趣話煙囪

古老的防污染裝置

早在1986年，世界煙囪制造商在威尼斯召開了一次大會。會議期間，與會者不時有一種難以名狀的窘迫感。丹麥的約翰遜教授說：“瑞典人指責我們正在毀壞他們的森林。”英國的博蒙特先生也抱怨說：“所有的人都指責我們，甚至歐洲枯了一棵樹，或是死了一條魚，我們都會遭到責罵。”

這次會議的地點選在威尼斯是相當合適的。這是因為在威尼斯，與會者可以透過彌漫的煙霧清楚地看到周圍一切，連湖對面梅斯特雷和馬格拉兩地噴云吐霧的煙囪也清晰可辨。意大利政府為了改變威尼斯單純旅游城市的狀況，努力把它建成一個工業基地，曾在20世紀30年代前創辦了許多煉油廠和化工廠，這些工廠釋放出來的大量硫酸強烈地侵蝕著當地的名勝古跡。現在，威尼斯人憤怒地注視著所發生的一切，并認為梅斯特和馬格拉這兩個地方是污染的罪魁禍首。

人們通常把污染的責任歸咎于聳立的大煙囪，而忽視了成百萬計的市民在取暖及駕駛汽車時所排出的大量有害氣體，以致威尼斯也像匹茲堡、魯爾谷以及世界上大多數工業區一樣，煙囪已成為骯臟和文明衰敗的象征，成為丑陋而又礙眼的標記。這與集成電路和太陽能為特征的潔凈的時代格格不入。

然而，譴責煙囪傾瀉污染的人們一開始就忽視了論據的充分性，要知道你想使用電力，就得有發電廠；你想乘飛機，就得有煉鋁廠。你想看雜志，就得有紙漿廠，而所有這些工廠都離不開煙囪。事實上，倘若把煙囪全部銷毀，人類文明生活中的大部分便利之處和許多生活必需品也將隨之而去。

在人類歷史上，煙囪是最古老、最重要的防污染裝置之一。早在50萬年前，當原始人發現火時，也同時發現了這樣一個道理：哪里有火，哪里必有煙。

當他把“火”帶進室內做飯和取暖時，煙也隨之而入。煙損害他的肺，刺激了他的眼睛，也使他的身體面臨致癌物的危害。這就迫使他不得不設法在屋頂和墻壁上開些通氣孔，以此來驅除屋內的煙霧。這種方法作為一種規范的人類實踐活動已保留了幾十萬年。直到今天，世界上仍有許多地方采用它。

人類曾花了很長的時間來改進大煙囪。過去，至少在學術界普遍認為：人類文明的發源地埃及和美索不達米亞氣候溫暖，因而家庭取暖也就沒有成為一個緊迫的問題。

最近，當一個法國考察隊宣布他們在幼發拉底河上游挖掘龐大的廢墟城市馬里時，發現了一座配備著許多煙囪的約有4000年歷史的宮殿，至此，上述觀點才有所改變。

誠然，羅馬人在發展設計新穎的熱氣取暖系統時，也大大地改進了煙囪。但目前流行的觀點仍認為，“煙囪”這一概念是1200多年前由敘利亞人、埃及人以及猶太商人從東方引入西歐的。

財富和權力的象征

幾個世紀以來，煙囪一直是財富和權力的象征。11世紀，挪威國王奧拉夫三世統治時期，在皇宮中設置許多帶有煙囪的壁爐就是值得一書的事跡之一。迄今依然聳立的最古老的煙囪或許在12世紀豐特夫羅圣母院大教堂的廚房建筑物中，那里還埋葬著英國的亨利二世、他的妻子埃莉諾和他們的兒子理相德一世L·哈特。同時，給教堂幾百人做飯的五座巨大的燃木壁爐上，精巧地安裝著20個尖頂石制煙囪，他們與周圍的羅馬式建筑物和諧地交融在一起。

15世紀末，畫家卡爾帕喬的《忠實的基督教義的奇跡》一畫中，描繪了這種時尚是如何進入到中產階級家庭的作品題目中的“奇跡”就體現在畫面左邊的那個俯瞰大運河的陽臺上，威尼斯的大主教正在那兒給一個瘋子治病。當然，在這個喧鬧的生機勃勃的城市生活中，這只不過是一件微不足道的小事而已，那種刺向天空的郁金香形的煙囪在這個城市到處可見，這正是威尼斯商人別出心裁的享受方式的最好例證。

開始，煙囪的安裝是毫無規律的，它們往往隨意從需要它們的每一間房屋的頂上伸出。在文藝復興時期，建筑師發現裝飾煙囪有了可行性。不久，英國出現了各異的煙囪。由弗蘭西斯一世1519年開始建造的尚博爾城堡有365個煙囪，形狀不一，分別飾有盾牌、花環、圓柱、動物和仙女。

從歷史上看，煙囪建筑曾經是一種工匠式的藝術，上一代建造者把他們的秘密傳給下一代。直到18世紀末，多才多藝的發明家馮·拉姆福德伯爵才消除了這種神秘感。

他的關于壁爐和煙囪的基本設計的科學研究，達到了我們今天所認識的程度。這個設計是：一個為把熱量引入屋內的后背傾斜的燃燒室，其上面有一個狹窄的孔，安裝一個調節氣流的風門和一個把煙和廢氣引向煙囪的煙道。煙道底部有一塊擱板，其用途在于防止煤煙倒灌到屋內。后來，煙囪成為普遍的溫暖、防護和人類團結的象征。

事情往往是這樣的：當一個疲憊不堪的旅行者緩慢且痛苦地前行時，遠處冉冉升起的煙霧能頃刻使他振奮起來。他知道那里一定有人類的同伴在等待著他。而當他到達一座城市的時候，只要數一下冒煙的煙囪，就能知道有多少個住宅里正住著人。

然而，數煙囪也可能有不好的一面。曾經在一個星期六，西班牙宗教法庭庭長來到塞維利亞的一座塔的頂部。他對身邊的人說：“你看天氣夠冷的，可是你能看到有多少煙囪在冒煙呢?”實際上他說這話主要是針對那些猶太家庭的，他們為了生存而皈依基督教，但又不愿在猶太安息日升火，因此他們就這樣莫名其妙地被趕出了基督教。

在17世紀，英國有一項不得人心的稅收，即每個煙囪必須納稅十先令。而稅務官們都非常喜歡這項稅收工作，因為要想把煙囪藏匿起來逃避稅收是不可能的。在1688年，英國光榮革命后最重要的成果之一就是取消了這項令人生厭的稅收。

18世紀拉姆福德伯爵所處的年代，可以說是煙囪的黃金時代。這一時期，在英國、荷蘭和美國那寧靜的綠色大地上，到處都可以看到高雅新奇的煙囪在造型精巧的磚瓦房上悠然地冒著濃煙，從秋天到春天，城市居民由于找到了取暖的好辦法，再也不像以前那樣在床上凍得發抖了。煙囪也由此而像雨后春筍一樣，在人們的房屋頂上出現了。這種別致的景色，今天依然能在倫敦和巴黎的古老住宅區看到。

由于煙囪內不可避免地要積滿煙灰，因此必須清除。本來人們完全可以用長刷清掃煙囪，但那時的人們卻認為用“煙囪清掃孩”更為有效和經濟。有些煙囪只有兩塊磚寬的空間，“煙囪清掃孩”的個頭就必須很小，英國法律規定“煙囪清掃孩”必須在8歲以上，事實是通常他們只有4歲。他們又哭又怨地往上爬，下面的釘子不時地刺入他們赤裸的腳掌。這些孩子在又黑又臟的煙囪內受到煙熏火烤，往往很早就死于肺病或“煙囪清掃病”(“陰囊癌”)。一直到1875年，英國議會才禁止使用“煙囪清掃孩”。

煙囪與污染

工業革命使煙囪越來越高。許多工廠主完全置職業安全設施和工人的身體健康于不顧，但有一點卻是顯而易見的，即如果男人或女人都被濃厚的煙霧所包圍，或工廠不時地處在火災威脅的狀況中的話，那么工作就無法進行。

起初，他們想用風扇把煙趕跑，但煙卻吹進了附近的住家和工廠，所以他們被迫建造獨立式的煙囪。而這些煙囪不斷向高空延伸，工廠主知道煙囪的高度與煙囪所產生的氣流的密度之間存在著一定的相互關系。同時，他們還知道煤氣的耗費量、煤氣的溫度與外部空氣的溫度都是產生這種密度的變量。

在建筑煙囪的過程中，他們也發現了一個過去幾個世紀以來一直被家庭房屋建筑者們所忽視的問題，這就是倒灌風并不是由于神奇的力量產生的，而是由于風碰到了像山、樹或建筑物這樣一些障礙物而引起的。煙順著障礙物從一邊上去，又從另一邊下來。因此，煙囪就必須造得比附近的樹、建筑物或山要高些。

煙囪幾乎都是圓柱的——像一個圓筒，或是一個截去了上端的錐筒——這是抵抗外部氣流沖擊煙囪、同時使內部熱氣以每小時100公里的速度旋轉上升的最好的氣動形式。

無論煙囪外形如何，它們都必須耐用。倘若一個工廠的煙囪壞了，這個工廠就得停工。所以，工業用煙囪都建得非常牢固。它們往往能經受住颶風、地震、爆炸、連續的暴雨的侵襲以及熱氣向外噴發時對其內壁的腐蝕。19世紀的大煙囪一般都是磚石結構的，這種結構很堅固，煙囪壁常有幾米厚。

如果你駕車隨意行駛在美國或歐洲的一些偏僻道路上，當你經過早已被廢棄的工廠遺址時，你就能領略到磚制大煙囪的耐久力。在那里，工廠的主體建筑早已蕩然無存，那裸露的基石或銹壞了的機器碎片隱約可見，而巨大的煙囪卻巍然屹立。

現在，大煙囪都是由鋼筋混凝土、純鋼或玻璃纖維制成的。其基本設計方法很簡單：一個防止風雨侵蝕的外殼和一個不受煙氣從中冒出影響的密封襯筒。許多現代化的大煙囪，其外殼與襯筒是分離式結構，它們之間的空氣起著絕熱作用，可以防止溫度急劇變化，同時還為檢修人員提供操作空間。有些大煙囪有四至五個甚至多個襯筒。

煙囪制造商認為對污染控制的簡單答案，首先一條就是把煙囪建造得更高些，以便把硫化物帶到更高的對人類無害的大氣層中飄散。這樣做使當地的人們由衷欣喜。大煉油廠很受歡迎地來到了漁村當中并且既干凈又繁榮地存在下去。

但與此同時，遠處又不斷傳來令人不安的報道，其中有一份報道這樣說：“國際煙囪制造商協會的成員談到了世界上最高的煙囪，位于加拿大安大略省的薩德伯里市，這座為鎳銅冶煉廠而建造的大煙囪高380米。鎳銅冶煉廠因向大氣層注入大量的硫化物而臭名昭著。”

煙塵凈化技術

污染隨煙囪而異。它取決于不同的燃燒、處理或提煉的物質，因而，凈化技術也就各異了。

目前，限制二氧化硫排放的重要設備是管道滌煙器，它把有害物質轉化成容易消除的泥灰，這些細小的顆粒經過過濾器和除塵器處理后從煙氣中除出，碳氫化合物則全部被燃燒掉。

滌煙器具有不可想象的美學效果，它們能把煙氣變成乳白色，以致粗心的人容易得出煙氣很干凈的結論。然而，事實并非如此，盡管滌煙器非常有效，大部分污染物質能被清除，但是剩下的百分之幾的污染物質仍具有破壞性。它以酸雨的形式，危害生命，有時甚至影響國際關系。

如今，煙囪制造商們極為關注已經提出的能抑制酸雨產生的新技術。其中包括瑞士的一項碎煤技術，這項技術是利用機械方法，使煤在燃燒之前巧妙地把硫顆粒分離開來。此外，新技術還包括多種把硫化合成硫化鈉的方法，硫化鈉不能燃燒，也就不會隨煙冒出。

亞特蘭大煙囪建造商沃倫說：“只要你使用燃料，就會有廢料產生，因為它不可能全部燃燒掉。而能放置廢物的地方只有陸地、海洋和空間。由于近幾年來化學和核工業的不斷發展，也給陸地和海洋帶來了許多難以解決的問題。只有空間是塊唯一的空地，而通向空間的道路只能是某種形式的大煙囪——希望最好是沒有污染的一種。”

人人都離不開煙囪。也許有一天，如人們所預言的。新的奇跡會出現，人們將從太陽光、氫原子或其他純凈的能源獲得大部分能量。屆時，世界煙囪制造商協會就得解散了。但煙囪仍將保留下去。

這些煙囪很牢固，體積龐大，加上拆除的開銷太多，因此很難拆掉。它們像堡壘一樣抗拒著狂風和惡劣天氣。

毫無疑問，它們將聳立在22世紀明凈的天空中，成為偉大工業時代的紀念物，時常提醒人們回憶起那段煙塵彌漫的歲月。