关于 LAZE 的内幕:基拉韦厄火山最近的危害

酸性云从水中升起——它们是什么,它们有多危险?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


基拉韦厄火山最近的熔岩流在上周末到达了海边,此后它们一直在海滩上闲逛。很少有事情像熔岩与海水搏斗那样引人注目。我们将讨论如果火山爆发继续下去,正在发生的所有有趣的事情以及我们可能会看到的事情。我们从 LAZE 开始,在这种情况下,它不是你在炎热的夏日午后所做的事情。而是这个:

2018年5月20日,巨大的 LAZE 羽流标志着莱拉尼庄园熔岩进入海洋。图片来源美国地质调查局

当炽热的熔岩遇到海水时,它们之间的相互作用会沸腾海水并产生巨大的雾状羽流,称为LAZE(熔岩雾)。这些羽流当然主要由水蒸气组成,但它们远不止于此。它们是酸性野兽,携带大量的盐酸、氢氟酸、硫酸根阴离子、二氧化碳和二氧化氮,以及微量的火山玻璃和其他颗粒。即使你可以在熔岩流入海洋的地方附近找到一个安全的地方,你也不会想在那里闲逛,而没有工业级的防护措施。


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听起来超级可怕,对吧?嗯,这很令人担忧。但不要恐慌。它就像基拉韦厄火山的许多其他危险一样,你可以通过一点常识和谨慎来保护自己。而且它真的很棒。

LAZE 的一点点构成

好的,让我们从盐酸 (HCl) 开始,因为它听起来超级可怕。我的意思是,我们知道这东西会腐蚀岩石,对吧? 它肯定对人类肺部有害,而且确实有害。 盐酸是导致 LAZE 酸性的主要因素。 在熔岩和海水接触点的大约 12 码范围内,浓度可达到百万分之 7.1 (ppm)。 这相当高,高于 OSHA 设定的 5ppm 的限值

与盐酸相比,氢氟酸 (HF) 的含量非常低。 这是一件好事,因为这种物质可以溶解玻璃。 而且它对人体的影响真的很可怕。 好消息是,氢氟酸的浓度远未达到 OSHA 设定的暴露限值,因此它不像云会接触到你的眼球就将其融化。 但是,逗号,当它存在于如此多的盐酸时,它确实具有累加效应,因此它并非无害。

如果硫酸根阴离子以硫酸的形式出现,那将非常令人担忧,但研究 LAZE 云组成的人们认为它更有可能以石膏等矿物质的形式存在,并且浓度非常低,所以它听起来比实际情况更可怕。

其他气体,如 CO2 和 NO2,不适合呼吸,但没有酸那么可怕。

你会听到很多关于玻璃的消息,因为似乎大多数关于 LAZE 的新闻文章都喜欢大肆宣传这些云只是充满了玻璃颗粒和纤维。 然而,我们说的大部分浓度都很低:大约每立方米 1.3 毫克。 有时,在非常靠近源头的地方,你可能会看到较大的颗粒沉淀下来。 这些真的很酷:它们被称为limu'o Pele,看起来像小片玄武岩玻璃海藻。 一些研究人员测量到直径达 10 厘米的薄片! 然而,它们通常不会远离其来源地,而且你可能只会在靠近海洋的地方看到沉降的玻璃薄片和纤维,它们在那里诞生。

因此,结果是:即使你被困在 LAZE 羽流中,你呼吸的也不是纯酸和玻璃的云,伙计们。 它很危险,但不是立刻致命的。 而且还有更好的消息!

浓度随着距离的增加而急剧下降,耶!

说真的。 它们下降了很多。 让我们回到我们恶毒的盐酸:如果你离羽流源大约一百码,浓度就已经远低于 OSHA 的暴露限值,降至大约 0.69 ppm。 当你从源头走了几英里时,即使你被羽流喷雾,水平也太低而无法量化。 现在,这可能会因羽流的大小而异:较大的羽流可能具有更高的浓度,并且需要更长的时间才能消散。 但是,如果你在内陆一两英里的地方,风将 LAZE 吹向你,则无需惊慌。

如何远离 LAZE 的危害

注意熔岩和海水相遇的位置,以及风向,这样你就可以避开靠近其来源的高浓度盐酸和其他危险的 LAZE 成分。 如果你需要在该区域内,适当的防护装备(如化学滤毒罐式呼吸器和护目镜或带全面罩的呼吸器)将有助于保护你。 如果你要靠得那么近,请咨询该领域的专家,以获取更多关于如何保护自己免受过度暴露的提示。

如果你可以离开羽流区域,那就离开,特别是如果你是老年人、有心肺或呼吸系统问题的人,或者带着孩子。 对这种东西敏感的人即使在低浓度下也可能会感到不适。 如果你位于 LAZE 吹到的区域,请尝试待在室内,门窗紧闭,直到它过去。 当然,还要遵循你所在区域的所有紧急警报和建议。 有很多人在监测 LAZE 的位置、其中的成分以及严重程度。 他们会定期发布建议。

既然我们不再完全害怕它了,让我们来了解一些关于 LAZE 的非常有趣的事实。 即

盐酸不是来自熔岩

这有多么疯狂? 但这是真的。 当熔岩与大海相遇时,熔岩本身并没有泵出大量的盐酸。 这些东西来自海水本身。

“但是,达娜!” 你惊呼。“我一直都在海里游泳,我的皮肤通常不会融化!这到底是怎么回事?”

当超热的熔岩撞击水时,会发生一件有趣的事情。 富含溶解盐和矿物质的海水会剧烈沸腾,因此产生巨大的蒸汽云。 所有这些狂暴的力量会分解氯化镁盐,从而产生羽流中发现的大部分盐酸气体。 并且 CO2 来自于沸腾的盐水中所含的倒霉的碳酸氢根和碳酸根离子。 那里正在发生一些激烈的化学反应!

哦,如果你想知道最近主导火山气体新闻的二氧化硫:LAZE 没有多少。 当熔岩到达海洋时,大部分已经脱气。 西蒙·卡恩在这里有一个非常漂亮的说明

所以,是的:不要在 LAZE 中闲逛。 但一定要更多地了解它! 这是当佩莱决定在她的小岛上增加一点海滨财产时发生的另一件令人惊奇的事情。

2018 年 5 月 20 日,一栋倒霉的房屋望着熔岩和水相遇,产生一股强劲的 LAZE 羽流。图片来源美国地质调查局

参考资料:

埃德蒙兹,M. 和格拉赫,T.M.:《夏威夷基拉韦厄火山的空中熔岩海水相互作用羽流》。

库尔曼等:熔岩和海水相互作用形成的空气污染物的表征

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