./t20130121_323884_taonews.html
专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《百科知识》

《百科知识》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

《百科知识》杂志社与中国大百科全书出版社同期创建于1979年, 是由中国大百科全书出版社主办的国内惟一文理合编的国家级科普刊物; 是国内公认的具有权威性的老牌科普杂志之一。《百科知识》杂志的特色是门类广泛、文理合编、权威准确、通俗易懂。

文章数
分享到:

核灾难后的绿色传奇

2013-01-21 22:46:20

作者:陈金法 张新权 

194586815分,美国在日本广岛投下了人类历史上第一颗原子弹——“小男孩”。在核爆区内,几乎一切生物荡然无存,有人甚至断言,广岛将从此变成一座死城;同年9月,在对核爆中心附近的树木进行科学调查时,人们惊奇地发现,5株银杏树竟然在“末日武器”的强大威力下生存了下来。到了第二年,存活的银杏树还长出了新芽;其中一株离核爆中心仅1000米远的银杏,成为最先恢复萌芽的植物,而且并未出现多大的畸形。这株名叫“宝仙”的银杏被人们称为核爆炸中最幸运的银杏树,它也一跃变成广岛原子弹爆炸的纪念标志之一。 

银杏为我国特有树种,是植物界的活化石,在经历了第四纪冰川的严峻考验后活了下来,成为银杏科硕果仅存的树种。它具有强大的生命力和抗火灾、抗核辐射、抗病虫害的能力。 

自然界和人类社会在历史长河中面临着各种考验,有的是天灾,更多的是人祸,核辐射产生的危害便是典型的代表之一。幸运的是,核辐射的阴云并未永远遮蔽天空,受到核辐射伤害后的广岛、长崎以及切尔诺贝利废墟,那些曾经的生命禁区,现在已被绿色所覆盖,呈现出一派欣欣向荣的景象,植物以其顽强的生命力续写着生命的传奇。它们凭借的又是怎样的法宝呢? 

核辐射的危害性 

在自然界和人工产生的元素中,有些能自动发生衰变,并放射出肉眼看不见的射线,这些元素统称为放射性元素。对生态环境造成重大灾难的核辐射有原子弹爆炸和核泄漏两种形式,后者造成的生态灾难较前者更为严重。典型的例子是苏联乌克兰地区切尔诺贝利核电站发生的事故:8吨多强辐射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出,释放出的辐射量相当于日本广岛原子弹爆炸量的400多倍。根据联合国2005年发布的一份报告,切尔诺贝利核电站爆炸事故使4000人患癌症死亡,尽管那里的辐射水平在过去20多年中急剧下降,但该地区至今仍存在一些“热区”。大多数受污染地区的辐射水平为每小时300微西弗,这是正常辐射水平的1200倍。专家估计,完全消除这场浩劫的影响最少需要800年。 

核辐射不仅对人体的健康危害极大,甚至可致人死亡,而且它对整个自然界生态系统也会造成严重冲击。在切尔诺贝利核电站爆炸发生的第一年,离核反应堆最近的动物全部死亡。时至今日,在切尔诺贝利的河里虽然仍有鱼儿漫游,但它们体内含有大量铯、钚等放射性物质。切尔诺贝利地区鸟类畸形病变的数量增多,繁殖能力大幅下降,在它们下的鸟蛋里面,也只有5%能孵化。由于食物来源受到污染,高辐射地区的鸟类数量减少50%,只有不到1/3的鸟类能活到成年。在大多数受污染地区,鸟类赖以生存的昆虫经历了同样的遭遇,包括授粉者在内的昆虫对辐射污染增加都很敏感,如熊蜂、蝗虫、蝴蝶等,它们的数量减少得更多,其多样性也有所降低。 

此外,核灾难对植物也有影响。其中,核爆炸对植物的危害与核泄漏造成的危害是不同的。 

核爆炸产生的冲击波、光辐射、早期辐射以及放射性污染是摧毁其周围一切物体的主要力量。早期辐射在原子弹爆炸的十几秒内产生,主要是穿透力很强的中子流和γ射线。给植物带来毁灭性灾难的则是冲击波和光辐射,冲击波的强大冲击力足以摧折树木,好在树木具有庞大的根系,可以将躯干尽可能固定在地上,减少被掀翻的可能性。 

光辐射是核爆炸瞬间产生的达到几千摄氏度的高温火球,它向四周辐射光和热,又称热辐射。光辐射的高温能够烧毁地上的一切可燃部分。在原子弹爆炸中心周围700米范围内,人们至今未能发现任何树木重生的奇迹,因为树木的燃点通常只有250℃,在上千摄氏度的高温之下,即使是深植于地下的植物根茎也不能幸免。那些从光辐射下存活下来的树木,除了距离爆炸中心相对较远外,更多是依赖某种程度的幸运,比如残垣断壁对强光的遮挡阻碍,特殊环境对燃烧的阻隔作用等。 

相对而言,早期辐射对植物的影响较小,因为植物对辐射的耐受能力较强;但这种耐受力也不是无限的。像日本的长崎和广岛,虽然在核爆炸后的废墟上得以重建;但在两地的核爆中心点,至今仍是真正的不毛之地,无法种植任何植物。 

与核爆炸相比,核泄漏带来的灾难要严重得多。切尔诺贝利核电站爆炸发生的第一年,距离核反应堆以西15002000米内的针叶树和松树全部死亡,距离核电站7000米内的树木大都相继死亡,隔离区内的松树、云杉等树木发生了落叶或者叶片颜色改变的情况,比如隔离区内著名的红树林,就是因为松树受到过量辐射而导致树叶统统变红。有些松树还长出褐色的怪枝,显示出树木因核辐射而出现巨变。核辐射还给这里所有的野生苹果都下了毒,如果谁不小心咬上一口,就会比白雪公主睡得更长久,可能再也不会醒来。 

“禁区”里的生命传奇

事实上,在广岛核爆炸中,银杏树并不是唯一的幸运树种,除银杏外,还有一株樟树顽强地生存了下来,它距离核爆中心也只有1200米。不仅如此,人们进一步研究后发现,不少其他物种也存活了下来,如芦荟、竹子、野生食用菌松茸等,其中,存活下来最多的植物就是蕨类(如红薇菜)。广岛和长崎核爆炸发生后,最先长出的植物是鱼腥草,还有红景天、刺五加、云芝、松果菊、芍药、金银花等,植物强大的涅槃重生能力令人惊叹。 

在切尔诺贝利核电站事故发生后,核电站周围30千米范围被划为隔离区,至今仍严格限制人员进入,成了生命禁区。在人们的想象中,那里应该是一块毫无生气的死寂之地;事实恰恰相反,隔离区内杂草丛生,路边的白桦树、白杨树、松树等树木在辐射的刺激下疯长,又高又茂盛。一栋栋楼房成了空无一人的危房,墙上密布郁郁葱葱的爬山虎。在切尔诺贝利附近的普利佩雅特(核发电厂工人的聚居地),随处可见红艳艳的野生苹果,树下的落果仿佛给大地铺上了一条深红色的地毯。 

不仅植物在慢慢恢复元气,而且动物也逐渐适应了那里恶劣的环境。由于人迹罕至,隔离区内繁茂的植被为动物提供了栖身之所和食物来源,有超过400个物种的动物,包括280种禽类和50种濒临灭绝的动物在隔离区内生活。因为缺少了人类的干涉,那里成了野生动植物的乐园,它们在隔离区内无忧无虑地生活。 

奥秘何在 

植物之所以能在核灾难中恢复过来,要受到许多因素影响,其过程也极为复杂。除了植物本身具有极强的生命力以外,适宜它们生存的环境也是不可缺少的因素。 

科研人员发现,不同树种对核辐射的耐受力不尽相同,针叶树比阔叶树对辐射要敏感得多,针叶树中的云杉比松树更敏感。在切尔诺贝利核泄漏事故发生的第一年,核电站周围1000公顷内以针叶树为主的森林逐渐死亡,即为最好的例证。然而,生命之火不熄,这些死去树木的种子落地生根后,萌发出新的生命,绿色又得以恢复。在切尔诺贝利事故后的26年间,污染区慢慢复苏,树木生长起来了,动物也迁徙回来了,接下来,动植物好像完全恢复了正常。 

适者生存,永远是自然界不变的法则。由于核辐射强度会随着时间的推移而快速衰减,加上植物的适应性也在逐步增强,因此,植物对辐射的耐受能力亦会有所提高。当辐射剂量低于0.1GyGy1千克被辐照物质吸收1焦耳的能量为1戈瑞)时,就不会对树木造成任何可见的伤害。 

树木具有极强的生命力,这得益于树木的无限分生能力。在树木的树皮和木质部之间有一层薄薄的组织,那就是形成层。它向内分生木质部,形成木材;向外分生韧皮部,形成树皮。树木不仅有分生能力,其细胞的再生能力也非常强。通过快速细胞分裂,被杀死的植物细胞可以迅速得到补充。正是得益于形成层的作用,树木可以健康生长几百年、几千年,甚至上万年。只要形成层还在,即使主干中空,树木也能生生不息。 

除了复制得快、恢复得快以外,树木细胞还有另一种“秘密武器”——每个细胞都携带了该物种的全套遗传信息。完整的信息使得树木细胞除了能复制自己以外,还有能力制造出其他类型的细胞。所以,即使某种类型的细胞全部被辐射杀死,其他细胞也可以很快填补上损失。

另外,许多植物都具有对辐射伤害的自我保护能力,如前文提到的银杏树在核辐射之下仍能顽强生存。科学研究发现,银杏提取物(GBE)中含有20多种抗辐射的微量元素、白果内脂及黄酮类化合物等生物活性成分,它们通过激活抗氧化剂谷胱甘肽的生成可以减轻氧化损伤,能抑制自由基引起的细胞凋亡,这就是银杏树具有辐射防护作用的秘密所在。该发现也为人类找到对抗辐射的良药提供了方向。 

对人类的启示 

大自然是一具活的有机体,具有神奇的恢复功能,这也意味着生命的传奇将会延续。与核辐射相比,人类对环境的影响可能更为巨大。切尔诺贝利地区在人类离开后很快恢复了勃勃生机,而一向自诩为地球主宰者的人类,在自身制造的灾难面前,竟然比我们视为“低等”的草木要脆弱得多。对于大自然,或许我们应该多一份尊重、热爱和珍惜。

上一篇:话说 “ 边缘人”
下一篇:海洋垃圾何去何从?
©2011-2020 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台