Čiernomorský oxid uhličitý. Prečo sú vody Čierneho mora nebezpečné?

Nie je to tak dávno, čo na konferencii v Soči venovanej štúdiu morských vôd vedci oznámili, že obsah sírovodíka v Čiernom mori sa zvýšil 1,5-krát. Zároveň sa podľa ich pozorovaní rýchlym tempom znižuje obsah kyslíka vo vode. Tento trend je alarmujúci a znepokojujúci.

Sú známe prípady, kedy sa sírovodík nahromadený vo vodných stĺpcoch v dôsledku vonkajších faktorov (tektonická činnosť, sopečné erupcie) stal príčinou požiarov, výbuchov a hromadných otráv. Aj keď existujú spôsoby, ako sa katastrofe vyhnúť, sírovodík z dna mora vopred odstráňte a použite ho na službu ľuďom. Korešpondent NGS všetko pochopil.

Vážne varovanie

Len pred 10 rokmi bola otázka jedovatého plynu považovaná za jednu z hlavných priorít v krajinách Čierneho mora, no dnes sa zdá, že na hrozbu sírovodíka sa úplne zabudlo. Tento problém však nezmizol a nezmizne. Ale aké skutočné je nebezpečenstvo? Možno nie je všetko také strašidelné a sírovodík ukrytý v hlbinách morského dna tam zostane navždy bez toho, aby to niekoho obťažovalo?

Konferencia venovaná štúdiu Čierneho mora za účasti odborníkov zo Štátneho oceánografického inštitútu pomenovaného po. N.N. Zubov, Morský hydrofyzikálny inštitút Ruskej akadémie vied, ktorý je svetovým lídrom vo výskume oceánov, a ďalšie popredné vedecké inštitúcie ma prinútili byť ostražití. Riaditeľ Morského hydrofyzikálneho ústavu Ruskej akadémie vied vo svojej správe zdôraznil, že v posledných desaťročiach je zaznamenaný pozitívny trend z hľadiska znečistenia celého Čierneho mora. Spolu s tým sa v hĺbke zvyšuje obsah sírovodíka a znižuje sa obsah kyslíka.

- V hlbokých vrstvách vody ( hovoríme o v hĺbke tisíc metrov) sa obsah sírovodíka za posledných 10-15 rokov zvýšil 1,5-krát,– povedal riaditeľ Morského hydrofyzikálneho ústavu Ruskej akadémie vied Sergej Konovalov, – postupne, pomaly, ale isto stúpa vo vodnom stĺpci sírovodík.

Odborníci zároveň zaznamenali pokles obsahu kyslíka v spodnej vrstve Čierneho mora. Tieto dôvody podľa vedcov ovplyvňujú dva faktory – otepľovanie, ktoré vedie k zníženiu rozpustnosti kyslíka, a antropogénny faktor, ktorý súvisí s príjmom viac organický uhlík(kvôli odpadovej vode, ktorú je potrebné riadne vyčistiť).

– Zajtra nedôjde ku katastrofe, v takýchto veľkých morských systémoch netreba hovoriť o problémoch v rozsahu jedného roka,– pokračoval Sergej Konovalov, - ale ak na to nemyslíte, potom, relatívne povedané, budúca generácia bude musieť vyriešiť problém na veľmi dlhý čas.

V skutočnosti je uvedený problém veľmi vážny. V histórii je veľa príkladov, kedy rôzne dôvody (vrátane zemetrasení, ktoré nie sú v našich končinách ojedinelé) prispeli k uvoľneniu toxického plynu z morského dna. Všetko sprevádzali výbuchy, požiare a smrť nielen morského života, ale aj miestneho obyvateľstva.

Za výrazný problém vedci označujú aj nedostatočný počet hydrometeorologických staníc v Soči, ktoré určujú kvalitu pobrežných vôd. A to už je finančný problém. Odborníci sú presvedčení, že modernizáciu je potrebné financovať.

Príklady z histórie

Medzitým to všetko môže byť veľmi nebezpečné. Nie nadarmo sa sírovodík v Čiernom mori stal predmetom veľkej pozornosti vedcov z viacerých dôvodov. Situácia v oblasti životného prostredia sa v posledných desaťročiach skutočne výrazne zhoršila. Vedci uviedli, že masívne vypúšťanie odpadu rôzneho pôvodu viedlo k smrti mnohých druhov rias a planktónu. Začali sa rýchlejšie usádzať na dne. Vedci tiež zistili, že v roku 2003 bola kolónia červených rias úplne zničená. Tento zástupca flóry vyprodukoval asi 2 milióny kubických metrov kyslíka ročne. A to obmedzilo rast sírovodíka. V súčasnosti hlavný konkurent jedovatého plynu jednoducho neexistuje. Environmentalisti sú preto zo súčasnej situácie znepokojení.

Zatiaľ to neohrozuje našu bezpečnosť, no po čase môže na povrch vystúpiť bublina plynu. A ako vieme zo školského kurzu chémie, keď sa sírovodík dostane do kontaktu so vzduchom, dôjde k výbuchu, ktorý zničí všetko živé v zasiahnutom okruhu. Sú známe fakty, keď celé ekologické katastrofy vznikli vinou explodujúceho sírovodíka, ktorý sa nahromadil vo vodnom stĺpci. Rozsiahly incident, pri ktorom sa na povrch dostali smrtiace plyny, bol spoľahlivo zaznamenaný. Stalo sa tak v roku 1927 pri zemetrasení na Kryme (jeho epicentrum bolo v mori len 25 km od Jalty), keď v dôsledku výkyvov zemského povrchu rovnováha medzi vrstvami sa narušila a oblak plynu praskol. Toto zemetrasenie si vyžiadalo mnoho obetí a prakticky zničilo mesto. Nie je to však jediná vec, pre ktorú si ju obyvatelia, ktorí tragédiu prežili, pamätali.

Kým sa mesto triaslo od monštruóznych otrasov, more plápolalo jasným plameňom. Neboli to lode ani prístavné zariadenia, ktoré horeli – horela samotná voda. Monštruózny jav na dlhú dobu boli držané v tajnosti. Sírovodík vybuchol aj v Kamerune, v dedine na brehu jazera Nyos, a kvôli plynu stúpajúcemu na povrch zomrelo celé obyvateľstvo (1 746 ľudí zomrelo takmer súčasne). Udalosti v Peru a pri Mŕtvom mori sa stali menej krvavými. V Peru v roku 1980 sa lode, ktoré odchádzali do oceánu loviť ryby, vrátili čierne a takmer prázdne.

Namiesto rias in pobrežné vody vyplávali tony mŕtva ryba, otrávený sírovodíkom. V roku 1983 sa vody Mŕtveho mora náhle zmenili z modrej na čiernu. Akoby sa more obrátilo hore nohami a na povrch vystúpili vody nasýtené sírovodíkom. Tento incident zaznamenal americký satelit obiehajúci okolo Zeme.

Ako ukazujú tieto príklady, nahromadený sírovodík a teda aj zvýšenie jeho koncentrácie nie je niečo na srandu. To všetko môže skôr či neskôr viesť k ekologickej katastrofe. Ako sa však hovorí, je lepšie nečakať na počasie pri mori, keď sa na hladinu vyrúti jedovatý plyn, ale pokúsiť sa zabrániť tragédii. Vedci tu ponúkajú celý rad aktivít.

Čierne more má veľmi zaujímavú štruktúru. Faktom je, že vodný stĺpec v ňom je rozdelený do niekoľkých vrstiev, ktoré sa navzájom nemiešajú.
Tenká povrchová vrstva mora je sviežejšia, bohatá na kyslík a organické látky. Práve tu sa sústreďuje všetka rozmanitosť čiernomorskej fauny.
Ale od hĺbky sto metrov dochádza k poklesu množstva rozpusteného kyslíka a už od 200 metrov je Čierne more toxické sírovodíkové prostredie.

Prevencia je lepšia ako liečba...

Samozrejme, že zajtra nenastane žiadna katastrofa, upokojujú vedci. Pracujte však na znížení neliečených výbojov Odpadová voda v mori, optimalizovať ekonomické aktivity s ohľadom na stav ekosystému regiónu, zintenzívniť Vedecký výskum morské dno – musíme to urobiť dnes, inak sa budúca generácia bude musieť dlho potýkať s problémami.

Môžete pristúpiť aj priamo k implementácii technológie na spracovanie jedovatého plynu. Existuje vedecký vývoj, ktorý navrhuje používať plyn ako palivo. Na tento účel je potrebné spustiť potrubie do hĺbky a pravidelne zvyšovať vodu na povrch. Bude to ako otvoriť fľašu šampanského. Morská voda zmiešaná s plynom bude vrieť. Z tohto prúdu sa bude získavať sírovodík a využívať ho na hospodárske účely. Pri horení sa uvoľňuje plyn veľké množstvo teplo.

Ďalšou myšlienkou je vykonať prevzdušňovanie. Za týmto účelom sa čerstvá voda čerpá do hlbokých potrubí. Má nižšiu hustotu a podporí miešanie morských vrstiev. Táto metóda sa úspešne používa v akváriách. Pri použití vody zo studní v súkromných domoch je niekedy potrebné vyčistiť ju od sírovodíka. V tomto prípade sa úspešne používa aj prevzdušňovanie. Nie je na nás, aby sme sa rozhodli, ktorý spôsob zvolíme. Hlavná vec je pracovať na riešení environmentálny problém. Vznikajúci problém nemožno ignorovať. Ak sa teraz neurobia správne kroky, môže nakoniec dôjsť ku globálnej katastrofe.

Vedci tvrdia: ak všetok sírovodík, ktorý je na dne, vystúpi na povrch, výbuch bude porovnateľný s dopadom asteroidu s veľkosťou pol mesiaca. A to navždy zmení tvár našej planéty.

V masmédiách sa objavili správy o možnosti výbuchu síryvodík v Čiernom mori. Sú takéto vyhlásenia legitímne a čo je potrebné?vziať na zníženie množstva sírovodíka v hlbokých apovrchové vrstvy vody? O týchto problémoch sa diskutuje v nižšie uvedenej publikácii.článok.

V. I. BEĽAJEV, E. E. SOVGA

SÍR VODÍK V ČIERNOM MORI NEEXBUDNE

V roku 1890 ruská oceánografická expedícia pod vedením akademika objavila v hlbinách Čierneho mora značnú koncentráciu rozpusteného sírovodíka, jedovatého plynu so zápachom skazených vajec. Ako ukázali ďalšie štúdie, tento plyn je prítomný v hlbokých vodách Čierneho mora a približuje sa k povrchu približne na 100 m v centrálnej časti mora a 150 – 250 m od pobrežia. Tento rozdiel v polohe hornej hranice zóny sírovodíka je spôsobený špecifickou cirkuláciou vodných hmôt, v ktorej voda stúpa (vznáša) v strede mora a klesá (prehlbuje sa) na jeho okraji.

Čierne more je jediné zemegule, v ktorom je sírovodík neustále Veľké množstvo vody je kontaminované. V moriach a oceánoch sú oblasti, kde sa kontaminácia sírovodíkom vyskytuje periodicky alebo dokonca pretrváva počas celého roka, napríklad v nórskych fjordoch a depresii Karjako v Karibskom mori. V oceánoch sa niekedy objavujú obrovské hlboké anaeróbne vodné masy kontaminované sírovodíkom. Migrujú cez vodnú plochu, niekedy napadajú šelfové oblasti, čo má škodlivý vplyv na stav pobrežných ekologických systémov. Začiatkom 50-tych rokov vo Walvis Bay (atlantické pobrežie juhozápadnej Afriky) vyplavili na povrch vodnú masu obsahujúcu sírovodík, ktorý sa vytvoril v hĺbke. Pozorovali sa masívne úhyny rýb a pozdĺž pobrežia až 40 míľ do vnútrozemia bol zaznamenaný zápach.

© BELYAEV Valerij Ivanovič - akademik Akadémie vied Ukrajinskej SSR, predseda komisie Akadémie vied Ukrajinskej SSR pre problémy Svetového oceánu. SOVGA Elena Evgenievna - kandidátka geologických a mineralogických vied, vedúca výskumná pracovníčka v Morskom hydrofyzikálnom ústave Akadémie vied Ukrajinskej SSR.

IN. A. Beljajev, JA. Sovga

sírovodík, čo vyvolalo medzi obyvateľstvom obavy. Vodné masy kontaminované sírovodíkom systematicky napádajú šelf Arabského mora - v severozápadnej časti Indický oceán. Zároveň dochádza aj k masívnemu úhynu rýb. Miestne formácie sírovodíka sú zaznamenané v Kaspickom mori a dokonca aj v plytkom Baltskom mori.

V geologickej histórii Čierneho mora bola tvorba sírovodíka vždy spojená s prenikaním slanších vôd Stredozemného mora do hlbších vrstiev Čierneho mora cez Bosporský prieliv. Súčasne sa do mora dostáva aj značný objem riečneho odtoku, čo má za následok prudký skok v hustote – haloklínu – medzi odsoleným povrchom a hlbokými slanými vodami. Premenlivá cirkulácia vodných hmôt haloklínu posúva: niekedy ju zdvíha bližšie k povrchu, inokedy spúšťa do hĺbky. Horná hranica sírovodíkovej zóny spravidla začína bezprostredne pod haloklínom, čo bráni prúdeniu kyslíka do tejto zóny z horných vrstiev. Počas klimatických výkyvov hladiny oceánov sa spojenie medzi Čiernym morom a Stredozemným morom cez Bosporský prieliv buď prerušilo, alebo obnovilo. Naposledy sa zotavil asi pred 6-7 tisíc rokmi. Počas tejto doby sa v Čiernom mori vytvoril hlboký vodný stĺpec obsahujúci sírovodík. Zaberá asi 90-násobok objemu mora.

Vo vodných útvaroch Zeme sú tri hlavné zdroje sírovodíka. Po prvé, vzniká v dôsledku redukcie síranov prítomných vo vode počas anoxického rozkladu organických látok. Rozklad sa uskutočňuje za účasti anaeróbnych baktérií redukujúcich sírany, ktoré v procese svojho života využívajú kyslík síranov a uvoľňujú sírovodík. Po druhé, tento plyn sa vyskytuje počas rozpadu organických látok obsahujúcich síru. A po tretie, môže pochádzať zo zemskej kôry cez štrbiny morského dna a s hydrotermálnymi vodami.

Známy oceánológ zhrnul výskumné materiály o sírovodíkovej zóne Čierneho mora. Analyzoval všetky dostupné materiály k tejto problematike až do roku 1965, teda pred rozvojom procesu eutrofizácie mora, ktorý sa dnes rozšíril na celú jeho vodnú plochu. navrhol, že ak sa tok organickej hmoty do Čierneho mora zvýši (napríklad v dôsledku zvýšenia jeho biologickej produktivity alebo veľkého prílevu organických zlúčenín s nízkou perzistenciou vstupujúcich do mora s riečnymi vodami), potom chemické zloženie mora zmení sa. Dôsledkom týchto zmien budú možné lokálne vzostupy na hornej hranici hlbokej sírovodíkovej zóny, teda zvýšenie „hranice života“ v mori.

Teraz sa tieto predpoklady začínajú napĺňať. Podľa údajov získaných za posledné desaťročie a pol sa environmentálna situácia v Čiernom mori zhoršila. Nadbytok organických látok sa našiel nielen v pobrežných, ale aj vo vodách otvoreného mora. Zmenila sa aj štruktúra biologických spoločenstiev: prakticky vymizli veľké dravé ryby, znížil sa počet delfínov, nezvyčajne sa premnožili medúzy aurelia a nočné mikroriasy, v severozápadnej plytkej časti sa zmenšilo spodné pole rias phyllophora a kolónie lastúrnikov. mora, kde v lete teraz rozsiahle zamrznuté zóny. Jasný,

že takáto situácia by mala skôr či neskôr ovplyvniť rovnováhu sírovodíka v mori. Do akej miery je však táto rovnováha určená vplyvom prírodných a do akej miery antropogénnymi faktormi, zatiaľ nie je spoľahlivo známe. Odpoveď na otázku možno získať iba v dôsledku dlhodobého pozorovania sírovodíkovej zóny mora. Riešenie tohto interdisciplinárneho problému si vyžiadalo zapojenie špecialistov z rôznych oblastí: hydrofyzikov, hydrochemikov, hydrobiológov, ako aj špecialistov v oblasti matematického modelovania ekologických systémov.

V roku 1984 sa uskutočnila plavba výskumného plavidla „Vityaz“ Inštitútu oceánológie pomenovaného po. Akadémie vied ZSSR. Jeho účastníci preskúmali oblasť hornej hranice sírovodíkovej zóny pomocou podvodného vozidla Argus. Študovali sa vlastnosti distribúcie chemických zlúčenín v kontaktnej vrstve kyslíkovej a sírovodíkovej zóny, kde dochádza k oxidácii sírovodíka. Vizuálne boli pozorované ryby a iné organizmy prenikajúce do tejto zóny.

V rokoch 1985-1986 Práce sa uskutočnili v rámci medzirezortného programu Akadémie vied Ukrajiny „Štúdia dynamiky sírovodíkovej zóny Čierneho mora s cieľom vyvinúť metódy a prostriedky na zabránenie negatívnej reštrukturalizácii jeho ekologického systému“. V rámci tohto programu sa uskutočnilo šesť komplexných expedícií na lodiach „Michail Lomonosov“, „Akademik Vernadsky“, „Profesor Kolesnikov“ atď. stanice boli dokončené. Na zistenie možných geologických zdrojov sírovodíka v Čiernom mori sa odoberali vzorky hlbokej vody vo vzdialenosti 5-10 m od dna, ako aj vzorky dnových sedimentov. Merali sa nielen koncentrácie sírovodíka a kyslíka, ale aj obsah síry v iných formách (tiosírany, sírany), odoberali sa vzorky fyto- a zooplanktónu, baktérií, chlorofylu, zisťovali sa optické a hydrologické charakteristiky.

Štúdium sírovodíkovej zóny pokračovalo aj po ukončení tohto programu. Vo všetkých expedíciách sa hĺbkové odbery vzoriek vykonávali v priestorovom intervale 30 míľ pomocou batomerov sondážneho komplexu MGI-4102 (Istok) s vertikálnou diskrétnosťou merania 5-10 m v zóne interakcie kyslíka a sírovodíka. Meranie sírovodíka vo vzorkách hlbokomorskej vody nie je ľahká úloha. Koncentrácie sírovodíka v týchto vzorkách sú nízke a pri náhodnom kontakte so vzdušným kyslíkom rýchlo oxiduje. Preto pri odbere vzoriek hlbinnej vody s obsahom sírovodíka a iných redukovaných foriem síry bola zabezpečená ich úplná izolácia od atmosféry.

Výsledkom expedičného výskumu bola stanovená medzisezónna a vnútrosezónna variabilita hranice sírovodíkovej zóny počas celého roka. Najbližšie k povrchu (70-90 m) sa horná hranica zóny nachádza na jar v oblasti jedinej cyklónovej cirkulácie v strede mora. V lete a na jeseň, za prítomnosti dvoch stacionárnych cyklónových vírov v ich strede, je hĺbka hranice sírovodíka 95-10 m. Na okraji gyrov vo všetkých ročných obdobiach prehĺbenie hranice na 150-190 m Údaje o medziročnej variabilite hranice síry

vodíkovej zóny silne závisia od trvania časového intervalu. Teda súdiac podľa odhadov zmien polohy tejto hranice za pomerne dlhé obdobie (asi 60 rokov), jej priemerná hĺbka sa zmenila len málo. Ale v tomto časovom období došlo k obdobiam zdvíhania a prehlbovania hornej hranice sírovodíkovej zóny. V rokoch 1984-1986 bola zaznamenaná tendencia jej vzostupu a potom až do roku 1990 mierne prehĺbenie. Akademik T sa domnieva, že na pozadí zaznamenaných medziročných zmien nie je pozorovaná konštantná jednosmerná zmena polohy hranice sírovodíkovej zóny. Tento záver sa zhoduje s názorom väčšiny odborníkov, ktorí študujú tento problém. Najvyššia poloha hranice sírovodíkovej zóny v celej histórii štúdia Čierneho mora bola zaznamenaná na jar roku 1988, keď bol sírovodík zaznamenaný v hĺbke 70 m v strede jediného cyklónového gyru. Ukázalo sa však, že tento vzostup bol krátkodobý. Keď sa výskumné plavidlo vrátilo do tejto oblasti o 20 dní neskôr, hĺbka vzorkovania vody, zodpovedajúca výskytu sírovodíka, bola už 90-95 m. Takéto lokálne prevýšenia nie sú stabilné v čase a priestore a spravidla sú spôsobené krátkodobými aktívnymi synoptickými poruchami.

Je potrebné zdôrazniť, že samotný pojem „horná hranica sírovodíkovej zóny“ je skôr svojvoľný, je určený mnohými ťažko kontrolovateľnými faktormi. Horná hranica je hĺbka, v ktorej sa v súlade s prijatou metodikou zisťuje prítomnosť sírovodíka vo vzorkách vody (koncentrácia cca 0,1 ml/l). Mimochodom, citlivejšia meracia technika deteguje stopy sírovodíka v Čiernom mori a vo vyšších horizontoch až po povrch. Poloha hornej hranice závisí od rýchlosti oxidačnej reakcie sírovodíka, rýchlosti dodávania (v dôsledku vertikálnej výmeny vody) kyslíka z hornej vrstvy a sírovodíka zo spodných vrstiev do medzivrstvy, kde dochádza k oxidácii. Nakoniec sa horná hranica sírovodíkovej zóny môže pohybovať spolu s vodou, keď sa vyskytujú vertikálne prúdy. Okrem pomalých klimatických zmien vo vertikálnej cirkulácii v mori, ako už bolo uvedené, sú pozorované rýchle vertikálne stúpania a klesania vody spojené s vírivými pohybmi. Intenzita týchto pohybov je spôsobená aktivitou atmosférických procesov. Preto je veľmi ťažké bez dostatočne dlhodobých pozorovacích údajov určiť, čo spôsobuje zakaždým anomálne vertikálne stúpanie hranice sírovodíkovej zóny: zintenzívnenie atmosférických procesov, zvýšená tvorba alebo zoslabenie oxidácie sírovodíka. . Procesy tvorby sírovodíka sú spojené s aktivitou baktérií, ktorá závisí aj od klimatologických faktorov, vrátane slnečnej aktivity.

Z hľadiska matematickej štatistiky je na získanie záveru o trende zmien polôh hornej hranice zóny sírovodíka potrebné určiť priemerné hodnoty charakteristík nestacionárnych náhodné polia založené na relatívne malej vzorke pozorovaní. Táto okolnosť redukuje problém dynamiky hornej hranice len na hodnotenie trendov jej vertikálnych posunov.

Odborníci, ktorí študujú sírovodíkovú zónu v Čiernom mori, posudzujú jeho

Sírovodík V čierna more nie vybuchne 51

správanie založené na nezávislých pozorovaniach mnohých procesov v mori (fyzikálne, chemické, biologické) a pozorovania v teréne sú kombinované s numerickými experimentmi na matematických modelov. Na správne pochopenie správania sa sírovodíkovej zóny sú potrebné spoľahlivé predstavy o jej pôvode. Expedičný výskum označujú redukciu síranov ako hlavný proces doplňovania sírovodíka v Čiernom mori. Zároveň sa za hlavné dôvody existencie sírovodíkovej zóny tu považuje stratifikácia hustoty, ktorá bráni vertikálnej výmene, a veľký odtok živín z pobrežia na jednotku morskej plochy. Oba tieto faktory poskytujú intenzívnu redukciu síranov, čo vedie k tvorbe sírovodíka v hlbokej anaeróbnej zóne. Expedičné údaje potvrdzujú ohniskovú povahu redukcie síranov a umiestnenie týchto ohnísk je obmedzené na miesta, kam prichádzajú mŕtve organické látky z police.

Oba spomínané faktory sú zároveň pod silným antropogénnym tlakom. Regulácia toku rieky tak znižuje objem sladkej vody vstupujúcej do hornej vrstvy mora, vyrovnáva stratifikáciu a môže zlepšiť vertikálnu výmenu vody. Zvýšený odtok živín v dôsledku priemyselného, ​​domáceho a poľnohospodárskeho znečistenia spôsobuje zvýšenie produkcie mŕtvych organických látok, čo stimuluje proces redukcie síranov a dopĺňanie sírovodíka v mori. Zároveň sa v aeróbnej zóne kyslík míňa na rozklad ďalšieho množstva organickej hmoty, čím sa znižuje možnosť rýchlej oxidácie sírovodíka pri jeho lokálnych vzostupoch. Keďže väčšina organickej hmoty sa tvorí v Čiernom mori na šelfe, jeho ekosystém do značnej miery určuje stav sírovodíkovej zóny v hlbokom mori.

Podľa približných odhadov sa v dôsledku antropogénneho znečistenia v Čiernom mori už dnes môže objaviť dodatočné množstvo sírovodíka, porovnateľné s tým, ktoré vzniká prirodzene. Zvýšenie prísunu sírovodíka v hlboké vody zvyšuje pravdepodobnosť jeho invázie do kyslíkovej zóny, čo je sprevádzané škodlivým účinkom na ryby, riasy a mäkkýše v ňom žijúce. Existuje zvýšené riziko úniku sírovodíka priamo na hladinu mora v pobrežné oblasti využívanie rezortnej vody. Hoci tieto javy môžu byť krátkodobé, pomerne zriedkavé (ako hurikány v atmosfére) a vyskytujú sa za určitých hydrologických a meteorologických podmienok, sú dosť nepríjemné. Bez ohľadu na to, aká nízka je koncentrácia sírovodíka v hlbokej vode Čierneho mora, pri kontakte so vzduchom vydáva celkom výrazný zápach. Jeho snímanie už znamená, že koncentrácia sírovodíka vo vzduchu prekračuje bezpečnostný prah pre ľudí. Doteraz neboli takéto javy pozorované v letoviskách pri Čiernom mori. Je však naliehavá potreba vytvoriť stálu monitorovaciu službu pre koncentráciu sírovodíka v Čiernom mori s cieľom promptne varovať obyvateľstvo pred abnormálnym vzostupom sírovodíkových vôd a informovať o pravidlách správania sa v takýchto situáciách.

Obavy odborníkov z negatívnych dôsledkov vývoja sulfidu vody

natívna zóna v podmienkach antropogénneho znečistenia s najväčšou pravdepodobnosťou vyvolala objavenie sa článkov v masovej tlači o možnosti výbuchu sírovodíka v Čiernom mori. Aby sa predišlo katastrofe, bolo navrhnuté „jednoducho“ extrahovať sírovodík z čerpanej hlbokej vody. Objavila sa myšlienka, že spaľovaním sírovodíka je možné získať energiu a komerčnú síru vybudovaním chemického závodu na tento účel na pobreží Čierneho mora.

Treba si uvedomiť, že rozpustená plynná fáza sírovodíka v Čiernom mori je len 0,24 g na tonu morskej vody v hĺbke 300 m, 1,2 g v hĺbke 1000 m a na dne až 2,2 g. v hĺbkach asi 2000 m Sírovodík má vysokú rozpustnosť: dokonca aj pri atmosférickom tlaku sa môže v 1 tone vody rozpustiť až 12 kg a v hlbokých vodách pod tlakom asi 200 atm - mnohonásobne viac. Koncentrácia hlbokého sírovodíka vystúpeného na povrch je teda menšia ako 0,0001 dielu hodnoty nasýtenia. Pri tak nízkych koncentráciách plynu nie je možné hovoriť o možnosti jeho uvoľnenia v bublinách z roztoku v dôsledku trasenia.

Pri nevýznamnej koncentrácii sírovodíka je však jeho celkové množstvo, ktoré sa prirodzene tvorí ročne v povodí Čierneho mora, asi 107-10 e ton a možno aj viac. Presnú hodnotu nepoznáme, ale existujú dôvody domnievať sa, že je premenlivá, mení sa v širokých medziach spolu so zmenami v polohe hornej hranice sírovodíkovej zóny. Na oxidáciu takého množstva sírovodíka je potrebné vybudovať gigantické priemyselné zariadenie, potrubím ktorého sa súčasne čerpá hlboká voda v množstve rovnajúcom sa niekoľkým odtokom riek ako Volga či Dunaj. Aj pri ideálnej environmentálnej čistote hlavnej výroby síry nebude výstavba takého rozsiahleho priemyselného komplexu v rekreačnej oblasti na pobreží Čierneho mora bez negatívnych dôsledkov pre životné prostredie. Nie náhodou je tu zakázané stavať priemyselné podniky. Zároveň nemôžeme spoľahlivo vypočítať vplyv tohto zariadenia na sírovodíkovú zónu mora, zaručiť úspešnosť jeho prevádzky a posúdiť dlhodobé environmentálne dôsledky.

Absurdnosť návrhov na odčerpanie hlboko zakoreneného sírovodíka odhaľuje zhubný koncept využívania vodných zdrojov, ktorý sa u nás praktizuje. Prakticky ignorovala skutočnosť, že rezervoáre nie sú len masami vody, ale ekologickými systémami vytvorenými v dôsledku dlhej evolúcie - zvláštnymi prírodnými továrňami, v ktorých pracujú živé organizmy, premieňajúce energiu Slnka na produkty priamo spotrebované ľuďmi - ryby, mäkkýše. , kôrovce . Implementácia tohto konceptu environmentálneho manažmentu viedla k zániku ekosystému riek, jazier a vnútrozemských morí. Naša krajina prišla o obrovské zásoby cenných rýb, ktoré sa predtým získavali z riek a jazier, Čiernej a Azovské moria. Zároveň sa naskytla príležitosť, prostredníctvom starostlivého, starostlivo zdôvodneného postupného vodného inžinierstva a odvodňovania týchto nádrží, výrazne zvýšiť ich prirodzenú schopnosť produkovať ryby a iné „dary prírody“. Bohužiaľ, energia sa berie z riek, ako je táto

Sírovodík v Čiernom mori nevybuchne 53

spôsobom, ktorý zničil ich ekosystémy. Pomocou tejto energie sa získavali kovy, stavali sa z nich lode, ktoré chodili „na merlúzy“ do vzdialených morí...

Reálnejšie je ovplyvniť sírovodíkovú zónu Čierneho mora, čím sa zabráni znečisteniu vôd, ktoré prichádza s pobrežným odtokom. Dôležité je nemiešať odpad rôzneho pôvodu, potom môžu priamo prejsť cez špecializované recyklačné zariadenia v každom výrobnom závode. Veď v princípe neexistuje odpad, ktorý by nebol surovinou pre nejaký druh výroby. To všetko stojí dodatočné náklady, ale len tak sa dá zabezpečiť čistota riek, jazier a vzduchu, kým more sa vyčistí a samo si poradí so svojimi problémami, ako sa s nimi vysporadúva už viac ako 7 tisíc rokov. .

Samozrejme, nemožno kategoricky namietať proti návrhom na extrakciu určitých látok z morskej vody vrátane síry. V morskej vode je sírovodík prítomný nielen vo voľnom, ale aj vo viazanom stave, ako súčasť hydrosulfidov (solí). Ak vezmeme do úvahy posledné uvedené, 1 tona hlbokej vody obsahuje 9-12 g sírovodíka a jeho zlúčenín. Pre porovnanie si všimnime, že 1 tona uhlia môže obsahovať od 2 do 80 kg síry. Pri spaľovaní takéhoto uhlia vznikajú toxické oxidy síry, ktoré otravujú životné prostredie. Preto je v prvom rade potrebné vyriešiť problém získavania síry z uhlia. Napriek tomu sa jeho ťažba z vody Čierneho mora môže jedného dňa ukázať ako uskutočniteľná. Ale odvtedy Pobrežie Čierneho mora- celoúnijné liečebné stredisko, plány na vytvorenie ďalších priemyselných gigantov tu ovplyvňujú záujmy celého ľudu a na úrovni ideí by mali byť predmetom dôkladného environmentálneho hodnotenia a širokej verejnej diskusie. stav výrobnej kultúry, takéto projekty sú škodlivé.

Autori článkov publikovaných v masmédiách opierajú svoje tvrdenie o možnosti výbuchu sírovodíka v Čiernom mori o informácie o plameni, ktorý sa objavil pri zemetrasení v roku 1927 nad hladinou mora oproti juhozápadnej časti Krymu. Poskytujú sa výpovede očitých svedkov tohto javu. Skutočnosť, že sa to študovalo a výsledky výskumu boli publikované vo vedeckej tlači, sa však úplne ignoruje. Na Kryme v tom čase pracovala expedícia pod vedením o. Jeho účastníci okamžite vyšli na čln na more, odobrali vzorky vody, preskúmali dno a zistili, že z útrob zeme sa uvoľnili plynné uhľovodíky zmiešané so sírovodíkom. Inými slovami, „spustili sa“ bahenné sopky na dne mora. Sírovodík rozpustený v hlbokých vodách teda nemal nič spoločné s plameňom, ktorý vypukol nad morom v roku 1927.

Takže prírodná sírovodíková zóna sama o sebe s najväčšou pravdepodobnosťou nikoho neohrozuje. Zároveň to nie je mŕtva voda, ale plný života bakteriálne ekologický systém, dobre vyvážené vo svojich funkciách s aeróbnymi ekosystémami mora. Jeho bakteriálna populácia zabezpečuje uhlíkový cyklus a živiny nie horšie a možno ešte lepšie ako hlbokomorské ekosystémy bez sírovodíka.

Každý pozná úlohu pôdy: bez nej by bol zemský povrch rýchlo

Biosféra" href="/text/category/biosfera/" rel="bookmark">samotný život by v biosfére prestal existovať. V moriach zohrávajú úlohu pôdy hlboké ekosystémy a v Čiernom mori - tzv. ekosystém sírovodíkovej zóny, ktorý poskytuje veľmi vysokú potenciálnu biologickú produktivitu čiernomorského šelfu Bohužiaľ, toto prírodný potenciál sa v súčasnosti uplatňuje nedostatočne, pretože ekosystémy zálivov, ústí riek a pobrežných vôd, kde sa ryby neresia alebo prezimujú, utrpeli ťažkú ​​ranu ekonomická aktivita osoba. Návrh na zničenie sírovodíkovej zóny a zničenie jej ekosystému vyzerá rovnako ako návrh na spaľovanie ukrajinskej černozeme na výrobu elektriny.

Zóna sírovodíka má zložitú vertikálnu štruktúru. Každé „poschodie“ je domovom vlastného typu baktérií, ktoré vykonávajú špecifickú funkciu, vrátane vytvárania biomasy pomocou energie sírovodíka. Zničenie tejto zóny hrubým zásahom dokončí zničenie ekosystému Čierneho mora a v konečnom dôsledku povedie k ekologickej katastrofe. Táto úvaha je vyjadrená v prípade, že niekto v budúcnosti príde s myšlienkou postaviť niekoľko jadrových elektrární na pobreží Čierneho mora a využiť ich na extrakciu síry z čiernomorského sírovodíka.

Znečistenie vstupujúce do mora vytvára masívny kombinovaný efekt. Pesticídy zmyté z polí zabíjajú zooplanktón a ryby a hnojivá prispievajú k masívnemu množeniu jednobunkových rias. V dôsledku smrti zooplanktónu a rýb nemá kto jesť riasy, umierajú a hnijú a absorbujú kyslík. To vedie k smrti zostávajúceho zooplanktónu, rýb a iných vodných živočíchov. Na čiernomorskom šelfe sa vytvárajú rozsiahle „bolestivé“ zóny bez kyslíka. Niekedy pokrývajú takmer celú severozápadnú vodnú plochu. V ich bezkyslíkovom prostredí vzniká sírovodík stúpajúci na hladinu mora. Tento sírovodík spôsobený znečistením nemá nič spoločné s hĺbkou. Ničenie kyslíka v povrchových vrstvách mora človekom však vytvára podmienky aj pre lokálny vzostup hlboko uloženého sírovodíka s vertikálnymi prúdmi v centrách vírových pohybov. Podľa názoru je vznik mŕtvych zón spojený so stavom vertikálnej výmeny vody, ktorá je zasa determinovaná celkovou poveternostnou situáciou. Podobné situácie sa periodicky opakujú slnečná aktivita- asi o 11 rokov. Naposledy boli ťažké úmrtia v Čiernom mori pozorované v roku 1983. Vzhľadom na to, že znečistenie mora v posledných rokoch prudko vzrástlo, vážne úmrtia, tvorba sírovodíka a jeho uvoľňovanie na povrch v pobrežných vodách v r. letné mesiace(júl-august) 1991 - 1995, s ďalším výskytom poveternostnej situácie vedúcej k smrti. Ich najväčšia pravdepodobnosť je v roku 1994.

Boj proti znečisteniu mora prispieva nielen k obnove jeho zásob rýb, ozdravným rekreačným vlastnostiam vôd, odstráneniu pobrežných oblastí zo stavu ekologickej katastrofy, ale aj k prevencii lokálnych katastrof spojených s tvorbou sírovodíka. v pobrežných morských vodách. Ešte raz zdôraznime; znečistenie mora vytvorilo veľmi reálne nebezpečenstvo lokálneho uvoľňovania sírovodíka

Sírovodík v Čiernom mori nevybuchne 55

na hladinu mora a do atmosféry pri jeho pobreží. Miesta výstupu sú určené poveternostnou situáciou a nie je možné ich vopred predvídať. Takéto katastrofy priamo nesúvisia s hlbokou sírovodíkovou zónou, takže čerpanie sírovodíka z nej im nezabráni.

V súčasnosti sa uskutočňujú teoretické štúdie o interakcii kyslíka a sírovodíka vo vodách Čierneho mora s cieľom stanoviť mechanizmy, ktoré určujú dynamiku hornej hranice sírovodíkovej zóny. Modely stanovili základné vzorce správania sa tejto hranice v závislosti od charakteristík vertikálnej výmeny a výkonu zdrojov kyslíka a sírovodíka. Analýza procesov tvorby vertikálnej distribúcie kyslíka a sírovodíka v Čiernom mori, vykonaná rôznymi autormi, ukázala, že hlavný vplyv na koncentráciu kyslíka a sírovodíka v rôznych hĺbkach má závislosť koeficient turbulentnej difúzie v hĺbke. Zníženie tohto koeficientu takmer na nulu v oblasti haloklínu spôsobí zníženie prietoku kyslíka do sírovodíkovej zóny. Zvýšenie výkonu zdrojov o rádovo alebo dokonca o dva rády vedie k miernemu zvýšeniu jeho hornej hranice. Tieto vzorce sú v dobrej kvalitatívnej zhode s údajmi z expedičných pozorovaní.

Akadémia vied Ukrajiny vyvinula model bakteriálneho ekosystému sírovodíkovej zóny Čierneho mora)