斯坦福大学研究人员开发的一种预防措施可以大大降低野火的发生率和严重程度。9月30日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上概述了这种方法，它使用了一种对环境无害的凝胶状液体，帮助普通的野外阻燃剂在植物上停留更长时间。
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这些材料适用于易着火的地区，在整个火灾高峰季节都能保持防火能力，即使在风化后也能清除传统的防火剂。通过从一开始就阻止火灾的发生，这样的处理方法比目前的灭火方法更有效，也更便宜。
该研究的资深作者、斯坦福大学工程学院(Stanford School of engineering)材料科学与工程助理教授埃里克·阿佩尔(Eric Appel)表示:“这有可能使野外灭火变得更加主动，而不是被动。”他说:“我们现在所做的是监控那些容易发生山火的地区，屏住呼吸等待火灾开始，然后迅速把火扑灭。”
一个世纪的火灾抑制加上更热、更干燥的天气加剧了野火的破坏力，延长了威胁季节。尽管到目前为止，西部的2019年季相对平静，但过去两年里，加州发生了20起最严重的森林大火中的4起，以及20起最具破坏性的森林大火中的8起。在全国范围内，2018年联邦消防开支超过30亿美元，是有史以来最高的。
持久,环保
野火是一些生态系统的重要组成部分，但在美国，绝大多数是人为造成的。他们中的许多人一次又一次地来自相同的热点地区，如路边、露营地和偏远的电线。对这些地区进行预防性处理可以提供一种针对性很强的野火预防方法，但迄今为止，还没有持久和环保的材料。
在CalFire的监督下，研究人员在加州圣路易斯奥比斯波附近的路边草地上进行了燃烧试验，以评估阻燃水凝胶的效果。上图显示的是火灾发生后不久未经处理(左)和处理(右)的地块。(图片来源:Eric Appel)
除了清除和燃烧潜在的燃料外，野火管理通常围绕着灭火剂和阻燃剂展开，许多灭火剂被用作短期阻燃剂。为了扑灭火灾，消防人员使用抑制剂，比如携带水的凝胶和尿布里的高吸水性聚合物。这些凝胶常被用作火灾蔓延道路上建筑物的短期阻燃剂，但一旦其中的水分蒸发，它们就失效了——在正常的野外火灾条件下，这种情况通常在一小时内就会发生。
最广泛使用的商用野生阻燃剂配方是使用磷酸铵或其衍生物作为活性阻燃成分。然而，这些配方只在短时间内对植物有阻滞作用，因此不能预防使用。相比之下，斯坦福开发的技术——一种基于纤维素的凝胶状液体——通过风、雨和其他环境暴露停留在目标植被上。
斯坦福大学材料科学与工程专业的博士生Anthony Yu是这项研究的主要作者，他说:“你可以将2万加仑的这种物质用于预防火灾，或者在火灾发生后使用100万加仑的传统配方。”
完整的防火
点击地图放大:2009年1月1日至2018年12月31日加州野火分布图。在高危地区(路边和公共设施基础设施)发生的火灾用红色标出。在所有其他地区发生的火灾都显示为灰色。由CalFire指定的第2级和第3级火灾威胁区域用橙色和深橙色突出显示。(图片来源:Eric Appel)
研究人员与加州林业和消防部门(CalFire)合作，测试了草和chamise这两种经常着火的植被类型的阻燃材料。他们发现这种处理方法即使在半英寸的降雨后也能提供完全的防火保护。在相同的条件下，一个典型的商业阻燃配方提供很少或没有防火保护。研究人员目前正与加州运输部和CalFire合作，在高风险的路边地区测试这种材料，这些地方每年都会发生数十起野火。
“我们没有类似的工具，”圣路易斯奥比斯波市CalFire部门负责人艾伦·彼得斯(Alan Peters)说。“这绝对有可能减少火灾的数量。”
斯坦福开发的治疗方法只包含广泛用于食品、药品、化妆品和农产品的无毒原料。这些凝胶状的阻燃剂的独特性能使它们可以使用标准的农业喷洒设备或飞机喷洒。虽然它被慢慢地冲走，提供了保护经过处理的区域几个月不受火灾影响的能力，但这些材料最终会降解。
阿佩尔说:“我们希望这些新材料能为确定和治疗高危地区打开大门，以保护人们的生命和生计。”
阿佩尔也是斯坦福大学伍兹环境研究所的成员。斯坦福大学的合著者包括博士后研究员赫纳德斯;研究生Andrew Kim、Lyndsay Stapleton和Doreen Chan;克雷格·克里德尔，斯坦福大学工程学院土木与环境工程教授，伍兹环境研究所高级研究员，斯坦福大学Codiga资源恢复中心主任，Bio-X成员，Precourt能源研究所下属机构。其他合著者来自加州州立理工大学、圣路易斯奥比斯波和沙漠研究所。
资金由伊士曼柯达公司、国家科学基金会和斯坦福森林环境研究所提供。
Yu和Appel是一项专利的发明者，该专利描述了这项研究中报道的技术。
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新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.stanford.edu/2019/09/30/new-treatment-prevents-wildfires/