俄羅斯森林大火對城鎮(zhèn)的影響

趙鳳君 王秋華 楊麗君 舒立福

1 中國林業(yè)科學研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所 國家林業(yè)局森林保護學重點實驗室 北京 100091

2 西南林業(yè)大學 昆明 650224

3 大興安嶺林業(yè)集團公司森林經(jīng)營部技術(shù)推廣站 加格達奇 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)境所帶來的災難性影響：家園被毀，濃煙危害和生態(tài)環(huán)境遭受嚴重破壞；并從俄羅斯森林的特點出發(fā)，分析了俄羅斯大火煙霧濃重的原因。

2010年入夏以來，俄羅斯大部分地區(qū)持續(xù)的高溫干旱天氣引發(fā)了嚴重的森林火災，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)十年來最為嚴重的一場火災。林火借助風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個州和共和國。最多的時候一天的火災數(shù)量達到600～700起。首都莫斯科有7個地區(qū)宣布進入緊急狀態(tài)。截止到2010年8月8日俄羅斯著火總面積已超過19萬hm2，直接經(jīng)濟損失逾150億美元。可見，突然而來的森林大火給居民的生活和環(huán)境帶來了災難性的影響。

1 家園被毀，經(jīng)濟受損

據(jù)統(tǒng)計，俄羅斯森林大火共導致134個居民點受災，2000間房屋被毀，5000多人無家可歸，8.6萬人被緊急疏散，更嚴重的是大火導致了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，因此火災使俄羅斯超過1 020萬hm2的農(nóng)作物絕收，相當于全國農(nóng)作物種植面積的五分之一，糧食減產(chǎn)的直接后果將導致農(nóng)產(chǎn)品價格上漲，根據(jù)俄羅斯農(nóng)業(yè)部公布的數(shù)據(jù)，大火過后兩周內(nèi)俄羅斯糧食價格上漲了約40%。

據(jù)俄羅斯國防部估算，僅莫斯科州俄海軍倉儲基地被燒毀的十幾個庫房，損失就達6.7億元，而用于莫斯科州泥炭沼澤澆灌滅火的資金達到7.3億元。俄羅斯綠色和平組織林業(yè)項目負責人阿列克謝·亞羅申科估計，火災中林木直接損失將達133～200億美元，今后重新種植這些樹木還需花費巨資。除了林業(yè)，旅游業(yè)也遭受打擊，火災期間美國、法國、德國和保加利亞等國都對本國市民發(fā)出謹慎前往俄羅斯的旅行警告。受火災影響，俄羅斯很多工廠、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。氣體是森林可燃物熱解或燃燒生成的產(chǎn)物，煙則是可燃物在沒有完全燃燒的狀態(tài)下，產(chǎn)生的懸浮在空氣中的可見微粒，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。森林可燃物燃燒時所釋放氣體和煙霧的數(shù)量是相當大的，每公頃森林因火災而向大氣層拋撒的煙塵在80～100t，此外還有10～12t的混合氣體。氣體和煙霧的擴散速度很快，向上流動速度為2～3m/s，水平流動速度0.5～1m/s。

燃燒產(chǎn)生的氣體和煙霧是復雜的混合物，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。在火災中，燃燒生成的熱氣體、可見煙霧對人造成許多危害，如人體運動協(xié)調(diào)性喪失、定向力喪失、視力下降、判斷失誤及恐慌，由此導致的逃生被延遲或被阻礙，就可能因進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 (中國新聞網(wǎng))

火災造成的大氣污染會給人體帶來疾病，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)性化學物質(zhì)等致傷因素和其中某些物質(zhì)中的化學成分被人體吸入所造成的呼吸道和肺實質(zhì)的損傷，以及毒性氣體和物質(zhì)吸入引起的全身性化學中毒。吸入性損傷主要歸納為3個方面∶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中常見的死亡原因。由于在燃燒過程中，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，兩者均為強力窒息劑，人體吸入后可引起氧代謝障礙，導致窒息；三是化學損傷，火災煙霧中含有大量的粉塵顆粒和各種化學物質(zhì)，這些有害物質(zhì)可通過局部刺激或吸收引起呼吸道黏膜的損傷和中毒反應。下面分別闡述煙霧成分對人體的危害：

(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，人會發(fā)生頭暈、耳鳴和嘔吐癥狀；如果吸入濃度超過10%的CO2，人幾乎可窒息。隨著吸入CO2氣體量的增加，呼吸加快，并加速其他毒物對人體的作用，眼睛看不見東西，呼吸困難，有時甚至不能辨別方向。

(2）CO∶森林可燃物燃燒過程中，在氧氣供應不充分的條件下，森林可燃物進行不完全燃燒，則產(chǎn)生CO。它是最常見的有害氣體之一。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），并導致血液向身體組織輸氧能力的下降(低氧癥)。正常機體內(nèi)，COHb只占0.4%～1.0%。如果空氣中的CO濃度達到（1×10－5），10min過后，人體血液內(nèi)的COHb可達到2%以上，從而引起神經(jīng)系統(tǒng)反應，例如，行動遲緩，意識不清。如果CO濃度達到（3×10－5），人體血液內(nèi)的COHb可達到5%左右，可導致視覺和聽力障礙；當血液內(nèi)的碳氧血紅蛋白COHb達到10%以上時，機體將出現(xiàn)嚴重的中毒癥狀，例如，頭痛、眩暈、惡心、胸悶、乏力、意識模糊等。

(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，其濃度低至百萬分之幾時仍對眼睛具有刺激作用。

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

(6）可見煙霧∶可見煙霧由細小的顆粒物質(zhì)和氣溶膠的懸浮液滴構(gòu)成，在火災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光的波長相同，因此光被散射，視線被煙霧所遮蔽。源于不完全燃燒的森林可燃物，特別容易產(chǎn)生黑煙。由于可見煙霧阻礙光線通過，導致能見度變差，妨礙逃離火場，因此是火災中出現(xiàn)的首要危險。吸入煙霧顆粒對人體非常有害，長期暴露導致呼吸系統(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∶燃燒時要消耗大氣中的氧氣，當空氣中氧含量從21%下降到大約17%時，人的運動協(xié)調(diào)性就會變差，當氧含量下降到14%～10%時，人雖然有意識，但卻可能引發(fā)判斷錯誤而且易于疲倦。當氧含量為10%～6%時，人便喪失意識。

由于持續(xù)不斷的火災產(chǎn)生的煙塵，造成了俄羅斯多個地區(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，與其森林的特點密不可分。俄羅斯森林具有典型的北方林（boreal forest）特征，即樹種單一，多為針葉林，由于寒冷的氣候而生長緩慢。據(jù)俄羅斯林務局統(tǒng)計，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)生的火災不但火強度大，易發(fā)生樹冠火，而且燃燒時釋放出的煙霧遠大于闊葉林中的火災。

燃燒的森林(中國新聞網(wǎng))

俄羅斯森林地帶的泥炭火燃燒是導致煙霧異常濃重的另一個重要原因。泥炭的燃點很低，當空氣中的溫度超過燃點，濕度又很低時，泥炭會從地表層以下開始自燃。泥炭火屬于地下火，是森林中一種難以控制的燃燒現(xiàn)象，其形成機理極為復雜，撲救泥炭火時，即使消防員把泥炭地地表的火源撲滅，地下仍會有無焰燃燒繼續(xù)進行。通常泥炭火在地下陰燃，地表不見火苗，只見煙霧彌漫，只有當扒開地表露出泥炭層時，才可見其燃燒現(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，而且導致因火災產(chǎn)生的煙霧異常嚴重。

3 生態(tài)環(huán)境破壞嚴重

俄羅斯森林大火燃燒十數(shù)日，其對受災地區(qū)的生態(tài)環(huán)境必將造成很大的影響。曾經(jīng)遭受火災侵襲的城鎮(zhèn)，隨著時間的推移，空氣中的煙氣會慢慢擴散，空氣質(zhì)量會漸漸恢復到正常狀態(tài)，但是火災區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復卻是一個漫長的過程。

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下很好地存活也是很大的難題。據(jù)研究表明，對于寒溫帶植被來說，經(jīng)受地表火的林分需要5～30年的恢復期，而經(jīng)歷樹冠火的林分則需要100～150年，甚至數(shù)百年的恢復期。在植被恢復前，家園的重建也就無從談起，因此要想在原來城鎮(zhèn)基礎(chǔ)上，重建家園，是非常漫長、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物死于火災。在滅火行動中，不可避免地要大量使用表面活性劑，這將對火災地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來巨大損害，野生動物基因也許會因此發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變。大火還將導致有害昆蟲和木瘤的大面積擴散。

俄羅斯大火中泥炭沼燃燒時釋放出貯存了若干個地質(zhì)時代的碳，碳的損失量極為龐大。此外，火災形成的高溫、濃煙、粉塵，對本國和周邊地區(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)境帶來了巨大的損害。

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