我國浮塵現(xiàn)狀研究綜述

梁裕敏

[摘要]近年來，我國浮塵南侵現(xiàn)象日益嚴重，解決浮塵頻發(fā)的問題已然成為環(huán)境保護的重心。通過閱覽文獻，了解到我國浮塵頻發(fā)的起塵地多在西北干旱、半干旱區(qū)域，且浮塵的影響范圍極廣，并不局限于起塵區(qū)，而是能通過浮塵的遷移，最南可以影響到我國廣東沿海地帶，最東甚至可以影響到北美洲的西海岸。此外，浮塵也會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生影響，能夠影響光照時間、破壞植物的光合作用，對人體呼吸道等也有不良影響。

[關(guān)鍵詞]浮塵；南侵；現(xiàn)狀

[中圖分類號]X32 [文獻標識碼]A

1 浮塵定義

浮塵（airborne dust，aeolian dust）是指在風(fēng)力和地表熱力的作用下，裸露在地表的土壤均勻地懸浮在空中的天氣現(xiàn)象；浮塵發(fā)生時，空中的水平能見度在1～10km范圍 ，一般情況下，處于無風(fēng)或風(fēng)速≤3m/s或5.5m/s狀態(tài)。浮塵往往由揚沙（dust emission）或沙塵暴（sand and dust storm）引起。沙塵暴是指空氣渾濁，伴隨著風(fēng)速≥17.2m/s的大風(fēng)，能見度小于1km的天氣現(xiàn)象。揚沙的能見度處于沙塵暴和浮塵之間，在1-10km的范圍內(nèi)，伴隨著風(fēng)速≥5.5m/s的小風(fēng)。

經(jīng)國外學(xué)者研究，統(tǒng)一認為直徑一樣的大氣顆粒物，它們的性質(zhì)也相同；并將大氣顆粒物的分類標準定位直徑。懸浮顆粒物（SPM）指的就是微粒長時間停留在空氣中并不降落?？倯腋☆w粒物（TSP）就是指長時間停留在空氣中而不降落的顆粒物的總量，它們的形態(tài)可以是固體，也可以是液體，通常情況下直徑小于100μm。對于總懸浮顆粒物而言，它們的直徑有一個重要的分界點，即10μm。降塵就是指直徑大于10μm的空氣顆粒物，因其重量較大難以長時間的懸浮在空中，進而在自身重力的作用下自然沉降到地面。飄塵則是指具有同樣粒徑（10μm）的球體，但是重量較輕因而可以長期漂浮在大氣中的顆粒物。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒物的直徑小于10μm時，它可以輕松躲開人體保護組織的攔截，順利通過氣流進入人體的呼吸系統(tǒng)，這種情況極易使人產(chǎn)生肺部感染等疾病，嚴重危害人們的呼吸道，就曾有因顆粒物感染而導(dǎo)致大片人群感染的事件。學(xué)者們將這些可以躲開人體過濾系統(tǒng)的空中懸浮物稱之為 “可吸入顆粒物”（IP），用PM10表示。更有甚者，比PM10直徑更小的PM2.5，它的直徑小于2.5μm，它可觸及的身體系統(tǒng)已經(jīng)深入到人體的肺部組織和血液組織，對人體體質(zhì)損壞更大。為此，美國環(huán)境署（US-EPA）、英國環(huán)境局（UK-EU）及世界衛(wèi)生組織（WHO）為保護人們生產(chǎn)生活環(huán)境以及防止環(huán)境進一步惡化，為PM10和PM2.5制定了嚴格的控制標準。1996年，在參考了英國、美國、世界衛(wèi)生組織的標準后，我國也頒布了符合空氣中PM10和PM2.5國情的標準，即《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095 - 1996），明確規(guī)定了我國空氣中PM10的容許標準，并要求空氣質(zhì)量日報在對PM10進行測算時采取統(tǒng)一指標。根據(jù)上面所表明，浮塵就是指在空氣中顆粒物直徑小于10μm，并且能夠在空中長期漂浮的懸浮微粒。

2 浮塵源區(qū)

我國浮塵的高發(fā)地帶主要是西北部干旱、半干旱區(qū)域，起塵區(qū)也集中在西北干燥沙漠地帶。從時間規(guī)律來看，我國浮塵在華北地區(qū)一帶多發(fā)生于春季，一般集中在三月、四月、五月這三個月份；西北沙漠區(qū)的沙塵天氣則多分布于春夏季節(jié)，其中3～6月份為發(fā)生的高峰期，新疆塔里木盆地周圍高峰期時間更長，集中在3～8月份。

但是，我國空中的浮塵并非全部源于我國西北部干旱地區(qū)。中東和外蒙古作為全球的重要起塵區(qū)，與中國相鄰，它們本地的起塵，在西風(fēng)漂流等方面的影響下也會進入我國境內(nèi)，使我國受到浮塵的影響。

3 浮塵的作用

浮塵是常見的災(zāi)害性天氣。它能帶來有害物質(zhì)進而污染大氣、破壞水源，大量浮塵在空中漂浮使得能見度降低，縮短光照時間，惡化光照質(zhì)量，浮塵降落到土壤上改變土壤性質(zhì)，浮塵落在葉片上，使得葉片蒙上一層塵埃進而抑制植物的呼吸作用和光合作用，影響植物的生長和品質(zhì)，更有甚者侵入人體呼吸道，直接危害人類的身體健康。

近年來，人們發(fā)現(xiàn)浮塵是大尺度氣候變化連鎖反應(yīng)中的一個環(huán)節(jié)。它參與了冰川融化、土壤酸堿化，生物交流，太陽能輻射平衡、生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)。

4 浮塵侵擾界限研究結(jié)果

浮塵向何處運動，是否有規(guī)律可循？理論上講，浮塵隨氣流而運動，受氣壓和氣溫變化的影響，因此，西風(fēng)環(huán)流、冷暖氣團前進的方向，常常是浮塵的遷移方向。

來自西北、內(nèi)蒙的浮塵，在西風(fēng)環(huán)流的控制下，周期性地沿經(jīng)度方向向東略過我國北方廣大地區(qū)，波及到朝鮮半島和日本，甚至遠達北美洲的西海岸，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。

我國內(nèi)陸大氣緯向運動的速度和方向，受蒙古高壓、太平洋暖高壓、阿留申低壓和印度洋低壓四個氣壓系統(tǒng)的控制。每當(dāng)冷空氣南侵時，夾帶著浮塵南下，影響南方地區(qū)。近年來，南方各省環(huán)境問題日益嚴重，人們開始關(guān)注南侵浮塵對環(huán)境的影響。實際上，浮塵南侵在人類有文字記載以前就開始了。根據(jù)對第四紀沉積物的研究，晚更新世晚期浮塵曾廣泛南侵，沉積了下蜀黃土、成都粘土。這些風(fēng)成物主要集中在北緯29～31度之間，最南可達湖南沅江市的華田鄉(xiāng)，再向南至北緯28度是風(fēng)積和沖積的混合物。說明古浮塵至少可沉積到湖南的韶山、瀏陽大瑤一線。當(dāng)時浮塵頻繁侵入的地區(qū)，屬于干冷的氣候環(huán)境，距今超過11000年。

湖南無論過去和現(xiàn)在都是北方浮塵的侵擾區(qū)。沅江和安鄉(xiāng)出露有大片下蜀黃土，說明晚更新世以來，湖南北部是北方浮塵沉積的主要地區(qū)。近代以來，湖南仍然是北方浮塵南侵的區(qū)域之一，南下廣州、南海的浮塵需要過境湖南，同時，衡山（1269m）也曾觀測到來自北方的浮塵。不僅如此，湖南南部是東西走向的南嶺，同時具有向北開口的簸箕型地形，有利于阻擋北方南下的冷氣團，易于延長浮塵的滯留時間。例如：2009年4月23日～4月28日、2012年3月19日～3月25日，浮塵南侵至湖南并在長沙停滯后，進而繼續(xù)南下直接侵襲廣州、香港等珠江三角洲地區(qū)。

全新世以來，氣候發(fā)生了變化?，F(xiàn)代浮塵南侵的區(qū)域及對大氣環(huán)境的影響，成為人們關(guān)注的重點。長江沿線的成都 （104.07?E，30.67?N）、重慶 （106.45?E，29.57?N），武漢 （114.32?E，30.52?N）、南京 （118.78?E，32.05N）、上海 （121.43E，34.50N）及東海的花鳥島（30.86?N， 122.67?E）頻繁、周期性遭受現(xiàn)代北方浮塵的侵擾。其中，武漢從2010年至2012年被入侵13次（冬季6次，春季5次），最長的一次（2011年4月）持續(xù)9天。

更強的浮塵，可以南侵至廣州（113.23?E，23.17?N）、香港（114.10?E，22.20?N）、臺灣（東沙），甚至到達中國的南海，在西沙群島的東島（16?39-41'，東經(jīng)112?43-45'）就發(fā)現(xiàn)有1400年以來的浮塵沉積物，例如：在2010年3月20日～3月22日、2014年5月25日～5月30日我國南部就受到了來自北方強烈浮塵的影響，浮塵到達上海后，繼續(xù)南下侵擾安徽南部、浙江、福建、江西北部，甚至影響至臺灣省以及北部海面。

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