灰尘也有营养 大自然搬运灰尘的利与弊

　　它们是一种细小的存在。唐朝诗人李商隐《北青萝》“世界微尘里，吾宁爱与憎”的名句发人深省。那么，就让我们一起来看看灰尘有哪些可爱与可憎之处。

　　漫天灰尘出非洲

　　2005年3月1日，一阵来自非洲的大风，掠过利比亚和埃及，裹着成千上万吨灰尘进入地中海上空，所到之处天昏地暗。这些灰尘有的来自非洲大陆腹地的撒哈拉沙漠，有的来自旱季的草原，有的来自耕作不当形成的荒漠化地区。它们没有翅膀，但却能凭借劲风之力飞上天空，一些甚至飞到白云的上方，甚至使美国国家航空航天局（NASA）的卫星云图都染上了一层淡淡的褐色。对于非洲的很多国家而言，沙尘暴自古就是家常便饭。

　　这些灰尘的出发地和落脚地不止一处。有的从北非随气流北上，进入欧洲。在上万米高空的航班上，有旅客在法国和西班牙看到过这些灰尘的踪迹。有的经过大西洋，奔向加那利群岛和加勒比海一带。一路上，这些富含铁、氮和磷的灰尘有很多堕入大西洋的海水中，帮助海洋的浮游生物野蛮生长。过去数年间，这种现象在春夏季节爆发的次数越来越多。

　　有的灰尘从撒哈拉沙漠西部越过大西洋向南美洲的亚马逊河流域转移，美国国家航空航天局估计这些到达亚马逊河的尘埃，年均有2800万吨。从灰尘的成分角度分析，来自乍得共和国一个洼地的灰尘磷元素含量很高，因为它们来自当地一个古老湖底的微生物。它们如同及时雨，为其他大陆的雨林和河流补充了营养盐，但也染黄了沿途的城市和乡村的天空，大自然借用它们的弥漫，展示着自己的力量。

　　火山灰最危“机”

　　休眠中的火山有一种沉静之美，冰岛南方的埃亚菲亚德拉火山也是如此。

　　2010年3月20日，这座火山突然喷发了，惊人的能量通过浓烟和火焰释放出来，一同出现的还有大量的火山灰。这些细细的扬尘在高空形成云团四处飘散，由此影响了千千万万人的生活。在冰岛，它们悄无声息地降落在附近的埃亚菲亚德拉冰川上，吸收了来自太阳的热力，融化了冰川，使附近的居民无奈撤离。在欧洲，这些微细的火山扬尘瘫痪了多国的航班。

　　对飞机而言，火山灰尘是一种严重的隐患，其致命之处超出很多人的想象。这些来自地下的小颗粒，细小如滑石粉，其中包含大量的石英等矿物，会把飞机的风挡玻璃磨花，影响飞行员的视线。进入发动机的火山灰在受到高温炙烤后则会熔化，形成玻璃一样的残留物，阻碍气流通过，或阻塞喷油嘴，使复杂精密的飞机发动机喘振甚至熄火。面对这些杀人于无形的灰尘，整个欧洲如临大敌，多个国家发布了飞行禁令，成千上万的旅客滞留在机场，直到足够安全了才得以登机。

　　在展现了狂暴的一面之后，火山灰尘慢慢地从天空落下，成为自然馈赠给人们的礼物。多年来，人们把这些灰尘收集起来，广泛地用于建筑和化工领域，你所用的牙膏，脚下的水泥，也许就含有这些曾让人为之色变的灰尘。灰尘角色的这种奇特转换，生动地体现了大自然的两面性。

　　道路灰尘害儿童

　　2007年11月28日，西班牙著名的大气研究和保护机构ACCENT/GLOREAM发布了他们的研究报告：《土壤扬尘促成的大气PM10：因为风力、交通和农业引起的灰尘再悬浮》。这份报告披露，即便是环保情况总体较好的欧洲，也难免各种扬尘之苦。除工业生产和排放产生的烟尘之外，来自欧洲大陆土壤的扬尘数量非常可观：这些灰尘有的来自裸露土壤，有的来自农业机械的生产活动，有的来自建筑施工现场，有的来自未铺设好的土路。报告认为，欧盟的土壤扬尘数量南部比北部多。欧盟的PM10中，土壤扬尘占了5%～40%，在更细小的PM2.5里，土壤扬尘也贡献了2%～20%。

　　正如人们猜测的那样，这些街头灰尘对人的危害不容忽视。在英国，有一项持续数年的研究，它对10所不同学校的203名儿童进行跟踪研究，专门考察马路灰尘对儿童健康的影响。2009年公布的这项研究结果显示，马路灰尘对儿童的危害比我们预想的还要大，显微镜显示了灰尘颗粒进入肺部的过程，增加了孩子们呼吸紊乱（如哮喘和感染）的风险。这份报告给当局造成压力，因为孩子们的健康受到伤害在任何时候都是让人揪心的议题。

　　“顺风快递”让灰尘漂洋过海

　　2012年8月2日，一篇发表在美国《科学》杂志上的文章，说明了幅员辽阔的美国是展示灰尘来源多样性的典型样本，自然界和人类同为灰尘产生的大力推手。发表成果的研究小组分析了3D卫星云图，认为每年有6400万吨之巨的灰尘飘入北美上空，其中近九成来自太平洋对岸的亚洲，活跃的气旋和中纬度西风带是主要运输工具，其余少量来自非洲和欧洲。在这里，大自然再次充当了搬运工，为这些异国灰尘跨越大洋提供了“顺风快递”。从成分上分析来看，6400万吨的外来灰尘大部分是自然界中产生的，只有少量的污染物；从季节上看，春季是灰尘越洋之旅的多发时段；从高度上看，只有5%的尘埃在2000米以下漂浮，绝大部分灰尘在更高的空中，因而对健康的影响不大。

　　研究还显示，在北美洲由人为及自然过程产生的灰尘约为6900万吨，略高于上述的空中“舶来品”。相比自然界产生的灰尘，人类活动催生的数量也极其惊人。美国加利福尼亚州政府的一份文档披露了美国产生的灰尘（仅限PM10）有多少：街道和公路扬尘每天产生411吨；建筑拆建每天产生扬尘196吨；裸露的土地和道路每天产生扬尘521吨；农业生产每天产生扬尘170吨；食品加工每天产生扬尘15吨；木材和纸张生产每天产生扬尘14吨..研究和分析这些数据，对于了解灰尘对阳光辐射的影响，对于天气和气候的间接影响，意义重大。

　　放射性灰尘杀入日本家庭

　　2011年3月11日，一场突如其来的地震和海啸严重损毁了日本福岛第一核电站的设备，这次核事故在日本和周边地区引发了环境危机。部分带有辐射性物质的灰尘进入地球大气，大量具有辐射性的冷却水被排入海洋，进入人类食物链。这些放射性灰尘的辐射主要来自核电站使用的碘-131和铯-137，前者的半衰期只有约8天，3个月后几乎所有的碘-137就衰变并消失了；而后者半衰期长达约30年，存留时间长久得多。

　　尽管日本政府和民间采取了各种防范措施，这些危险的灰尘还是扩散了，防不胜防。事故发生后的第二年夏天，在日本国立环境研究所公布的一项调查结果中，毗邻福岛的茨城县和千叶县部分家庭吸尘器吸取的灰尘里，被检测出浓度较高的放射性铯。调查分析了两地共257个家庭打扫卫生时收集的灰尘，显示每公斤灰尘中平均含有1956贝克勒尔（放射性活度的国际单位）的放射性铯。其中，有两个家庭检测出大大超标的放射性铯。联想到俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯至今仍为切尔诺贝利核电站事故造成的污染付出代价，这些放射性灰尘无疑是日本人心头一块挥之不去的阴霾。

　　街头是重金属颗粒乐园

　　地表灰尘在城市环境中无所不在，它们在外力作用下反复经历“扬起—沉降—扬起”的过程。来自汽车尾气、轮胎老化磨损、路面磨损、工业和城市建设中的重金属污染源不断积累，成为灰尘中的沉默杀手。

　　城市地理位置不同，灰尘中重金属的含量和分布也不同。平坦地带的城市，灰尘中的重金属颗粒更容易扩散和稀释。相比之下，山区和丘陵地形中的城市，空气流通不畅，灰尘和重金属颗粒更容易滞留在街区。一般来说，城市中污染最严重的地方往往发生在两侧高楼林立的街道里。有研究结果显示，瑞典首都斯德哥尔摩街道灰尘中的铜元素含量，是建筑物屋顶灰尘含量的7倍。普通的街头清扫会有一定效果，但效果有限，因为重金属离子主要在更细的灰尘中富集。

　　（本文写作过程中参考了美国环保署、英国《每日邮报》、美国国家航空航天局、译言网、知乎、《参考消息》和新华网等网站，在此一并致谢）

　　本刊主笔 刘国伟

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