火山爆发后汤加被火山灰覆盖,引发健康担忧

短暂暴露应该不会太有害,但居民应尽可能采取预防措施

Ash-covered landscape.

这张由新西兰国防军提供的分发照片显示,2022年1月17日,从P-3K2猎户座侦察机上拍摄的鸟瞰图,显示了汤加诺穆卡岛上被火山灰覆盖的房屋。

上周末,洪加汤加-洪加哈派火山的巨大而致命的爆发震惊了世界,它将巨大的气体、火山灰和其他碎片柱喷射到大气中。在卫星图像中可以清楚地看到蘑菇状的棕色云团。

随着火山灰柱的漂移,火山灰落在了波利尼西亚国家汤加的其他岛屿上,包括主岛汤加塔布岛。这使得对火山爆发造成的其他损害(尤其是它引发的海啸造成的损害)的应对工作变得复杂,因为落下的火山灰覆盖了汤加塔布岛富阿阿莫图国际机场的跑道。据报道,志愿者们已经清扫了跑道,以便运送援助物资的飞机可以降落。

火山灰还会带来一些健康问题,尽管并不总是像人们想象的那样。为了更详细地解释这些担忧,《大众科学》采访了达勒姆大学地球健康学教授、国际火山健康危害网络的创始人兼主任克莱尔·霍韦尔,该组织提供关于火山爆发健康危害的循证信息和建议。


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[以下是采访的编辑稿。]

人们吸入火山灰是否存在健康问题?这与呼吸野火烟雾的情况有何不同?

当火山灰开始落下时,它看起来有点像雪,但实际上它是由微小的岩石颗粒组成的。一些颗粒是沙子大小的,但另一些更像是面粉——这些小颗粒可以被吸入肺部。

人们认为这些岩石颗粒是玻璃状的和尖锐的,当你吸入时可能会划伤肺部。他们说火山灰含有火山玻璃(凝固的岩浆)是正确的,但在这些颗粒的微小尺寸下,它们并不尖锐。它们有点棱角,但不会划伤你。

火山灰与野火烟雾不同,因为它是由岩石而不是燃烧的植被制成的。木材烟雾比火山灰更均匀地细颗粒,因此它往往会悬浮在空气中而不是沉降。它已被证明具有相当的毒性,而实验室和临床对火山灰的研究表明,它并没有特别的危害。话虽如此,世界卫生组织(WHO)表示,所有颗粒物(PM)都可能导致呼吸道疾病——并且有证据表明PM会影响身体的每个器官,因此保持谨慎并尽量限制暴露是明智的。

大多数健康的人即使在一段时间内呼吸相当高浓度的火山灰也能耐受。他们可能会觉得它具有刺激性——它可能会让你喉咙痛和咳嗽,还可能会让你皮肤发痒和眼睛酸痛。我们更担心患有呼吸系统和心血管疾病的人。他们可能会发现自己的病情恶化,他们应该确保随身携带药物,按照处方使用,并在出现喘息和呼吸急促等令人困扰的症状时获得医疗支持。

有人担心人们可能会因吸入火山灰而患上严重的肺病,但几乎没有这方面的医学证据。这主要是因为人们通常暴露的火山灰量不够,或者时间不够长,无法引发这些疾病。幸运的是,汤加每年有大约1.5米的降雨量,因此我们希望火山灰会被迅速冲走,即使火山继续喷发一段时间,暴露时间也会很短。
 
此外,火山灰中的一些矿物质可能比其他矿物质更具毒性。人们担心结晶二氧化硅,因为它是一种致癌物,会导致一种称为矽肺的瘢痕性肺病。但我们已经表明,有充分的理由说明为什么火山二氧化硅可能无法引发这些疾病,而且世界各地的临床研究(尽管数量有限)未能发现此类疾病的爆发。预计洪加汤加-洪加哈派火山的火山灰不会含有大量的结晶二氧化硅:从火山喷发的岩浆的成分不合适(它是“安山岩”或“玄武安山岩”,所以[没有]足够的二氧化硅),而且喷发方式也不利于它的形成。

通常在喷发中,与与疏散避难所中清洁水的供应、卫生和疾病爆发预防相关的更大公共卫生问题相比,火山灰是一个次要的健康问题。

人们应该如何保护自己免受火山灰的吸入?

人们应该通过待在室内并关闭门窗来减少接触火山灰。这在汤加等热带气候中可能具有挑战性,因为那里的建筑物可能被设计成高度通风的。人们可以使用塑料布或床单覆盖较大的开口,但重要的是室内环境不要变得过热。

当人们不得不外出时——人们将需要进行灾后清理、上班、上学等等——他们可以通过佩戴有效的口罩来减少接触火山灰。如果火山灰进入家中,他们可能还需要在室内佩戴口罩,并且他们需要清理它。

我们进行了一项关于不同类型面罩和口罩对防止火山灰的有效性的研究。我们发现——就像保护自己免受 COVID-19、木材烟雾和任何其他气溶胶或颗粒物侵害一样——最好的口罩是经过认证的呼吸器(N95、FFP2 或 P2,取决于您所在的位置),因为它们由无纺布制成,具有出色的过滤功能并且紧密贴合面部。外科口罩的性能也相当好,但它们并非设计成贴合您的面部,因此它们提供的整体保护较少。在我们的实验中,布料的表现非常差。

如果您只能拿到外科口罩,您可以在顶部系上一块布料,以更好地将其固定在脸上。如果您只有布料,请尝试将其折叠成几层。这将稍微提高其过滤效果。一些机构建议弄湿口罩,但我们发现这样做没有任何好处,有时反而会使过滤效果变差。

火山灰会沉淀到水源中。是否存在对水质的担忧?有没有办法解决任何污染问题?

是的。一些国家依靠捕捉和储存雨水来供水,或者直接从溪流、河流或开放水库取水。这些水源可能会被火山灰污染。在大多数情况下,火山灰会使水变得浑浊和变色,这将使其难以饮用。有时火山灰会释放出潜在的有毒元素——但对于短暂的时间,这些不太可能对健康造成危害。

在汤加,在城市地区以外,一些人依靠收集自己的雨水。他们应该盖住水箱,但也要确保火山灰不会从他们的屋顶冲入供水系统中。他们可能需要断开管道并清洁屋顶和排水沟,然后重新连接以收集新鲜的雨水。为了补充现有供应,可能需要在一段时间内提供替代饮用水源。

火山灰对水供应造成的化学污染风险远不如考虑水的数量(每人每天有足够的饮用水、做饭、洗碗、洗手和洗澡用水)以及饮用水的微生物安全性。水传播病原体带来的风险比任何化学风险都更直接和严重。人们应该通过煮沸、添加无味的漂白剂 [按照环境保护署的指示] 或使用过滤来消毒饮用水。

火山灰会如何影响当地的农业和生态系统?

最初的报告显示,汤加的火山灰厚度为[几厘米]。这些火山灰会沉降在农作物和其他植物上。火山灰的重量可能已经损坏了它们,而火山灰层会扰乱光合作用。火山灰还可能具有酸性涂层,会灼伤叶子。希望雨水能迅速将农作物上的火山灰冲走。可以食用带有灰分的蔬菜和水果,但应先清洗干净。

牲畜也可能受到火山灰的影响。饲槽或牧场可能被火山灰覆盖,因此动物可能需要补充饲料和水。总的来说,牲畜面临的更大风险是饥饿、脱水和食用火山灰的物理影响——包括肠道阻塞和牙齿快速磨损——而不是火山灰的毒理学影响,尽管已知如果动物与饲料一起摄入氟化物含量高的火山灰,会导致有害的氟中毒。

火山灰对公众健康的威胁会持续多久?

这个问题很难回答。目前,我们不知道洪加汤加-洪加哈派火山的喷发会持续多久。它有可能很快结束,但一些喷发可能会持续数周、数月甚至数年!

汤加和其他太平洋岛屿经常下雨的事实将真正帮助收到火山灰的国家。希望雨水能非常迅速地清除灾难性喷发和未来任何火山灰带来的火山灰。雨水还将有助于抑制空气中的火山灰,这些火山灰可能会被风、运输或清理道路和屋顶上的火山灰等活动重新移动。

Andrea Thompson is an associate editor covering the environment, energy and earth sciences. She has been covering these issues for 16 years. Prior to joining 大众科学, she was a senior writer covering climate science at Climate Central and a reporter and editor at Live Science, where she primarily covered earth science and the environment. She has moderated panels, including as part of the United Nations Sustainable Development Media Zone, and appeared in radio and television interviews on major networks. She holds a graduate degree in science, health and environmental reporting from New York University, as well as a B.S. and an M.S. in atmospheric chemistry from the Georgia Institute of Technology. Follow Thompson on Bluesky @andreatweather.bsky.social

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