极限科学：城镇着火

1962 年 5 月 27 日，宾夕法尼亚州森特勒利亚连绵起伏的绿色山丘上，一个普通的春日星期天。这座煤矿小镇的约 1,000 名居民照常过着周日生活，期待着明天的阵亡将士纪念日庆祝活动。

为了让小镇做好准备，官员们下令清理镇上垃圾场的大量垃圾。最简单的方法就是把它们全部烧掉。焚烧垃圾仍然是一种常见的（但大多是非法的）垃圾处理方式，尤其是在没有强大垃圾处理基础设施的农村地区。当然，在 1962 年，也就是《寂静的春天》出版的几个月前，也是环保运动真正开始的几年前，焚烧垃圾比今天要普遍得多。

只剩下一个问题：那天起火的火势一直没有扑灭，小镇开始了漫长的、阴燃的衰败，直至被人遗忘。

失控

森特勒利亚的垃圾填埋场位于一座旧煤矿的上方，与许多废弃的煤矿一样，里面仍然有大量的煤。当天大火吞噬了垃圾，并蔓延到了被遗忘的煤层，并附着在上面，缓慢而稳定地燃烧，释放出烟尘、热量和致命的一氧化碳。

煤炭燃烧时容易释放大量热量，非常适合用于家庭供暖或发电。煤炭遍布世界各地，价格低廉。但煤炭的这些特性也使其变得危险。

森特勒利亚的人们试图扑灭大火。消防员向地下火焰注水，并试图用粘土扑灭它们，但它们不断冒出来，就像一根地狱般的生日蜡烛。在接下来的 16 年里，州政府和联邦政府都半心半意地努力扑灭大火，但都无济于事。

一些居民报告说，他们坐在家里时失去了知觉，因为一氧化碳开始从地面渗出，进入镇上的建筑物。矿井于 1962 年 8 月关闭，里面充满了一氧化碳、二氧化硫、硫化氢和甲烷，但人们仍然住在上面的房子里。在接下来的几年里，城镇周围开始出现塌陷坑和裂缝，通向废弃的采矿隧道。在地面上，热量、蒸汽和烟雾从下面渗出，这种诡异的景象启发了流行的视频游戏系列《寂静岭》 。

随着一氧化碳浓度持续上升——20 世纪 80 年代初，一名 12 岁男孩掉进了燃烧的塌陷坑——灭火工作加倍。当局将水泵入地下。他们在地表上铺上粘土，以防止氧气助长火焰。他们将粉煤灰（燃煤火力发电厂产生的灰烬）、水和岩石的泥浆泵入废弃的矿井。但都不起作用。

所有这些方法的目的都是扑灭大火，要么用墙将火隔离开来防止其蔓延，要么切断所有氧气供应，但几年之内，火势就变得太大、蔓延开来，能够从许多地方吸取所需的少量氧气。煤火可以在氧气含量仅为 1% 或 2% 的大气中燃烧。相比之下，我们呼吸的空气通常含有 21% 的氧气。

格伦·斯特拉彻 (Glenn Stracher) 是东乔治亚州立学院的一名教授，自 20 世纪 90 年代以来一直在研究森特勒利亚煤火事件和世界各地的煤火。

“这不像森林大火，你看到燃烧的地方，然后出去扑灭它。”斯特拉彻说。“森特勒利亚有数英里的地下通道。谁知道燃烧究竟发生在哪个通道或哪个通道里？”

面对扑灭这场永不熄灭的大火这一不可能完成的任务，国会于 1983 年拨款 4200 万美元，重新安置该镇的居民，购买他们的房屋，然后拆除建筑，让土地继续燃烧。如今，该镇已被废弃，毁于当初支撑它运转的原材料：煤炭。

矿井深处

“我希望当我离开，岁月流逝，
我的身体会变黑，变成煤炭，
我将站在天堂之家的门口往下看，
可怜那些挖我骨头的矿工。” ——梅尔·特拉维斯

煤炭形成的最佳条件是森林茂密或植被茂密、地面积水的地区。随着植物死亡，其残骸沉入湿透的土壤，大量死亡的植被就只是静静地存在着。通常会分解这些残骸的微生物无法在水下生存。因此，大量的树叶、树干和茎不会像秋天看到的一堆堆落叶那样分解，而是会随着时间的推移不断堆积。最终，它们会被土壤和其他植被覆盖，深埋在地下，在那里，重量会将它们压缩成我们今天开采的坚硬、富含碳的物质。

美国有 25 个州开采压缩植物物质。仅宾夕法尼亚州就生产了全国 5% 的煤炭。但宾夕法尼亚州煤炭的质量而非数量才是关键。宾夕法尼亚州专门生产无烟煤，这是最硬的煤炭，是一种有光泽的黑色物质，碳含量极高。

与其他类型的煤炭相比，无烟煤的含碳量较高，这意味着它可以燃烧更长时间，产生的烟灰更少，产生的热量更多。这对森特勒利亚来说是个不幸，因为该地的无烟煤已经燃烧了 50 多年。

然而，尽管煤炭是该镇的祸根，但我们社会对煤炭的依赖对气候的影响更为深远。燃煤会释放硫和氮，造成烟雾和酸雨，以及有毒的一氧化碳和二氧化碳，后者是一种导致全球变暖的强效温室气体。发电厂在燃烧煤炭时，洗涤器和过滤器会去除煤炭中许多最严重的污染物，但二氧化碳仍然会排放到空气中。

中国是唯一一个煤炭生产量和消耗量都超过美国的国家，长期燃烧过滤能力有限的煤炭，造成了阻塞肺部、遮挡天际线的雾霾。

世界各国政府都在努力削减能源消耗。在中国，政府严厉打击煤炭消费，导致煤炭使用量大幅下降。美国环境保护署也宣布了新规定，到 2030 年将能源行业产生的二氧化碳排放量减少 25%。

太平洋两岸的煤炭超级大国究竟能减少多少煤炭使用量，只有时间才能告诉我们答案。有一些技术解决方案可以帮助他们实现这一目标。科学家正在研究碳捕获技术，以降低廉价煤炭燃烧对环境造成的成本。碳捕获技术形式多样，但目标都是一样的：将原本会进入大气的碳排放到其他地方，最好是回到地下，这样就不会加剧气候变化。去年秋天，加拿大开设了第一家“清洁”煤电厂，耗资超过 10 亿美元。使现有技术更加高效、成本更低，可以帮助更多燃煤电厂采用该技术。

与此同时，风能、水能、太阳能和地热能等可再生资源正在逐渐蚕食煤炭在能源中的份额。

在森特勒利亚，地面不再那么热，因为火势已经深入地下，远离地表，但它仍在燃烧，与世界各地的其他煤火一起燃烧。除南极洲外，各大洲都有煤火燃烧，最古老的煤火位于澳大利亚，已有近 6,000 年历史。

看着森特勒利亚消失

鬼城

森特勒利亚的火不会燃烧那么久，专家估计它将在 50 到 250 年后完全熄灭，但人们仍在关注它。其中一位是蒂莫西·阿尔特雷斯，他在宾夕法尼亚州环境保护部废弃矿山复垦局工作，致力于修复该州数百年来采矿留下的伤痕（和烧伤）。

多年来，像阿尔特雷斯这样的人一直在绘制火势范围，并相信最终火势会被控制住。要么火势蔓延到很深的地方，以至于没有空气或煤炭可供消耗，要么火势会横向蔓延，蔓延到那些 200 多年来开采已经剥光了所有煤炭痕迹的地区，这是我们的先辈无意中建造的防火线。

阿尔特雷斯说，到目前为止，森特勒利亚约有 400 英亩土地被烧毁。虽然仍有有毒气体和塌陷的危险，但土壤中的热量已经消散，烟雾也不像 20 世纪 60 年代和 70 年代那样频繁。

该局在处理该州 30 多起其他矿井火灾时一直采取积极主动的态度。在过去 5 年里，Alteres 估计他的团队已经扑灭了 6 到 8 起火灾，通常是先找出火源，然后在火源前面挖一条沟渠或炸开一条沟渠，并清除火势可能蔓延到的煤炭。

“挖出来是最好的办法。然后就可以封起来，任其自然燃烧，”阿尔特雷斯说。

如今，森特勒利亚只剩下几座建筑物，主干道上分叉出许多死胡同，每天仍有上班族经过主干道，往返于家和工作地点之间，但却从不进城。

森特勒利亚最著名的部分可能是 61 号公路的四分之三英里路段，它穿过城镇郊区，1993 年部分路段开始下沉，无法修复，因此被废弃。今天，尽管州政府不鼓励，但它仍然是探险者的热门目的地。如果您今天沿着 61 号公路在卡梅尔山和阿什兰之间行驶，绕行路线将带您穿过曾经的森特勒利亚的中心。

在卫星图像中，森特勒利亚看起来像一个规划好的郊区开发区，街道整齐，两旁是空地，全部被植被覆盖。这是一个没有房屋的小镇，似乎只是在等待有人带着蓝图和锤子进来工作。但尽管外表郁郁葱葱，重建的可能性却很小。

森特勒利亚大火在地底下肆虐。火焰还燃烧了数十年的燃料。