火山爆發後湯加被火山灰覆蓋,引發健康擔憂

短暫暴露應該不會太有害,但居民應儘可能採取預防措施

Ash-covered landscape.

這張由紐西蘭國防軍提供的分發照片顯示,2022年1月17日,從P-3K2獵戶座偵察機上拍攝的鳥瞰圖,顯示了湯加諾穆卡島上被火山灰覆蓋的房屋。

上週末,洪加湯加-洪加哈派火山的巨大而致命的爆發震驚了世界,它將巨大的氣體、火山灰和其他碎片柱噴射到大氣中。在衛星影像中可以清楚地看到蘑菇狀的棕色雲團。

隨著火山灰柱的漂移,火山灰落在了波利尼西亞國家湯加的其他島嶼上,包括主島湯加塔布島。這使得對火山爆發造成的其他損害(尤其是它引發的海嘯造成的損害)的應對工作變得複雜,因為落下的火山灰覆蓋了湯加塔布島富阿阿莫圖國際機場的跑道。據報道,志願者們已經清掃了跑道,以便運送援助物資的飛機可以降落。

火山灰還會帶來一些健康問題,儘管並不總是像人們想象的那樣。為了更詳細地解釋這些擔憂,《大眾科學》採訪了達勒姆大學地球健康學教授、國際火山健康危害網路的創始人兼主任克萊爾·霍韋爾,該組織提供關於火山爆發健康危害的循證資訊和建議。


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[以下是採訪的編輯稿。]

人們吸入火山灰是否存在健康問題?這與呼吸野火煙霧的情況有何不同?

當火山灰開始落下時,它看起來有點像雪,但實際上它是由微小的岩石顆粒組成的。一些顆粒是沙子大小的,但另一些更像是麵粉——這些小顆粒可以被吸入肺部。

人們認為這些岩石顆粒是玻璃狀的和尖銳的,當你吸入時可能會劃傷肺部。他們說火山灰含有火山玻璃(凝固的岩漿)是正確的,但在這些顆粒的微小尺寸下,它們並不尖銳。它們有點稜角,但不會劃傷你。

火山灰與野火煙霧不同,因為它是由岩石而不是燃燒的植被製成的。木材煙霧比火山灰更均勻地細顆粒,因此它往往會懸浮在空氣中而不是沉降。它已被證明具有相當的毒性,而實驗室和臨床對火山灰的研究表明,它並沒有特別的危害。話雖如此,世界衛生組織(WHO)表示,所有顆粒物(PM)都可能導致呼吸道疾病——並且有證據表明PM會影響身體的每個器官,因此保持謹慎並儘量限制暴露是明智的。

大多數健康的人即使在一段時間內呼吸相當高濃度的火山灰也能耐受。他們可能會覺得它具有刺激性——它可能會讓你喉嚨痛和咳嗽,還可能會讓你皮膚髮癢和眼睛痠痛。我們更擔心患有呼吸系統和心血管疾病的人。他們可能會發現自己的病情惡化,他們應該確保隨身攜帶藥物,按照處方使用,並在出現喘息和呼吸急促等令人困擾的症狀時獲得醫療支援。

有人擔心人們可能會因吸入火山灰而患上嚴重的肺病,但幾乎沒有這方面的醫學證據。這主要是因為人們通常暴露的火山灰量不夠,或者時間不夠長,無法引發這些疾病。幸運的是,湯加每年有大約1.5米的降雨量,因此我們希望火山灰會被迅速沖走,即使火山繼續噴發一段時間,暴露時間也會很短。
 
此外,火山灰中的一些礦物質可能比其他礦物質更具毒性。人們擔心結晶二氧化矽,因為它是一種致癌物,會導致一種稱為矽肺的瘢痕性肺病。但我們已經表明,有充分的理由說明為什麼火山二氧化矽可能無法引發這些疾病,而且世界各地的臨床研究(儘管數量有限)未能發現此類疾病的爆發。預計洪加湯加-洪加哈派火山的火山灰不會含有大量的結晶二氧化矽:從火山噴發的岩漿的成分不合適(它是“安山岩”或“玄武安山岩”,所以[沒有]足夠的二氧化矽),而且噴發方式也不利於它的形成。

通常在噴發中,與與疏散避難所中清潔水的供應、衛生和疾病爆發預防相關的更大公共衛生問題相比,火山灰是一個次要的健康問題。

人們應該如何保護自己免受火山灰的吸入?

人們應該透過待在室內並關閉門窗來減少接觸火山灰。這在湯加等熱帶氣候中可能具有挑戰性,因為那裡的建築物可能被設計成高度通風的。人們可以使用塑膠布或床單覆蓋較大的開口,但重要的是室內環境不要變得過熱。

當人們不得不外出時——人們將需要進行災後清理、上班、上學等等——他們可以透過佩戴有效的口罩來減少接觸火山灰。如果火山灰進入家中,他們可能還需要在室內佩戴口罩,並且他們需要清理它。

我們進行了一項關於不同型別面罩和口罩對防止火山灰的有效性的研究。我們發現——就像保護自己免受 COVID-19、木材煙霧和任何其他氣溶膠或顆粒物侵害一樣——最好的口罩是經過認證的呼吸器(N95、FFP2 或 P2,取決於您所在的位置),因為它們由無紡布製成,具有出色的過濾功能並且緊密貼合面部。外科口罩的效能也相當好,但它們並非設計成貼合您的面部,因此它們提供的整體保護較少。在我們的實驗中,布料的表現非常差。

如果您只能拿到外科口罩,您可以在頂部繫上一塊布料,以更好地將其固定在臉上。如果您只有布料,請嘗試將其摺疊成幾層。這將稍微提高其過濾效果。一些機構建議弄溼口罩,但我們發現這樣做沒有任何好處,有時反而會使過濾效果變差。

火山灰會沉澱到水源中。是否存在對水質的擔憂?有沒有辦法解決任何汙染問題?

是的。一些國家依靠捕捉和儲存雨水來供水,或者直接從溪流、河流或開放水庫取水。這些水源可能會被火山灰汙染。在大多數情況下,火山灰會使水變得渾濁和變色,這將使其難以飲用。有時火山灰會釋放出潛在的有毒元素——但對於短暫的時間,這些不太可能對健康造成危害。

在湯加,在城市地區以外,一些人依靠收集自己的雨水。他們應該蓋住水箱,但也要確保火山灰不會從他們的屋頂衝入供水系統中。他們可能需要斷開管道並清潔屋頂和排水溝,然後重新連線以收集新鮮的雨水。為了補充現有供應,可能需要在一段時間內提供替代飲用水源。

火山灰對水供應造成的化學汙染風險遠不如考慮水的數量(每人每天有足夠的飲用水、做飯、洗碗、洗手和洗澡用水)以及飲用水的微生物安全性。水傳播病原體帶來的風險比任何化學風險都更直接和嚴重。人們應該透過煮沸、新增無味的漂白劑 [按照環境保護署的指示] 或使用過濾來消毒飲用水。

火山灰會如何影響當地的農業和生態系統?

最初的報告顯示,湯加的火山灰厚度為[幾釐米]。這些火山灰會沉降在農作物和其他植物上。火山灰的重量可能已經損壞了它們,而火山灰層會擾亂光合作用。火山灰還可能具有酸性塗層,會灼傷葉子。希望雨水能迅速將農作物上的火山灰沖走。可以食用帶有灰分的蔬菜和水果,但應先清洗乾淨。

牲畜也可能受到火山灰的影響。飼槽或牧場可能被火山灰覆蓋,因此動物可能需要補充飼料和水。總的來說,牲畜面臨的更大風險是飢餓、脫水和食用火山灰的物理影響——包括腸道阻塞和牙齒快速磨損——而不是火山灰的毒理學影響,儘管已知如果動物與飼料一起攝入氟化物含量高的火山灰,會導致有害的氟中毒。

火山灰對公眾健康的威脅會持續多久?

這個問題很難回答。目前,我們不知道洪加湯加-洪加哈派火山的噴發會持續多久。它有可能很快結束,但一些噴發可能會持續數週、數月甚至數年!

湯加和其他太平洋島嶼經常下雨的事實將真正幫助收到火山灰的國家。希望雨水能非常迅速地清除災難性噴發和未來任何火山灰帶來的火山灰。雨水還將有助於抑制空氣中的火山灰,這些火山灰可能會被風、運輸或清理道路和屋頂上的火山灰等活動重新移動。

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 大眾科學, 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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