我国浮尘现状研究综述

梁裕敏

[摘要]近年来，我国浮尘南侵现象日益严重，解决浮尘频发的问题已然成为环境保护的重心。通过阅览文献，了解到我国浮尘频发的起尘地多在西北干旱、半干旱区域，且浮尘的影响范围极广，并不局限于起尘区，而是能通过浮尘的迁移，最南可以影响到我国广东沿海地带，最东甚至可以影响到北美洲的西海岸。此外，浮尘也会对当地环境产生影响，能够影响光照时间、破坏植物的光合作用，对人体呼吸道等也有不良影响。

[关键词]浮尘；南侵；现状

[中图分类号]X32 [文献标识码]A

1 浮尘定义

浮尘（airborne dust，aeolian dust）是指在风力和地表热力的作用下，裸露在地表的土壤均匀地悬浮在空中的天气现象；浮尘发生时，空中的水平能见度在1～10km范围 ，一般情况下，处于无风或风速≤3m/s或5.5m/s状态。浮尘往往由扬沙（dust emission）或沙尘暴（sand and dust storm）引起。沙尘暴是指空气浑浊，伴随着风速≥17.2m/s的大风，能见度小于1km的天气现象。扬沙的能见度处于沙尘暴和浮尘之间，在1-10km的范围内，伴随着风速≥5.5m/s的小风。

经国外学者研究，统一认为直径一样的大气颗粒物，它们的性质也相同；并将大气颗粒物的分类标准定位直径。悬浮颗粒物（SPM）指的就是微粒长时间停留在空气中并不降落。总悬浮颗粒物（TSP）就是指长时间停留在空气中而不降落的颗粒物的总量，它们的形态可以是固体，也可以是液体，通常情况下直径小于100μm。对于总悬浮颗粒物而言，它们的直径有一个重要的分界点，即10μm。降尘就是指直径大于10μm的空气颗粒物，因其重量较大难以长时间的悬浮在空中，进而在自身重力的作用下自然沉降到地面。飘尘则是指具有同样粒径（10μm）的球体，但是重量较轻因而可以长期漂浮在大气中的颗粒物。经研究发现，当颗粒物的直径小于10μm时，它可以轻松躲开人体保护组织的拦截，顺利通过气流进入人体的呼吸系统，这种情况极易使人产生肺部感染等疾病，严重危害人们的呼吸道，就曾有因颗粒物感染而导致大片人群感染的事件。学者们将这些可以躲开人体过滤系统的空中悬浮物称之为 “可吸入颗粒物”（IP），用PM10表示。更有甚者，比PM10直径更小的PM2.5，它的直径小于2.5μm，它可触及的身体系统已经深入到人体的肺部组织和血液组织，对人体体质损坏更大。为此，美国环境署（US-EPA）、英国环境局（UK-EU）及世界卫生组织（WHO）为保护人们生产生活环境以及防止环境进一步恶化，为PM10和PM2.5制定了严格的控制标准。1996年，在参考了英国、美国、世界卫生组织的标准后，我国也颁布了符合空气中PM10和PM2.5国情的标准，即《环境空气质量标准》（GB3095 - 1996），明确规定了我国空气中PM10的容许标准，并要求空气质量日报在对PM10进行测算时采取统一指标。根据上面所表明，浮尘就是指在空气中颗粒物直径小于10μm，并且能够在空中长期漂浮的悬浮微粒。

2 浮尘源区

我国浮尘的高发地带主要是西北部干旱、半干旱区域，起尘區也集中在西北干燥沙漠地带。从时间规律来看，我国浮尘在华北地区一带多发生于春季，一般集中在三月、四月、五月这三个月份；西北沙漠区的沙尘天气则多分布于春夏季节，其中3～6月份为发生的高峰期，新疆塔里木盆地周围高峰期时间更长，集中在3～8月份。

但是，我国空中的浮尘并非全部源于我国西北部干旱地区。中东和外蒙古作为全球的重要起尘区，与中国相邻，它们本地的起尘，在西风漂流等方面的影响下也会进入我国境内，使我国受到浮尘的影响。

3 浮尘的作用

浮尘是常见的灾害性天气。它能带来有害物质进而污染大气、破坏水源，大量浮尘在空中漂浮使得能见度降低，缩短光照时间，恶化光照质量，浮尘降落到土壤上改变土壤性质，浮尘落在叶片上，使得叶片蒙上一层尘埃进而抑制植物的呼吸作用和光合作用，影响植物的生长和品质，更有甚者侵入人体呼吸道，直接危害人类的身体健康。

近年来，人们发现浮尘是大尺度气候变化连锁反应中的一个环节。它参与了冰川融化、土壤酸碱化，生物交流，太阳能辐射平衡、生态平衡的调节。

4 浮尘侵扰界限研究结果

浮尘向何处运动，是否有规律可循？理论上讲，浮尘随气流而运动，受气压和气温变化的影响，因此，西风环流、冷暖气团前进的方向，常常是浮尘的迁移方向。

来自西北、内蒙的浮尘，在西风环流的控制下，周期性地沿经度方向向东略过我国北方广大地区，波及到朝鲜半岛和日本，甚至远达北美洲的西海岸，对当地的生态环境产生影响。

我国内陆大气纬向运动的速度和方向，受蒙古高压、太平洋暖高压、阿留申低压和印度洋低压四个气压系统的控制。每当冷空气南侵时，夹带着浮尘南下，影响南方地区。近年来，南方各省环境问题日益严重，人们开始关注南侵浮尘对环境的影响。实际上，浮尘南侵在人类有文字记载以前就开始了。根据对第四纪沉积物的研究，晚更新世晚期浮尘曾广泛南侵，沉积了下蜀黄土、成都粘土。这些风成物主要集中在北纬29～31度之间，最南可达湖南沅江市的华田乡，再向南至北纬28度是风积和冲积的混合物。说明古浮尘至少可沉积到湖南的韶山、浏阳大瑶一线。当时浮尘频繁侵入的地区，属于干冷的气候环境，距今超过11000年。

湖南无论过去和现在都是北方浮尘的侵扰区。沅江和安乡出露有大片下蜀黄土，说明晚更新世以来，湖南北部是北方浮尘沉积的主要地区。近代以来，湖南仍然是北方浮尘南侵的区域之一，南下广州、南海的浮尘需要过境湖南，同时，衡山（1269m）也曾观测到来自北方的浮尘。不仅如此，湖南南部是东西走向的南岭，同时具有向北开口的簸箕型地形，有利于阻挡北方南下的冷气团，易于延长浮尘的滞留时间。例如：2009年4月23日～4月28日、2012年3月19日～3月25日，浮尘南侵至湖南并在长沙停滞后，进而继续南下直接侵袭广州、香港等珠江三角洲地区。

全新世以来，气候发生了变化。现代浮尘南侵的区域及对大气环境的影响，成为人们关注的重点。长江沿线的成都 （104.07?E，30.67?N）、重庆 （106.45?E，29.57?N），武汉 （114.32?E，30.52?N）、南京 （118.78?E，32.05N）、上海 （121.43E，34.50N）及东海的花鸟岛（30.86?N， 122.67?E）频繁、周期性遭受现代北方浮尘的侵扰。其中，武汉从2010年至2012年被入侵13次（冬季6次，春季5次），最长的一次（2011年4月）持续9天。

更强的浮尘，可以南侵至广州（113.23?E，23.17?N）、香港（114.10?E，22.20?N）、臺湾（东沙），甚至到达中国的南海，在西沙群岛的东岛（16?39-41'，东经112?43-45'）就发现有1400年以来的浮尘沉积物，例如：在2010年3月20日～3月22日、2014年5月25日～5月30日我国南部就受到了来自北方强烈浮尘的影响，浮尘到达上海后，继续南下侵扰安徽南部、浙江、福建、江西北部，甚至影响至台湾省以及北部海面。

[参考文献]

[1] Wang Jinyu，Li Sheng，Wang Shigong， et al.Effects of long-term dust exposure on human respiratory system health in Minqin County，China[J].Archives of environmental & occupational health，2015，70（4）：225-231.

[2] Xie Yuanyun，Meng Jie，Guo Linfeng. REE geochemistry of modern eolian dust deposits in Harbin city， Heilongjiang province，China： Implications for provenance[J].Catena，2014 （123）：70-78.

[3] Kim Hak-Sung，Chung Yong-Seung，Choi Hyun-Jung.On air pollutant variations in the cases of long-range transport of dust particles observed in central Korea in the leeside of China in 2010[J].Air quality atmosphere and health，2014，7（3）：309-323.

[4] Wang Lin，Du Huanhuan， Chen Jianmin，et al. Consecutive transport of anthropogenic air masses and dust storm plume： Two case events at Shanghai，China[J].Atmospheric research，2013（127）：22-33.

[5] Han Yong，Wu Yonghua， Wang Tijian， et al.Characterizing a persistent Asian dust transport event： Optical properties and impact on air quality through the ground-based and satellite measurements over Nanjing，China[J].Atmospheric environment，2015（115）：304-316.

[6] Guo Lin，Chen Ying， Wang Fujiang，et al. Effects of Asian dust on the atmospheric input of trace elements to the East China Sea[J].Marine chemistry，2014（163）：19-27.