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万万没想到,空气污染也可能导致山体滑坡!
 
编辑:信息中心投稿    来源:科技日报公众号      时间:2018/1/4 10:16:08 

“燃烧煤炭形成的酸雨可以缓慢地削弱岩层之间的摩擦阻力,从而导致山体滑坡。”12月20日中国地质大学(武汉)工程学院张明副教授告诉科技日报记者,相关研究论文将于2018年1月1日发表在国际知名地学刊物《地球与行星科学快报》上。

张明表示,煤炭是我国西南部的主要能源,燃烧煤炭会向大气中释放二氧化硫、二氧化氮和其他污染物。在雨水中,二氧化硫和二氧化氮会转化为硫酸和硝酸,导致酸雨产生。根据气象记录,重庆从1986年到2014年,降水PH值平均在4.3〜5之间,其中2012年降水PH值最低到达2.8,远低于正常降水PH值。2009年发生在重庆武隆鸡尾山山体滑坡,造成74人死亡,8人受伤。当时并没有地震和大雨,“我们就怀疑还有别的东西在特定的岩层中起作用,新西兰地质与核技术研究所的Mauri McSaveney和我就以武隆鸡尾山滑坡为例,研究酸雨对滑带炭质页岩的作用。”张明说道。

据了解,研究首先测试了滑带炭质页岩的矿物成分、总有机碳含量和有机物的种类。结果显示,滑带炭质页岩主要是由方解石、石英、滑石和有机物组成,而有机物的主要成分为腐泥质和腐殖质。

“然后又通过DNA测试获取了炭质页岩中存在的主要菌群,发现这些菌群可以在有氧或无氧状态下分解炭质页岩中的腐泥质和腐殖质。”张明说,“同时我们还做了一个简单的实验,把从鸡尾山滑坡取的炭质页岩浸泡在PH值为3的稀盐酸当中,发现方解石被溶解后,炭质页岩在显微镜下像一块黑色的海绵充满了微孔隙,变得软弱得多,但是并没有解体,这说明除了方解石,有机物起到了粘结矿物的作用。”

因此,研究人员提出酸雨对滑带炭质页岩的作用主要有两个方面。张明表示,一方面酸雨中碳、硫、氧等,加上滑体灰岩中的少量磷,为滑带微生物的生长提供了营养物质,而这些微生物分解炭质页岩中的有机物;另一方面酸雨溶解滑带炭质页岩中的方解石。这两方面的作用导致炭质页岩摩擦阻力降低。“结合鸡尾山滑坡的失稳模式,我们提出,除了受地层、构造、岩溶和采矿等因素的控制和影响外,酸雨对滑带炭质页岩中方解石的溶解以及微生物对腐殖质和腐泥质类有机物的分解,是鸡尾山滑坡的重要原因。采矿加速了地下水的循环,因此加速了微生物的繁殖和方解石的溶解,也进一步加速了滑坡的发生。”张明强调。

研究引起了“科学”网站的关注。西雅图华盛顿大学的地质学家Alison Duvall评论道,这项新研究“发人深省”“这让我们看到了我们真正应该考虑的事情”。纽约科尔盖特大学的地球化学家Richard April指出,自然酸性的雨水在山坡上已经持续了数千年,而且很难想象酸雨会在几十年里造成如此快速的风化。

 
 
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