Стаття до проекту

1. Сірководеньу Чорному морі
Вступ
Сірководень в Чорному морі, є однією з його головних особливостей.
Оскільки саме через це на глибині 150-200 м відсутнє життя (крім
бактерій-анаеробів, річ про котрих піде пізніше).
Відомо, що сірководень знаходиться в глибинах всіх морів. Туди дуже
повільно проникає кисень з води, а процеси бактеріального гниття і
хемосинтезу проходять з виділенням H2S і поглиненням О2, тому H2S
накопичується в ґрунті. Нирніть глибше, туди де хвилі не ворушать ґрунт,
копніть дно рукою, і ви побачите, що жовтий пісок, сірий мул або
різнокольоровий черепашник, вже через декілька сантиметрів мають
однаковий чорний колір, що говорить про наявність сульфідів у ґрунті. З
цим зв’язанаодна з легенд про походження назви «Чорне море». Ця назва
прийшла людям у голову, коли моряки опустили металевий лот у воду,
щоб виміряти глибину. Коли його підняли він став зовсім чорним.
Можливо все було так. Але гіпотеза про те, що середземноморські моряки
назвали його так, коли мандрували під час шторму, є більш ймовірною.
Моряки міряють глибину за допомогою лота

2. Хімія та фізика сірководню
Сірководень — хімічна сполука з формулою
H2S. Це безбарвний, дуже отруйний, горючий газ з
характерним неприємним запахом тухлих яєць.
Запах відчувається за таких низьких концентрацій,
як 0,00047 часток на мільйон, але має властивість
пригнічувати нюх, що вимагає додаткової
обережності при роботі, особливо самостійній. Цей газ утворюється в
результаті вулканічної активності, входить до складу природного газу і
деяких вод. Людське тіло виробляє невелику кількість H2S як сигнальної
молекули.
Осад у ставку, чорний колір пов'язаний з наявністю сульфідів металів
Сірководень трохи важчий за повітря, суміш H2S і повітря —
вибухонебезпечна. Сірководень у кисні горить синім полум'ям, з
утворенням SO2 і води. Загалом сірководень діє як відновник. При внесенні
в полум'я сірководню, що горить холодного предмету на ньому осідає
елементарна сірка («сірчаний цвіт») та утворюється вода. Ця реакція
відома як процес Клауса, основний спосіб перетворення сірководню в
елементарну сірку. Сірководень мало розчинний у воді і діє як слабка
кислота, дисоціюючи на гідросульфід-йон HS− і протон H+. Сірководень
реагує з йонами металів з утворенням сульфідів, які можуть бути

3. розглянуті як солі сульфідної кислоти. Деякі руди є сульфідами. Сульфіди
металів частіше за все мають чорний колір. Папір з плюмбум (ІІ) ацетату
використовується для виявлення сірководню, оскільки він реагує з сіркою
в присутності газу з утворенням плюмбум (ІІ) сульфіду. Сульфіди металів
реагуючи з сильноюкислотою утворюють сірководень. Сірководень реагує
зі спиртами з утворенням тіолів.
Походження сірководню
Нижче глибини 150-200 м починається суцільна сірководнева зона.
Розподілена вона, правда, нерівномірно: біля берегів верхня її межа сягає
позначки 300 м, в центрі ж сірководень підходить до глибини близько
100м. Загальна кількість розчиненого у Чорному морі сірководню досягає
90%, так що все життя зосереджене в невеликому поверхневому шарі, і
глибоководної фауни в Чорному морі немає.
Існують декілька теорій про походження газу. Одна з теорій
зародження сірководню (так звана, “геологічна теорія”) говорить про те,
що сірководень виділяється в процесі підводного вулканічної діяльності, і
в моря він може надходити по тектонічних розломахземної кори. Доказом
цієї теорії можуть служити сірководневі озера на Камчатці. Інша теорія –
біологічна – говорить про те, що виробництву сірководню ми зобов’язані
бактеріям, які, переробляючи органічні рештки, що впали на дно моря,
утворюють з солей ґрунту (сульфатів) речовину, яка при сполученні з
морською водою утворює сірководень.
Проте не потрібно думати, що сірководень в морях зберігається як
хімічна речовина на складі, закупорена в ящики. Море – це постійно діюча
біохімічна лабораторія. Завдяки роботі бактерій, рослин і тварин одні
елементи в морі постійно перетворюються в інші. Формуються екологічні
ланцюжка, в яких підтримується рівновагу, визначальне цілісність всієї
структури. Величезну роль у розкладанні органічних останків до
споживаних рослинами форм відіграють бактерії. Деякі бактерії можуть
жити без кисню і світла (анаеробні бактерії), іншим для життя потрібне

4. сонячне світло, треті переробляють органічні сполуки, використовуючи і
світло і кисень. Потрапляючи в різні шари моря, органічна речовина
потрапляє на відповідний цикл його обробки і, в кінцевому підсумку, цикл
замикається – система повертається в первинний стан.
Тому при переміщенні шарів моря (перемішуванні) сірководень
поступово перетворюється в інші сполуки. У Чорному морі вода
перемішується дуже слабо. Причиною тому служать різкі перепади
солоності, що розділяють морськуводу, як в келиху з коктейлем, на окремі
шари. Головна причина появи таких шарів – недостатній зв’язок моря з
океаном. Чорне море з’єднується з ним двома вузькими протоками –
Босфорським, провідним в Мармурове море, і протокою Дарданелли, що
підтримує зв’язокз досить солоним Середземним морем. Така замкнутість
призводить до того, що солоність Чорного моря не перевищує 16-18
проміле (величина, що дорівнює вмісту солі в крові людини), тоді як
солоність нормальної океанічної води повинна бути в межах 33-38 проміле
(Мармурове море, маючи проміжну солоність близько 26 проміле,
виступає своєрідним буфером, який не дає сильно солоним водам
Середземного морявливатися безпосередньов Чорне море). Солона вода з
Мармурового моря, як більш важка, при зустрічі з водами Чорного моря
опускається на дно і у вигляді підводного перебігу надходить у його нижні
шари. В області прикордонного шару відбувається не тільки різка зміна
солоності – «галоклина», а й різка зміна густини води – «піноклин» і
температури – «термоклин» (глибокі, більш щільні шари води завжди
мають постійну температуру – 8-9 градусів вище нуля). Такі різнорідні
шари роблять з нашого морського коктейлю справжній листковий пиріг, і,
звичайно, «перемішати» його стає дуже важко. Так, для того, щоб вода з
поверхні води досягла дна моря, потрібні сотні років. Всі ці фактори
призводять до того, що сірководень, постійно накопичуючись в товщах
Чорного моря, поступово утворив обширну мляву зону.

5. Сірководень та екологічні проблеми
На жаль, останнім часом в море було викинуто величезну кількість
добрив і неочищених стоків каналізаційних вод, які викликали
перенасичення живильного середовищаЧорного моря. Це стало причиною
бурхливого цвітіння фітопланктону і зниження прозорості води.
Недостатність надходження сонячної енергії, необхідної для дихання
рослин, призвело до масової загибелі водоростей, а, разом з ними, і
багатьох живих істот. Підводні ліси змінилися заростями примітивної,
швидкозростаючоїморської трави (нитчатки і пластинчастих водоростей).
Органічні останки, що не перероблені бактеріями, в незліченних
кількостях потрапляють на морське дно. Відбувається масовий замор
флори і фауни.
У 2003 році було повністю знищено унікальне скупчення червоної
водорості філофори (філофорного поля Зернова), площею 11 тис. кв. км.,
яке займало практично всю частину північно-західного шельфу Чорного
моря. Цей «зелений пояс» моря виробляв близько 2 млн. м3 кисню на день
і, звичайно, з його знищенням, царство сірководню втратило одного з
головних конкурентів у боротьбі за природні ресурси, – окиснення його
киснем.
Велика швидкість відмирання водоростей і морської трави, масова
загибель живих істот, зниження рівня кисню у воді, – всі ці фактори
невблаганно призводять до скупчення величезної кількості гниючих
залишків у товщах Чорного моря і до підвищення кількості сірководню у
воді.
Поки сірководень нам не страшний, оскільки для того, щоб бульбашка
газу вийшла на поверхню, необхідна його концентрація, яка в 1000 разів
перевищує існуючий рівень. Проте розслаблятисяне варто. Занадто багато
факторів прискорюють цей процес. Серед них: будівництво хвилеломів,
що знижують швидкість циркуляції води, роботиз поглиблення морського
дна, прокладка нафтопроводів, скидання в море добрив і каналізаційних

6. вод, видобуток корисних копалин. Людська діяльність має такі масштаби,
що ніяка екосистема їй протистояти не може. Що ж нам загрожує?
Вивчаючи археологічні шари, вчені виявили разючий факт майже
миттєвого зникнення переважної більшості форм життя в Пермському
періоді. Одна з теорій, що пояснюють подібну катастрофу, заявляє, що
масовий замор фауни і флори був обумовлений вибухом отруйного газу,
імовірно сірководню, який міг утворитися як завдяки численним
вивержень підводних вулканів, так і в результаті діяльності бактерій, що
виробляють сірководень. Дослідження Лі Кампа з Пенсільванського
університету США показали, що зниження концентрації кисню в море
провокує посилене розмноження бактерій, які виробляють сірководень.
При досягненні критичної концентрації цей процес може призвести до
виділення отруйного газу в атмосферу. Звичайно, говорити про якісь
конкретні висновках рано, динаміка зміни рівнів сірководню покиточно не
ясна (на проведення всебічного аналізу може піти близько 10 років), але в
наведених фактах не можна не відчути прихованої загрози.
Джерела інформації
1. http://blacksea-education.ru
2. http://cyclowiki.org
3. http://demisroussos.net
4. http://ru.wikipedia.org