转载 亚洲沙尘暴肥了海洋生物

转载 亚洲沙尘暴肥了海洋生物 [转载]亚洲沙尘暴肥了海洋生物 2011年02月27日 来源:北京科技报 2004年03月18日 2004年3月10日，北方几个城市出现扬尘天气。 在当地人的印象里，这一回的沙尘天气，其猛烈程度远远不及两年前的沙尘暴。 对于发生在2002年3月下旬北方几个城市有历史记录以来最大的沙尘暴，科学家是以“特大”二字评定其严重等级的。 经过整整两年的研究，北京师范大学大气环境研究中心主任、中国科学院大气物理研究所教授庄国顺先生和他领导的研究小组，在世界上首次公开了北京特大沙尘暴的理化特征和组分来源。 一场沙尘暴，人均分摊尘土3公斤，空气污染超标54倍。 “那次沙尘暴，是有历史记录以来最大的一次，只能用特大二字来形容。”庄国顺研究组成员之一、北京师范大学大气环境研究中心的孙业乐博士对记者说。 2002年3月20日至22日，北京地区感受到了来自西部地区的沙尘暴天气，这次沙尘暴给北京市区带来了3万吨的降尘，根据国家环保总局“沙尘暴研究”项目组在当时通报的数字，这相当于北京人均分摊3公斤尘土。 那次罕见的沙尘暴对环境的破坏也发挥到了极致。 “在每立方米的空气里，总颗粒物高达10.9毫克，高出国家颗粒物污染标准54倍”。而硫、砷、镉、铅等对人体有害的重金属元素也比平日高出近10倍„„ 高浓度的钙暴露了沙尘暴的来源。 孙业乐说他们在沙尘暴期间每隔两小时采一次样。 在北师大那座12层的科技楼的楼顶上，在北京密云，在内蒙古，在陕西，他们都设置了沙尘暴样品的采集点。 那年，他们利用颗粒物采样器，将沙尘样品采集起来。另外，拿聚四氟乙烯塑料袋密封，搬来了十万分之一的电子天平称重，采用法国最先进的电感耦合等离子光谱发射仪分析元素„„ 他们测得钙、铝、铁等主要地壳源元素高达平日的30~58倍。其中钙的浓度“在总颗粒物和细颗粒物中高达7.07%和9.28%,远大于地壳的平均丰度3.00%，也高于曾经在西北沙漠地区沙尘暴测得的6%”。根据我国北方土壤“富含钙”的地理特点，他们推断沙尘暴不仅来自沙漠的源头，还来自传输途中与干旱、半干旱地区表层土的混合。 2002年亚洲沙尘暴，美国人也“分享”到了。 2002年特大沙尘暴从中国出发，向美洲运动，不足半个月就到达了美国西部。 1998年、2000年、2002年在亚洲巨大沙尘暴过后不久，相应地在美国西部都出现了浮尘天气。经过中美科学家联合考察，2002年出现在美国境内的浮尘天气就是源自中国北方的特大沙尘暴。 沙尘暴滚滚向前，矿物元素和污染元素之间发生了奇妙的关系。 沙尘暴中含有大量钙、铝、铁等矿物元素，也含有许多污染元素，例如人类健康的杀手硫、砷、镉、铅等。 此次研究揭示了沙尘暴长距离传输过程中，“矿物元素和污染元素间发生了奇妙的关系”。 污染元素主要来自沙尘传输途中人为污染源。研究表明，沙尘暴带来大量的细颗粒物,成为积聚污染物的极好载体。因此污染元素更多地存在于细颗粒物中。 细颗粒物在空气中滞留时间比较长,因而污染元素可随细粒子一起传输到更远的距离。 庄国顺教授说，沙尘暴中的细颗粒物在长距离的传输过程中不仅输送 还携带了大量的污染物以及营养物质到远洋大气再进入海洋,大量的矿物元素, 这必将对全球生物循环以及气候变化产生深远的影响。 地球化学 亚洲的沙尘暴给广阔的海洋地区提供了养分。 “如果没有非洲撒哈拉沙漠的浮尘中带来的养分，那么，中南美雨林在那片贫瘠的土地上就无法生存。”孙业乐博士援引美国一位著名的浮尘研究者说。 养分, 原来沙尘暴中不光带来污染元素，还有海洋表层浮游生物“爱吃”的营养元素。 沙尘暴把地表的土卷入高空，矿物质、有机物等各种微粒在大气层中飘向远方。 在2002年的特大沙尘暴中，科研人员再次检测出高浓度的二价铁离子。 “沙尘暴和浮尘中检测到较之平日更多的二价铁离子，这种矿物元素是海洋表层浮游生物生长的营养品。”庄国顺教授说，“近十多年来的研究证明，海洋生物可利用的铁是许多海洋表层浮游生物生长的限制性因素，而二价铁离子可溶于水，更易于为海洋生物所吸收，因此沙尘暴为大洋海区海洋生物提供了更多的营养物，大大提高海洋生物的生产力。” 早在1990年，庄国顺教授就在美国首先论证了这样一个结论:来自亚洲的沙尘提供了北太平洋许多海区海洋生物所需要的99%以上的可溶性铁。 包裹着铁离子等矿物成分的气溶胶“对世界的过去和将来有重大影响”。 庄国顺教授说:“沙尘暴是大自然中物质循环即全球生物地球化学循环中的重要一环。我国的黄土高原就是古代千万年沙尘暴的产物。如果把中国和蒙古的荒漠、戈壁都罩上一个罩子，不让地表的土被风吹起，那么整个地球就不是今天的样子。因为没有沙尘暴气溶胶携带来的沙尘，供应海洋生物所需要的各种物质的其中一环就会断裂，整个海洋生态系统就将改变。” 学者介绍: 庄国顺 博士/教授/博士生导师 复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任