Sự thật về núi lửa và mẹo an toàn

Phun trào núi lửa là một trong những tác nhân tự nhiên gây biến đổi ấn tượng, dữ dội và kịch tính nhất trên hành tinh của chúng ta. Hình ảnh về một vụ phun trào có thể bao gồm cảnh dung nham vàng và đỏ sôi sục phun ra từ các khe nứt, những ngọn lửa màu cam và làn khói trắng.

Tải ngay danh sách kiểm tra chuẩn bị cho núi lửa MIỄN PHÍ của bạn!

Tải xuống ngay

×Đóng

Email

Không, cảm ơn

Bên cạnh những mối nguy hiểm có thể nhìn thấy đang phun ra từ núi lửa, còn có một thứ vô hình nhưng không kém phần nguy hiểm: các khí độc lưu huỳnh điôxít, cacbon điôxít, hydro sunfua, axit clohydric và cacbon monoxit. Các khí này được giải phóng khỏi magma khi áp suất của Trái Đất không còn đủ khả năng giữ chúng lại, tương tự như khi mở một chai sâm panh hoặc một lon nước ngọt.

Chuẩn bị sẵn sàng bao gồm việc hiểu rõ các loại núi lửa và kiểu phun trào, những loại khí và vật chất khác có thể được giải phóng, cũng như khói, tro và khí có thể lan truyền xa đến đâu.

Các loại núi lửa

Các nhà địa chất thường phân loại núi lửa thành bốn nhóm chính – nón tro, núi lửa tầng, núi lửa hình khiên và vòm dung nham.

1. Nón tro hoặc nón xỉ là loại núi lửa phổ biến nhất. Chúng có sườn thẳng, dốc, có một miệng núi lửa lớn ở đỉnh và hiếm khi cao quá 300 mét (1.000 feet).
2. Núi lửa tầng, đôi khi còn được gọi là stratovolcanoes, thường cao hơn 3.000 m (10.000 ft). Ở phần chân núi, chúng có sườn thoải, sau đó dốc hơn về phía đỉnh và có một miệng núi lửa nhỏ ở trên cùng. Đây là loại núi lửa đẹp nhất về mặt cảnh quan – và cũng nguy hiểm chết người nhất.
3. Núi lửa hình khiên có kích thước rất lớn và bề ngang rộng, thường rộng gấp 20 lần chiều cao. Những núi lửa cao nhất thế giới là núi lửa hình khiên và cao hơn 9.500m (31.000ft).
4. Vòm núi lửa hoặc vòm dung nham được hình thành từ những khối dung nham tương đối nhỏ, phình tròn, có độ nhớt quá cao nên không thể chảy đi xa.¹

Các kiểu phun trào núi lửa

Kiểu phun trào núi lửa được xác định bởi hàm lượng tinh thể và khí cũng như nhiệt độ của magma:

• Tinh thể ảnh hưởng đến độ nhớt của magma (độ đặc của chất lỏng). Hàm lượng tinh thể tăng lên sẽ khiến magma đặc hơn tương ứng và có độ nhớt cao hơn.
• Khí bị giữ lại trong magma có độ nhớt cao sẽ khó thoát ra hơn. Điều này làm tăng khả năng xảy ra vụ nổ.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ magma cao hơn cho phép khí thoát ra dễ dàng hơn, trong khi magma có nhiệt độ thấp hơn nhớt hơn và làm tăng khả năng xảy ra vụ nổ.

Các vụ phun trào núi lửa được phân loại thành nhiều kiểu. Một số được đặt tên theo một núi lửa cụ thể và một số khác được đặt tên theo hình dạng của vật liệu phun trào hoặc nơi chúng xảy ra.

1. Phun trào Strombolian là các đợt bùng phát riêng biệt của dung nham lỏng phun ra từ miệng của ống dẫn đỉnh chứa đầy magma. Các vụ nổ thường xảy ra vài phút một lần theo khoảng thời gian đều đặn hoặc không đều.
2. Phun trào Vulcanian là những vụ nổ ngắn, dữ dội, tương đối nhỏ của magma nhớt. Phun trào Vulcanian tạo ra các vụ nổ mạnh, trong đó vật chất có thể di chuyển nhanh hơn 350 mét mỗi giây (800 dặm/giờ) và bốc lên không trung vài kilômét.
3. Phun trào vòm dung nham hình thành khi dung nham rất nhớt, lổn nhổn được ép ra khỏi miệng phun mà không phát nổ.
4. Phun trào Surtseyan là khi magma hoặc dung nham tương tác bùng nổ với nước, thường là từ một núi lửa dưới biển.
5. Hawaiian: Dung nham lỏng bị phóng lên không trung thành các tia từ một miệng phun hoặc một dãy miệng phun (một khe nứt) ở đỉnh. Các tia này có thể kéo dài hàng giờ hoặc thậm chí hàng ngày, được gọi là “đài phun lửa.” Do magma có độ nhớt thấp, dung nham có thể di chuyển hàng dặm trước khi nguội đi và đông cứng lại.
6. Plinian là kiểu lớn nhất và dữ dội nhất trong tất cả các loại. Chúng cực kỳ tàn phá và thậm chí có thể xóa sổ toàn bộ đỉnh của một ngọn núi, như đã xảy ra tại Mount St. Helens vào năm 1980.

Tro núi lửa là gì?

Tro núi lửa là thuật ngữ thường được dùng để chỉ tất cả “tephra” hoặc “pyroclastics,” là các hạt vật liệu đá mácma có kích thước khác nhau đã bị phun ra từ núi lửa. Các thuật ngữ tephra / pyroclastic được phân loại theo kích thước:

• Khối hoặc bom núi lửa: lớn hơn 64 milimét (2,5 inch)
• Lapilli: nhỏ hơn 64 mm
• Tro núi lửa: nhỏ hơn 2 mm (0,079 in.)
• Tro núi lửa mịn hoặc bụi núi lửa: nhỏ hơn 0,063 mm (0,0025 in.)

Tất cả các vụ phun trào bùng nổ đều tạo ra tephra. Tro núi lửa và tro núi lửa mịn sau đó bị phát tán theo các hướng gió thịnh hành và có thể rơi xuống cách đó hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn kilômét. Tro núi lửa lơ lửng trong khí quyển là mối nguy đối với hàng không.

Tephra cũng có thể gây ra các tác động đáng kể trên mặt đất. Lớp lắng đọng tương đối mỏng (dưới 10 mm) có thể gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe của những người dễ bị tổn thương và có thể làm gián đoạn các dịch vụ hạ tầng thiết yếu, hàng không, nông nghiệp và các hoạt động kinh tế - xã hội khác trên những khu vực có thể rất rộng lớn.

Lớp tro dày (trên 100 mm) có thể làm hư hại cây trồng, thảm thực vật và cơ sở hạ tầng, gây hư hỏng kết cấu cho các tòa nhà và tạo ra nhu cầu dọn dẹp lớn. Tuy nhiên, chúng thường chỉ giới hạn trong phạm vi vài chục kilômét tính từ miệng phun và do xảy ra cùng với các vụ phun trào lớn nên tương đối hiếm.

Các tác động ngắn hạn thường bao gồm kích ứng mắt và đường hô hấp trên, đồng thời làm trầm trọng thêm tình trạng hen suyễn sẵn có. Các cộng đồng bị ảnh hưởng cũng có thể trải qua những tác động xã hội trực tiếp và gián tiếp khác, bao gồm gián đoạn sinh kế và sự lo lắng mà điều này có thể gây ra.²

Vog là gì?

Thuật ngữ "vog" mang tính khái quát, với tỷ lệ thực tế của khí và hạt phụ thuộc vào khoảng thời gian chúng đã có để phản ứng trong khí quyển. Vog là hỗn hợp mờ đục của khí SO₂ và PM2.5, chủ yếu bao gồm các giọt axit sulfuric và các hợp chất sunfat (SO₄) khác.

Sol khí được hình thành khi SO₂ và các khí núi lửa khác kết hợp trong khí quyển và tương tác hóa học với oxy, độ ẩm, bụi và ánh sáng mặt trời trong khoảng thời gian từ vài phút đến vài ngày.

Thành phần chính xác của vog phụ thuộc vào khoảng thời gian mà cột khí núi lửa đã có để phản ứng trong khí quyển. Ở xa miệng phun, sol khí là thành phần chính của vog. Gần núi lửa hơn, vog chứa cả sol khí và khí SO₂ chưa phản ứng.

Ở gần các nguồn phát thải khí, vog có thể chứa lượng đáng kể khí SO₂ chưa phản ứng. Khí SO₂ càng có nhiều thời gian để phản ứng trong khí quyển, quá trình chuyển đổi từ khí SO₂ sang hạt càng hoàn thiện. Các hạt mịn tán xạ ánh sáng mặt trời, gây ra hiện tượng mờ đục nhìn thấy được ở phía xuôi gió. Vì vậy, càng xa núi lửa, vog càng được cấu thành chủ yếu từ PM2.5.

Những người có bệnh lý sẵn có là nhóm chính có nguy cơ gặp phải ảnh hưởng sức khỏe do tiếp xúc với vog, nhưng người khỏe mạnh cũng có thể xuất hiện triệu chứng.

Cây trồng nông nghiệp và các loài thực vật khác có thể bị tổn hại do tiếp xúc với các chất ô nhiễm. Nông dân và người làm vườn ở trên đường đi của các chất ô nhiễm (SO₂ và mưa axit) đã báo cáo thiệt hại đáng kể đối với cây trồng do gió mang theo khí SO₂ và các hạt axit.

Laze là gì?

Khi dung nham nóng chảy chảy vào đại dương, nó phản ứng mạnh với nước biển để tạo ra một loại cột khí khác, gây ra tình trạng mờ đục và độc hại ở khu vực xuôi gió tính từ nơi dung nham đi vào biển. Được gọi là cột "laze" (sự kết hợp của hai từ 'lava' và 'haze'), nó hình thành thông qua một loạt phản ứng hóa học khi dung nham nóng làm sôi nước biển đến khi bay hơi cạn.

Laze thường là hỗn hợp gây kích ứng gồm khí axit clohydric (HCl), hơi nước và các hạt thủy tinh núi lửa cực nhỏ. Hỗn hợp khí nóng, có tính ăn mòn này đã từng gây tử vong, vì vậy cần xem laze là mối nguy nghiêm trọng. Gió có thể mang laze đi xa và ngay cả các rìa mỏng nhẹ của nó cũng có thể gây kích ứng da và mắt cũng như gây khó thở. Laze cũng có thể tạo ra mưa axit với đặc tính ăn mòn.³

Khí núi lửa bao gồm những gì?

Magma chứa các khí hòa tan, tạo ra động lực dẫn đến hầu hết các vụ phun trào núi lửa. Loại khí núi lửa dồi dào nhất là hơi nước, và nó vô hại. Tuy nhiên, núi lửa cũng có thể phát thải một lượng đáng kể carbon dioxide, sulfur dioxide, hydrogen sulfide và hydrogen halide.

Carbon dioxide từ núi lửa

Khi khí không màu, không mùi này được phát thải từ núi lửa, nó thường nhanh chóng bị pha loãng xuống nồng độ thấp và không đe dọa tính mạng. Tuy nhiên, do khí carbon dioxide lạnh nặng hơn không khí, nó có thể tràn vào các khu vực trũng thấp, nơi nồng độ của nó có thể đạt mức cao hơn nhiều trong một số điều kiện khí quyển rất ổn định. Điều này có thể gây ra rủi ro nghiêm trọng cho con người và động vật.

Hít thở không khí chứa hơn 3% CO₂ có thể nhanh chóng dẫn đến đau đầu, chóng mặt, tăng nhịp tim và khó thở. Ở nồng độ vượt quá khoảng 15%, CO₂ nhanh chóng gây bất tỉnh và tử vong.

Khí carbon dioxide do núi lửa phát thải có xu hướng nhanh chóng bị pha loãng, vì vậy thường không gây ra mối đe dọa trực tiếp đối với con người. Tuy nhiên, carbon dioxide nặng hơn không khí nên có thể tích tụ ở các vùng trũng thấp. Nếu một người đi vào khu vực thấp nơi khí đã lắng đọng sau một vụ phun trào núi lửa, thì việc hít phải lượng không khí đậm đặc này có thể gây tử vong.³

Sulfur dioxide núi lửa (SO₂)

Sulfur dioxide (SO₂) gây kích ứng cho mắt, da và hệ hô hấp. Những người mắc bệnh tim mạch hoặc bệnh hô hấp, chẳng hạn như hen suyễn, đặc biệt dễ bị ảnh hưởng. Người cao tuổi, trẻ sơ sinh và phụ nữ mang thai cũng đặc biệt nhạy cảm. Theo các quan chức, chưa ai biết rõ những ảnh hưởng sức khỏe lâu dài của việc phơi nhiễm sulfur dioxide từ núi lửa.

Sulfur dioxide là một khí không màu có mùi hăng gây kích ứng da, các mô và màng nhầy của mắt, mũi và cổ họng. Phát thải SO₂ có thể gây mưa axit và ô nhiễm không khí ở khu vực xuôi theo chiều gió từ núi lửa; nồng độ sulfur dioxide cao tạo ra sương mù núi lửa, gây ra các vấn đề sức khỏe dai dẳng cho cộng đồng ở phía xuôi gió.

Trong các vụ phun trào cực lớn, SO₂ có thể được đưa lên độ cao hơn 10 km vào tầng bình lưu. Tại đây, SO₂ được chuyển hóa thành sol khí sulfate, phản xạ ánh sáng mặt trời và do đó có tác dụng làm mát khí hậu Trái Đất. Chúng cũng góp phần vào sự suy giảm tầng ozone, vì nhiều phản ứng phá hủy ozone xảy ra trên bề mặt của các sol khí này.⁴

Hydrogen sulfide núi lửa

Hydrogen sulfide là một khí không màu, dễ cháy, có mùi mạnh và khó chịu, đôi khi còn được gọi là khí cống rãnh. Ở nồng độ cao, khí này rất độc.

Điều thú vị là mũi người nhạy với H2S hơn bất kỳ thiết bị giám sát khí nào mà chúng ta có ngày nay: hỗn hợp không khí chỉ chứa 0.000001% H2S đã có mùi trứng thối. Tuy nhiên, ở tỷ lệ trộn trên khoảng 0.01%, H2S trở nên không mùi và rất độc, gây kích ứng đường hô hấp trên và, khi phơi nhiễm kéo dài, gây phù phổi.

Phơi nhiễm trên 500 ppm trong hơn năm phút có thể khiến một người gục ngã. Khi tiếp xúc với mức này trong tối đa một giờ, có thể xảy ra tử vong.

Hydrogen halide núi lửa (HF, HCl, HBr)

Khi magma dâng lên gần bề mặt, núi lửa có thể phát thải các halogen flo (HF), clo (HCl) và brom ở dạng hydrogen halide (HBr). Các khí này có tính axit, độ hòa tan cao và có thể gây ra mưa axit. Các hạt tro cũng thường bị bao phủ bởi hydrogen halide. Sau khi lắng đọng, các hạt tro được bao phủ này có thể làm ô nhiễm nguồn nước uống, cây trồng nông nghiệp và đồng cỏ chăn thả.⁵

Các nhóm dân cư có nguy cơ và phát thải núi lửa

Hầu hết người trưởng thành khỏe mạnh sẽ hồi phục sau khi bị phơi nhiễm. Tuy nhiên, một số người có nguy cơ cao hơn đối với các hậu quả sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm:

• Trẻ nhỏ. Trẻ em có phổi vẫn đang phát triển được xem là dễ bị tổn thương hơn, bất kể có mắc bệnh nền hay không.
• Phụ nữ mang thai. Việc hít phải vog khiến phụ nữ mang thai và thai nhi của họ có nguy cơ cao hơn so với dân số nói chung.
• Người lớn tuổi. Nhóm dân số này được xem là có nguy cơ do tỷ lệ mắc sẵn các bệnh về phổi và tim cao hơn.
• Bất kỳ ai mắc bệnh hô hấp. Những người bị khí phế thũng, viêm phế quản mạn tính, COPD, hen suyễn hoặc bệnh hô hấp khác đều có nguy cơ.
• Những người mắc bệnh tim mạch. Các bệnh về tuần hoàn bao gồm huyết áp cao, bệnh mạch máu, suy tim và các bệnh lý mạch máu não. Những tình trạng này khiến người bệnh dễ bị nhồi máu cơ tim, đau ngực thoáng qua, suy tim, đột quỵ và đột tử do rối loạn nhịp tim.

Mẹo chuẩn bị đối phó với khí thải núi lửa

• Ở trong nhà càng nhiều càng tốt. Điều này hữu ích nhất trong các tòa nhà có khả năng ngăn không khí ngoài trời xâm nhập vào bên trong hiệu quả.
• Đeo khẩu trang khi ra ngoài trời. Chỉ sử dụng mặt nạ phòng độc có xếp hạng N95 hoặc N100 để giúp bảo vệ khỏi các hạt khói.
• Kiểm tra các trang giám sát chất lượng không khí, chẳng hạn như Chỉ số Chất lượng Không khí AirVisual.
• Luôn để sẵn thuốc. Nếu bạn bị hen suyễn hoặc các bệnh hô hấp khác, hãy luôn để sẵn thuốc và sử dụng theo đúng chỉ định. Nếu bạn không có thuốc nhưng cảm thấy mình có thể cần đến, hãy gọi cho bác sĩ.
• Đeo khẩu trang chống ô nhiễm không khí, chẳng hạn như Khẩu trang IQAir được chứng nhận KN95, để bảo vệ bản thân khỏi việc hít phải các chất ô nhiễm dạng hạt trong không khí có trong vog.
• Tạo một không gian không khí sạch trong nhà bạn. Các hạt và khí có thể nhanh chóng tích tụ trong nhà bạn. Hãy đóng kín cửa sổ và bịt kín mọi lỗ thông ra bên ngoài, bao gồm cả các lỗ thông gió. Khi sử dụng máy điều hòa, hãy nhớ đặt ở chế độ tuần hoàn lại và đóng cửa hút gió tươi. Lọc không khí khi thông gió cho không gian bằng máy lọc không khí hiệu suất cao dành cho sương khói núi lửa (vog), chẳng hạn như GC MultiGas.
• Tránh các hoạt động làm ô nhiễm thêm không khí trong nhà. Tránh đốt nến, sử dụng lò sưởi, hoặc thậm chí hút bụi (trừ khi bạn sở hữu máy hút bụi HEPA hiệu suất cao). Nếu không, tất cả những việc này đều có thể trở thành các nguồn phát sinh chất ô nhiễm không khí trong nhà bổ sung

Không thể kiểm soát các hiện tượng tự nhiên như phun trào núi lửa. Tuy nhiên, với kiến thức và sự chuẩn bị, bạn có thể bảo vệ bản thân và gia đình mình một cách tốt nhất có thể.