Во всех лоциях и атласах указано, что средняя глубина Черного моря 1300 метров. От поверхности воды до дна котловины моря действительно в среднем почти полтора километра, но то, что мы привыкли считать морем, имеет глубину, в несколько раз меньшую, около 100 метров. Ниже притаилась безжизненная и смертельно опасная ядовитая бездна.
Это открытие сделала русская океанографическая экспедиция в 1890 году. Промеры показали, что море практически целиком заполнено растворенным сероводородом, ядовитым газом с запахом тухлых яиц. В центре моря сероводородная зона приближается к поверхности примерно на 50 метров, ближе к берегам глубина, откуда начинается заморная зона, увеличивается до 300 метров. В этом смысле Черное море уникально, оно единственное в мире без твердого дна.
Жидкая выпуклая линза мертвой воды подстилает тонкий верхний слой, где и сосредоточена вся морская жизнь. Подстилающая линза дышит, пучится, время от времени прорываясь на поверхность из-за сгонных ветров. Крупные прорывы случаются реже, последний произошел во время ялтинского землетрясения 1928 года, когда даже вдали от моря ощущался сильный запах тухлых яиц и на морском горизонте вспыхивали громовые зарницы, уходящие горящими столбами в небеса (Сероводород H2S это горючий и взрывоопасный ядовитый газ).
До сих пор ведутся споры насчет источника сероводорода в глубинах Черного моря. Одни считают главным источником восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества. Другие придерживаются гидротермальной гипотезы, т.е. поступления сероводорода из трещин на морском дне.
Впрочем, противоречий здесь нет, по-видимому, действуют обе причины. Черное 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 Черного 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.
На сегодня эта мертвая толща составляет свыше 90 процентов объема моря.
В XX веке в результате загрязнения моря органическим антропогенным веществом граница сероводородной зоны поднялась из глубины на 25 - 50 метров. Проще говоря, кислород из верхнего тонкого слоя моря не успевает окислять сероводород, подпирающий снизу.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Чёрное_море
31 октября 1996 года Болгарией, Грузией, Россией, Румынией, Турцией и Украиной был принят Стратегический план действий по защите и восстановлению Чёрного моря. В память об этом событии 31 октября в странах Черноморского региона отмечается Международный день Чёрного моря, проводится кампания по очистке пляжей, иные экологические акции. По мнению ряда специалистов экологическое состояние Чёрного моря за последнее десятилетие ухудшилось, несмотря на снижение экономической активности в ряде причерноморских стран. Президент Крымской академии наук Виктор Тарасенко высказывал мнение, что Чёрное море — самое грязное море в мире
Еще десять лет назад эта проблема считалась одной из первоочередных в странах Причерноморья. Сероводород является сильнодействующим ядовитым и взрывоопасным веществом. Отравление наступает при концентрации от 0,05 до 0,07 мг/м3. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе населённых мест 0,008 мг/м3. По мнению ряда экспертов и учёных для детонации сероводорода в Чёрном море достаточно мощности заряда эквивалентной Хиросиме. При этом последствия катастрофы будут сопоставимы с тем, как если бы в нашу Землю врезался астероид с массой в 2 раза меньше массы Луны.
Всего сероводорода в Чёрном море более 20 тысяч кубических километров. Сейчас о проблеме забыли в силу непонятных обстоятельств. Правда, от этого проблема не исчезла.
В начале 1950-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Намибия) восходящее течение (апвеллинг) вынесло на поверхность сероводородное облако. До ста пятидесяти миль вглубь материка чувствовался запах сероводорода, потемнели стены домов. Ощущение запаха тухлых яиц уже означает превышение ПДК (предельно допустимой концентрации). По сути, жители Юго-Западной Африки пережили тогда «мягкую» газовую атаку. На Черном море газовая атака может быть гораздо жестче.
Допустим, кому-нибудь придет в голову перемешать море или хотя бы его часть. Технически это, увы, осуществимо. В сравнительно мелководной северо-западной части моря, где-нибудь на полпути между Севастополем и Констанцей, можно провести подводный ядерный взрыв сравнительно небольшой мощности. На берегу его заметят разве что приборы. Но через несколько часов там же, на берегу, почувствуют запах тухлых яиц. При самом благополучном стечении обстоятельств через сутки две трети моря превратятся в братское кладбище морских организмов. При неблагополучном в братские кладбища превратятся и прибрежные населенные пункты, где обитают организмы уже не морские. В предыдущих двух фразах оценочные прилагательные «благополучное» и «неблагополучное» можно поменять местами, это с какой позиции посмотреть.
Если с позиции человека или группы людей, которые поставят себе целью парализовать ужасом народы сразу полудюжины стран, то надо поменять. Впрочем алчность нефтяных и газодобывающих компаний хуже любого Бена с его Ладаном. Чувствуя, что конец эры углеводородного сырья очень близок, и измеряется парой десятилетий, после чего наступит эра тотальной стагнации, и полного упадка сырьевой экономики, бизнесмены от государства Россия в агонии и в отчаянии кинули на дно трубы высокого давления для топливопровода прямо по дну Чёрного моря. Большего мракобесия трудно было и ожидать!
http://ru.wikipedia.org/wiki/Голубой_поток
«Голубой поток» — газопровод между Россией и Турцией, проложенный по дну Чёрного моря. Общая протяжённость газопровода — 1213 км. Трубопровод «Голубой поток» был построен в рамках российско-турецкого соглашения от 1997, по которому Россия должна поставить в Турцию 364,5 млрд куб. м газа в 2000—2025 гг.
Это такая одноразовая конструкция выходного дня, ремонтировать и профилактировать которую в условиях взрывоопасного сероводорода не представляется возможным. У всех ещё на памяти пассажирский поезд Адлер-Новосибирск, целиком сгоревший из-за аварии топливопровода. Не надо быть экспертом химиком или физиком, чтобы понять, что произойдёт в случае прорыва топливопровода в глубинных слоях сероводорода Чёрного моря. Без комментариев.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Южный_поток
Южный поток (англ. South Stream) — российско-итальяно-французско-немецкий проект газопровода, который прокладывается по дну Чёрного моря из Анапского района в болгарский порт Варну. Далее его две ветви пройдут через Балканский полуостров в Италию и Австрию, хотя их точные маршруты пока не утверждены. Строительство газопровода началось 7 декабря 2012 года и по плану должно закончиться в 2015 году. Планируемая мощность Южного потока — 63 млрд кубометров газа в год. Оценочная стоимость проекта — 16 млрд евро. 15 мая — началось строительство КС(компрессорной станции) «Казачья» в Краснодарском крае. Суммарная проектная мощность станции «Казачья» составит 200 МВт из которой газ под давлением 11,8 МПа (!) будет поступать на КС «Русская», а оттуда будет направлен в «Южный поток».
Тысячи бизнесменов, делающих курортные деньги на эксплуатации Чёрного моря, не подозревают о том, что скоро наступит конец их бизнесу, и черноморское побережье из курортной зоны превратится в зону экологического бедствия, опасного для проживания человека. Особенно это относится к черноморскому побережью Кавказа, где по мнению учёных наиболее вероятен выброс в атмосферу большого количества сероводорода. Ещё двадцать лет назад, ознакомившись с выкладками учёных по Чёрному морю, учёные построили график убывания поверхностного слоя воды с 1890 года по 2020 год. Продолжение кривой графика вышло на 15 метров толщины слоя к 2010 году. А оно уже такое отмечено возле Кавказа в 2007 году. Об этом даже сообщалось 30 мая 2007 года по радио в г. Сочи. Были сообщения и о массовой гибели дельфинов в Чёрном море. Да и сами местные люди почувствовали некий мёртвый дух от моря. В районе Нового Афона море уже иное, чем оно было 20-30 лет назад, во второй половине дня вода мутная, жёлтая, мёртвые рыбы и даже мёртвые животные.
Многие бизнесмены поняли всю бессмысленность своих идей участия в инвестировании курортного дела на Черноморском побережье Кавказа. Никто не задумывается о том, что грядёт катастрофа, и она уже не за горами, а совсем рядом. У многих местных жителей чувство, что Олимпиада 2014 пройдёт как прощание неразумного человека с Чёрным морем. Миллионы людей, проживающих на черноморском побережье будут вынуждены переселяться подальше от побережья из-за опасности погибнуть в результате удушья от сероводорода и нехватки кислорода воздуха. А до этого поголовного бегства жителей из городов-курортов могут начаться массовые заболевания жителей прибрежной зоны со смертельными исходами. Наступит конец курортам Чёрного моря!
Это будет достойной расплатой людей за их преклонение перед властью Золотого Тельца, за их презрение к природе, за их игнорирование вопросов экологической безопасности. Ведь при разумном подходе к делу, можно обернуть грозящие неприятности на пользу экономике и энергетике.
В воде Чёрного моря содержится серебро и золото. Если извлечь всё серебро, находящееся в воде Чёрного моря, то это составило бы примерно 540 тысяч тонн. Если извлечь всё золото, то это составило бы примерно 270 тысяч тонн. Уже давно разработаны способы извлечения золота и серебра из воды Чёрного моря. Самые первые примитивные установки были основаны на ионитах, особых ионнообменных смолах которые способны присоединять к себе ионы растворённых в воде веществ. Но промышленным способом, по своим особым технологиям, серебро и золото добывают из воды Чёрного моря только Турция, Болгария и Румыния. (Почему не Украина и Россия?)
Известно, что на глубине ниже 50 метров глубинные слои Чёрного моря являются колоссальным складом сероводорода (около миллиарда тонн). Сероводород это горючий газ, который при сгорании даёт соответствующее количество тепла. Иначе говоря, это топливо, которое можно и нужно использовать. При сгорании сероводорода по реакции: 2Н2S + 3О2 = 2Н2О + 2SO2 выделяется тепло в количестве около 268 ккал (при избытке кислорода). Сравните с количеством тепла выделяющимся при сгорании водорода в кислороде по реакции: H2 + 1/2 O2 >H2O (выделяется около 68.4 ккал/моль). Так как по первой реакции образуется двуокись серы (вредный продукт), то конечно же лучше использовать в качестве топлива водород в составе сероводорода, который можно получить при нагреве сероводорода по реакции:
H2S H2+S3
Для разложения сероводорода требуется его незначительный нагрев. Реакция (3) позволит получать и серу из воды Чёрного моря. Если осуществить реакции по сжиганию сероводорода в кислороде воздуха:
2Н2S + 3О2 = 2Н2О + 2SO2 ,
затем по сжиганию полученной двуокиси серы:
SO2 + ? O2 = SO3 ,
затем по взаимодействию трёх окиси серы с водой:
SO3 + H2O = H2SO4 ,
то как известно можем получить серную кислоту с попутным получением тепла в соответствующем количестве. При производстве серной кислоты выделяется около 194 ккал/моль. Таким образом из воды Чёрного моря можно получать либо водород и серу, либо серную кислоту при попутном получении тепла в соответствующем количестве. Остаётся лишь извлечь сероводород из глубинных слоёв моря. Это поначалу смущает.
http://www.aif.ru/techno/article/54243/4
Одна из научных разработок исходит из того, что для подъёма насыщенных сероводородом глубинных слоёв воды моря вовсе не надо затрачивать энергию на её перекачку. По данной научной разработке предлагается опустить на глубину до 80 метров трубу с прочными стенками и один раз поднять по ней воду с глубины, чтобы получить в трубе газоводяной фонтан за счет разности гидростатического давления воды в море на уровне нижнего среза канала и давления газоводяной смеси на том же уровне внутри канала (напомним, что каждые 10 метров давление в море повышается на одну атмосферу). При этом приводится аналогия с бутылкой шампанского. Открывая бутылку, мы понижаем давление в ней, из-за чего газ начинает выделяться в виде пузырьков, причём настолько интенсивно, что пузырьки, всплывая, толкают перед собой шампанское. Откачивание первый раз столба воды из трубы — это как раз и будет открывание пробки.
Сообщается, что группой ученых из Херсона ещё в 1990 году был проведен наземный эксперимент, подтверждающий работу такого фонтана, пока не кончится сероводород в море. Удачно закончился и натурный морской эксперимент. Очень показательный пример, когда под угрозой находится существование жизни, планету спасает кучка героев одиночек, которым вдобавок ещё и правительство мешает и вообще все вокруг. А где же спрашивается в это время весь государственный потенциал, с его научной мощью, компьютерами, программами.
Скептики могут легко на пальцах проверить данные, отплыв подальше в море и опустив в воду толстый шланг с грузом на конце. Не рекомендуется только курить в это время, дабы не вышло, как в стихах Чуковского. Многие, наверное, помнят слова стихотворения Корнея Чуковского: "А лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли".
Но мало кто знает, что детские стихи Корнея Чуковского очень внимательно изучают астрологи: как и в катренах Мишеля Нострадамуса, эти стихи содержат массу интереснейших предсказаний. С географической привязкой "места поджога" помог Леонид Утёсов: "Самое синее в мире - Черное море моё!". Это море до недавних времён было практически единственным местом отдыха жителей целой страны - СССР. Даже великий комбинатор, Остап Бендер там отметился в поисках двенадцати стульев. И за малым не поплатился жизнью в Ялте в момент знаменитого крымского землетрясения 1928 года. По "случайному совпадению", в момент землетрясения была гроза. Молнии били куда попало. В том числе в море. И вдруг произошло нечто совсем неожиданное: из воды на высоту до 500-800 метров стали вырываться столбы пламени. Вот такие вот спички и лисички. Химикам известно два типа реакции окисления сероводорода: H2S + O = H2O + S;
H2S + 4O + to = H2SO4.
В результате первой реакции образуется свободная сера и вода. Второй тип реакции окисления H2S протекает взрывоподобно при изначальном термальном толчке. В результате образуется серная кислота. Именно второй ход реакции окисления H2S наблюдали жители Ялты во время землетрясения в 1928 году. Сейсмические толчки всколыхнули глубоководный сероводород к поверхности. Электропроводность водного раствора H2S выше, чем у чистой морской воды. Поэтому электрические грозовые разряды чаще всего попадали именно в участки поднятого с глубины сероводорода. Однако, значительный слой чистой поверхностной воды гасил цепной ход реакции. К началу XX века, верхний обитаемый слой воды в Черном море составлял 200 метров. Бездумная техногенная деятельность привела к резкому сокращению этого слоя. В настоящее время местами его толщина не превышает 10-15 метров. Во время сильного шторма сероводород поднимается на поверхность, и отдыхающие могут ощущать характерный запах.
В начале века река Дон давала в Азово-Черноморский бассейн до 36 км3 пресной воды. К началу 80-х годов этот объём сократился до 19 км3: металлургическая промышленность, ирригационные сооружения, орошение полей, городские водопроводы. Ввод Волгодонской атомной станции забрал ещё 4 км3 воды. Аналогичная ситуация произошла за годы индустриализации и на других реках бассейна. В результате утоньшения поверхностного обитаемого слоя воды, в Чёрном море произошло резкое сокращение биологических организмов. Так, например, в 50-е годы поголовье дельфинов достигало 8 миллионов особей.
В наши дни встретить дельфинов в Черном море стало большой редкостью. Любители подводного спорта с грустью наблюдают лишь остатки жалкой растительности и редкие стайки рыб, исчезли рапаны. Мало кто задумывается например, что все продаваемые по побережью Чёрного моря морские сувениры (декоративные раковины, моллюски, морские звёзды, кораллы и прочее) не имеют к Чёрному морю никакого отношения. Эти товары торговцы привозят с других морей и океанов. А в Чёрном море почти исчезли даже мидии. Издревле добываемые осетровые, ставрида, скумбрия, пеламида, исчезли ещё в 1990-х годах как промысловый вид. (Т.е. уже нет шаланд, полных кефали, которые в Одессу приводил Костя, да и вообще уже давно никто никого не обожает).
Но это не самое страшное! Если бы Крымское землетрясение произошло в наши дни, то всё закончилось бы глобальной катастрофой: миллиарды тонн сероводорода прикрывает тончайшая водная плёнка. Каков же сценарий вероятного катаклизма? В результате первичного термального толчка произойдёт объемный взрыв H2S. Это может привести к мощнейшим тектоническим процессам и подвижкам литосферных плит, что, в свою очередь, вызовет разрушительные землетрясения по всему земному шару. Но это ещё не всё! В результате взрыва в атмосферу будут выброшены миллиарды тонн концентрированной серной кислоты.
Это уже будут не современные слабые кислотные дождики после наших заводов и фабрик. Кислотные ливни после взрыва Чёрного моря выжгут всё живое и неживое на планете! Или почти всё. Природа мудра! Зарождение жизни на планете - чересчур дорогостоящее с энергоинформационной точки зрения мероприятие. Практически у всех биологических форм на земле - углеродная основа строения организма, и ДНК с левой поляризацией. Но есть, как известно современным микробиологам, 4 вида бактерий с правой поляризацией ДНК. Эти бактерии "проживают" на планете в совершенно изолированных от других форм условиях. Их обнаружили в кислом кипятке вулканов!
По всей видимости, именно эти бактерии дадут новый толчок для развития жизни на Земле в случае, если наша цивилизация не сумеет стать разумной и всё-таки закончит жизнь глобальным самоубийством!
Попытки поумнеть пока просматриваются с трудом. Человечество опрометью несётся к тому, что называется катострофой.
Бонус: Ещё про тайны Черного моря:
Миллионный клад погибшего корабля
В 1854 году судно с романтическим названием "Черный принц" вышло в Черное моря. На его борту было много золота, предназначенного для выплаты воинам, которые участвовали в Крымской войне. Во время бури судно потерпело крушение. Новость о затонувшем корабле с неоцененным кладом облетела всю Европу. Но Многочисленные поиски так и не увенчались успехом. Драгоценности до сих пор покоятся на дне Черного моря. http://faktu-week.ictv.ua/ua/index/view-media/id/37647
Гигантские волны
Как известно, волны Черного моря славятся своим относительно спокойным характером. Их высота не превышает 1-2 м, а длинна достигает максимума в 14 м.http://faktu-week.ictv.ua/ua/index/view-media/id/37649
Но в ХХ веке Черное море решило показать свой характер — ученые зафиксировали волны высотой в 25 м и длинной в 200 м. Ученые тогда подчеркнули необыкновенность таких волн: "Черное море обладает слишком малой площадью, чтобы волны в нем могли достичь высокой скорости и большой высоты. Другие же считают, что на Черном море иногда происходят сильные подводные землетрясения, которые вызывают гигантские волны; природу таких толчков ученые не вполне исследовали и поныне". В свою очередь любые волны свыше 8 метров несут катастрофическую опасность нефтяным и газовым платформам на шельфе Чёрного моря.
http://faktu-week.ictv.ua/ua/index/view-media/id/37650
Материалы публикуемые в этом посте это интернет обзор средств массовой информации по теме Чёрного моря.http://planeta.moy.su/blog/v_glubinakh_chernogo_morja_vozmozhen_vzryv_serovodoroda/2011-11-15-9793
В массовой печати появились сообщения о возможности взрыва серо водорода в Черном море. Правомерны ли подобные утверждения и что надо предпринять для уменьшения количества сероводорода в глубинных и поверхностных слоях воды? Эти вопросы обсуждаются в публикуемой ниже статье.
В. И. БЕЛЯЕВ, Е. Е. СОВГА
СЕРОВОДОРОД В ЧЕРНОМ МОРЕ НЕ ВЗОРВЕТСЯ
В 1890 г. русская океанографическая экспедиция, работавшая под руководством академика, обнаружила в глубинах Черного моря заметную концентрацию растворенного сероводорода - ядовитого газа с запахом тухлых яиц. Как показали дальнейшие исследования, этот газ присутствует на всей глубинной акватории Черного моря, приближаясь к поверхности примерно на 100 м в центральной части моря и на 150-250 м у берегов. Такое различие в положении верхней границы сероводородной зоны обусловлено спецификой циркуляции водных масс, при которой наблюдается подъем воды (апвеллинг) в центре моря и их опускание (заглубление) на его периферии.
Черное море - единственное на земном шаре, в котором сероводородом постоянно заражены огромные массы воды. В морях и океанах имеются участки, где сероводородное заражение возникает периодически или даже сохраняется в течение года, например в норвежских фиордах и впадине Карьяко в Карибском море. В океанах временами появляются обширные глубинные анаэробные водные массы, зараженные сероводородом. Они мигрируют по акватории, иногда вторгаются в шельфовые области, что пагубно сказывается на состоянии прибрежных экологических систем. Так, в начале 50-х годов в заливе Уолфиш-Бей (Атлантическое побережье юго-западной Африки) апвеллинги вынесли к поверхности образовавшуюся в глубине водную массу, содержащую сероводород. Наблюдалась массовая гибель рыбы, на побережье до 40 миль в глубь материка отмечался запах
© БЕЛЯЕВ Валерий Иванович- академик АН УССР, председатель Комиссии АН УССР по проблемам Мирового океана. СОВГА Елена Евгеньевна - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института АН УССР.
В . И . Беляев , ЕЕ . Совга
сероводорода, что вызвало беспокойство населения. Водные массы, зараженные сероводородом, систематически вторгаются на шельф Аравийского моря - в северо-западной части Индийского океана. При этом также происходит массовая гибель рыбы. Локальные образования сероводорода регистрируются в Каспийском море и даже в мелководном Балтийском.
В геологической истории Черного моря образование сероводорода всегда связывалось с проникновением через пролив Босфор более соленых средиземноморских вод в глубинные слои Черного моря. Вместе с тем в море поступает и значительный объем речного стока, в результате чего между распресненными поверхностными и солеными глубинными водами возникает резкий скачок плотности - галоклин. Изменчивая циркуляция водных масс сдвигает галоклин: то поднимает его ближе к поверхности, то опускает в глубину. Как правило, верхняя граница сероводородной зоны начинается сразу же под галоклином, затрудняющим приток в эту зону кислорода из верхних слоев. В ходе климатических колебаний уровня океана связь Черного моря со Средиземным через пролив Босфор то нарушалась, то вновь возобновлялась. Последний раз она восстановилась примерно 6- 7 тыс. лет назад. За это время в Черном море сформировалась глубинная толща вод, содержащая сероводород. Она занимает около 90Х объема моря.
Известны три главных источника появления сероводорода в водоемах Земли. Во-первых, он образуется за счет восстановления присутствующих в воде сульфатов при бескислородном разложении органических веществ. Разложение осуществляется с участием анаэробных сульфатредуцирующих бактерий, которые используют кислород сульфатов в процессе своей жизнедеятельности, высвобождая сероводород. Во-вторых, этот газ возникает при гниении органических веществ, содержащих серу. И в-третьих, он может поступать из земной коры через расщелины морского дна и с гидротермальными водами.
Обобщение материалов исследований сероводородной зоны Черного моря выполнил известный океанолог . Он проанализировал весь имевшийся по данному вопросу материал вплоть до 1965 г., то есть до развития процесса эвтрофирования моря, распространившегося ныне на всю его акваторию. предположил, что если увеличится поступление органического вещества в Черное море (например, вследствие усиления его биологической продуктивности или большого притока малостойких органических соединений, попадающих в море с речными водами), то изменится химический состав моря. Следствием этих изменений будут возможные локальные поднятия верхней границы глубинной сероводородной зоны, то есть поднятие "границы жизни" в море.
Ныне эти предположения начинают оправдываться. По данным, полученным за последние полтора десятилетия, экологическая обстановка на Черном море ухудшилась. Не только в прибрежных, но и в открытых водах моря обнаружен избыток органического вещества. Изменилась и структура биологических сообществ: практически исчезли крупные рыбы-хищники, сократилось поголовье дельфинов, необычно размножились медуза-ауре-лия и микроводоросль ночесветка, уменьшились придонное поле водоросли филлофоры и колонии мидий в северо-западной мелководной части моря, где летом теперь часто появляются обширные заморные зоны. Ясно,
что подобная ситуация рано или поздно должна отразиться на балансе сероводорода в море. Но в какой мере этот баланс определяется влиянием природных, а в какой антропогенных факторов - пока достоверно неизвестно. Ответ на вопрос может быть получен только в результате длительных наблюдений за сероводородной зоной моря. Решение этой междисциплинарной проблемы потребовало привлечения специалистов различного профиля: гидрофизиков, гидрохимиков, гидробиологов , а также специалистов в области математического моделирования экологических систем.
В 1984 г. состоялся рейс научно-исследовательского судна "Витязь" Института океанологии им. АН СССР. Его участники исследовали область верхней границы сероводородной зоны с помощью подводного аппарата "Аргус". Изучались особенности распределения химических соединений в слое контакта кислородной и сероводородной зон, где происходит окисление сероводорода. Визуально -наблюдались рыбы и другие организмы, проникающие в эту зону .
В 1985-1986 гг. проводились работы по межведомственной программе Академии наук Украины "Исследование динамики сероводородной зоны Черного моря с целью разработки методов и средств предотвращения негативной перестройки его экологической системы". В рамках данной программы осуществлено шесть комплексных экспедиций на судах "Михаил Ломоносов", "Академик Вернадский", "Профессор Колесников" и др. В ходе экспедиций, работавших во все сезоны года, выполнено 430 глубоководных станций. Для обнаружения возможных геологических источников сероводорода в Черном море отбирались пробы глубинной воды на расстоянии 5-10 м от дна, а также пробы донных отложений. Измерялись не только концентрации сероводорода и кислорода, но и содержание серы в других формах (тиосульфаты, сульфаты), брались пробы фито-, зоопланктона, бактерий, хлорофилла, определялись оптические и гидрологические характеристики.
Исследование сероводородной зоны продолжалось и после завершения этой программы. Во всех экспедициях отбор проб глубинной воды осуществлялся с пространственным интервалом 30 миль батометрами зондирующего комплекса МГИ-4102 (Исток) с дискретностью измерений по вертикали 5-10 м в зоне взаимодействия кислорода и сероводорода. Измерение содержания сероводорода в пробах глубинной морской воды - непростая задача. Концентрации сероводорода в этих пробах малы, и он быстро окисляется при случайном контакте с кислородом воздуха. Поэтому при отборе проб глубинной воды, содержащей сероводород и другие восстановленные формы серы, обеспечивалась их полная изоляция от атмосферы.
В результате экспедиционных исследований определена межсезонная и внутрисезонная изменчивость границы сероводородной зоны на протяжении года. Ближе всего к поверхности (70-90 м) верхняя граница зоны находится весной в районе единого циклонического круговорота в центре моря. Летом и осенью при наличии двух стационарных циклонических круговоротов в их центре глубина границы сероводорода составляет 95- ПО м. На периферии круговоротов во все сезоны отмечено заглубление границы до 150-190 м. Данные о межгодовой изменчивости границы серо-
водородной зоны сильно зависят от длительности временного интервала. Так, судя по оценкам изменения положения этой границы за довольно длительный период (около 60 лет), ее средняя глубина мало изменялась . Но внутри этого отрезка времени были периоды как поднятий, так и заглублений верхней границы сероводородной зоны. В 1984-1986 гг. отмечена тенденция ее поднятия, а затем, вплоть до 1990 г. - незначительное заглубление. Академик Т считает, что на фоне регистрируемых межгодовых вариаций не наблюдается постоянное однонаправленное изменение положения границы сероводородной зоны . Этот вывод совпадает с мнением большинства специалистов, изучающих данную проблему. Самое высокое положение границы сероводородной зоны за всю историю изучения Черного моря отмечалось весной 1988 г., когда сероводород был зафиксирован на глубине 70 м в центре единого циклонического круговорота . Но такое поднятие оказалось кратковременным. Когда спустя 20 дней в этот район вернулось научно-исследовательское судно, глубина отбора проб воды, соответствовавшая появлению сероводорода, составила уже 90-95 м. Такие локальные поднятия не стабильны во времени и пространстве и, как правило, вызваны кратковременными активными синоптическими возмущениями.
Следует подчеркнуть, что самое понятие "верхняя граница сероводородной зоны" довольно условно, оно определяется множеством трудно контролируемых факторов. Верхняя граница - это глубина, на которой в соответствии с принятой методикой обнаруживается присутствие в пробах воды сероводорода (концентрация порядка 0,1 мл/л). Кстати, более чувствительная методика измерений выявляет следы сероводорода в Черном море и на более высоких горизонтах, вплоть до поверхности. Положение верхней границы зависит от скорости реакции окисления сероводорода, скорости доставки (благодаря вертикальному водообмену) кислорода из верхних и сероводорода из нижних слоев в промежуточный слой, где происходит окисление. Наконец, верхняя граница сероводородной зоны может перемещаться вместе с водой при возникновении вертикальных течений. Помимо медленных, климатических изменений вертикальной циркуляции в море, как уже отмечалось, наблюдаются быстрые вертикальные подъемы и опускания вод, связанные с вихревыми движениями. Интенсивность этих движений обусловлена активностью атмосферных процессов. Поэтому весьма трудно, не располагая данными достаточно длительных наблюдений, определить, чем обусловлены каждый раз аномальные вертикальные подъемы границы сероводородной зоны: интенсификацией атмосферных процессов, усилением образования или ослаблением окисления сероводорода. Процессы образования сероводорода связаны с деятельностью бактерий, которая также зависит от климатологических факторов, включая солнечную активность.
С точки зрения математической статистики, чтобы получить вывод о тенденции изменения положений верхней границы сероводородной зоны, необходимо определить средние значения характеристик нестационарных случайных полей по относительно малой выборке наблюдений. Это обстоятельство сводит задачу по динамике верхней границы лишь к оценке тенденций ее вертикальных смещений.
Специалисты, изучающие сероводородную зону в Черном море, судят о ее
Сероводород в Черном море не взорвется 51
поведении по данным независимых наблюдений многих процессов в море (физических, химических, биологических), причем натурные наблюдения сочетаются с численными экспериментами на математических моделях. Для правильного понимания поведения сероводородной зоны требуются надежные представления о ее происхождении. Экспедиционные исследования указывают на сульфатредукцию как основной процесс восполнения сероводорода в Черном море. При этом главными причинами существования здесь сероводородной зоны считаются плотностная стратификация, затрудняющая вертикальный обмен, и большой биогенный сток с побережья в расчете на единицу площади моря. Оба эти фактора обеспечивают интенсивную сульфатредукцию, приводящую к образованию сероводорода в глубинной анаэробной зоне. Экспедиционные данные подтверждают очаговый характер сульфатредукции, причем расположение этих очагов приурочено к местам поступления мертвого органического вещества с шельфа.
Вместе с тем оба упомянутых фактора находятся под сильным антропогенным прессом. Так, зарегулирование стока рек уменьшает объем пресных вод, поступающих в верхний слой моря, выравнивает стратификацию и может улучшить вертикальный водообмен. Усиление биогенного стока в результате промышленных, бытовых и сельскохозяйственных загрязнений вызывает увеличение продукции мертвого органического вещества, стимулирующего процесс сульфатредукции и восполнение в море сероводорода. Одновременно в аэробной зоне тратится кислород на разложение дополнительных количеств органического вещества, что снижает возможность быстрого окисления сероводорода в случае его локальных подъемов. Поскольку большая часть органического вещества образуется в Черном море на шельфе, экосистема последнего в значительной степени определяет состояние сероводородной зоны в глубоководной части моря.
По приближенным оценкам, за счет антропогенных загрязнений в Черном море уже сегодня может возникнуть дополнительное количество сероводорода, сравнимое с тем, которое образуется естественным путем. Увеличение запаса сероводорода в глубинных водах повышает вероятность его вторжения в кислородную зону, сопровождающегося губительным воздействием на обитающих в ней рыб, водоросли и моллюсков. Повышается опасность выхода сероводорода и непосредственно на поверхность моря в прибрежных зонах курортного водопользования. Хотя эти явления могут быть кратковременными, достаточно редкими (как ураганы в атмосфере) и происходить при определенных гидрологических и метеорологических условиях, они достаточно неприятны. Как ни мала концентрация сероводорода в глубинной черноморской воде, в контакте с воздухом он издает вполне заметный запах. Ощущение его уже означает превышение концентрации сероводорода в воздухе выше порога безопасности для людей. Пока такие явления в курортных зонах Черного моря не отмечались. Однако назрела необходимость в создании постоянной службы наблюдений за концентрацией сероводорода в Черном море, чтобы вовремя предупреждать население об аномальном подъеме сероводородных вод, информировать о правилах поведения в таких ситуациях.
Опасения специалистов о негативных последствиях развития сероводо-
родной зоны в условиях антропогенного загрязнения, по всей вероятности, спровоцировали появление в массовой печати статей о возможности взрыва сероводорода в Черном море. Чтобы предотвратить катастрофу, предлагалось "просто" извлекать сероводород из откачиваемой глубинной воды. Высказана идея о том, что при сжигании сероводорода можно получать энергию и товарную серу, построив для этой цели на берегу Черного моря химический комбинат.
Следует отметить, что растворенная газообразная фаза сероводорода в Черном море составляет в расчете на одну тонну морской воды всего 0,24 г-на глубине 300 м, 1,2 г - на глубине 1000 м и до 2,2 г - у дна. на глубинах около 2000 м. Сероводород обладает большой растворимостью: даже при атмосферном давлении можно растворить до 12 кг в 1 т воды, а в глубинных водах, находящихся под давлением порядка 200 атм, - во много раз больше. Таким образом, концентрация поднятого на поверхность глубинного сероводорода составляет менее 0,0001 доли насыщающего значения. При таких малых концентрациях газа говорить о возможности выхода его в пузырьках из раствора в результате встряхивания не приходится.
Тем не менее при незначительной концентрации сероводорода общее его количество, ежегодно образуемое в черноморском бассейне естественным путем, порядка 107- 10е т, а может быть и более. Точной величины мы не знаем, но есть все основания считать, что она переменная, изменяющаяся в широких пределах вместе с изменением положения верхней границы сероводородной зоны. Чтобы окислять такое количество сероводорода, нужно создать гигантскую промышленную установку, через трубы которой одновременно прокачивать глубинную воду в количестве, равном нескольким стокам таких рек, как Волга или Дунай. Даже при идеальной экологической чистоте основного производства серы, строительство столь масштабного промышленного комплекса в курортной зоне Черноморского побережья не обойдется без негативных последствий для окружающей среды. Не случайно здесь запрещено возводить промышленные предприятия. В то же время мы не можем надежно рассчитать воздействие этой установки на сероводородную зону моря, гарантировать успех ее работы и оценить отдаленные экологические последствия.
В абсурдности предложений об откачке глубинного сероводорода проглядывает порочная, практиковавшаяся в нашей стране, концепция использования водных ресурсов. В ней практически игнорировался тот факт, что водоемы - это не просто водные массы, а сформировавшиеся в результате длительной эволюции экологические системы - своеобразные природные фабрики, на которых трудятся живые организмы, преобразуя энергию Солнца в продукты, непосредственно потребляемые человеком - рыбу, моллюсков, ракообразных. Осуществление этой концепции природопользования привело к гибели экосистемы рек, озер, внутренних морей. В нашей стране потеряны огромные ресурсы ценнейшей рыбы, которую раньше получали из рек и озер, Черного и Азовского морей. Вместе с тем существовала возможность путем осторожного, тщательно обоснованного поэтапного гидротехнического и гидромелиоративного обустройства этих водоемов многократно усилить их природную способность производства рыбы и других "даров природы". К сожалению, у рек энергия взята таким
Сероводород в Черном море не взорвется 53
способом, при котором были разрушены их экосистемы. С помощью этой энергии получены металлы, из них построены суда, которые отправились "за хеком" в дальние моря...
Реальнее воздействовать на сероводородную зону Черного моря, предотвращая загрязнение вод, которые поступают с береговым стоком. Важно не смешивать отходы разного происхождения, тогда их можно непосредственно на каждом производстве пропускать через специализированные установки утилизации. Ведь в принципе не существует отходов, не являющихся сырьем для какого-нибудь производства. Все это стоит дополнительных затрат, но только так можно обеспечить чистоту рек, озер, воздуха, при этом и море станет чистым и само справится со своими проблемами, как оно справлялось с ними свыше 7 тыс. лет.
Безусловно, нельзя категорически возражать против предложений о добыче тех или иных веществ из морской воды, в том числе и серы. В морской воде сероводород присутствует не только в свободном, но и в связанном состоянии, в составе гидросульфидов (солей). С учетом последних 1 т глубинной воды содержит 9-12 г сероводорода и его соединений. Отметим для сравнения, что в 1 т каменного угля может быть от двух до 80 кг серы. При сжигании такого угля образуются ядовитые оксиды серы, отравляющие окружающую среду. Поэтому прежде всего нужно решить задачу извлечения серы из каменного угля. Тем не менее ее добыча из черноморской воды, возможно, когда-нибудь окажется целесообразной. Но поскольку Черноморское побережье - всесоюзная здравница, планы создания здесь очередных промышленных гигантов затрагивают общенародные интересы и должны уже на уровне идей подвергаться тщательной экологической экспертизе и широкому общественному обсуждению Разумеется, при нынешнем состоянии культуры производства такие проекты вредны.
Свое утверждение о возможности взрыва сероводорода в Черном море авторы статей, опубликованных в массовой печати, основывают на сведениях о пламени, появлявшемся во время землетрясения 1927 г. над поверхностью моря, напротив юго-западной части Крыма. Приводятся свидетельства очевидцев этого явления. Однако полностью игнорируется тот факт, что оно изучено и результаты исследований опубликованы в научной печати. В Крыму в то время работала экспедиция под руководством. Ее участники немедленно вышли на катере в море, взяли пробы воды, обследовали дно и установили, что произошел выброс газообразных углеводородов с примесью сероводорода из земных недр. Иными словами, "сработали" грязевые вулканы на дне моря. Таким образом, растворенный в глубинных водах сероводород никакого отношения к пламени, вспыхнувшему над морем в 1927 г., не имел.
Итак, естественная сероводородная зона, вероятнее всего, сама по себе никому не угрожает. В то же время это не мертвая вода, а насыщенная жизнью бактериальная экологическая система, хорошо сбалансированная по своим функциям с аэробными экосистемами моря. Ее бактериальное население обеспечивает круговорот углерода и биогенных веществ ничуть не хуже, а возможно, даже лучше, чем глубинные экосистемы морей без сероводорода.
Всем известна роль почвы: не будь ее, поверхность Земли быстро по-
Биосфера" href="/text/category/biosfera/" rel="bookmark">биосфере и прекратилась бы сама жизнь. В морях роль почвы выполняют глубинные экосистемы, а в Черном море - экосистема сероводородной зоны, обеспечивая весьма высокую потенциальную биологическую продуктивность черноморского шельфа. К сожалению, этот природный потенциал сейчас слабо реализуется, так как экосистемам бухт, лиманов, прибрежных акваторий, где рыба нерестилась или зимовала, нанесен тягчайший удар хозяйственной деятельностью человека. Предложение уничтожить сероводородную зону, разрушить ее экосистему, выглядит так же, как предложение сжигать украинский чернозем для получения электроэнергии.
Сероводородная зона имеет сложную вертикальную структуру. На каждом "этаже" обитает свой вид бактерий, выполняющие определенную функцию, в том числе создающих биомассу за счет энергии сероводорода. Разрушение этой зоны путем грубого вмешательства довершит разрушение экосистемы Черного моря и в конечном счете приведет к экологической катастрофе. Это соображение высказывается на тот случай, если кому-нибудь в будущем придет идея построить на берегу Черного моря несколько атомных станций и с их помощью добывать серу из черноморского сероводорода.
Загрязнения, поступающие в море, производят массированное комбинированное действие. Смываемые с полей ядохимикаты убивают зоопланктон и рыбу, а удобрения способствуют массовому размножению одноклеточных водорослей. Из-за гибели зоопланктона и рыб водоросли некому поедать, они отмирают и гниют, поглощая кислород. Это приводит к гибели оставшегося зоопланктона, рыб и других водных животных. На шельфе Черного моря образуются обширные бескислородные "заморные" зоны. Иногда они охватывают почти всю северо-западную акваторию. В их бескислородной среде образуется сероводород, поднимающийся к поверхности моря. Этот сероводород, обусловленный загрязнениями, не имеет никакого отношения к глубинному. Однако уничтожение человеком кислорода в поверхностных слоях моря создает условия и для локального поднятия глубинного сероводорода с вертикальными струями в центрах вихревых движений. По мнению, возникновение заморных зон связано с состоянием вертикального водообмена, который, в свою очередь, обусловлен общей погодной ситуацией. Подобные ситуации повторяются с периодичностью солнечной активности - примерно через 11 лет. Последний раз сильные заморы в Черном море наблюдались в 1983 г. В связи с тем, что загрязнение моря за истекшие годы резко возросло, становятся еще более вероятными сильные заморы, образование сероводорода и выходы его на поверхность в прибрежных водах в летние месяцы (июль-август) 1991 - 1995 гг., при очередном возникновении погодной ситуации, способствующей заморам. Наибольшая их вероятность приходится на 1994 г.
Борьба с загрязнением моря способствует не только восстановлению его рыбных запасов, целебных рекреационных свойств вод, выводу прибрежных территорий из состояния экологического бедствия, но и предотвращению локальных катастроф, связанных с образованием сероводорода в прибрежных морских водах. Подчеркнем еще раз; загрязнение моря создало вполне реальную опасность локальных выходов сероводорода на по-
Сероводород в Черном море не взорвется 55
верхность моря и в атмосферу у его берегов. Места выходов определяются погодной ситуацией и заранее не предсказуемы. Подобные катастрофы непосредственно не связаны с глубинной сероводородной зоной, поэтому откачка из нее сероводорода не сможет их предотвратить.
В настоящее время проводятся теоретические исследования взаимодействия кислорода и сероводорода в водах Черного моря с целью установления механизмов, обусловливающих динамику верхней границы сероводородной зоны . На моделях установлены основные закономерности поведения этой границы в зависимости от характеристик вертикального обмена и мощности источников кислорода и сероводорода. Анализ процессов формирования вертикального распределения кислорода и сероводорода в Черном море, выполненный разными авторами, показал, что основное влияние на концентрацию кислорода и сероводорода на различных глубинах оказывает зависимость коэффициента турбулентной диффузии от глубины. Уменьшение этого коэффициента практически до нуля в области галоклина вызывает снижение потока кислорода в сероводородную зону. Увеличение мощности источников на порядок и даже два порядка приводит к незначительному поднятию ее верхней границы. Эти закономерности качественно хорошо согласуются с данными экспедиционных наблюдений.
В Академии наук Украины разработана модель бактериальной экосистемы сероводородной зоны Черного моря }
