为了拯救美国的森林免于酸雨之害而作出的需耗资千百亿元的立法,可能指错了目标。从烧煤的发电站和工厂的烟?中排出的含硫氧化物(“SOX”),长期以来被认为是酸雨中最具伤害作用的成分,但最近对阿帕拉契亚山脉中的树木和德国的树木研究表明,从发电站、机动车辆、肥沃的田野和料场中散发出来的含

氮氧化物(“NOX”),在酸雨危害中所起的作用,可能比先前认为的要大。

温室中的雨

北卡罗来纳州大学的森林病理学家罗伯特 · 布鲁克,根据他对火炬松的研究断言,硫不是唯一的罪犯。在温室中模拟酸雨环境,给一些树木喷射硝酸溶液,而给另一些树木喷射硫酸溶液,结果他发现,NOX造成的灾害比SOX大。定时地喷射五周之后,他发现树根受到了损害,快死了。此外,少数树根看得出变成菌根了。菌根是真菌和树根的复合共生体,而树根对吸收水分与养料是至关重要的。布鲁克说,“这些树看起来要完了。”值得注意的是,喷硝酸雨的树受害要加倍,在pH值为4时,受害最严重,而pH值等于4,是今天东部林区酸雨的特征。

在阿巴拉契亚山脉北部,二十年来红云杉的株数在下降,很明显,也是氮造成的。宾夕法尼亚大学的研究人员安德列 · 弗兰德伦特和阿瑟 · 约翰逊,与设在佛蒙特伯林顿的USDA森林服务机构的罗伯特 · 乔戈里、芬兰库奥皮欧大学的劳里 · 卡伦兰皮一起,发现成百棵树的针叶发黑、脱落,他们认为这也许是霜害造成的,而氮是造成这些树易受霜冻的原因。

通常红云杉通过增厚簇叶的表层细胞、把它的淀粉变成糖和开春前停止生长等办法来“强固”它的簇叶,以抵御寒冷。但作为工业化肥主要成分的氮,能促使植物到了秋冬仍继续生长,从而推迟了“强固”的进程,使细胞受冻而死。

在美国,散发出来的SOX仍然超过NOX,但据环保部门估计,在十五年后散发出来的NOX大约会增加27%,而SOX仅会增加10%,到本世纪末,两者大约会相等。最初NOX的来源可能是那种老式的备用内燃机。

传统上认为NOX对环境的威胁比较小,因为它很快地从大气中落下来,而SOX,氧化起来要慢得多,往往要飘飞几百、几千英里才变成酸雨降落在远离它发生地的荒野中。然而研究人员意识到,NOX虽然不会远远飞离它的发生地,但仍然可以被车辆带到很远的地方。

在西德,这种现象已使它蒙受损失。技术研究部最近的一个报告,把汽车尾气中的含氮氧化物称作为大肆伤害黑森林的一个“已被确认的”罪犯,敦促德国人对汽车考虑限速和控制其排气。

然而,关于氮的大部分证据尚有待证实。在纽约州伊萨卡的博斯 · 汤普森植物研究所,继续研究氮在霜害中所起的作用。病理学家布鲁克正在向西德哥亭根大学的森林植物研究院学习新技术,以便观测树木与酸雨之间的直接生化影响。

法律武器

到目前为止,官方的最大注意力放在硫的控制上,今年,对空气净化法的酸雨修正案已被采纳,规定今后十年内在东部和中西部SOX的散发量要降低一千万吨5此外,纽约州通过了自己的控制SOX法案,加拿大正在研究一个酸雨综合法规。

布鲁克在着重指出必须控制硫的同时,又强调“森林的灾害是极其复杂的,它涉及到整个烟雾中包括氮、臭氧和重金属在内的化学成分之间的反应。靠只向硫开刀的几个法案是解决不了问题的。美国人会吞服这颗苦药,使我感到吃惊,他们也许要在五年之后才会感到需要其他控制手段”。

[Science Digest,1985年11月]