荒漠化正以日益加快的速度，将曾经肥沃的土地转变为干旱、退化的地貌。由于气候变化和气温上升，这一过程正在全球范围内加剧。
土壤荒漠化会产生沙尘，这些沙尘随后可能跨越国界、大陆和海洋，对远离源头的生态系统和人类健康造成影响。一个地区扬起的沙尘最终可能影响另一个地区的空气质量、生态系统和公众健康。
粉尘的科学及健康影响
气候变化、过度耕作和水资源枯竭正导致荒漠化加速。这些变化带来了对人类健康的威胁加剧、经济动荡、社会不公加剧以及生态系统遭到破坏。
气候变化如何加剧沙尘暴
随着全球气温因人为气候变化而升高，持续更久、强度更大的干旱日益成为现实。当干旱使土壤变得干涸，风会卷起颗粒物，形成席卷各大洲的沙尘暴，笼罩城市和国家，使天空变得血红。
大规模的沙尘羽流还会以意想不到的方式影响气候。这些羽流会将阳光反射回太空，从而暂时冷却大气；它们还会吸收热量，从而改变温度和降水模式 (1)。与此同时，沉积在冰雪表面的尘埃会使表面变暗，从而加速融化速度，并导致海平面上升 (2)。
沙尘不仅会影响空气质量和能见度，还会改变其沉积所在的环境。
沙尘对生态系统的影响
沙尘在生态系统中扮演着一种矛盾的角色。虽然它能通过磷等营养物质为雨林和海洋提供养分，但也可能窒息珊瑚礁、改变土壤成分，并改变降雨分布(3)(4)。 由此可见，沙尘
既可作为营养源，也可作为污染物，这取决于它的移动路径及其最终沉降的位置。
在亚马逊地区，来自撒哈拉沙漠的沙尘有助于维持生物多样性，但在海洋环境中，它却可能引发有害藻华，对水生生物造成毁灭性打击（5）（6）。 在陆地上，沙尘沉积会改变土壤化学性质，使某些植物物种比其他物种更具优势，并重塑整个地貌（7）。它还会影响光合作用、呼吸作用和蒸腾作用，甚至会伤害植物或使其更容易受到其他污染物的侵害。
沙尘与空气质量
沙尘不仅会影响当地的空气质量，甚至在距离其源头数千英里之外的地方也会产生影响。其行为方式在一定程度上取决于其形成方式，同时也受大气条件和输送它的风向的影响。
沙尘可能来自多种本地的人为来源，包括建筑施工、拆除作业、农业活动、工业生产、园林绿化、道路交通产生的车流，甚至是在未铺砌的小路上行走（8）。
一些短暂而猛烈的沙尘暴（如哈布布风暴）可能仍属于局部异常现象，表现为一堵吞没城市的沙尘墙。然而，与可能长距离移动的大型沙尘羽流不同，哈布布风暴通常仅持续约10至30分钟（9）。针对空气中污染物的空气质量监测，尤其是PM2.5和 PM10, 在哈布布风暴期间可能会急剧上升。
在规模巨大的天然尘埃羽流中，尘埃会被强风卷起并带入高空大气层。此类羽流可能会逐渐扩散并沉降，使房屋、汽车、田野和植被等表面覆盖上一层尘埃。
干旱和沙漠地区可能产生一些最严重的沙尘暴，而地理特征会加剧其影响。例如，撒哈拉沙漠中的博德莱洼地被认为是地球上最强烈的空气中沙尘来源。 这是因为强风将尘埃吹过盆地，进入由山脉和沙丘形成的天然风道。这些尘埃随后可横跨北非，影响西非乃至北欧腹地数百万人的空气质量（10）。
沙尘与人体健康
沙尘暴携带的不仅仅是土壤颗粒。空气中的粉尘还可能含有生物物质、重金属和微塑料，这些物质都会以不同方式影响人体健康（11）（12）（13）。
灰尘中发现的细颗粒物， PM2.5，对人类健康构成最大威胁。PM2.5，即直径2.5微米或更小的颗粒物，可被吸入肺部深处。 一旦进入肺部，PM2.5可能引发哮喘、慢性阻塞性肺病（COPD）以及由美国西南部尘埃中的球孢子菌孢子引起的谷热等肺部感染（14）。这些细颗粒物还能进入血液循环，从而增加心脏病发作和中风的风险（15）。
沙尘暴还常与因呼吸困难而就医人数的激增有关（16）。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的大气科学家估计，2019年与PM2.5相关的过早死亡病例中，有22%可直接归因于沙尘（17）。这些影响在那些本就面临医疗资源匮乏和环境压力加剧的地区往往最为显著。 其中许多死亡案例发生在受沙漠和沙尘影响的地区，这些地区横跨西非至东亚。
沙尘的经济和社会影响
荒漠化和沙尘的影响范围广泛，可能给经济和社会带来沉重压力。沙尘暴会导致航班停飞、降低太阳能发电量，并损害农作物。据估计，沙尘造成的年作物损失在蒙古可能达到数百万美元，而在美国则可能高达1540亿美元（18）（19）。
医疗系统因治疗与沙尘相关的疾病而面临成本上升的问题。随着农田土壤退化并逐渐荒漠化，当地社区可能面临生计受损的困境。这种荒漠化还会对牧民社区造成危害，因为牲畜将无法获得牧草和饮水。
荒漠化正在加剧的地区
荒漠化是一个全球性问题。
例如，有13个欧盟成员国报告称，其部分地区正受到荒漠化的影响（20）。保加利亚、匈牙利、西班牙和意大利是受影响最严重的国家。
美国西南部的荒漠化
在亚利桑那州、南加州、内华达州、新墨西哥州和犹他州的干旱地区，沙尘暴和哈布布（一种强风）日益成为空气质量的一大隐患。长期干旱、过度放牧和城市扩张的综合作用，使土壤极易受到风蚀的影响（21）。
在沙尘天气期间，这些州的医院报告因能见度降低而导致的哮喘发作、肺炎和机动车事故入院人数增加（22）。土壤中存在的球孢子菌孢子使情况更加复杂，这些孢子在暴风雨期间会进入空气中，感染吸入它们的人（23）。这些孢子可导致谷热，这是一种真菌感染，可引起咳嗽、发热、疲劳和胸痛。
撒哈拉沙漠沙尘羽流
每年，来自西撒哈拉沙漠埃尔朱夫地区的巨大沙尘云都会横跨大西洋，飞行超过5,000英里，抵达加勒比地区、美国东南部以及亚马逊雨林（24）。
这些沙尘羽流通常从太空可见，携带着数百万吨的细颗粒物。在受影响地区，撒哈拉沙漠沙尘事件会导致空气质量恶化，引发哮喘发作及其他呼吸系统问题。
“绿色长城”计划于2007年启动，旨在应对北非日益严重的荒漠化问题（25）。 在与撒哈拉沙漠接壤的萨赫勒地区——这一半干旱的热带草原地带，介于沙漠与更富饶的农田及林地之间——干旱和酷热已扰乱了粮食生产，并加剧了冲突。 “绿色长城”项目致力于种植本土的、生态适宜的树木和植物。该项目还致力于恢复退化土地，创造新的农业机遇，并为那些处于粮食安全边缘的社区重燃生机。
阿拉伯半岛的风暴
阿拉伯沙漠以及伊拉克和叙利亚的干旱地区，是阿拉伯半岛自然沙尘暴的主要来源，尤其是在夏季。但沙尘天气可能发生在一年中的任何时候， 即使在冬天。
该地区主要有两个沙尘来源，分别是伊拉克南部的美索不达米亚洪泛平原和沙特阿拉伯的“鲁卜哈利”（或称“空旷四分之一”）（26）。 沙尘还可能从邻近的沙漠（如撒哈拉沙漠）进入该地区。在该地区，长期暴露于沙尘中与呼吸系统疾病和心血管疾病的发病率较高有关，这一情况在世界其他大多数地区并不常见，北非地区除外（27）。该地区的沙尘暴还会降低能见度，导致交通事故和航班停飞。
该地区的沙尘常会越过国界，影响西亚乃至南亚部分地区的空气质量，给整个地区带来了共同的挑战。
目前，一些国家正在大力投资于长期防控和生态修复工作。
中国的遏制计划
荒漠化对干旱的华北平原造成了影响。中国24.7%的土地已因荒漠化而发生变化，影响了4亿人（28）。
为此，中国实施了全球最雄心勃勃的防治荒漠化计划之一，将大规模造林、严格的土地利用政策与技术创新相结合。 通过“三北防护林工程”（常被称为“中国绿色长城”）等举措，政府已种植数十亿棵树木和灌木，以固沙防风、减少沙尘暴并恢复退化土地。
中国在西部塔克拉玛干沙漠边缘开展的绿化工作已形成了一个碳汇，既遏制了荒漠化的蔓延，又有助于减少大气中的二氧化碳（29）。
中国政府还通过制定政策遏制过度耕作和过度放牧，同时借助技术创新（如扩大太阳能电池板的覆盖范围）来减少北方的荒漠化。太阳能电池板不仅能产生清洁能源，还能为适应沙漠环境的植物和灌木提供遮荫，从而帮助稳定土壤并减缓沙漠扩张（30）。
结论
要减轻荒漠化和空气扬尘的影响，需要在土地管理、公共卫生和环境政策领域采取协调一致的行动。
沙尘无国界。一个地区因荒漠化和干旱而扬起的沙尘颗粒，可以飘散数千英里，对遥远地区的健康、经济和生态系统造成影响。
由于沙尘会跨越国界和大陆，因此要减轻其影响，就需要采取超越任何单一地区的协调行动。
恢复退化土地、投资公共卫生基础设施以及建立预警系统，都有助于减轻荒漠化造成的最严重危害。随着荒漠化范围的扩大，了解沙尘的移动规律——以及其对健康、生态系统和基础设施的影响——正日益成为适应气候变化的重要一环。
