潘多拉盒子里的“妖魔”——瓦斯

泉　水

煤礦的瓦斯爆炸是我國近年來發(fā)生頻率最高、人員財產(chǎn)損失最大的一種地質災害。根據(jù)筆者所收集的不完全資料，僅2001年上半年，全國大小煤礦就發(fā)生各種類型事故1279起，死亡2710人，其中主要是瓦斯所造之孽。

瓦斯為何方“妖魔”，如此造孽？

我們知道，煤是埋藏在地下的古代植物遺骸經(jīng)過千萬年乃至幾億年的物理化學變化而生成的。在這個“植物→泥炭→褐煤→煙煤→無煙煤”的漫長轉化過程中，每個階段都要釋放出大量的可燃性氣體，這些氣體在地質學中叫“煤成氣”。煤成氣貯存在煤層之間，又稱為“煤層氣”。這個貯存有大量“煤層氣”的煤層，則無異于“潘多拉盒子”。當人類建煤礦開采煤炭時，稍不小心就會打碎這個魔盒，于是盒子里的妖魔——“煤層氣”便會四散，涌入礦井。這時，我們稱它為“瓦斯”。瓦斯的成分很復雜，其中約80％是“煤層甲烷”，其余為二氧化碳、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳、硫酸氫等氣體。礦井若通風不良，蘊移在礦井中的瓦斯就會越積越多，當達到一定濃度時（5％~14％），遇到一點火星或電火花即會發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸不僅造成生命、財產(chǎn)的重大損失，它釋放到大氣中，也是一種主要的“溫室氣體”，是導致全球變暖不可忽視的一個因素。

其實，瓦斯本身是一種優(yōu)質、高效、清潔的能源氣體，每1000立方米的發(fā)熱量相當于1噸石油、既可民用，又可用于發(fā)電，還是制造化肥、甲醛、碳黑的化工原料。但目前我國對瓦斯的利用還不夠重視。在法國，每開采1噸煤可抽取7.4立方米的瓦斯；在日本則可抽取高達15.2立方米的瓦斯；而在我國，主要由于技術和管理方面的原因，開采1噸煤僅能抽取0.5立方米的瓦斯，絕大部分被釋放到大氣中。此外，我國有許許多多的小煤礦，開采技術落后，經(jīng)營管理不善，不僅不能利用瓦斯，反而使這個潘多拉盒子里的妖魔不斷地作孽。

對于性情暴躁的瓦斯，科學家想出以柔克剛的招數(shù)——請小小的微生物幫忙。目前，一些國家正在研究利用噬甲烷細菌將其氧化并合成有機生物的實驗。我國中科院微生物研究所的科學家經(jīng)過多年研究，也得到了幾種很有實用價值的甲烷氧化菌。它們不僅能“吃掉”瓦斯中的甲烷，還能生產(chǎn)塑料物質或細菌多糖，均有很大的開發(fā)利用價值。