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中国:看不见的地下煤火长燃不熄

在中国,煤炭开采远比扑灭地下煤火要重要

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中国的煤火每年烧掉的煤炭多达2000万吨,由此变得无法开采的煤炭更有2亿吨之多。(图片来源:绿色和平)

这是一幅鲜明生动的图景:存在了千百年的巨大地下炼狱,迷漫着由灰尘和浓烟构成的滚滚巨浪,巨大的陷坑会毫无征兆地吞噬道路和房屋。它们在除南极洲外的所有大陆上肆虐,毁灭着自然界,侵蚀着煤炭这个能源产业最大部门的利润。但是,尽管其威胁如此重大,地下煤火(以下简称煤火)仍然是世界上最鲜为人知的环境灾难之一。中国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,一直习惯性地轻视采矿危险,包括其被认为世界最严重的煤田火灾。然而,由于中国正在努力实现到2015年煤炭生产翻倍的目标,对于经济增长的呼声已经让中国陷入了一个格外艰难的境地。

用过烧烤台的人对这个概念应该都很熟悉:煤炭非常易燃,只要有氧气,一点就着。如果一个煤田能够接触到氧气,那么从一个烟蒂到一次雷击都会引发火灾。那些着火的煤田在几百英尺深的地下以超过1000华氏度(约537摄氏度)的温度已经燃烧了几十、几百甚至几千年,把周边地区变成了被侵蚀的毒地。

煤火喷出的灰尘和烟雾含有毒素和有毒气体,包括汞、铅、砷、一氧化碳和二氧化硫,污染了空气、水和土壤,并且引发了当地居民的肺、心和皮肤疾病。此外,煤火还会排出二氧化碳、甲烷和其他造成全球变暖的温室气体。

煤火可能是自燃的,但采煤作业会让地下煤炭暴露在氧气之中,并且产生煤尘,从而带来更大的危险,大约75%的煤火都是由此引发的。“每个煤炭生产国都有煤火发生”,对煤火有广泛研究的阿拉斯加大学地质学家阿努普玛·普拉卡什说。因此,去年煤产量占全球总量49.5%的中国也是世界上煤火灾害最严重的国家,就毫不令人意外了。数百个煤火区散布在中国各地近3000英里的煤带上。

然而,中国对于煤火的主要关切并非环境上的,而是经济上的。“中国的煤火每年毁掉千百万吨煤炭,”对煤火深有研究的德国弗莱贝格工业大学露天采矿专业教授卡斯登·德勒本斯特说。实际上,中国的煤火每年烧掉的煤炭多达2000万吨,由此变得无法开采的煤炭更有2亿吨之多。

据报道,中国2006年的煤炭产量为23.8亿吨,现在正努力到2015年将年产量在此基础上提高近一倍。对于这样的中国煤炭产业来说,保持产量和利润一如既往地凌驾于环境管理工作之上。然而,中国采掘企业的第一要务即便不是将气候破坏最小化,也应该是保护其投资、满足其需求。普拉卡什说:“中国的煤炭是世界上质量最好的,是纯粹的无烟煤,因此燃烧时的经济损失更少。”据她估计,煤火以及由其造成的无法开采的煤炭的总经济损失超过12.5亿美元。

无论是出于保护环境还是追求经济利益,显然人们应该有动力去扑灭煤火。但问题是,实际上与煤火做斗争的灭火者们面临着一个荒谬的任务,因为他们要灭的火是看不见的,或者是很难触及的。“问题太复杂了,煤火区也太混乱了。这种火实在很难很难扑灭。”德国航空太空中心的科学家克劳迪娅·昆泽尔说,她正在研究中国的地下煤火

灭火队员们冒着滚烫的热浪和有毒烟雾扑灭表面的火焰,但真正的敌人却藏在表面之下很深的地方,由于地球中含氧丰富的裂隙,深处的火长燃不熄。在沉陷的过程中,随着燃烧的煤炭变成灰烬,地下煤火造成上面的地层塌陷,同时增大了氧气供应并且造成巨大的陷坑,毁坏地上的道路和建筑。另外,不断吞没煤层的火焰以高达每月2米的速度移动,很容易就会蔓延到相邻的煤矿床,这样人们就更难确定火源,问题就更加严重了。

中国地下煤火的灭火工作并不复杂,灭火队员们使用推土机和沙子或者碎石将暴露区域覆盖起来,并将水和泥浆用泵灌入地下。但实际操作起来却很艰巨,需要好几个月甚至好几年的辛苦劳作才能完全扑灭一处煤火。这种做法成本也很高,要耗费数百万美元,那些满脑子利润的私营矿企是不愿意为此埋单的。

然而,有迹象表明中国已经采取措施来解决其煤火问题。过去二十年中,中国参与了两项国际联合研究,与来自荷兰德国的学者一起研究地下煤火的预防、探测和治理。以前把煤火作为自然灾害报告的中国各地方政府,如今也高调制定了耗资数百万美元的灭火计划。

在中国西北部的新疆自治区,煤火危机并不是什么新事物。这里的煤炭储量占中国煤炭总储量的40%,是亚洲煤炭储量最大的地区,这里同时也是数百处地下煤火的“老家”。一份2006年发布的官方报告指出,每年煤火造成的损失超过1.57亿美元。该地区在过去五十年中一直试图控制煤火,但这个任务给灭火者们带来了极大的挑战。

一个政府支持的项目于2001年启动,目的就是扑灭新疆硫磺沟煤矿长达130年的地下煤火。为时四年的灭火过程中硫磺沟停止了所有采煤作业,花费了1600万美元巨资,有关部门最终宣布火被扑灭,并且立了一座纪念碑来纪念灭火者的努力。

然而,一年后人们重返硫磺沟时发现一场新的煤火冒出的烟雾,证明这座纪念碑立得过于轻率了。煤火重燃的罪魁祸首是非法采煤活动,导致裂缝被暴露出来。

接下来的一年,作为政府喉舌的新华社高调宣布该地区的另一处煤火也被扑灭,文中写道“新疆迄今已经扑灭了34处煤田火灾,并计划到2015年再扑灭28处”。然而当与新疆煤炭主管部门接触时,他们都回避采访,或者情绪激烈地拒绝对这个项目表态。

尽管中国可能并非完全对煤火熟视无睹,但其倾向似乎是希望其他国家也这么做。到目前为止关于中国煤火的信息都极其稀少。中国要求研究者都遵守保密协议,禁止他们公布煤火位置,或者在地图上详细标注。中国还拒绝向国外公布其收集到的火情监测数据。总的来说,科学界似乎是小心翼翼地不与中国政府发生冲突:调查煤火的中国科学家在涉及其研究时要求匿名,而哪位就煤火问题表达关切的非中国籍研究者一旦被确定身份,就不会再被允许返回中国继续工作。

2009年,内蒙古自治区发起了一项为期三年、耗资2500万美元的行动,以扑灭乌达煤矿的18处煤火,这里的火情一直被认为是最为严重的。有关部门严厉打击了小型(基本都是非法)的采煤活动,竭尽全力扑灭煤火。去年,内蒙古煤炭工业局煤矿灾害治理处在网上发布了一份文稿,承认了煤火问题的严重性,同时也宣布了正在推进的煤田灭火工作的成功。文中说:“经过两年多治理,内蒙古煤田灭火取得阶段性成果。目前,所有明火都已灭掉。”

但实际情况似乎并非如此。要求匿名的乌达煤火研究者们写道,不仅火仍在燃烧,就连采煤作业也与灭火努力“并行不悖”,使得火情向地层更深处蔓延,造成已经被扑灭的煤火骤燃。他们在今年早些时候发表的一篇文章中写道:“乌达地区的煤火问题仍然情势紧迫,尽管大量资金被用于灭火,但只有很少几处被永久性扑灭,其他火区的面积则在扩大。”

按照某些标准衡量,地下煤火问题或许显得有些琐碎,甚至鸡毛蒜皮。中国80%的碳排放来自燃煤,与该国燃煤电厂的排放比起来(其二氧化碳排放量是美国的2倍),地下煤火所造成的排放可谓小巫见大巫。中国的煤矿仍然是世界上最危险的,去年事故死亡人数将近2000人。有鉴于此,昆泽尔列举了巨大的灭火花费和矿区有限的火灾应对资源,指出中国有比扑灭煤火“更加经济的减排办法”。她说:“只有等到可开采的煤炭全都采光之后,煤火的问题才会消失。”

尽管扑灭地下煤火可能看似一场没有结果的永久性战斗,但昆泽尔仍然乐观地认为这个努力不会白费。她说:“一半的成功也比什么都不做要好,如果我们不采取任何措施,问题将会比现在严重得多,所有的煤炭都会被烧光。”而且我们已经取得了成功:十年前中国两处煤田的地下煤火被扑灭,从那之后就没有再燃。

尽管一些人支持昆泽尔的观点,认为煤火对灭火者来说是一场持久战,但普拉卡什等另一些人则持不同的立场。她断言说:“我绝不同意煤火无法扑灭的说法,因为没有什么是我们无法控制的。有一个可靠的计划就行。”她主张利用遥感建立一个连续监测系统,以探测地下火情,并且建议中国政府将其作为一项要务来抓。“建立一个监测系统并不费钱,真正费钱的是扑灭煤火。”

乌达煤矿的灭火项目定于今年结束,然而还有三分之一的火仍在燃烧。分配给该项目的资金中有近三分之一被用于在今年底的预定期限前扑灭余火。这些目标是否能如期达成,还需拭目以待。

鉴于研究者们估计乌达煤田的一些部分可以开采50年之久,更加重要的问题也许是:中国是否会采取措施防止其煤田的现有火情进一步恶化,或者说正在进行的努力是否只是应对一个更加深刻严重问题的权宜之计。
 

期刊文章

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166516211000206

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X11004727

翻译:奇芳

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匿名 | Anonymous

朱莉·伯沃尔德

报道引人入胜,主题鲜为人知,却影响深远。很精彩!

Juli Berwald

Fascinating story on a poorly-recognized yet significant problem. Well done!