野火烟如何随着时间而老化

2021-12-31 20:12:00胡成黛导读不受控制的野火烟何野火将大量烟尘排放到大气中，可能会影响数百英里外居民的随着时间健康。每年，而老成千上万的野火烟何大火席卷整个欧洲的森林，草原和沼泽。随着时间2018年

不受控制的而老野火将大量烟尘排放到大气中，可能会影响数百英里外居民的野火烟何健康。

每年，随着时间成千上万的而老大火席卷整个欧洲的森林，草原和沼泽。野火烟何2018年，随着时间欧洲和地中海周围其他的而老土地烧毁面积超过204,861公顷，而去年的野火烟何山火毁坏了超过120万公顷。北极地区的随着时间烈焰人在18年的监测中创下了碳排放的新记录。

当树木，而老灌木，草和泥炭被大火吞没时，大量的烟，煤烟和其他污染物被释放到空气中。随着大火，烟雾可以升到多少公里到平流层，并跨越整个地区蔓延，在区域造成空气污染远离那里的火焰实际上是。

希腊帕特雷斯化学工程科学研究所的大气化学家Athanasios Nenes教授说：“在地中海东部，烟雾从俄罗斯的森林大火中扑灭，到时烟雾弥漫。” ``这可能非常戏剧性。它们正在影响整个地区或部分的空气质量。”

Nenes教授是PyroTRACH项目的首席研究员，该项目正在尝试找出野火的排放以及其他类型的生物质燃烧，例如家庭柴火如何改变大气层及其对人类健康和气候的影响。

在全球范围内，据估计，野火烟雾每年会导致339,000多人过早死亡，远远超过那些直接在大火中丧生的人。

该小组正在希腊的三个地点(克里特岛，雅典和帕特雷)定期进行空气采样。这些都与全球合作者提供的样本结合在一起，包括，北极，，欧洲，越南以及南大西洋上空的合作者。

内内斯教授说：“当您查看这些样品时，总是可以在空气中发现很多颗粒，但是不能确定是不是由生物质燃烧引起的。” “ PyroTRACH背后的想法是看我们是否能识别出特定的火灾特征，并跟踪烟雾在大气中的老化情况。”

年龄

为此，研究人员正在实验室中使用一个特殊的环境室，该室可以复制大气中发现的条件。然后，他们通过燃烧不同类型的植物材料来产生新鲜的烟雾样品，然后使它们在室内“老化”。

随着时间的流逝，他们能够看到烟雾暴露在大气中以及日光和黑暗的日常模式时，化学成分如何变化。便携式燃烧室还允许他们老化外部环境中由真实火灾直接产生的烟雾。

内内斯教授说：“我们试图了解烟雾在大气中的寿命以及它如何化学释放。” ``我们想表征它将对人类健康和气候产生的影响。它是否会随着年龄的增长而变得更具毒性，或者对气候的影响更大(变暖)(比目前认为的要大)，或者当它倒回地面时会为生态系统提供更多的营养吗?”

自从这个为期五年的项目于2017年开始以来，该团队做出的关键发现之一就是随着时间的推移，森林大火中燃烧的植被释放出的颗粒变得更具毒性。

随着森林火灾的蔓延，烟雾可能会在大气中停留数周。在空气中时，烟雾颗粒与痕量自由基(具有不成对电子的分子)发生化学反应，经历称为氧化的过程。这会将烟雾颗粒中的化合物转化为高反应性化合物。吸入这些反应性化合物(称为自由基)会损害体内的细胞和组织。

内内斯教授说：“我们知道，靠近火炉时，抽烟是不好的，但随着时间的流逝，这种情况会越来越严重，一天下来的毒性高达四倍。”他们的实验结果。这些结果表明，从火中释放五个多小时后从空中采集的烟雾样品的毒性是首次释放时的两倍，而且随着它们在实验室中进一步老化，其毒性增加到原始水平的四倍。

他说：“这意味着，即使您远离火源，如果烟雾被吹向您，也可能对健康产生重大影响。” 人们甚至可能没有意识到他们正在呼吸远处森林大火产生的烟雾，但这将影响他们的健康。”

健康

尽管仍需完全了解这种烟雾对呼吸的确切健康影响，但Nenes教授及其团队将把结果纳入另一个名为REMEDIA的项目中。作为人类暴露网络的一部分，它正在研究空气污染如何影响肺部，该网络着重于环境暴露对人类健康的影响。

但是，人们认为野火烟雾中的反应性化合物对健康有短期和长期的影响。

内内斯教授说：“它们会使人们更容易感染，会导致呼吸困难，并使某些人更容易心脏病发作。” “与此同时，烟尘颗粒还含有致癌物质(多环芳烃)，它们也会氧化并变得更具致癌性，从而增加了患癌症的风险。”

这种毒性的增加尤其令人担忧，因为众所周知，大山火产生的烟雾会传播到整个甚至海洋。例如，据追踪，加拿大艾伯塔省森林大火产生的烟雾于2019年蔓延到东海岸，横跨大西洋并进入欧洲。同样，澳大利亚近期毁灭性大火产生的烟雾吞噬了南美，而西伯利亚的野火已经蔓延到加拿大西部和。

艾伯塔大学的加拿大荒地火灾科学合作伙伴关系主任迈克·弗兰尼根博士说：“野火烟雾可以在全球传播。” “烈火产生的烟雾可以注入到高层大气中，在那里强风(通常是西风)可以将其迅速传播到世界各地。”

这意味着大火可能对远离烟源的城市的空气质量和能见度产生巨大影响，从而使城市空气污染更加严重，从而增加居住在那里的人们的健康隐患和死亡风险。

抽烟

在欧洲，平均每年有65,000场野火，但该地区也被远处大火所散发出的季节性烟雾笼罩。

根据Nenes教授的说法，在寒冷的冬季，家庭木材燃烧占大气中烟雾的很大一部分，尤其是在城市地区。

需要更多的工作来了解空气中的多种污染源。弄清这些来源是Aeromet项目的目标。它正在开发新的方法来更好地分析污染空气的气溶胶和颗粒，尤其是在整个欧洲的城市地区。当前，很难区分哪些是自然资源，例如吹入空气中的灰尘和被风吹走的盐分，以及那些来自火，车辆，工业和其他人类活动的自然资源。

改善测量和识别方法的准确性不仅可以帮助更好地监测空气污染，而且可以“基于潜在的发现帮助潜在地识别关键的单一颗粒物来源，并提出适当的对策来改善空气质量”。伯克哈德·贝克霍夫博士(Dr. Burkhard Beckhoff)是Aeromet项目的协调员，也是德国柏林物理技术研究院的研究员。

Nenes教授希望将野火和家庭木材燃烧造成的污染特征化，有助于改善气候变化模型，因为火灾释放的一些烟灰(称为褐碳)在吸收太阳热方面起着相当重要的作用，并使全球变暖恶化。

他说，较小的棕色碳分子倾向于迅速漂白，而较大的棕色碳分子则更具弹性，从而产生低而持久的热效应。

知道在野火和家庭木材燃烧中会产生多少这种棕色碳，这将使气候科学家能够做出更好的气候预测。

Nenes教授说，由于气候模型已经预测到，随着全球温度的升高，野火可能会变得更加普遍和加剧，而家用木材的燃烧也将加剧，它们产生的烟雾可能对人类健康和环境构成更大的风险。

他说：“我从小就能看到大火对我们这里的空中空气造成的影响。” “考虑我们对自己和环境所做的事情令人震惊。但是希望随着我们对这一点的更多了解，我们能够为应制定的有助于减轻这些火灾影响的政策做出贡献。”