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地球失火

2008-12-29 00:00:00石鼓夢
中學生百科·悅青春 2008年12期


  關于人類與黑猩猩什么時候分的家,有許多種不同的說法,不過一般認為是在400萬年前。那時候的人燒不燒煤呢?應該是不燒的。中國被認為是世界上最早使用煤的國家,考古學家于沈陽新樂遺址發(fā)現(xiàn)了這一事實,時間在7000年前。不過在人類學會用煤之前,煤就自己燒了起來。美國有個大盆地,那里的一條紅石頭河,兩邊堆滿厚達數(shù)十米的紅色石頭。據(jù)考證,這些紅色石頭是地下煤燃燒的產(chǎn)物,時間上與人類與黑猩猩分家差不多,當時大約燒掉了30億~50億噸煤。這是有關地下煤火的最早記錄。
  詩人說:“有時,思念是地下的煤火,靜靜地燃燒著?!笨烧嬲牡叵旅夯穑呐涞蒙先绱死p綿的名分。美國賓夕法尼亞州有個叫桑塔利亞的地方,本是個寧靜美麗的小鎮(zhèn),然而自從地下煤火光顧后,一切都被改變了。地面到處冒煙,甚至噴出火苗,空氣中彌漫著濃烈的硫黃氣味。地下煤火烤熱了地下水,導致大量水蒸氣奪隙而出,全城日夜被煙霧籠罩。整個桑塔利亞,如同坐在火山口上。另外還造成地下空層,許多道路和房屋因此塌陷。如今,除了10余人,其他居民早已遠走他鄉(xiāng)。而地下煤火仍在繼續(xù),可能要燒到2250年。
  地下煤火并非桑塔利亞特有的現(xiàn)象,而是一種常見的地質(zhì)災害。任何儲存有豐富地下煤層的地方,都有相同的危險,例如美國就有16個州的260處地下煤在燃燒。不過從世界范圍來看,地下煤火主要發(fā)生在印尼、印度、中國以及俄羅斯,其中尤以印尼最為嚴重,有超過1000處的煤層在盡情燃燒。這種匍匐在地下的幽靈,讓印尼人吃盡苦頭卻又無可奈何。俄羅斯有處3000多年高齡的地下煤火,是世界上燃燒最久、燃燒范圍最大的。在印度的賈里煤田,一場地下煤火兩年就燒掉3700萬噸煤炭,堪稱浪費大戶。
  我國的地下煤火主要集中在新疆及內(nèi)蒙古等地。內(nèi)蒙古烏??h烏達煤田災情較為嚴重,現(xiàn)有26片火區(qū)。透過大小不等的火口和地面裂縫,可見地下火海一片,猶如煉鋼爐內(nèi)近于白熱化的火紅,3~5米深的大坑隨處可見,方圓數(shù)十千米草木難生。新疆是我國地下煤火分布最多的省份,而且歷史久遠。專家們從第四系黃土中發(fā)現(xiàn)的燒變巖碎片和冰川堆積物中存在的巨大燒結(jié)巖推斷,新疆一些煤田早在幾十萬年前就已起火燃燒。據(jù)不完全統(tǒng)計,新疆現(xiàn)在總共有30多處地下煤火,每年損失煤炭達800萬噸以上。
  那么,地下煤火究竟是如何形成的呢?煤炭本身的物理特性決定了它在氧化加劇的情況下極容易燃燒。它在常溫下能吸附空氣中的氧并發(fā)生氧化作用產(chǎn)生熱量,如果熱量不能很好散發(fā)并繼續(xù)聚集,使煤的溫度上升,當達到煤的燃點時,煤就會燒起來。大部分地下煤火的發(fā)生,是人工誘導的結(jié)果,比如焊接、爆破等井下作業(yè),或是礦工在井下隨意扔下的煙頭。煤火,時常出自某人之手!近年來,在全世界范圍內(nèi),地下煤火都有日趨嚴重之勢,成為了一種隱藏在地底下的“全球性災害”,主要原因就是大量小煤窯的無序開采。小煤窯開采沒有規(guī)律,互相之間溝通形成巷道,使氧氣形成地下循環(huán),助長了地下煤火的擴張與蔓延。
  地下煤火的危害顯而易見,首先是燒掉了不計其數(shù)的寶貴煤炭資源,而且會不斷地向空氣中排放出二氧化碳、二氧化硫等有害氣體,成為大氣環(huán)境的重要污染源。由地下煤火引發(fā)的地表森林火災更是屢見不鮮。至于治理辦法,或許誰都知道,那就是滅火。但是,因為火焰在煤層中的運動捉摸不定,僅僅發(fā)現(xiàn)地下火的邊界就已經(jīng)十分困難了。撲滅地下火,是人類所遇到的最復雜的消防難題。地面煤火最終可能被雨水澆滅,但是任地下煤火自生自滅無異于天方夜譚,或等到耗盡煤層,或碰到大面積的地下水帶,否則將是一場曠日持久的噩夢。
  當然,人類對地下煤火也并非完全無計可施?,F(xiàn)在,一般都采用綜合物理滅火法。由于煤炭燃燒必須同時具備燃點溫度、可燃物、氧氣等3個條件,去除其中一個條件就能滅火。運用最廣泛而又具備可操作性的,是隔絕空氣法,阻止氧氣進入煤層,讓地下煤火缺氧而亡。對于停止開采或者廢棄的礦井進行密封處理,就是基于這個原理。2004年,我國成功撲滅了燃燒百余年的新疆硫黃溝煤田,此舉每年可減少176萬噸煤炭的損失。但是,在對地下煤火進行治理時,也會遇到另外一個難題。由于成本高,費用往往比煤礦本身的價值大許多,這也是世界上很多國家對煤火聽之任之的原因所在。
  對于地下煤火的利用,人類也曾有過許多美好設想。比如美國科學家就通過室內(nèi)模擬實驗,得出了一種“變廢為寶”的方法——將地下煤火燃燒中產(chǎn)生的甲烷等副產(chǎn)品收集起來,從而為人類源源不斷地提供潔凈的氣體燃料。而英國人則更為大膽,他們甚至從地下煤火中得出啟示,提出主動點燃地下煤層,使之成為一個地下氣化廠。然而所有的這些,不過停留在實驗室或者想象中,根本沒辦法平復一幕幕燃燒進行時下的悲愴。為我們帶來溫暖、光明與動力的煤炭,正在烈火中聲聲呼痛。失火的地球,等待人類的拯救。
  編輯/梁宇清

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