Mustanmeren hiilidioksidi. Miksi Mustanmeren vedet ovat vaarallisia?
Ei niin kauan sitten, Sotšissa pidetyssä konferenssissa, joka oli omistettu merialueen tutkimukselle, tutkijat ilmoittivat, että rikkivetypitoisuus Mustassameressä oli kasvanut 1,5-kertaiseksi. Samalla heidän havaintojensa mukaan veden happipitoisuus laskee nopeasti. Tämä suuntaus on huolestuttava ja huolestuttava.
On tapauksia, joissa ulkoisten tekijöiden (tektoninen aktiivisuus, tulivuorenpurkaus) seurauksena vesipatsaan kertynyt rikkivety aiheutti tulipaloja, räjähdyksiä ja massamyrkytyksiä. Vaikka on olemassa keinoja, joilla voit välttää katastrofin, poista rikkivety meren pohjasta etukäteen ja aseta se ihmisten palvelukseen. NGS:n kirjeenvaihtaja ymmärsi kaiken.
Vakava varoitus
Vielä 10 vuotta sitten myrkyllisten kaasujen kysymystä pidettiin yhtenä prioriteeteista Mustanmeren maissa, mutta nykyään rikkivedyn uhka näyttää olevan kokonaan unohdettu. Tämä ongelma ei kuitenkaan ole kadonnut eikä tule häviämään. Mutta kuinka todellinen vaara on? Ehkä kaikki ei ole niin pelottavaa, ja merenpohjan syvyyksiin piilotettu rikkivety pysyy siellä ikuisesti häiritsemättä ketään?
Mustanmeren tutkimukselle omistettu konferenssi, johon osallistuvat Valtion Oceanographic Instituten asiantuntijat. N.N. Zubov, Venäjän tiedeakatemian meren hydrofysiikan instituutti, joka on maailman johtava valtameren tutkimuksen laitos, ja muut johtavat tieteelliset laitokset saivat meidät varovaisiksi. Venäjän tiedeakatemian meren hydrofysiikan instituutin johtaja korosti raportissaan, että viime vuosikymmeninä on ollut positiivinen suuntaus koko Mustanmeren saastumisessa. Tämän myötä rikkivetypitoisuus kasvaa syvyydessä, kun taas happipitoisuus vähenee.
– Syvissä vesikerroksissa ( me puhumme noin tuhannen metrin syvyydessä) rikkivetypitoisuus on viimeisten 10-15 vuoden aikana kasvanut 1,5-kertaiseksi,- sanoi Venäjän tiedeakatemian merihydrofysiikan instituutin johtaja Sergei Konovalov, - asteittain, hitaasti, mutta varmasti rikkivety nousee vesipatsaan.
Samaan aikaan asiantuntijat havaitsivat happipitoisuuden laskun Mustanmeren pohjakerroksessa. Näihin syihin vaikuttaa tutkijoiden mukaan kaksi tekijää - lämpeneminen, joka johtaa hapen liukoisuuden vähenemiseen, ja ihmisperäinen tekijä, joka liittyy enemmän orgaaninen hiili(johtuen viemäristä, jotka on puhdistettava kunnolla).
- Huomenna ei ole katastrofia, niin suurissa merijärjestelmissä ei tarvitse puhua mistään ongelmista yhden vuoden mittakaavassa,- jatkui Sergei Konovalov, - mutta jos et ajattele sitä, niin suhteellisesti sanottuna seuraavan sukupolven on purettava ongelma hyvin pitkään.
Itse asiassa mainittu ongelma on erittäin vakava. Historiassa on monia esimerkkejä siitä, että eri syyt (mukaan lukien maanjäristykset, jotka eivät ole harvinaisia alueellamme) vaikuttivat myrkyllisten kaasujen vapautumiseen merenpohjasta. Kaikkeen seurasi räjähdyksiä, tulipaloa ja meren elämisen lisäksi myös paikallisen väestön kuolemaa.
Tutkijat kutsuvat merkittäväksi ongelmaksi Sotšin hydrometeorologisten asemien riittämätöntä määrää, jotka määrittävät rannikkovesien laadun. Ja tämä on taloudellinen ongelma. Asiantuntijat ovat varmoja, että modernisointi on tarpeen rahoittaa.
Esimerkkejä historiasta
Samaan aikaan kaikki tämä voi olla erittäin vaarallista. Mustanmeren rikkivety ei ole turhaan tullut tutkijoiden tarkkaavaisen huomion kohteeksi useista syistä. Ekologinen tilanne on todellakin heikentynyt merkittävästi viime vuosikymmeninä. Tutkijat sanoivat, että eri alkuperää olevien jätteiden massiiviset päästöt johtivat monien levä- ja planktonlajien kuolemaan. Ne alkoivat vajota pohjaan nopeammin. Tutkijat havaitsivat myös, että vuonna 2003 punaleväyhdyskunta tuhoutui kokonaan. Tämä kasviston edustaja tuotti noin 2 miljoonaa kuutiometriä happea vuodessa. Ja tämä esti rikkivedyn kasvua. Nyt myrkyllisen kaasun pääkilpailijaa ei yksinkertaisesti ole olemassa. Siksi ympäristönsuojelijat ovat huolissaan vallitsevasta tilanteesta.
Toistaiseksi se ei uhkaa turvallisuuttamme, mutta ajan myötä pintaan saattaa nousta kaasukupla. Ja kuten tiedämme koulun kemian kurssista, kun rikkivety joutuu kosketuksiin ilman kanssa, tapahtuu räjähdys, joka tuhoaa kaiken tuhon säteen sisällä olevan elämän. On tosiasioita, joissa tapahtui kokonaisia ekologisia katastrofeja vesipatsaan kerääntyneen räjähtäneen rikkivedyn syyn vuoksi. Laajamittainen tapaus tallennettiin luotettavasti, kun tappavia kaasuja nousi pintaan. Tämä tapahtui vuonna 1927 Krimin maanjäristyksen aikana (sen keskus oli meressä vain 25 km Jaltasta), kun tärinän takia maanpinta kerrosten välinen tasapaino häiriintyi ja kaasupilvi pakeni. Tämä maanjäristys vaati monia ihmishenkiä ja käytännössä tuhosi kaupungin. Mutta ei vain sitä, että tragediosta selvinneet asukkaat muistivat sen.
Aikana, jolloin kaupunki vapisi hirviömäisistä vapinaista, meri leimahti kirkkain liekkein. Tulessa eivät olleet laivat tai satamatilat, vaan vesi itse oli tulessa. Hirviömäinen ilmiö pitkään aikaan pidettiin salassa. Rikkivety räjähti myös Kamerunissa Nyos-järven rannalla sijaitsevassa kylässä, kun taas koko väestö kuoli kaasun nousun vuoksi pintaan (1 746 ihmistä kuoli lähes samanaikaisesti). Perun ja Kuolleenmeren tapahtumat muuttuivat vähemmän verisiksi. Perussa vuonna 1980 laivat, jotka lähtivät valtamereen kalastamaan, palasivat mustina ja melkein tyhjinä.
Merilevän sijaan rannikkovedet kellui tonnia kuollut kala myrkytetty rikkivedyllä. Vuonna 1983 Kuolleenmeren vedet muuttuivat yhtäkkiä sinisestä mustaksi. Meri näytti kääntyneen ylösalaisin ja rikkivedyn kyllästetyt vedet nousivat pintaan. Tämän tapauksen tallensi amerikkalainen satelliitti, joka teki vallankumouksen maapallon ympäri.
Kuten nämä esimerkit osoittavat, ei tarvitse leikkiä kertyneen rikkivedyn ja vastaavasti sen pitoisuuden kasvun kanssa. Kaikki tämä voi ennemmin tai myöhemmin johtaa ekologiseen katastrofiin. Kuten sanotaan, on kuitenkin parempi olla odottamatta säätä meren rannalla, jolloin myrkyllinen kaasu räjähtää pintaan, vaan yrittää estää tragedian. Tiedemiehet tarjoavat tässä joukon toimenpiteitä.
Mustallamerellä on erittäin mielenkiintoinen rakenne. Tosiasia on, että siinä oleva vesipatsas on jaettu useisiin kerroksiin, jotka eivät sekoitu keskenään.
Meren ohut pintakerros on tuoreempi, siinä on runsaasti happea ja orgaanista ainesta. Tänne on keskittynyt koko Mustanmeren eläimistön monimuotoisuus.
Mutta sadan metrin syvyydestä lähtien liuenneen hapen määrä laskee, ja jo 200 metrin päästä Mustameri on myrkyllinen rikkivetyympäristö.
Parempi ehkäisy kuin hoito...
Tietenkään huomenna ei tapahdu katastrofia, tutkijat vakuuttavat. Mutta pyri vähentämään käsittelemättömien päästöjen määrää Jätevesi merellä, optimoida taloudellista toimintaa alueen ekosysteemin tilaa silmällä pitäen, aktivoida Tieteellinen tutkimus merenpohja - meidän on tehtävä tämä tänään, muuten seuraavan sukupolven on kohdattava ongelmia pitkään.
Ja voit myös siirtyä suoraan myrkyllisen kaasun käsittelytekniikan käyttöönottoon. On olemassa tieteellistä kehitystä, joka ehdottaa kaasun käyttöä polttoaineena. Tätä varten putki on laskettava syvyyteen ja nostettava säännöllisesti vettä pintaan. Se on kuin samppanjapullon avaaminen. Merivesi, joka sekoittuu kaasuun, kuohuu. Tästä virrasta uutetaan rikkivetyä ja käytetään taloudellisiin tarkoituksiin. Palaessaan kaasua vapautuu suuri määrä lämpöä.
Toinen idea on ilmanvaihto. Tätä varten makeaa vettä pumpataan syviin putkiin. Sillä on pienempi tiheys ja se edistää merellisten kerrosten sekoittumista. Tätä menetelmää on käytetty menestyksekkäästi akvaarioissa. Käytettäessä kaivovettä yksityiskodeissa on joskus tarpeen puhdistaa se rikkivedystä. Tässä tapauksessa myös ilmastusta käytetään onnistuneesti. Se, mikä tapa valita, ei ole meidän päätettävissämme. Pääasia on työskennellä ratkaisun eteen ympäristöongelma. Ongelmaa ei voi sivuuttaa. Jos oikeisiin toimiin ei ryhdytä nyt, ajan mittaan voi tapahtua globaali katastrofi.
Tutkijat sanovat, että jos kaikki pohjalla lepäävä rikkivety nousee pintaan, räjähdys on verrattavissa puolen kuun kokoisen asteroidin törmäykseen. Ja tämä muuttaa ikuisesti planeettamme kasvot.
Lehdistössä uutisoitiin rikin räjähdyksen mahdollisuudestavetyä Mustallamerellä. Ovatko tällaiset lausunnot oikein ja mitä tarvitaanvähentää rikkivedyn määrää syvässä javeden pintakerrokset? Näitä kysymyksiä käsitellään seuraavassaartikla.
V. I. BELYAEV, E. E. SOVGA
MUSTAMEREN VETYRILIFIDI EI RÄJÄTÄ
Vuonna 1890 akateemikon johtama venäläinen merentutkimusretkikunta löysi Mustanmeren syvyyksistä huomattavan pitoisuuden liuennutta rikkivetyä, myrkyllistä kaasua, jolla oli mätämunien haju. Kuten lisätutkimukset osoittivat, tätä kaasua on koko Mustanmeren syvänmeren alueella, ja se lähestyy pintaa noin 100 m meren keskiosassa ja 150-250 m rannikosta. Tällainen ero rikkivetyvyöhykkeen ylärajan sijainnissa johtuu vesimassojen kiertokulun erityispiirteistä, joissa meren keskellä tapahtuu veden lisääntymistä (nousua) ja niiden vajoamista (syvenemistä) sen reunalla.
Mustameri on ainoa maapallo, jossa rikkivetyä jatkuvasti valtavat vesimassat ovat saastuneet. Merillä ja valtamerillä on alueita, joilla rikkivetyä esiintyy ajoittain tai jopa jatkuu ympäri vuoden, esimerkiksi Norjan vuonoissa ja Karibianmeren Caryakon lamassa. Valtameriin ilmaantuu ajoittain laajoja syvän anaerobisia vesimassoja, jotka ovat saastuttaneet rikkivedyn. Ne vaeltavat vesialueen halki, joskus tunkeutuen hyllyalueille, mikä vaikuttaa haitallisesti rannikon ekologisten järjestelmien tilaan. Niinpä 1950-luvun alussa Walvis Bayssä (Lounais-Afrikan Atlantin rannikolla) nousut toivat pintaan syvyyksissä muodostuneen rikkivetyä sisältävän vesimassan. Kalat kuolivat massiivisesti, rannikolla jopa 40 mailia sisämaassa haisi
© BELYAEV Valeri Ivanovich - Ukrainan SSR:n tiedeakatemian akateemikko, Ukrainan SSR:n tiedeakatemian Maailman valtameren ongelmia käsittelevän komission puheenjohtaja. SOVGA Elena Evgenievna - geologisten ja mineralogisten tieteiden kandidaatti, Ukrainan SSR:n tiedeakatemian merihydrofysiikan instituutin vanhempi tutkija.
AT. Ja. Beljajev, HÄNEN. Sovga
rikkivetyä, mikä aiheutti huolta väestössä. Rikkivedyn saastuttamat vesimassat tunkeutuvat systemaattisesti Arabianmeren hyllylle - luoteisosassa Intian valtameri. Se aiheuttaa myös kalojen massakuolemaa. Paikallisia rikkivedyn muodostumia on havaittu Kaspianmerellä ja jopa matalassa Itämeressä.
Mustanmeren geologisessa historiassa rikkivedyn muodostuminen on aina liitetty suolaisempien Välimeren vesien tunkeutumiseen Bosporinsalmen kautta Mustanmeren syviin kerroksiin. Samaan aikaan mereen tulee myös merkittävä määrä jokien valumaa, jonka seurauksena raikastuneen pinnan ja suolaisen syvän vesien väliin syntyy jyrkkä tiheyshyppy, halokliini. Vesimassojen muuttuva kierto siirtää halokliinia: se joko nostaa sitä lähemmäs pintaa tai laskee sitä syvyyteen. Pääsääntöisesti vetysulfidivyöhykkeen yläraja alkaa välittömästi halokliinin alapuolelta, mikä estää hapen virtauksen tälle vyöhykkeelle ylemmistä kerroksista. Valtameren pinnan ilmaston vaihtelujen aikana yhteys Mustanmeren ja Välimeren välillä Bosporinsalmen kautta joko katkesi tai palasi uudelleen. Edellisen kerran se kunnostettiin noin 6-7 tuhatta vuotta sitten. Tänä aikana Mustaanmereen on muodostunut rikkivetyä sisältävä syvä vesipatsas. Se vie noin 90 kertaa meren tilavuuden.
Maan vesistöissä on kolme pääasiallista rikkivedyn lähdettä. Ensinnäkin se muodostuu vedessä olevien sulfaattien pelkistämisen vuoksi orgaanisten aineiden hapettoman hajoamisen aikana. Hajoaminen tapahtuu anaerobisten sulfaattia pelkistävien bakteerien kanssa, jotka käyttävät sulfaattien happea elämänsä aikana vapauttaen rikkivetyä. Toiseksi tämä kaasu syntyy rikkiä sisältävien orgaanisten aineiden hajoamisesta. Ja kolmanneksi se voi tulla maankuoresta merenpohjan rakojen kautta ja hydrotermisten vesien mukana.
Tunnettu valtameritutkija suoritti Mustanmeren rikkivetyalueen tutkimusmateriaalien yleistyksen. Hän analysoi kaiken aiheesta saatavilla olevan aineiston vuoteen 1965 asti eli ennen kuin meren rehevöitymisprosessi kehittyi, ja se on nyt levinnyt koko sen vesialueelle. ehdotti, että jos orgaanisen aineen virtaus Mustaanmereen kasvaa (esimerkiksi sen biologisen tuottavuuden lisääntymisen tai jokivesien mukana mereen joutuvien alhaisten orgaanisten yhdisteiden suuren virtauksen vuoksi), niin meren kemiallinen koostumus tulee muuttumaan. Näiden muutosten seurauksena ovat mahdolliset paikalliset nousut syvän vetysulfidivyöhykkeen ylärajalla, eli "elämän rajan" nousu meressä.
Nämä oletukset alkavat nyt olla perusteltuja. Viimeisen puolentoista vuosikymmenen aikana saatujen tietojen mukaan Mustanmeren ympäristötilanne on huonontunut. Ei vain rannikolla, vaan myös meren avoimissa vesissä löydettiin ylimäärä orgaanista ainetta. Myös biologisten yhteisöjen rakenne on muuttunut: suuret petokalat ovat käytännössä kadonneet, delfiinien määrä on vähentynyt, aurelia meduusa ja mikrolevä ovat lisääntyneet epätavallisesti, pohjan lähellä oleva phyllophora-leväkenttä ja sinisimpukoiden pesäkkeet luoteisessa matalassa osassa. merestä, jossa suuria jäätymisvyöhykkeitä. Se on selvää,
että tällaisen tilanteen pitäisi ennemmin tai myöhemmin vaikuttaa meren rikkivedyn tasapainoon. Mutta missä määrin tämä tasapaino määräytyy luonnollisten ja missä määrin ihmisperäisten tekijöiden vaikutuksesta, ei ole vielä varmaa tietoa. Vastaus kysymykseen voidaan saada vain meren rikkivetyalueen pitkäaikaisten havaintojen tuloksena. Tämän monitieteisen ongelman ratkaiseminen vaati eri alojen asiantuntijoiden osallistumista: hydrofyysikoita, hydrokemistejä, hydrobiologeja sekä ekologisten järjestelmien matemaattisen mallintamisen asiantuntijoita.
Vuonna 1984 Meritieteen instituutin tutkimusaluksen "Vityaz" matka. Neuvostoliiton tiedeakatemia. Sen osallistujat tutkivat vetysulfidivyöhykkeen ylärajan aluetta käyttämällä Argus-sukellusta. Tutkittiin kemiallisten yhdisteiden jakautumisen piirteitä happi- ja vetysulfidivyöhykkeiden kontaktikerroksessa, jossa rikkivety hapettuu. Visuaalisesti kalojen ja muiden organismien havaittiin tunkeutuvan tälle alueelle.
Vuosina 1985-1986 työtä tehtiin Ukrainan tiedeakatemian osastojen välisessä ohjelmassa "Mustanmeren rikkivetyalueen dynamiikan tutkimus menetelmien ja keinojen kehittämiseksi sen ekologisen järjestelmän negatiivisen rakennemuutoksen estämiseksi". Tämän ohjelman puitteissa suoritettiin kuusi monimutkaista tutkimusmatkaa aluksilla "Mihail Lomonosov", "Akademik Vernadsky", "Professori Kolesnikov" jne. Kaikkina vuodenaikoina toimineiden tutkimusmatkojen aikana 430 syvää vettä asemat valmistuivat. Mustanmeren rikkivedyn mahdollisten geologisten lähteiden havaitsemiseksi otettiin näytteitä syvästä vedestä 5-10 metrin etäisyydeltä pohjasta sekä näytteitä pohjasedimentistä. Rikkivedyn ja hapen pitoisuuksien lisäksi mitattiin myös rikin pitoisuus muissa muodoissa (tiosulfaatit, sulfaatit), otettiin näytteitä kasvi-, eläinplanktonista, bakteereista, klorofyllistä, määritettiin optiset ja hydrologiset ominaisuudet.
Vetysulfidivyöhykkeen tutkimus jatkui tämän ohjelman päätyttyä. Kaikissa tutkimusmatkoissa näytteenotto syvästä vedestä tehtiin 30 mailin väliajoin käyttämällä luotauskompleksin MGI-4102 (Istok) pullomittareita, joiden pystysuora mittausdiskreettisyys oli 5-10 m hapen ja vedyn vuorovaikutusalueella. sulfidi. Rikkivedyn mittaaminen syvänmeren vesinäytteistä ei ole helppo tehtävä. Näissä näytteissä rikkivedyn pitoisuudet ovat alhaiset, ja se hapettuu nopeasti joutuessaan vahingossa kosketukseen ilmakehän hapen kanssa. Siksi otettaessa näytteitä syvästä vedestä, joka sisältää rikkivetyä ja muita pelkistettyjä rikin muotoja, varmistettiin niiden täydellinen eristäminen ilmakehästä.
Expeditioning-tutkimuksen tuloksena selvitettiin rikkivetyvyöhykkeen rajan vuodenaikojen välistä ja kauden sisäistä vaihtelua läpi vuoden. Vyöhykkeen yläraja on lähimpänä pintaa (70–90 m) keväällä yhden syklonikierteen alueella meren keskellä. Kesällä ja syksyllä, kun niiden keskellä on kaksi kiinteää syklonista pyörää, rikkivedyn rajan syvyys on 95-100 m.
vetyvyöhykkeen arvot riippuvat voimakkaasti aikavälin kestosta. Näin ollen, arvioiden tämän rajan sijainnin muutoksista melko pitkän ajanjakson (noin 60 vuoden) aikana, sen keskimääräinen syvyys muuttui vain vähän. Mutta tämän ajanjakson sisällä oli sekä rikkivetyvyöhykkeen ylärajan nousun että syventymisen aikoja. Vuosina 1984-1986 sillä oli taipumus nousta, ja sitten vuoteen 1990 asti lievä syveneminen. Akateemikko T uskoo, että tallennettujen vuosien välisten vaihteluiden taustalla rikkivetyalueen rajan sijainnissa ei tapahdu pysyvää yksisuuntaista muutosta. Tämä johtopäätös on sama kuin useimpien tätä ongelmaa tutkivien asiantuntijoiden mielipide. Rikkivetyalueen rajan korkein sijainti Mustanmeren koko tutkimuksen historiassa havaittiin keväällä 1988, jolloin rikkivetyä rekisteröitiin 70 metrin syvyydessä yhden syklonikierteen keskellä. Mutta tämä nousu oli lyhytaikainen. Kun tutkimusalus palasi tälle alueelle 20 päivää myöhemmin, rikkivedyn ilmaantumista vastaavan vesinäytteenoton syvyys oli jo 90-95 m. Tällaiset paikalliset nousut eivät ole ajallisesti ja tilassa vakaita ja pääsääntöisesti johtuvat lyhytaikaisista aktiivisista synoptisista häiriöistä.
On korostettava, että käsite "vetysulfidivyöhykkeen yläraja" on melko mielivaltainen, sen määräävät monet vaikeasti hallittavat tekijät. Yläraja on syvyys, jossa vesinäytteissä havaitaan hyväksytyn metodologian mukaisesti rikkivetyä (pitoisuus luokkaa 0,1 ml/l). Muuten, herkempi mittaustekniikka paljastaa rikkivetyjälkiä Mustallamerellä ja korkeammilla horisonteilla aina pintaan asti. Ylärajan sijainti riippuu rikkivedyn hapetusreaktion nopeudesta, hapen toimitusnopeudesta (johtuen pystysuorasta vedenvaihdosta) ylemmistä kerroksista ja rikkivetyä alemmista kerroksista välikerrokseen, jossa hapettumista tapahtuu. Lopuksi vetysulfidivyöhykkeen yläraja voi liikkua veden mukana pystysuuntaisten virtojen esiintyessä. Hitaiden ilmastomuutosten lisäksi meren pystysuorassa kierrossa, kuten jo todettiin, pyörteisiin liittyy nopeita pystysuoraa veden nousua ja laskua. Näiden liikkeiden intensiteetti johtuu ilmakehän prosessien aktiivisuudesta. Siksi on hyvin vaikeaa, kun ei ole riittävän pitkän aikavälin havainnointitietoja, määrittää, mikä joka kerta aiheuttaa rikkivetyalueen rajan poikkeavia pystysuuntaisia nousuja: ilmakehän prosessien voimistuminen, muodostumisen voimistuminen vai rikkivedyn hapettumisen heikkeneminen. Rikkivedyn muodostumisprosessit liittyvät bakteerien toimintaan, joka riippuu myös ilmastotekijöistä, mukaan lukien auringon aktiivisuus.
Matemaattisten tilastojen kannalta, jotta saadaan päätelmä rikkivetyalueen ylärajan paikkojen muutostrendistä, on tarpeen määrittää ei-stationaarisen satunnaisten ominaisuuksien keskiarvot. kentät suhteellisen pienestä havaintojen otoksesta. Tämä seikka supistaa ylärajan dynamiikan ongelman vain sen pystysuuntaisten siirtymien suuntausten arviointiin.
Mustanmeren rikkivetyä tutkivat asiantuntijat arvioivat sen
rikkivety sisään Musta meri ei räjähtää 51
käyttäytyminen riippumattomien havaintojen mukaan monista meressä tapahtuvista prosesseista (fysikaaliset, kemialliset, biologiset), ja kenttähavainnot yhdistetään numeerisiin kokeisiin matemaattisia malleja. Vetysulfidivyöhykkeen käyttäytymisen oikea ymmärtäminen vaatii luotettavia ideoita sen alkuperästä. retkikunta tutkimusta viittaavat sulfaatin pelkistykseen Mustanmeren rikkivedyn uusiutumisprosessin pääasiallisena prosessina. Samaan aikaan pääasiallisina syinä rikkivetyvyöhykkeen olemassaoloon täällä pidetään tiheyskerrostumista, joka estää vertikaalista vaihtoa, ja suurta biogeenistä valumista rannikolta meren pinta-alayksikköä kohti. Molemmat tekijät saavat aikaan intensiivisen sulfaatin pelkistyksen, mikä johtaa rikkivedyn muodostumiseen syvällä anaerobisella vyöhykkeellä. Tutkimusaineisto vahvistaa sulfaattipelkistyksen fokaalisen luonteen, ja näiden pesäkkeiden sijainti rajoittuu paikkoihin, joissa kuollutta orgaanista ainesta tulee hyllystä.
Samaan aikaan molempiin tekijöihin kohdistuu voimakas antropogeeninen paine. Siten jokien virtauksen säätely vähentää meren yläkerrokseen tulevan makean veden määrää, tasoittaa kerrostumista ja voi parantaa pystysuoraa vedenvaihtoa. Biogeenisen valuman lisääntyminen teollisuuden, kotitalouksien ja maatalouden saastumisen seurauksena lisää kuolleiden orgaanisten aineiden tuotantoa, mikä stimuloi sulfaatin pelkistysprosessia ja rikkivedyn uusiutumista meressä. Samaan aikaan happea käytetään aerobisella vyöhykkeellä lisämäärien orgaanisen aineen hajottamiseksi, mikä vähentää rikkivedyn nopean hapettumisen mahdollisuutta sen paikallisen nousun yhteydessä. Koska suurin osa orgaanisesta aineesta muodostuu Mustallamerellä hyllyssä, jälkimmäisen ekosysteemi määrää suurelta osin rikkivetyvyöhykkeen tilan meren syvässä osassa.
Summittaisten arvioiden mukaan ihmisen aiheuttaman saastumisen vuoksi Mustallamerellä voi ilmaantua rikkivetyä lisämäärä, joka on verrattavissa muodostuneeseen määrään. luonnollisesti. Rikkivedyn tarjonnan lisääntyminen syviä vesiä lisää sen tunkeutumisen todennäköisyyttä happivyöhykkeelle, johon liittyy haitallinen vaikutus siinä eläviin kaloihin, leviin ja nilviäisiin. Rikkivedyn vapautumisvaara ja suoraan meren pintaan rannikkoalueet lomakeskuksen veden käyttöä. Vaikka nämä ilmiöt voivat olla lyhytaikaisia, melko harvinaisia (kuten hurrikaanit ilmakehässä) ja esiintyä tietyissä hydrologisissa ja meteorologisissa olosuhteissa, ne ovat melko epämiellyttäviä. Riippumatta siitä, kuinka alhainen rikkivedyn pitoisuus Mustanmeren syvässä vedessä on, ilmaan joutuessaan se lähettää melko havaittavan hajun. Sen tunteminen tarkoittaa jo sitä, että rikkivedyn pitoisuus ilmassa ylittää ihmisten turvakynnyksen. Toistaiseksi tällaisia ilmiöitä ei ole havaittu Mustanmeren lomakohteissa. Mustanmeren rikkivetypitoisuuksien pysyvän seurantapalvelun luominen on kuitenkin tarpeen, jotta väestöä voidaan varoittaa ajoissa rikkivetyvesien poikkeavasta noususta ja tiedottaa toimintasäännöistä tällaisissa tilanteissa.
Asiantuntijoiden pelot sulfidin kehityksen kielteisistä seurauksista
syntyperäinen vyöhyke ihmisen aiheuttaman saastumisen kannalta aiheutti todennäköisesti joukkolehdissä artikkeleiden ilmestymisen mahdollisesta rikkivedyn räjähdysmahdollisuudesta Mustallamerellä. Katastrofin estämiseksi ehdotettiin "yksinkertaisesti" rikkivedyn uuttamista ulos pumpatusta syvästä vedestä. Esitettiin ajatus, että rikkivetyä polttamalla on mahdollista saada energiaa ja kaupallista rikkiä rakentamalla Mustanmeren rannikolle tätä tarkoitusta varten kemiantehdas.
On huomattava, että Mustanmeren rikkivedyn liuennut kaasufaasi on vain 0,24 g tonnia kohti merivettä 300 metrin syvyydessä, 1,2 g 1000 metrin syvyydessä ja jopa 2,2 g pohjassa. noin 2000 m:n syvyydessä. Vetysulfidilla on hyvä liukoisuus: jopa 12 kg voi liueta 1 tonniin vettä ja jopa 12 kg syvissä vesissä noin 200 atm:n paineessa. Siten pintaan nostetun syvälle juurtuneen rikkivedyn pitoisuus on pienempi kuin 0,0001 kyllästysarvosta. Tällaisilla alhaisilla kaasupitoisuuksilla ei ole tarpeen puhua mahdollisuudesta vapautua kupliina liuoksesta ravistelun seurauksena.
Kuitenkin vähäisellä rikkivetypitoisuudella sen vuosittainen kokonaismäärä Mustanmeren altaassa luonnollisella tavalla muodostuu noin 107-10e tonnia ja ehkä enemmänkin. Emme tiedä tarkkaa arvoa, mutta on täysi syy uskoa, että se on muuttuja, joka vaihtelee laajalla alueella rikkivetyalueen ylärajan sijainnin muutoksen myötä. Tällaisen rikkivetymäärän hapettamiseksi on tarpeen luoda jättimäinen teollisuuslaitos, jonka putkien läpi samanaikaisesti pumpataan syvää vettä määrä, joka vastaa useita sellaisia jokia kuin Volga tai Tonava. Vaikka rikin päätuotannon ihanteellisella ympäristön puhtaudella, tällaisen laajamittaisen teollisuuskompleksin rakentaminen Mustanmeren rannikon lomakohdealueelle ei tule ilman kielteisiä seurauksia. ympäristöön. Ei ole sattumaa, että teollisuusyritysten rakentaminen tänne on kielletty. Samalla emme pysty luotettavasti laskemaan tämän laitoksen vaikutusta meren rikkivetyalueeseen, takaamaan sen toiminnan onnistumista ja arvioimaan pitkän aikavälin ympäristövaikutuksia.
Syvän rikkivedyn pumppaamisehdotusten järjettömyydessä voi nähdä maassamme harjoitettavan vesivarojen käytön julman käsityksen. Se jätti käytännössä huomiotta sen tosiasian, että säiliöt eivät ole vain vesimassoja, vaan pitkän evoluution tuloksena muodostuneita ekologisia järjestelmiä - eräänlaisia luonnollisia tehtaita, joissa elävät organismit työskentelevät muuntaen Auringon energian ihmisten suoraan kuluttamiksi tuotteiksi - kaloiksi, nilviäisiä, äyriäisiä.. Tämän luonnonhoidon konseptin toteuttaminen on johtanut jokien, järvien ja sisämerien ekosysteemin kuolemaan. Maassamme valtavat resurssit arvokkaimpia kaloja, jotka on aiemmin saatu joista ja järvistä, musta ja Azovin meret. Samanaikaisesti näiden altaiden huolellisen, huolellisesti perustellun vaiheittaisen hydroteknisen ja vesistöjen regenerointijärjestelyn avulla oli mahdollista moninkertaistaa niiden luonnollinen kyky tuottaa kalaa ja muita "luonnon lahjoja". Valitettavasti energia otetaan joista tällä tavalla
Mustanmeren rikkivety ei räjähdä 53
tapa, jolla heidän ekosysteeminsä tuhoutuivat. Tämän energian avulla saatiin metalleja, niistä rakennettiin laivoja, jotka menivät "kummeliturskaa" kaukaisiin meriin...
On realistisempaa vaikuttaa Mustanmeren rikkivetyalueeseen estämällä vesien saastuminen rannikon valuman mukana. On tärkeää olla sekoittamatta jätettä eri alkuperää, sitten ne voidaan toimittaa suoraan kuhunkin tuotantolaitokseen erikoistuneiden kierrätyslaitosten kautta. Itse asiassa periaatteessa ei ole jätettä, joka ei olisi minkään tuotannon raaka-aine. Kaikki tämä maksaa lisäkustannuksia, mutta tämä on ainoa tapa varmistaa jokien, järvien ja ilman puhtaus, samalla kun meri tulee puhtaaksi ja selviytyy ongelmistaan itse, sillä se on käsitellyt niitä yli 7 tuhatta vuotta .
Tietenkään ei voida kategorisesti vastustaa ehdotuksia tiettyjen aineiden, myös rikin, uuttamisesta merivedestä. Merivedessä rikkivetyä ei ole vain vapaana, vaan myös sitoutuneena hydrosulfidien (suolojen) koostumuksessa. Kun otetaan huomioon viimeinen 1 tonni syvää vettä, sisältää 9-12 g rikkivetyä ja sen yhdisteitä. Vertailun vuoksi huomaa, että 1 tonnissa hiiltä voi olla kahdesta 80 kiloon rikkiä. Kun tällaista hiiltä poltetaan, muodostuu myrkyllisiä rikkioksideja, jotka myrkyttävät ympäristöä. Siksi ensinnäkin on tarpeen ratkaista rikin erottaminen kivihiilestä. Siitä huolimatta sen poistaminen Mustanmeren vedestä saattaa joskus olla kannattavaa. Mutta siitä lähtien Mustanmeren rannikko- liittovaltion terveyskeskus, suunnitelmat uusien teollisuusjättien luomisesta tänne vaikuttavat koko kansan etuihin ja niistä pitäisi jo tehdä perusteellinen ympäristöarviointi ja laaja julkinen keskustelu ideatasolla. Tietysti nykytilanteessa tuotantokulttuuriin, tällaiset hankkeet ovat haitallisia.
Lehdistössä julkaistujen artikkelien kirjoittajat perustavat väitteensä rikkivedyn räjähdyksen mahdollisuudesta Mustallamerellä tietoon liekistä, joka ilmestyi vuoden 1927 maanjäristyksen aikana merenpinnan yläpuolelle, vastapäätä Krimin lounaisosaa. Tästä ilmiöstä annetaan silminnäkijöiden kertomuksia. Kuitenkin se tosiasia, että sitä on tutkittu ja tutkimustuloksia on julkaistu tieteellisessä lehdistössä, jätetään täysin huomiotta. Krimillä tuohon aikaan työskenteli retkikunta johdolla. Sen osallistujat menivät välittömästi merelle veneellä, ottivat vesinäytteitä, tutkivat pohjan ja havaitsivat, että maan suolistosta vapautui kaasumaisia hiilivetyjä rikkivedyn seoksen kanssa. Toisin sanoen meren pohjassa olevat mutatulivuoret "toimiivat". Siten syvissä vesissä liuenneella rikkivedyllä ei ollut mitään tekemistä liekin kanssa, joka syttyi meren yli vuonna 1927.
Joten luonnollinen rikkivetyvyöhyke ei todennäköisesti uhkaa ketään sinänsä. Samaan aikaan tämä ei ole kuollutta vettä, vaan täynnä elämää bakteeri ekologinen järjestelmä, joka on toiminnaltaan hyvin tasapainossa meren aerobisten ekosysteemien kanssa. Sen bakteeripopulaatio on vastuussa hiilen kierrosta ja ravinteita ei pahemmin ja ehkä jopa paremmin kuin merien syvät ekosysteemit ilman rikkivetyä.
Kaikki tietävät maaperän roolin: jos sitä ei olisi, maan pinta muuttuu nopeasti
Biosfääri" href="/text/category/biosfera/" rel="bookmark"> biosfääri ja itse elämä lakkaisivat. hylly Valitettavasti tämä luonnollinen potentiaali on nyt toteutettu huonosti, koska lahden, jokisuiston ja rannikkovesien ekosysteemit, joissa kalat kuivat tai nukkuivat talviunissa, kärsivät vakavan iskun Taloudellinen aktiivisuus henkilö. Ehdotus rikkivetyvyöhykkeen tuhoamisesta, sen ekosysteemin tuhoamisesta näyttää samalta kuin ehdotus Ukrainan mustan maaperän polttamisesta sähkön tuottamiseksi.
Rikkivetyvyöhykkeellä on monimutkainen pystysuora rakenne. Jokaisessa "kerroksessa" asuu omat bakteerilajinsa, jotka suorittavat tietyn toiminnon, mukaan lukien biomassan luominen rikkivedyn energian ansiosta. Tämän vyöhykkeen tuhoaminen törkeiden häiriöiden kautta täydentää Mustanmeren ekosysteemin tuhoa ja johtaa lopulta ekologiseen katastrofiin. Tämä pohdiskelu ilmaistaan siltä varalta, että joku tulevaisuudessa keksii ajatuksen rakentaa useita ydinvoimaloita Mustanmeren rannikolle ja käyttää niitä rikin erottamiseen Mustanmeren rikkivedystä.
Mereen päässyt saasteet aiheuttavat massiivisen yhteisvaikutuksen. Pelloilta huuhtoutuvat torjunta-aineet tappavat eläinplanktonia ja kaloja, ja lannoitteet edistävät yksisoluisten levien massalisäystä. Eläinplanktonin ja kalojen kuoleman vuoksi leviä ei ole ketään syömässä, ne kuolevat ja mätänevät ja imevät happea. Tämä johtaa jäljellä olevien eläinplanktonin, kalojen ja muiden vesieläinten kuolemaan. Mustanmeren hyllylle muodostuu laajoja hapettomia "liiallisia" vyöhykkeitä. Joskus ne kattavat lähes koko luoteisen vesialueen. Niiden hapettomassa ympäristössä muodostuu rikkivetyä, joka nousee meren pintaan. Tällä saastumisen aiheuttamalla rikkivetyllä ei ole mitään tekemistä syvän kanssa. Kuitenkin ihmisen aiheuttama hapen tuhoaminen meren pintakerroksissa luo olosuhteet myös rikkivedyn syvälle paikalliselle nousulle pystysuihkuilla pyörreliikkeiden keskuksissa. Kuolleiden vyöhykkeiden syntyminen liittyy näkemyksen mukaan pystysuoran vedenvaihdon tilaan, mikä puolestaan johtuu yleisestä säätilanteesta. Tällaisia tilanteita tulee aina uudestaan ja uudestaan. auringon aktiivisuus- noin 11 vuotta myöhemmin. Edellisen kerran vakavia kuolemantapauksia Mustallamerellä havaittiin vuonna 1983. Koska meren saastuminen on lisääntynyt dramaattisesti viime vuosien aikana, vakavia kuolemia, rikkivedyn muodostumista ja sen vapautumista pintaan rannikkovesissä kesäkuukausina(Heinä-elokuu) 1991 - 1995, jolloin seuraavan kerran ilmaantuu kuolemia aiheuttava säätilanne. Niiden suurin todennäköisyys osuu vuoteen 1994.
Meren saastumisen torjunta ei edistä ainoastaan sen kalakantojen ennallistamista, vesien parantavia virkistysominaisuuksia, rannikkoalueiden poistamista ekologisen katastrofin tilasta, vaan myös rikkivedyn muodostumiseen liittyvien paikallisten katastrofien ehkäisemistä. rannikkomerivedet. Korostamme jälleen; meren saastuminen on luonut erittäin todellisen vaaran rikkivedyn paikallisista päästöistä
Mustanmeren rikkivety ei räjähdä 55
meren pintaan ja ilmakehään lähellä sen rantoja. Poistumispaikat määräytyvät säätilanteen mukaan, eikä niitä voida ennakoida etukäteen. Tällaiset katastrofit eivät liity suoraan syvään rikkivedyn vyöhykkeeseen, joten rikkivedyn pumppaaminen sieltä ei pysty estämään niitä.
Tällä hetkellä tehdään teoreettisia tutkimuksia hapen ja rikkivedyn vuorovaikutuksesta Mustanmeren vesissä sellaisten mekanismien määrittämiseksi, jotka määrittävät rikkivetyalueen ylärajan dynamiikan. Mallit määrittelivät tämän rajan käyttäytymisen pääsäännöt vertikaalisen vaihdon ominaisuuksista sekä happi- ja rikkivetylähteiden tehosta riippuen. Eri kirjoittajien tekemä analyysi hapen ja rikkivedyn pystyjakauman muodostumisprosesseista Mustallamerellä osoitti, että pääasiallinen vaikutus hapen ja rikkivedyn pitoisuuteen eri syvyyksissä on riippuvuus turbulentti diffuusiokerroin syvyyden suhteen. Tämän kertoimen lasku lähes nollaan halokliinialueella aiheuttaa hapen virtauksen vähenemisen rikkivetyalueelle. Lähdetehon lisäys suuruusluokan tai jopa kahden suuruusluokan verran johtaa sen ylärajan lievään nousuun. Nämä säännönmukaisuudet sopivat laadullisesti hyvin retkikunnan havaintojen dataan.
Ukrainan tiedeakatemia on kehittänyt mallin Mustanmeren rikkivetyalueen bakteeriekosysteemistä)
