從歷史上看，燃煤電廠是生物圈中最大的活性硫源(酸雨的一部分)。最近在8月10日發(fā)表在《自然地球科學》雜志上的一項新研究表明，向農田施用肥料和殺蟲劑現(xiàn)已成為環(huán)境中最重要的硫源。

1960年代和1970年代，酸雨引起了人們的注意，當時科學家將整個美國和歐洲東北部森林和水生生態(tài)系統(tǒng)的退化與通常在數(shù)百公里之外的工業(yè)中心的化石燃料排放聯(lián)系在一起。這項研究催生了《清潔空氣法》及其修正案，該法令規(guī)范了空氣污染，將當今大氣中的硫含量降至較低水平。

這項研究的主要作者，科羅拉多大學博爾德分校的環(huán)境研究助理教授夏娃·林恩·欣克利說：“硫磺的故事似乎已經(jīng)結束了。” “但是我們的分析表明，硫磺在美國和其他地區(qū)的農田中施用通常比酸雨中的峰值硫負荷高十倍。沒有人對這些添加劑對環(huán)境和人類健康的后果進行全面研究。”

硫是天然存在的元素，主要以穩(wěn)定的地質形式存在，并且是重要的植物營養(yǎng)素。通過采礦活動，包括化石燃料的提取以及化肥和農藥的合成，硫被帶入空氣，土地和水系統(tǒng)。它可以快速反應，正如數(shù)十年來對酸雨的研究表明的那樣，它會影響生態(tài)系統(tǒng)的健康以及對野生生物和人類構成危險的有毒金屬的循環(huán)。

錫拉丘茲大學教授查爾斯·德里斯科爾指出：“盡管硫磺被用于農田，以改善農作物的生產和健康狀況，但它可能對農業(yè)土壤和下游水域產生不利影響，類似于偏遠森林景觀在酸雨中的情況。”大學和該研究的合著者。

研究人員研究了美國多種重要農作物中硫的施用趨勢，包括中西部的玉米，佛羅里達的甘蔗和加利福尼亞的釀酒葡萄。他們的地表水硫酸鹽出口模型表明，盡管新英格蘭等地區(qū)響應歷史大氣沉積的恢復呈現(xiàn)下降趨勢，但農業(yè)地區(qū)的硫酸鹽出口卻在增加。

德里斯科爾說，硫對農業(yè)的影響的一個例子是，在流向農田的水域中，例如佛羅里達的大沼澤農業(yè)區(qū)，甲基汞的形成增加了。甲基汞是一種有效的神經(jīng)毒素，會在食物鏈中積聚，導致魚類中的高濃度，并使汞與食用這些魚類的人類和野生生物的接觸增加。

研究人員預測，全球許多農田將繼續(xù)呈上升趨勢，包括中國和印度等仍在努力控制化石燃料排放的地區(qū)。

迄今為止，許多研究都集中在對氮和磷肥料的理解和調控上，這可能導致富營養(yǎng)化，魚類死亡和農業(yè)地區(qū)下游的有害藻華。

Hinckley和Driscoll認為，現(xiàn)在是研究人員在研究氮和磷肥料的影響，研究高硫含量對農業(yè)的影響時，應汲取經(jīng)驗教訓的時候了。這項研究不僅要記錄其對環(huán)境和人類健康的影響，還必須與農民合作研究如何優(yōu)化硫的使用。

欣克利說：“農業(yè)中的硫不會消失，但仍有機會將科學和實踐結合在一起，以創(chuàng)造可行的解決方案來保護長期的環(huán)境，經(jīng)濟和人類健康目標。”

來自科羅拉多大學，博爾德大學，南伊利諾伊大學卡本代爾分校和錫拉丘茲大學的研究人員參加了這項研究。