灰塵也有營養(yǎng)大自然搬運灰塵的利與弊

◎本刊主筆 劉國偉

它們是一種細(xì)小的存在。唐朝詩人李商隱《北青蘿》“世界微塵里，吾寧愛與憎”的名句發(fā)人深省。那么，就讓我們一起來看看灰塵有哪些可愛與可憎之處。

2005年初春，強勁的東北風(fēng)攜帶著沙塵從高空掠過利比亞和埃及，進入地中海上空。來源：美國宇航局（NASA）

漫天灰塵出非洲

2005年3月1日，一陣來自非洲的大風(fēng)，掠過利比亞和埃及，裹著成千上萬噸灰塵進入地中海上空，所到之處天昏地暗。這些灰塵有的來自非洲大陸腹地的撒哈拉沙漠，有的來自旱季的草原，有的來自耕作不當(dāng)形成的荒漠化地區(qū)。它們沒有翅膀，但卻能憑借勁風(fēng)之力飛上天空，一些甚至飛到白云的上方，甚至使美國國家航空航天局（NASA）的衛(wèi)星云圖都染上了一層淡淡的褐色。對于非洲的很多國家而言，沙塵暴自古就是家常便飯。

這些灰塵的出發(fā)地和落腳地不止一處。有的從北非隨氣流北上，進入歐洲。在上萬米高空的航班上，有旅客在法國和西班牙看到過這些灰塵的蹤跡。有的經(jīng)過大西洋，奔向加那利群島和加勒比海一帶。一路上，這些富含鐵、氮和磷的灰塵有很多墮入大西洋的海水中，幫助海洋的浮游生物野蠻生長。過去數(shù)年間，這種現(xiàn)象在春夏季節(jié)爆發(fā)的次數(shù)越來越多。

有的灰塵從撒哈拉沙漠西部越過大西洋向南美洲的亞馬遜河流域轉(zhuǎn)移，美國國家航空航天局估計這些到達亞馬遜河的塵埃，年均有2800萬噸。從灰塵的成分角度分析，來自乍得共和國一個洼地的灰塵磷元素含量很高，因為它們來自當(dāng)?shù)匾粋€古老湖底的微生物。它們?nèi)缤皶r雨，為其他大陸的雨林和河流補充了營養(yǎng)鹽，但也染黃了沿途的城市和鄉(xiāng)村的天空，大自然借用它們的彌漫，展示著自己的力量。

高樓林立的“鋼筋峽谷”是重金屬灰塵的聚集區(qū)

受冰島火山噴發(fā)的影響，一位機場工作人員正在給飛機引擎做防護措施，防止火山灰進入。

火山灰最?！皺C”

休眠中的火山有一種沉靜之美，冰島南方的埃亞菲亞德拉火山也是如此。

2010年3月20日，這座火山突然噴發(fā)了，驚人的能量通過濃煙和火焰釋放出來，一同出現(xiàn)的還有大量的火山灰。這些細(xì)細(xì)的揚塵在高空形成云團四處飄散，由此影響了千千萬萬人的生活。在冰島，它們悄無聲息地降落在附近的埃亞菲亞德拉冰川上，吸收了來自太陽的熱力，融化了冰川，使附近的居民無奈撤離。在歐洲，這些微細(xì)的火山揚塵癱瘓了多國的航班。

對飛機而言，火山灰塵是一種嚴(yán)重的隱患，其致命之處超出很多人的想象。這些來自地下的小顆粒，細(xì)小如滑石粉，其中包含大量的石英等礦物，會把飛機的風(fēng)擋玻璃磨花，影響飛行員的視線。進入發(fā)動機的火山灰在受到高溫炙烤后則會熔化，形成玻璃一樣的殘留物，阻礙氣流通過，或阻塞噴油嘴，使復(fù)雜精密的飛機發(fā)動機喘振甚至熄火。面對這些殺人于無形的灰塵，整個歐洲如臨大敵，多個國家發(fā)布了飛行禁令，成千上萬的旅客滯留在機場，直到足夠安全了才得以登機。

在展現(xiàn)了狂暴的一面之后，火山灰塵慢慢地從天空落下，成為自然饋贈給人們的禮物。多年來，人們把這些灰塵收集起來，廣泛地用于建筑和化工領(lǐng)域，你所用的牙膏，腳下的水泥，也許就含有這些曾讓人為之色變的灰塵?；覊m角色的這種奇特轉(zhuǎn)換，生動地體現(xiàn)了大自然的兩面性。

被火山灰覆蓋的海灘

道路灰塵害兒童

2007年11月28日，西班牙著名的大氣研究和保護機構(gòu)ACCENT/GLOREAM發(fā)布了他們的研究報告：《土壤揚塵促成的大氣PM10：因為風(fēng)力、交通和農(nóng)業(yè)引起的灰塵再懸浮》。這份報告披露，即便是環(huán)保情況總體較好的歐洲，也難免各種揚塵之苦。除工業(yè)生產(chǎn)和排放產(chǎn)生的煙塵之外，來自歐洲大陸土壤的揚塵數(shù)量非常可觀：這些灰塵有的來自裸露土壤，有的來自農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)活動，有的來自建筑施工現(xiàn)場，有的來自未鋪設(shè)好的土路。報告認(rèn)為，歐盟的土壤揚塵數(shù)量南部比北部多。歐盟的PM10中，土壤揚塵占了5%～40%，在更細(xì)小的PM2.5里，土壤揚塵也貢獻了2%～20%。

正如人們猜測的那樣，這些街頭灰塵對人的危害不容忽視。在英國，有一項持續(xù)數(shù)年的研究，它對10所不同學(xué)校的203名兒童進行跟蹤研究，專門考察馬路灰塵對兒童健康的影響。2009年公布的這項研究結(jié)果顯示，馬路灰塵對兒童的危害比我們預(yù)想的還要大，顯微鏡顯示了灰塵顆粒進入肺部的過程，增加了孩子們呼吸紊亂（如哮喘和感染）的風(fēng)險。這份報告給當(dāng)局造成壓力，因為孩子們的健康受到傷害在任何時候都是讓人揪心的議題。

“順風(fēng)快遞”讓灰塵漂洋過海

2012年8月2日，一篇發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上的文章，說明了幅員遼闊的美國是展示灰塵來源多樣性的典型樣本，自然界和人類同為灰塵產(chǎn)生的大力推手。發(fā)表成果的研究小組分析了3D衛(wèi)星云圖，認(rèn)為每年有6400萬噸之巨的灰塵飄入北美上空，其中近九成來自太平洋對岸的亞洲，活躍的氣旋和中緯度西風(fēng)帶是主要運輸工具，其余少量來自非洲和歐洲。在這里，大自然再次充當(dāng)了搬運工，為這些異國灰塵跨越大洋提供了“順風(fēng)快遞”。從成分上分析來看，6400萬噸的外來灰塵大部分是自然界中產(chǎn)生的，只有少量的污染物；從季節(jié)上看，春季是灰塵越洋之旅的多發(fā)時段；從高度上看，只有5%的塵埃在2000米以下漂浮，絕大部分灰塵在更高的空中，因而對健康的影響不大。

研究還顯示，在北美洲由人為及自然過程產(chǎn)生的灰塵約為6900萬噸，略高于上述的空中“舶來品”。相比自然界產(chǎn)生的灰塵，人類活動催生的數(shù)量也極其驚人。美國加利福尼亞州政府的一份文檔披露了美國產(chǎn)生的灰塵（僅限PM10）有多少：街道和公路揚塵每天產(chǎn)生411噸；建筑拆建每天產(chǎn)生揚塵196噸；裸露的土地和道路每天產(chǎn)生揚塵521噸；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每天產(chǎn)生揚塵170噸；食品加工每天產(chǎn)生揚塵15噸；木材和紙張生產(chǎn)每天產(chǎn)生揚塵14噸……研究和分析這些數(shù)據(jù)，對于了解灰塵對陽光輻射的影響，對于天氣和氣候的間接影響，意義重大。

放射性灰塵殺入日本家庭

2011年3月11日，一場突如其來的地震和海嘯嚴(yán)重?fù)p毀了日本福島第一核電站的設(shè)備，這次核事故在日本和周邊地區(qū)引發(fā)了環(huán)境危機。部分帶有輻射性物質(zhì)的灰塵進入地球大氣，大量具有輻射性的冷卻水被排入海洋，進入人類食物鏈。這些放射性灰塵的輻射主要來自核電站使用的碘-131和銫-137，前者的半衰期只有約8天，3個月后幾乎所有的碘-137就衰變并消失了；而后者半衰期長達約30年，存留時間長久得多。

盡管日本政府和民間采取了各種防范措施，這些危險的灰塵還是擴散了，防不勝防。事故發(fā)生后的第二年夏天，在日本國立環(huán)境研究所公布的一項調(diào)查結(jié)果中，毗鄰福島的茨城縣和千葉縣部分家庭吸塵器吸取的灰塵里，被檢測出濃度較高的放射性銫。調(diào)查分析了兩地共257個家庭打掃衛(wèi)生時收集的灰塵，顯示每公斤灰塵中平均含有1956貝克勒爾（放射性活度的國際單位）的放射性銫。其中，有兩個家庭檢測出大大超標(biāo)的放射性銫。聯(lián)想到俄羅斯、烏克蘭和白俄羅斯至今仍為切爾諾貝利核電站事故造成的污染付出代價，這些放射性灰塵無疑是日本人心頭一塊揮之不去的陰霾。

街頭是重金屬顆粒樂園

地表灰塵在城市環(huán)境中無所不在，它們在外力作用下反復(fù)經(jīng)歷“揚起—沉降—揚起”的過程。來自汽車尾氣、輪胎老化磨損、路面磨損、工業(yè)和城市建設(shè)中的重金屬污染源不斷積累，成為灰塵中的沉默殺手。

城市地理位置不同，灰塵中重金屬的含量和分布也不同。平坦地帶的城市，灰塵中的重金屬顆粒更容易擴散和稀釋。相比之下，山區(qū)和丘陵地形中的城市，空氣流通不暢，灰塵和重金屬顆粒更容易滯留在街區(qū)。一般來說，城市中污染最嚴(yán)重的地方往往發(fā)生在兩側(cè)高樓林立的街道里。有研究結(jié)果顯示，瑞典首都斯德哥爾摩街道灰塵中的銅元素含量，是建筑物屋頂灰塵含量的7倍。普通的街頭清掃會有一定效果，但效果有限，因為重金屬離子主要在更細(xì)的灰塵中富集。

大自然每年搬運成千上萬噸的塵土漂洋過海