埃特纳火山和基拉韦厄火山造成的危险空气污染

从 2020 年 12 月 21 日上午开始，美国 夏威夷的基拉韦厄火山和意大利 西西里岛的埃特纳火山这两座世界上的 至 活火山同时喷发出爆炸性的熔岩和火山灰，这似乎是一个地质巧合。这导致喷发本身之外数千英里范围内的空气质量受到大规模影响。

当地时间 2020 年 12 月 20 日晚 9:30 左右，基拉韦厄火山开始喷发，火山灰喷向美国夏威夷州周围数百英里的空中，并引发了 4.4 级地震。¹

在 12 月 20 日火山爆发后的数小时内，帕哈拉、纳阿勒胡和洋景等社区的空气质量指数（AQI）似乎在火山爆发后逐渐上升，科奥劳高峰步道上的卡胡库十字栅栏站在当天中午记录到的空气质量指数远高于 100（"对敏感人群不健康"）。

图为基拉韦厄火山（图片顶尖右侧的火图标代表）西南部夏威夷大岛南端周围的空气质量监测站，科奥劳山顶步道卡胡库交叉栅栏站附近的空气质量指数超过 100（"对敏感人群不健康"），帕哈拉附近的空气质量指数达到 "中度 "范围。

基拉韦厄火山对空气质量的影响乍看起来似乎并不严重。但随着时间的推移，基拉韦厄火山的喷发已经与 PM2.5（直径为 2.5 微米或更小的颗粒物）的危险高水平联系在一起--在 2020 年的一项研究中，研究人员发现，在 2018 年的上一次喷发中，PM2.5 水平上升高达 300 微克/立方米（μg/m3）（350 AQI），预计这次喷发也会产生类似的结果。

另一方面，埃特纳火山在基拉韦厄火山喷发前已经喷发了一个多星期（自 2020 年 12 月 14 日起）。但根据火山学家的记录，埃特纳火山在 12 月 21 日上午表现出 "强烈的爆炸活动"，大量火山灰和熔岩在被称为 "阵发性 "的剧烈时期从火山中喷出³。

图为2020 年 12 月 21 日，整个西西里岛的空气质量越来越差（以覆盖该岛北部大部分地区的黄色雾霾为标志）--埃特纳火山的相对位置在红色圈内。

埃特纳火山爆发造成的有害空气质量

在过去的一周里，埃特纳火山已经向意大利南端及其他地区的空气中喷发了高达 15000 英尺（4600 米或 2.8 英里）的巨大火山灰云。以前的研究发现，埃特纳火山爆发造成的空气污染可上升到 3.7 英里（6 公里）高空。 ⁴

随着 12 月 21 日火山活动的重新开始，对空气质量的影响在数英里之外就已显现。

12 月 21 日深夜，浓密的蒸汽云和火山灰不断升入高空。风流将埃特纳火山的烟雾吹到了南欧和东欧，由于家庭焚烧木柴和寒冷的天气使空气污染接近地面，那里的空气质量已经持续数周很差了。

图：埃特纳火山对空气质量的影响埃特纳火山爆发对整个南欧和东欧空气质量的影响（西西里岛图片位于图片底部中央）。根据记录，波斯尼亚和黑塞哥维那的萨拉热窝是世界上至污染最严重的城市，空气质量指数高达 465，远远超出了 "危险 "范围，每个人都会受到有害健康的影响。

在火山烟雾、焚烧木材和低温的三重作用下，南欧和东欧大部分地区的空气质量指数都在 100 至 200 之间。

2020 年 12 月 21 日晚些时候，萨拉热窝市在世界空气质量指数排行榜上名列第一，达到 465 的峰值，超过了几个月前就已出现有害空气质量的印度加尔各答和德里。

如图：IQAirAirVisual世界 {{3043231} 污染城市排名｝污染城市排名中，波斯尼亚和黑塞哥维那的萨拉热窝市荣登世界 至 污染城市榜首。

埃特纳火山的烟雾似乎还向南扩散到了非洲北部和西部。风流将烟雾从西西里岛周围的地中海吹向西南，深入非洲大陆。在这里，汽车和工业排放以及生物质和木材燃烧取暖造成的空气污染也很常见。

图：非洲北部和西部空气质量差由于汽车和工业排放、生物质和木材燃烧以及埃特纳火山的火山烟雾的危险组合，非洲北部和西部的空气质量很差。

空气质量指数（AQI）有助于说明空气质量测量的健康风险：空气污染水平越高，空气污染对敏感人群的健康影响就越大。当空气质量指数达到 300 或更高时，空气污染被认为达到了紧急水平--这表明埃特纳火山灰的影响可能会带来致命后果。

图：美国空气质量指数美国空气质量指数水平、PM2.5 水平以及如果一个人暴露在这些污染水平下 24 小时的健康建议。

基拉韦厄火山对空气质量影响的演变

基拉韦厄火山爆发后，夏威夷的空气质量影响乍一看似乎并不那么严重。火山周围环境的空气质量数据似乎没有显示火山灰和烟雾造成的重大影响。

但基拉韦厄火山经常喷发并引发地震活动，如 自 1983 年以来，基拉韦厄火山内部和周围发生了多次地震和裂缝^。6在过去，基拉韦厄火山

喷发

出的火山烟羽曾上升到很高的空中，并随着风流向西南方

移动了

数百或数千英里，远至约翰斯顿岛--基拉韦厄火山西南方 1,000 英里处^。7

如今基拉韦厄火山的情况似乎也是如此--从更高的视角来看，可以看到基拉韦厄火山喷发出的烟羽随着信风向西移动，对海面上的空气质量造成了影响。继续监测可能会发现，这些火山灰已经沿着全球气流向西移动了更远的距离。

图：夏威夷群岛以西的空气质量数据夏威夷群岛以西的空气质量数据。请注意向西移动的风流以及大岛以西记录到的黄色（"中度"）空气质量区域的不断扩大，这表明基拉韦厄火山（火图标）可能会对以西数英里的空气质量造成影响。

火山烟雾对健康的影响

火山

烟雾

及其相关污染物可在距离源头数千英里的地方影响人类健康：

• 二氧化碳
• 二氧化硫
• 一氧化碳
• 硫化氢
• 二硫化碳
• 氯化氢
• 甲烷
• 氟化氢
• 溴化氢
• 重金属，如汞、铅和金

与火山烟雾有关的短期健康问题包括：⁹

• 皮肤和眼睛刺激
• 支气管收缩
• 呼吸系统疾病恶化

长期暴露于火山烟雾会对呼吸系统、心血管系统和神经系统造成负面影响。

一些火山气体污染物会对生命造成严重甚至致命的影响。1986 年，喀麦隆尼奥斯火山湖附近突然释放的二氧化碳导致 1700 多人和 3000 多头牲畜死亡。¹⁰

2020 年发表在《医学假设》上的一项研究指出，空气污染物与严重的病毒性呼吸道疾病之间存在关联。11 该研究假设，由于火山烟雾中含有硫酸、硫化氢和盐酸等空气污染物，埃特纳火山的污染物可能更容易在意大利扩散 COVID-19（一种由 SARS-CoV-2 病毒引起的严重疾病，通常是致命的）。

如何在火山烟雾中保护自己

为了在火山事件中保持安全，您应该在火山爆发前、爆发期间和爆发后制定计划

。如果您面临的最大风险不是火山灰，您可能需要制定撤离计划。如果您有呼吸系统问题，请咨询医生。

在火山爆发期间，您应采取以下措施保护自己免受烟雾的影响：

• 避免处于下风口和下游山谷。
• 留在室内，除非您处于危险区域。
• 关闭并密封所有门窗、通风设备和烟囱风门。
• 在不通风的门底部放置湿毛巾。
• 如果火山污染物渗入室内，使用火山烟雾空气净化器。
• 尽量不要使用强制空气加热器、空气净化器和其他设备。 空调或干衣机。
• 不要开风扇。
• 确保所有动物都在封闭的避难所内。
• 限制户外活动时间。
• 如果您必须在户外活动，请佩戴合适的N95/KN95 空气污染口罩（效率等级为 95% 的口罩--"N "表示基于美国标准的等级，KN 表示基于中国标准的等级）。
• 如果没有口罩，万不得已可使用手帕或布。
• 不要到屋顶上清除灰烬。
• 保护眼睛和皮肤，并遮住头部。

火山爆发后，您应继续遵守以下准则

：

• 继续避免驾车穿过厚厚的火山灰，因为火山灰可能会堵塞机器并使您的车辆熄火。
• 如果呼吸困难，请留在室内，避免与火山灰接触。
• 远离屋顶，因为火山灰非常湿滑。
• 使用社交媒体或短信与亲人联系。电话线路可能会中断或不堪重负。