут только бактерии, выделяющие сероводород. Ни одного другого такого моря в мире нет.

Кислород проникает в воду через поверхность моря — из воздуха; и еще — образуется в верхнем освещенном слое воды (фотическая зона) при фотосинтезе водорослей планктона.

Для того, чтобы кислород попал в глубины, море должно перемешиваться — за счет волн и вертикальных течений.

А в Черном море — вода перемешивается очень слабо; нужны сотни лет, чтобы вода с поверхности достигла дна. Причины этого необычного явления следующие:

В Черном море, из-за его опреснения реками, существует две массы, два слоя воды, которые слабо смешиваются друг с другом.

Поверхностный слой черноморской воды — до глубины примерно 100 метров — преимущественно речного происхождения. В то же время, в глубины моря поступает более соленая (а значит — и более тяжелая) вода из Мраморного моря — она притекает по дну Босфорского пролива (нижнебосфорское течение) и опускается вглубь. Поэтому соленость придонных слоев черноморской воды достигает 30‰ (грамм соли в литре воды).

Изменение свойств воды с глубиной — не плавное: с поверхности до 50-100 метров соленость меняется быстро — от 17 до 21 ‰, а уже далее — до дна — увеличивается равномерно. В соответствии с соленостью изменяется и плотность воды.

Температура на поверхности моря всегда определяется температурой воздуха. А температура глубоких вод Черного моря — круглый год 8-9оС. От поверхности до глубины 50-100 метров температура, как и соленость, меняется быстро — а дальше остается постоянной до самого дна.

Это и есть две массы черноморской воды: поверхностная — опресненная, более легкая и близкая по температуре к воздуху (летом она теплее глубинных вод, а зимой — холоднее); и глубинная — более соленая и тяжелая, с постоянной температурой.

Слой воды от 50 до 100 метров называется пограничным — это граница между двумя массами черноморской воды, граница, препятствующая перемешиванию. Более точное его название — холодный пограничный слой: он всегда холоднее глубинных вод, так как, охлаждаясь зимой до 5-6oС, не успевает прогреться за лето.

Слой воды, в котором резко меняется ее температура, называется термоклин; слой быстрого изменения солености — галоклин, плотности воды — пикноклин.

Все эти резкие изменения свойств воды в Черном море сосредоточены в области пограничного слоя.

Расслоение — стратификация черноморской воды по солености, плотности и температуре — препятствует вертикальному перемешиванию моря и обогащению глубин кислородом. К тому же, вся бурно развивающаяся черноморская жизнь дышит — дышат планктонные ракообразные, медузы, крабы, рыбы, дельфины, даже сами водоросли дышат — потребляют кислород.

Когда живые организмы умирают, их останки становятся пищей для бактерий-сапротрофов. При бактериальном разложении мертвого органического вещества (гниении) используется кислород. С глубиной, разложение начинает преобладать над процессами создания живого вещества планктонными водорослями, а потребление кислорода при дыхании и гниении становится более интенсивным, чем его производство при фотосинтезе.

Поэтому, чем дальше от поверхности моря — тем меньше остается в воде кислорода. В афотической зоне море (там, куда не проникает солнечный свет), под холодным промежуточным слоем — ниже 100-метровой глубины, кислород уже не производится, а только потребляется; не проникает он сюда и за счет перемешивания — этому препятствует стратификация вод.

В результате, кислорода для жизни животных и растений достаточно только в верхних 150 метрах Черного моря. Его концентрация падает с глубиной, и основная масса живого в море — биомасса Черного моря — сосредоточена выше 100-метровой глубины.

В глубинах Черного моря, ниже 200-метров — кислорода нет вообще, и там живут только анаэробные сапротрофные бактерии, продолжающие разложение останков живого, погружающихся из верхнего слоя моря. При анаэробном (безкислородном) разложении останков образуется сероводород — вещество, ядовитое и для животных, и для растений (он блокирует дыхательную цепь митохондрий). Источником серы служат серосодержащие аминокислоты белков, в меньшей степени — сульфаты морской воды, используемые некоторыми видами бактерий для окисления органики.

Вот так и получается, что 90% водной массы Чёрного моря — почти безжизненны. Но ведь и в любом другом море или океане почти вся жизнь сосредоточена в верхнем, 100-200-метровом слое воды — как и здесь.

Правда, из-за недостатка кислорода и наличия сероводорода в воде, в Чёрном море отсутствует глубоководная фауна, это снижает его биоразнообразие еще больше, вдобавок к влиянию низкой солености. Например, нет хищных рыб глубин с огромными зубастыми пастями, перед которыми вывешены светящиеся приманки.

Иногда говорят о том, что сероводород появился в Черном море вследствие его загрязнения, о том, что сероводорода становится всё больше, что море на — грани катастрофы.

Действительно, переудобрение — эвтрофикация Черного моря стоком с сельскохозяйственных полей в 1970-80е годы, вызвало бурный рост «сорной» морской растительности — некоторых видов фитопланктона, нитчатых водорослей — «тины», стало образовываться больше органических останков, из которых при гниении образуется сероводород (об этом также — в конце страницы Изменения экосистемы Черного моря).

Но значительных изменений в сложившееся за тысячелетия равновесие этот «лишний» сероводород не внес. И уж точно — нет никакой опасности взрыва сероводорода — чтобы образовался пузырь газа, концентрация молекул этого вещества в воде должна быть на порядки больше реальной (8-10 мг/л на глубинах 1000-2000м) — проверьте, используя формулы из школьных курсов химии и физики.

Летом, особенно вблизи берега, образуется изменчивый летний термоклин — граница между прогретой солнцем поверхностной водой, в которой купаются люди, и холодной глубинной водой. Термоклин опускается по мере прогрева воды летом, достигая иногда глубины более 40 метров в августе.

Летний термоклин — тонкий слой воды, толщиной от нескольких сантиметров до нескольких метров; часто — он хорошо виден под водой, и очень хорошо чувствуется ныряльщиками — пронырнув несколько метров в направлении дна, можно попасть из 20-градусной — в 12-градусную воду.

Летний прибрежный термоклин легко разрушается штормом или сильным сгонным ветром с берега — вода у берега охлаждается.

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