俄羅斯森林大火對(duì)城鎮(zhèn)的影響

趙鳳君 王秋華 楊麗君 舒立福

1 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所 國(guó)家林業(yè)局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100091

2 西南林業(yè)大學(xué) 昆明 650224

3 大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司森林經(jīng)營(yíng)部技術(shù)推廣站 加格達(dá)奇 165000

文章闡述了俄羅斯森林大火給城鎮(zhèn)居民的生活和環(huán)境所帶來(lái)的災(zāi)難性影響：家園被毀，濃煙危害和生態(tài)環(huán)境遭受?chē)?yán)重破壞；并從俄羅斯森林的特點(diǎn)出發(fā)，分析了俄羅斯大火煙霧濃重的原因。

2010年入夏以來(lái)，俄羅斯大部分地區(qū)持續(xù)的高溫干旱天氣引發(fā)了嚴(yán)重的森林火災(zāi)，其中7月29日起始于沃羅涅日州的山林大火是俄羅斯數(shù)十年來(lái)最為嚴(yán)重的一場(chǎng)火災(zāi)。林火借助風(fēng)力影響到俄羅斯中央聯(lián)邦區(qū)和沿伏爾加河聯(lián)邦區(qū)的17個(gè)州和共和國(guó)。最多的時(shí)候一天的火災(zāi)數(shù)量達(dá)到600～700起。首都莫斯科有7個(gè)地區(qū)宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)。截止到2010年8月8日俄羅斯著火總面積已超過(guò)19萬(wàn)hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失逾150億美元。可見(jiàn)，突然而來(lái)的森林大火給居民的生活和環(huán)境帶來(lái)了災(zāi)難性的影響。

1 家園被毀，經(jīng)濟(jì)受損

據(jù)統(tǒng)計(jì)，俄羅斯森林大火共導(dǎo)致134個(gè)居民點(diǎn)受災(zāi)，2000間房屋被毀，5000多人無(wú)家可歸，8.6萬(wàn)人被緊急疏散，更嚴(yán)重的是大火導(dǎo)致了500多人受傷，53人在大火中喪生。

由于大火的火情集中在俄羅斯南部城市，而這里正是俄羅斯小麥的生產(chǎn)基地，因此火災(zāi)使俄羅斯超過(guò)1 020萬(wàn)hm2的農(nóng)作物絕收，相當(dāng)于全國(guó)農(nóng)作物種植面積的五分之一，糧食減產(chǎn)的直接后果將導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格上漲，根據(jù)俄羅斯農(nóng)業(yè)部公布的數(shù)據(jù)，大火過(guò)后兩周內(nèi)俄羅斯糧食價(jià)格上漲了約40%。

據(jù)俄羅斯國(guó)防部估算，僅莫斯科州俄海軍倉(cāng)儲(chǔ)基地被燒毀的十幾個(gè)庫(kù)房，損失就達(dá)6.7億元，而用于莫斯科州泥炭沼澤澆灌滅火的資金達(dá)到7.3億元。俄羅斯綠色和平組織林業(yè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人阿列克謝·亞羅申科估計(jì)，火災(zāi)中林木直接損失將達(dá)133～200億美元，今后重新種植這些樹(shù)木還需花費(fèi)巨資。除了林業(yè)，旅游業(yè)也遭受打擊，火災(zāi)期間美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和保加利亞等國(guó)都對(duì)本國(guó)市民發(fā)出謹(jǐn)慎前往俄羅斯的旅行警告。受火災(zāi)影響，俄羅斯很多工廠(chǎng)、企業(yè)被迫停工停產(chǎn)，股市和債市交易減少。

2 煙塵滾滾，污染嚴(yán)重

森林燃燒生成的煙霧通常被定義為森林燃燒所產(chǎn)生的各種氣體及懸浮在空氣中的固體和液體顆粒的總稱(chēng)。氣體是森林可燃物熱解或燃燒生成的產(chǎn)物，煙則是可燃物在沒(méi)有完全燃燒的狀態(tài)下，產(chǎn)生的懸浮在空氣中的可見(jiàn)微粒，它是由極小的炭黑粒子、完全燃燒或未完全燃燒的灰分及可燃物和其它燃燒分解產(chǎn)物所組成的。森林可燃物燃燒時(shí)所釋放氣體和煙霧的數(shù)量是相當(dāng)大的，每公頃森林因火災(zāi)而向大氣層拋撒的煙塵在80～100t，此外還有10～12t的混合氣體。氣體和煙霧的擴(kuò)散速度很快，向上流動(dòng)速度為2～3m/s，水平流動(dòng)速度0.5～1m/s。

燃燒產(chǎn)生的氣體和煙霧是復(fù)雜的混合物，其主要成分為二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氧化氮、氰化氫（H C N）、硫化氫（H2S）、氨（N H3）、丙醛（C3H6O）、甲醛（CH3CHO）、硫化物、苯系物、水蒸汽等。在火災(zāi)中，燃燒生成的熱氣體、可見(jiàn)煙霧對(duì)人造成許多危害，如人體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性喪失、定向力喪失、視力下降、判斷失誤及恐慌，由此導(dǎo)致的逃生被延遲或被阻礙，就可能因進(jìn)一步吸入有毒氣體或燒烤而造成損傷，還可能遭受肺病并發(fā)癥和燒傷。

家園被毀 (中國(guó)新聞網(wǎng))

火災(zāi)造成的大氣污染會(huì)給人體帶來(lái)疾病，最主要的是吸入性損傷疾病。吸入性損傷是指熱空氣、蒸汽、煙霧、有害氣體、揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)等致傷因素和其中某些物質(zhì)中的化學(xué)成分被人體吸入所造成的呼吸道和肺實(shí)質(zhì)的損傷，以及毒性氣體和物質(zhì)吸入引起的全身性化學(xué)中毒。吸入性損傷主要?dú)w納為3個(gè)方面∶一是熱損傷，吸入的干熱或濕熱空氣直接造成呼吸道黏膜、肺實(shí)質(zhì)的損傷；二是窒息，因缺氧或吸入窒息劑引起窒息是火災(zāi)中常見(jiàn)的死亡原因。由于在燃燒過(guò)程中，尤其是密閉環(huán)境中，大量的O2被急劇消耗產(chǎn)生高濃度的CO2，可使傷員窒息，另一方面，含碳物質(zhì)不完全燃燒，可產(chǎn)生CO，含氮物質(zhì)不完全燃燒可產(chǎn)生氰化氫，兩者均為強(qiáng)力窒息劑，人體吸入后可引起氧代謝障礙，導(dǎo)致窒息；三是化學(xué)損傷，火災(zāi)煙霧中含有大量的粉塵顆粒和各種化學(xué)物質(zhì)，這些有害物質(zhì)可通過(guò)局部刺激或吸收引起呼吸道黏膜的損傷和中毒反應(yīng)。下面分別闡述煙霧成分對(duì)人體的危害：

(1）C O2∶吸入濃度為2%的CO2可使呼吸的速率和深度增加約50%，人的呼吸感覺(jué)不適。如果吸入濃度為4%的CO2，可使呼吸的速率和深度大約增加1倍，人會(huì)發(fā)生頭暈、耳鳴和嘔吐癥狀；如果吸入濃度超過(guò)10%的CO2，人幾乎可窒息。隨著吸入CO2氣體量的增加，呼吸加快，并加速其他毒物對(duì)人體的作用，眼睛看不見(jiàn)東西，呼吸困難，有時(shí)甚至不能辨別方向。

(2）CO∶森林可燃物燃燒過(guò)程中，在氧氣供應(yīng)不充分的條件下，森林可燃物進(jìn)行不完全燃燒，則產(chǎn)生CO。它是最常見(jiàn)的有害氣體之一。CO的毒性主要是由于它與血液中的血紅蛋白（Hb）有親合力，形成碳氧血紅蛋白（COHb），并導(dǎo)致血液向身體組織輸氧能力的下降(低氧癥)。正常機(jī)體內(nèi)，COHb只占0.4%～1.0%。如果空氣中的CO濃度達(dá)到（1×10－5），10min過(guò)后，人體血液內(nèi)的COHb可達(dá)到2%以上，從而引起神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)，例如，行動(dòng)遲緩，意識(shí)不清。如果CO濃度達(dá)到（3×10－5），人體血液內(nèi)的COHb可達(dá)到5%左右，可導(dǎo)致視覺(jué)和聽(tīng)力障礙；當(dāng)血液內(nèi)的碳氧血紅蛋白COHb達(dá)到10%以上時(shí)，機(jī)體將出現(xiàn)嚴(yán)重的中毒癥狀，例如，頭痛、眩暈、惡心、胸悶、乏力、意識(shí)模糊等。

(3）氧化氮∶氧化氮由N O2和NO的混合物構(gòu)成，氧化氮來(lái)自含氮材料的氧化。NO具有致命的毒性效力，其毒性主要在于其是一種肺刺激物質(zhì)。

(4）丙烯醛∶丙烯醛是一種特別強(qiáng)烈的感官和肺刺激物，它存在于許多燃燒生成的氣體中。丙烯醛既可由各種纖維材料陰燃形成，又可由聚乙烯熱解形成。丙烯醛極具刺激性，其濃度低至百萬(wàn)分之幾時(shí)仍對(duì)眼睛具有刺激作用。

(5）氯化氫∶氯化氫是含氯材料燃燒后的產(chǎn)物。氯化氫是強(qiáng)烈的感官刺激物，也是烈性的肺刺激物，其濃度較低時(shí)就對(duì)眼睛和呼吸道極具刺激，這意味著對(duì)行動(dòng)造成了妨礙。

(6）可見(jiàn)煙霧∶可見(jiàn)煙霧由細(xì)小的顆粒物質(zhì)和氣溶膠的懸浮液滴構(gòu)成，在火災(zāi)中通常存在于不完全燃燒條件下。由于這些微粒和氣溶膠的大小與可見(jiàn)光的波長(zhǎng)相同，因此光被散射，視線(xiàn)被煙霧所遮蔽。源于不完全燃燒的森林可燃物，特別容易產(chǎn)生黑煙。由于可見(jiàn)煙霧阻礙光線(xiàn)通過(guò)，導(dǎo)致能見(jiàn)度變差，妨礙逃離火場(chǎng)，因此是火災(zāi)中出現(xiàn)的首要危險(xiǎn)。吸入煙霧顆粒對(duì)人體非常有害，長(zhǎng)期暴露導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)損傷。煙霧顆粒的尺寸通常很小，可入肺內(nèi)深處，被吸入的毒性可以損害呼吸系統(tǒng)。

(7）缺氧∶燃燒時(shí)要消耗大氣中的氧氣，當(dāng)空氣中氧含量從21%下降到大約17%時(shí)，人的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性就會(huì)變差，當(dāng)氧含量下降到14%～10%時(shí)，人雖然有意識(shí)，但卻可能引發(fā)判斷錯(cuò)誤而且易于疲倦。當(dāng)氧含量為10%～6%時(shí)，人便喪失意識(shí)。

由于持續(xù)不斷的火災(zāi)產(chǎn)生的煙塵，造成了俄羅斯多個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染以及空氣質(zhì)量的急劇下降。

俄羅斯森林大火產(chǎn)生的煙霧如此之重，與其森林的特點(diǎn)密不可分。俄羅斯森林具有典型的北方林（boreal forest）特征，即樹(shù)種單一，多為針葉林，由于寒冷的氣候而生長(zhǎng)緩慢。據(jù)俄羅斯林務(wù)局統(tǒng)計(jì)，截至1993年底，俄羅斯共有森林面積7.635億hm2，約占全球森林面積的22%，而其中針葉林面積就有5.08億hm2。由于富含油脂，針葉林中發(fā)生的火災(zāi)不但火強(qiáng)度大，易發(fā)生樹(shù)冠火，而且燃燒時(shí)釋放出的煙霧遠(yuǎn)大于闊葉林中的火災(zāi)。

燃燒的森林(中國(guó)新聞網(wǎng))

俄羅斯森林地帶的泥炭火燃燒是導(dǎo)致煙霧異常濃重的另一個(gè)重要原因。泥炭的燃點(diǎn)很低，當(dāng)空氣中的溫度超過(guò)燃點(diǎn)，濕度又很低時(shí)，泥炭會(huì)從地表層以下開(kāi)始自燃。泥炭火屬于地下火，是森林中一種難以控制的燃燒現(xiàn)象，其形成機(jī)理極為復(fù)雜，撲救泥炭火時(shí)，即使消防員把泥炭地地表的火源撲滅，地下仍會(huì)有無(wú)焰燃燒繼續(xù)進(jìn)行。通常泥炭火在地下陰燃，地表不見(jiàn)火苗，只見(jiàn)煙霧彌漫，只有當(dāng)扒開(kāi)地表露出泥炭層時(shí)，才可見(jiàn)其燃燒現(xiàn)象。特殊的泥炭地環(huán)境不但大大增加了俄羅斯大火撲滅的難度，而且導(dǎo)致因火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧異常嚴(yán)重。

3 生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重

俄羅斯森林大火燃燒十?dāng)?shù)日，其對(duì)受災(zāi)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境必將造成很大的影響。曾經(jīng)遭受火災(zāi)侵襲的城鎮(zhèn)，隨著時(shí)間的推移，空氣中的煙氣會(huì)慢慢擴(kuò)散，空氣質(zhì)量會(huì)漸漸恢復(fù)到正常狀態(tài)，但是火災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)卻是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

大火不僅燒掉了地表的植被和枯落物，還燒掉了地下腐殖質(zhì)，這就極有可能把貯存在地表及土壤中的種子燒掉。俄羅斯地處寒溫帶，氣溫低，生長(zhǎng)季短，火燒跡地上的幼苗萌蘗很困難，即使有萌蘗的幼苗，它們?nèi)绾卧谌鄙俚乇砜萋湮锏谋Ｗo(hù)下很好地存活也是很大的難題。據(jù)研究表明，對(duì)于寒溫帶植被來(lái)說(shuō)，經(jīng)受地表火的林分需要5～30年的恢復(fù)期，而經(jīng)歷樹(shù)冠火的林分則需要100～150年，甚至數(shù)百年的恢復(fù)期。在植被恢復(fù)前，家園的重建也就無(wú)從談起，因此要想在原來(lái)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)上，重建家園，是非常漫長(zhǎng)、非常艱難的事情。

大火不僅燒毀了森林，還使森林中的大批珍貴動(dòng)物死于火災(zāi)。在滅火行動(dòng)中，不可避免地要大量使用表面活性劑，這將對(duì)火災(zāi)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大損害，野生動(dòng)物基因也許會(huì)因此發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變。大火還將導(dǎo)致有害昆蟲(chóng)和木瘤的大面積擴(kuò)散。

俄羅斯大火中泥炭沼燃燒時(shí)釋放出貯存了若干個(gè)地質(zhì)時(shí)代的碳，碳的損失量極為龐大。此外，火災(zāi)形成的高溫、濃煙、粉塵，對(duì)本國(guó)和周邊地區(qū)乃至地球氣候的影響，同樣不可小視。俄羅斯森林覆蓋面積巨大，其產(chǎn)生的氧氣對(duì)抑制地球暖化有著巨大作用。然而，此次俄羅斯大火的熊熊燃燒，給全球的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的損害。

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