谁是地球碳储存的最大消耗者：火山还是人类？

                                杨学祥

长期以来，人类被描绘成地球碳储存的最大消耗者，是温室效应的罪魁祸首。一项新的科学发现将结束这一愚蠢的见解：大量消耗地球碳储存的专利不属于人类，大规模火山喷发是大量煤炭的消耗者。

西班牙《先锋报》1月24日报道 题：大规模火山喷发造成地球历史上最大灭绝。

2.5亿年前，大约95%的海洋生物和70%的陆地生物在史无前例的大灭绝中遭到摧毁，只有极少数生物幸存下来。这场被称为“大灭绝”的灾难原因至今仍不得而知，到目前为止，科学家只是提出了多种假设。其中一种解释是大规模火山喷发把我们的蓝色星球变成了地狱，大量煤炭燃烧生成的煤灰覆盖了海洋。

加拿大卡尔加里大学的研究人员认为自己找到了支持这一理论的证据。他们在加拿大北极圈内的布坎南湖发现了一些煤灰层。相关结果已刊登在最新一期的《自然地学》杂志上。卡尔加里大学此项研究负责人斯蒂芬·格拉斯比表示，这确实可以作为二叠纪大灭绝无可辩驳的证据。

研究人员指出，火山群位于现在俄罗斯北部西伯利亚地区的图拉、雅库茨克、诺里尔斯克等市一带，面积超过200万平方公里。火山灰一直漂移到加拿大的北极地区。研究人员在那里找到了煤灰层。研究人员对煤灰进行分析后很快断定，这些煤灰与现代煤炭燃烧产生的灰烬相同。卡尔加里大学的贝努瓦·比彻姆指出，这一发现为大灭绝时产生了大量煤灰提供了直接证据[1]。

与火山消耗煤炭的规模和后果相比，人类的消耗根本就微不足道：既没有形成大规模生物灭绝，也没有发现相关的煤灰层。此外，煤炭的自燃也是非人为消耗的自然碳循环。下面是学者马志飞的科普博文：

美国宾夕法尼亚州费城西北部160千米处，有一个名叫桑塔利亚的地方，这里原本是一个只有1万多居民的美丽小镇，后来有人在这里发现了煤炭资源，采矿给小镇带来了富裕和繁华，却也带来了灭顶之灾。1962年5月，有人在废弃的矿坑发现了微微燃烧的火苗，可从那以后，这里的火苗再也没有熄灭过。发展到最后，当地居民不得不搬离家乡，任其自生自灭。后来，这座城镇被媒体评为“各种灾难催生的十大鬼城”之一。煤田地火，在中国同样不可小视。

自燃之谜

煤炭资源广泛分布于世界上70多个国家和地区，但主要集中在俄罗斯、美国、中国、澳大利亚、印度、德国、南非和波兰等10个国家。其中，中国查明资源总量约1万亿吨，居世界第3位，分布面积约60多万平方千米，约占国有土地面积的6%，主要分布在山西、陕西、内蒙古、新疆等省区。

有煤炭分布的地方，就有自燃的可能。事实上，在人类开始大规模开采使用煤炭资源以前，它就开始自发燃烧了。如我国新疆，学者们根据第四系黄土中发现的烧变岩碎片等资料推断，这里的一些煤田早在几十万年前就已经起火了。

据媒体报道，内蒙古乌海煤田，自1962年起开始燃烧，至今这里的地火已经燃烧了近半个世纪，覆盖了长达4800千米的区域。

地下煤层自燃的原因是多方面的，概括地说包括2个方面：

内因，即煤自身的物质成分引起的，煤中含有的炭、氢、氧、磷、硫等物质，它们都会对燃烧起到不同程度的贡献作用。一般而言，煤中的氢、氧含量越高，煤炭越易自燃。煤层中磷的燃点很低，当它在某一地段富集时，在氧充分的条件下，首先发生燃烧，并引起其他易燃物质燃烧，最终导致整个煤层燃烧。硫是一种助燃物质，且能够与氧反应，释放大量热量，从而致使其他易燃物质燃烧。

外因，即褶皱、断层等构造条件的变化，这对煤层自燃具有一定的促进作用，这些地质构造引起岩层裂隙、节理发育，增加了煤层的破碎性和孔隙率，使氧易侵入。

地火的分布与危害

我国煤田火区主要分布在北纬35°~45°之间，总体趋势是西强东弱，且分布于新疆、甘肃、宁夏、青海、陕西、内蒙古、山西等省区，其中新疆、内蒙古最为严重。

新疆的煤炭资源十分丰富，预测储量为2000多万亿吨，约占全国预测煤炭资源量的42%，居全国首位。但与此同时，新疆煤田也是世界上煤田火灾最严重的地方之一，相关部门的研究显示，我国北方燃烧的煤田和矿区有62块，其中新疆境内就分布有35处。

其实，世界各地主要产煤国家都不同程度地面临着煤层自燃灾害，如印度、俄罗斯、美国、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等多个国家和地区，几乎每个产煤的国家都有煤田地火灾害。

美国阿拉斯加大学的地质学家安努马·普拉卡斯将煤田地火形容为“没有地理界限的世界性灾难”。这种灾难，从多个方面影响着我们的生活：

首先，煤层自燃是一种极其严重的浪费，我国的煤炭资源每年被直接烧掉3000万吨，破坏2亿吨，这些煤炭几乎是我们整个国家1个月的煤炭用量。

其次，煤层自燃威胁煤矿安全生产。如2003年1月11日发生在黑龙江省哈尔滨市方正县宝兴煤矿的特大火区瓦斯爆炸事故就与煤层自燃有关，这起事故造成34人死亡。

不仅如此，自燃释放的有毒气体还威胁着井下作业人员的人身安全，并且污染环境。自燃产生的有毒气体和酸雨，使得建筑物和工业设施受到酸性腐蚀，缩短了使用寿命。

探火与灭火

要想扑灭煤田地火，首先要做的工作就是想方设法找到火区的位置和范围。随着遥感技术和地球物理勘探技术的发展，现在已经有很多高科技手段被应用到该领域中。比如遥感法、磁法、电阻率法、温度测量法、气体测量法、氡气测量法等。

找到火区之后，接下来就要千方百计地扑灭它们。我国的煤田灭火技术处于世界领先水平，主要的煤火灭火技术有：直接剥离法、注水法、注浆法、覆盖法、惰气灭火法等，虽然各种方法的工作方式不同，但原理基本一致，都是要努力切断煤层与氧气的接触，降低温度，使之熄灭[2]。

自然界碳循环的途径是多种多样的，人为碳排放只是其中的一种。不要过高估计人类的作用。人类无法制止洪水和干旱，无法消除地震和火山，在自然力量面前，人的力量微不足道。

参考文献

1.       生物“大灭绝”于火山喷发？ 研究员认为此假设成立。2011年01月27日 12:25:39 　来源： 新华国际。http://news.xinhuanet.com/world/2011-01/27/c_121030885.htm

2.       马志飞。煤田地火：没有地理界限的灾难。2011-01-05 11:22:44　来源: 北方新报(呼和浩特)。http://news.163.com/11/0105/11/6PKNI0K600014AED.html