第三章 大陸沙塵暴問題
第三節 大陸沙塵暴的危害
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對於北京地區而言,不像沙漠地區或者黃土高原,具有豐富的沙塵源。單就 城市中的沙源來看,包括地面浮土及建設工地的沙塵和郊區的各種備耕地等,對 沙塵天氣的加重也會產生一定程度的作用,但很難形成高強度的強沙塵天氣。依 據中共官方近50 年對影響北京沙塵天氣源地所進行的研究顯示,主要的源地還 是內蒙古自治區的渾善達克沙漠、庫布其沙漠、巴丹吉林沙漠以及毛烏素沙地等 地。所以,北京出現沙塵暴天氣的概率明顯低於大陸的西北地區。53
大陸沙塵暴是從北路、西北路和西路三條傳輸路徑進入北京,北路主要傳輸 自內蒙古的二連浩特、渾善達克沙地、朱日和、四王子旗起,治化德、張北、張 家口、宣化,到達北京;西北傳輸路徑主要是阿拉善盟的中蒙邊境、賀蘭山南,
北至毛烏素沙地、烏蘭布和沙漠、呼和浩特、大同、張家口,直入北京;西路則 是源於哈密和芒崖,經過河西走廊、銀川、西安,再通過大同、太原,最後落於 北京。除非有新的塵源和強冷空氣改變方向,每年的沙塵暴不容易改變路線。54
另外,有關分析研究,北京地區沙塵暴一般發生在春季,8~9 月出現沙塵暴 機率很少;從衛星圖像中沙塵高濃度區走向,推斷沙塵進入北京的路徑主要有三 條:第一條為偏北路徑,由內蒙古渾善達克沙地一帶經河北省黑河河谷影響北京 地區;第二條為西北路徑,由內蒙古朱日和一帶經河北省張家口、洋河河谷影響 北京地區;第三條為偏西路徑,從河北省桑乾河地區沿永定河影響北京地區。55
第三節 大陸沙塵暴的危害
沙塵暴對人類活動和經濟發展的直接危害明顯。近年,大陸每年因沙漠化與 沙塵暴造成的直接經濟損失達540 元人民幣。56近五十年來大陸已經有6.7 萬平
53 同註 15,頁 24。
54 同註 21,頁 24。
55 同註 7,頁 58。
56 秦大河主編,《氣候變化:區域應對與防災減災》,(北京:科學出版社,2009 年),頁 41。
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方公里耕地、2.35 萬平方公里草地和 6.39 萬平方公里林地變成沙地。每年損失 糧食逾3.7 萬公噸。每年輸入黃河的 160 億噸泥沙有 75%(即 120 億噸)來自荒漠 化地區。中國科學院蘭州沙漠所測算,20 世紀末,大陸耕地退化比例為 45.5%,
面積達77260 萬平方公里,每年糧食損失逾 300 萬噸。57此外,沙塵暴對能見度、
大氣環境、地氣輻射等影響還會引發氣候效應,導致自然生態環境嚴重破壞。
壹、沙塵暴的危害方式
沙塵暴的直接危害往往是在很短的瞬間,風由靜風或小風,突然轉為5 級以 上勁風或大風,與狂風突起的同時,產生沙塵暴,霎時飛沙走石、水平能見度急 劇減小,立時可以造成戶外活動人畜的傷亡,還會迫使工廠停工、列車脫軌、航 班延遲、建築毀損等。次生的災害如沙塵覆蓋影響植物生長、掩埋農田、磨損機 械設備與精密儀器等。58總的危害區分有對自然環境、社會環境及人體健康等三 個方面:59
一、沙塵暴對自然環境的危害
沙塵暴對自然環境的危害主要是污染大氣環境,使生態環境進一步惡化,破 壞了人類和動植物的生存環境,造成水源污染,加速土地荒漠化等。在沙塵暴源 地和影響區,沙塵暴天氣出現時狂風裹著沙石、浮塵到處彌漫,大氣中的總懸浮 性顆粒物(TSP)增加,60大氣污染加劇。同時,沙塵氣溶膠對氣候、海洋生態系統 和生物化學迴圈也有重要影響。
沙塵暴的沉降物對遠地大氣環境的影響和危害,不易引起人們的注意。這種
57 張建強主編,《生態與環境》,(北京:化學工業出版社,2009 年),頁 54。
58 同註 13,頁 69~70。
59 同註 11,頁 7~9。
60 李君等著,〈沙塵暴特性及對人體健康影響〉,《中國煤炭工業醫學雜誌》,2004 年 9 月,第 7 卷第9 期,頁 897。
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「無風降塵」對沉降地大氣環境的污染可能更大。據觀測,沙塵暴細顆粒物在大 氣中滯留時間長、傳輸距離遠,中亞地區的塵埃能夠被西風氣流搬運到萬公里以 外的夏威夷群島。此外,沙塵暴對大陸西北地方的生態環境的破壞,大大加速了 該地區的土地荒漠化的進程。
在沙塵暴地區,沙化的入侵使原來的河流、湖泊很快走向乾涸並消失。由於 水源減少,使生長在兩岸的樹木面積漸漸縮小,隨著樹木的大量死亡,裸露地表 又出現風蝕,從而造成惡性循環。61
二、沙塵暴對社會環境的危害
中國人傳統根深蒂固「有土斯有財」觀念,強調土地對於人類生存與可持續 生活發展的價值。因此,沙塵暴的發生對農業、工業、社會經濟、交通運輸具有 很重要的影響和危害。特別是強沙塵暴給人們的生活及生產活動帶來了巨大的威 脅,嚴重時造成房屋倒塌、人員傷亡、飛機停飛、交通中斷、農業減產,並嚴重 影響著通訊和供電。
(1)威脅城鄉安全:大陸許多村莊和城鎮常年受到風沙危害,沙壓村舍、沙 進人退,成千上萬農牧民成為「生態難民」。沙塵暴災害肆虐,還會引發一系列 較嚴重的生態危機,並嚴重威脅大中城市、交通運輸和水庫、河流安全。2006 年4 月 9~11 日,新疆吐魯番地區遭遇了 22 年來最強的沙塵暴襲擊,全地區受災 人口達13.9 萬人死亡,直接經濟損失 1.4 億元。9 日下午,甘肅省酒泉地區正在 鐵道上施工的6 名民工被風沙吹散迷失方向,2 人死亡。10 日 18 時至 23 時,內 蒙古丹拉高速公路包頭段由於能見度低發生11 起交通事故,造成 6 人死亡。62
(2)制約經濟發展:2006 年 4 月 9 日,特 70 次列車在行駛中遭遇沙塵暴,使
61 劉文萍,〈我國西部沙渙化問題探討〉,《內蒙古科技與經濟》,2005 年,第 23 期,頁 77。
62 鄒旭愷、張強,〈年沙塵天氣解析〉,《中國減災》,2006 年 5 月,第 5 期,頁 16。
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交通運輸嚴重受阻。沙塵暴的頻繁發生會長期破壞交通、水利、工礦等生產設施,
風沙襲擊各種工農業設施,農田、牧場、城鎮、村莊、道路及水利設施受到威脅 或埋壓,造成可利用土地面積減少,土地生產力下降,生產和生存條件惡化,早、
澇、風沙災害加劇,糧食產量下降,63威脅大陸的整體經濟和社會可持續發展,
並嚴重影響西部地區的開發和建設。另外,畜牧業是蒙古國經濟的支柱產業,沙 塵暴以及土地沙漠化災害也嚴重阻礙了蒙古國經濟的發展。
三、沙塵暴對人體健康的危害
沙塵暴可將其細顆粒物長途傳輸數千公里而進入人口密集的城鎮和大都 市,這些塵粒會攜帶細菌侵入人體呼吸道,危害人的健康。同時在顆粒物形成和 傳輸途中,由於塵埃中含有許多有毒礦物質,因此會在顆粒表面富集各種有毒有 害物質,從而發生了大量化學和生物學污染,對人體的耳鼻喉、眼、皮膚、呼吸 道、心血管系統等都有很大的危害。64
貳、沙塵暴對大陸的主要威脅
大陸受沙塵暴影響較為嚴重的有西藏、新疆、內蒙、甘肅、青海、寧夏、陝 西、吉林、河南、山西、河北、遼寧、北京、天津共14 個省市、自治區。近年 來,沙塵天氣也影響到了長江以南的一些地區。65依據中國科學院蘭州高原大氣 物理所的統計,中國大陸在50~90 年代,每 10 年強與特強沙塵暴出現的次數依 次為5、8、10、14 及 17 次。雖然其中可能包括過去觀測資料缺漏或為包含蒙古 地區資料,但其披露的沙塵暴出現次數顯著增多的徵兆,特別值得重視。66歸納 沙塵暴在大陸地區產生的主要危害有以下七個方面:
63 高國雄,〈中國北部沙塵暴現狀、成因與防治對策〉,《水保持研究》,2005 年 5 月,第 12 卷第 5 期,頁 179。
64 同註 14,頁 8~9。
65 同註 14,頁 5。
66 同註 9,頁 22~24。
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一、危害交通
沙塵暴對鐵路、航空等交通都有危害。對鐵路造成的沙害型態一個是風蝕,
一個是沙埋。
(1)風蝕:包括兩種情況,一種是風例對土地表面物質的吹蝕,另一種是大 風把沙礫吹起來將建築物、農作物的表面磨去一層,即磨蝕。67每次沙塵暴的沙 源區和影響區都受到不同程度的風蝕侵害,強大的風力對地表物質吹蝕,就像是 用刀子刮起東西似的,其深度可達 1~10cm。68如中共在戈壁沙漠區修建鐵路,
路基填料多為粗沙、細沙和粉沙,鬆散且結持力差,在大風的作用下,易產生風 蝕。路基被風蝕,路肩為害最重,路堤邊坡次之,坡腳一般不風蝕,但積沙嚴重。
在風蝕路堤的邊坡上形成明顯的上部風蝕帶,下部堆積帶,中間過渡帶。這是由 於路堤的迎風坡路肩處風速大,背風坡由於渦流作用產生嚴重掏蝕。路堤風蝕,
路肩寬度變小。邊坡上出現風蝕槽痕,路堤的背風坡出現凹槽和小坑。路肩上部 滑落,枕木外露,風蝕路基,使軌枕懸空,危及行車安全。69
(2)沙埋:在狂風的趨動下,大量沙粒以排山倒海之勢向前移動,當風力減 弱或下部攜帶沙粒的風沙遇阻減速,將大量的沙粒沉積下來,以流沙的形式掩 埋,對交通運輸造成嚴重威脅。70近地層沙塵暴遇鐵路受阻,即沉積流沙,埋壓 鐵軌。鐵路道床積沙後,鬆散的沙粒隨著列車通過時產生的振動,透過道渣孔隙 及道床與枕軌間的縫隙向下滲落,逐漸聚集在道床底部,將軌枕及鋼軌抬高,有 時甚至可抬高數十毫米。由於台高不一,軌面不平,行車不穩,影響行車安全,
導致列車顛簸,甚至使行進的列車脫軌。鐵路鋼軌兩側積沙達到軌投部分時,列 車運行受阻,超過軌面可使車輛脫軌掉道,更嚴重的是造成列車顛覆事故。道床
67 同註 13,頁 70~71。
68 同註 8,頁 102。
69 同註 16,頁 87。
70 同註 8,頁 103。
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充填粉細沙後,不易保持乾燥,木枕容易腐爛,道床積沙板結,彈性降低,鋼軌 受力狀況惡化,磨耗增加。鋼軌及配件長期被積沙掩埋,產生鏽斑,在含鹽沙層 中更嚴重,縮短鋼軌的使用壽命。
充填粉細沙後,不易保持乾燥,木枕容易腐爛,道床積沙板結,彈性降低,鋼軌 受力狀況惡化,磨耗增加。鋼軌及配件長期被積沙掩埋,產生鏽斑,在含鹽沙層 中更嚴重,縮短鋼軌的使用壽命。