从 2020 年 12 月 21 日上午开始，基拉韦厄火山将在美国的 夏威夷, 美国 和埃特纳火山 西西里岛, 意大利世界上两座最活跃的火山同时喷发出爆炸性的熔岩和火山灰，这似乎是一个地质巧合。这导致喷发本身之外数千英里范围内的空气质量受到大规模影响。

当地时间 2020 年 12 月 20 日晚 9:30 左右，基拉韦厄火山开始喷发，火山灰喷向美国夏威夷州周围数百英里的空中，并引发了 4.4 级地震。岛上当局敦促岛上居民留在室内，以避免火山爆发时喷出的火山灰对周围地区造成有毒影响。¹

在 12 月 20 日火山爆发后的数小时内，夏威夷等社区的空气质量指数（AQI）达到了 0.5。 帕哈拉, 纳莱胡在科奥劳高峰步道上的卡胡库交叉栅栏站，当天中午的空气质量指数测量值远超 100（"对敏感人群不健康"）。

图为基拉韦厄火山西南夏威夷大岛南端周围的空气质量监测站（图片右上方的火图标表示该监测站），科奥劳高峰步道上的卡胡库交叉栅栏监测站附近的空气质量指数超过 100（"对敏感人群不健康"），帕哈拉附近的空气质量指数远高于 "中等 "范围。

基拉韦厄火山对空气质量的影响乍看起来似乎并不严重。但随着时间的推移，基拉韦厄火山的喷发已与PM2.5（直径为2.5微米或更小的颗粒物）的危险高水平联系在一起--在2020年的一项研究中，研究人员发现，在2018年的前一次喷发中，PM2.5水平上升高达300微克/立方米（μg/m3）（350空气质量指数），预计这次喷发也会产生类似的结果。²

另一方面，埃特纳火山在基拉韦厄火山喷发前已经喷发了一个多星期（自 2020 年 12 月 14 日起）。但根据火山学家的记录，埃特纳火山在 12 月 21 日上午出现了 "强烈的爆炸活动"，大量火山灰和熔岩在被称为 "阵发性 "的剧烈时期从火山中喷出。³

图为2020 年 12 月 21 日，整个西西里岛的空气质量越来越差（以覆盖该岛北部大部分地区的黄色雾霾为标志）--埃特纳火山的相对位置在红色圈内。

埃特纳火山爆发造成的危险空气质量

在过去的一周里，埃特纳火山已经向意大利南端及其他地区的空气中喷发了高达 15000 英尺（4600 米或 2.8 英里）的火山灰云。以前的研究发现，埃特纳火山爆发造成的空气污染可以上升到 3.7 英里（6 公里）的高空。⁴

随着 12 月 21 日火山活动的重新开始，对空气质量的影响在数英里之外就已显现。

12 月 21 日深夜，浓密的蒸汽云和火山灰不断升入高空。风流将埃特纳火山的烟雾吹到了南欧和东欧，由于家庭焚烧木柴和寒冷的天气使空气污染接近地面，那里的空气质量已经持续数周很差了。

图：埃特纳火山对空气质量的影响埃特纳火山爆发对整个南欧和东欧空气质量的影响（西西里岛图片位于图片底部中央）。根据记录，波斯尼亚和黑塞哥维那的萨拉热窝是世界上空气污染最严重的城市，空气质量指数高达 465，远远超出了 "危险 "范围，在这个范围内，每个人的健康都会受到危险的影响。

在火山烟雾、木材燃烧和低温的三重作用下，南欧和东欧大部分地区的空气质量指数都达到了 100 多和 200 多。

2020 年 12 月 21 日晚些时候，萨拉热窝市在世界空气质量指数排行榜上名列第一，达到 465 的峰值，超过了几个月前就已出现有害空气质量的印度加尔各答和德里。

图为IQAir AirVisual 世界污染最严重城市排名，波斯尼亚和黑塞哥维那的萨拉热窝市成为世界污染最严重的城市。

埃特纳火山的烟雾似乎还向南扩散到了非洲北部和西部。风流将烟雾从西西里岛周围的地中海吹向西南，深入非洲大陆。在这里，汽车和工业排放以及生物质和木材燃烧取暖造成的空气污染也很常见。⁵

图：非洲北部和西部空气质量差汽车和工业排放、生物质和木材燃烧以及埃特纳火山的火山烟雾共同造成非洲北部和西部空气质量差。

空气质量指数（AQI）有助于说明空气质量测量的健康风险：空气污染程度越高，空气污染对敏感人群的健康影响就越大。当空气质量指数达到 300 或更高时，空气污染被认为达到了紧急水平--这表明埃特纳火山灰的影响可能会带来致命后果。

图：美国空气质量指数美国空气质量指数水平、PM2.5 水平，以及一个人暴露在这些污染水平下 24 小时的健康建议。

基拉韦厄火山不断变化的空气质量影响

乍一看，基拉韦厄火山爆发对夏威夷空气质量的影响似乎并不那么严重。火山周围环境的空气质量数据似乎没有显示火山灰和烟雾造成的重大影响。

但自 1983 年以来，基拉韦厄火山定期喷发，并在火山内部和周围造成地震和裂缝等地震活动。⁶ 过去，基拉韦厄火山喷发出的火山烟羽曾升至高空，并随着风流飘向西南数百或数千英里之外的约翰斯顿岛--基拉韦厄火山西南 1000 英里处。⁷

今天的基拉韦厄火山似乎就是这种情况--从更高的角度看，可以看到烟雾随信风向西移动对空气质量的影响从基拉韦厄火山喷发处一直延伸到海上。继续监测可能会发现，这些火山灰已经沿着全球气流向西移动了很远。

图：夏威夷群岛以西的空气质量数据夏威夷群岛以西的空气质量数据。请注意向西移动的风流，以及大岛以西记录到的黄色（"中度"）空气质量区域的不断扩大，这表明基拉韦厄火山（火图标）可能会对以西数英里的空气质量造成影响。

火山烟雾对健康的影响

火山烟雾及其相关污染物会影响到距离其源头数千英里之外的人类健康。⁸

常见的火山烟雾污染物包括

• 二氧化碳
• 二氧化硫
• 一氧化碳
• 硫化氢
• 二硫化碳
• 氯化氢
• 甲烷
• 氟化氢
• 溴化氢
• 重金属，如汞、铅和金

与火山烟雾有关的短期健康问题包括⁹

• 皮肤和眼睛刺激
• 支气管收缩
• 呼吸道疾病加重

长期接触火山烟雾会对呼吸系统、心血管系统和神经系统产生负面影响。

一些火山气体污染物会对生命造成严重甚至致命的影响。1986 年，喀麦隆尼奥斯火山湖附近突然释放的二氧化碳导致 1 700 多人和 3 000 多头牲畜死亡。¹⁰

2020 年发表在《医学假设》上的一项研究指出，空气污染物与严重的病毒性呼吸道疾病之间存在关联。¹¹ 研究假设，由于火山烟雾中含有硫酸、硫化氢和盐酸等空气污染物，COVID-19（一种由 SARS-CoV-2 病毒引起的严重疾病，通常是致命的）可能更容易通过埃特纳火山的污染物在意大利扩散。

如何防止火山烟雾

为了在火山活动期间保持安全，您应该在火山喷发前、喷发期间和喷发后制定一个计划。^12,13,14,15

在火山成为威胁之前，您的计划应包括提前补给、了解您所在社区的警报系统以及制定火山灰就地避难计划。如果您面临的最大风险不是火山灰，您可能需要制定撤离计划。如果您有呼吸系统问题，请咨询医生。

在火山爆发期间，您应该采取以下措施保护自己免受烟雾的影响：

• 避免处于下风处和下游山谷。
• 留在室内，除非您处于危险区域。
• 关闭并密封所有门窗、通风设备和烟囱风门。
• 在不通风的门底部放置湿毛巾。
• 使用 空气净化器清除火山烟雾 如果火山污染物渗入室内。
• 尽量不要使用强制空气加热器、空调或干衣机。
• 不要开风扇。
• 确保所有动物都在封闭的避难所内。
• 限制户外活动时间。
• 如果您必须在户外活动，请穿上合身的 N95/KN95空气污染口罩(N "表示根据美国标准评定的等级，KN 表示根据中国标准评定的等级）。
• 如果没有口罩，最后可使用手帕或布。
• 不要上屋顶除灰。
• 保护好眼睛、皮肤并遮住头部。

火山爆发后，您应继续遵守以下准则：

• 继续避免在厚重的火山灰中行驶，因为火山灰可能会堵塞机器并使车辆停滞。
• 如果呼吸困难，请留在室内，避免接触火山灰。
• 远离屋顶，因为火山灰非常湿滑。
• 使用社交媒体或短信与亲人联系。电话线路可能会中断或不堪重负。