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(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究表明，向農(nóng)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(dāng)時(shí)科學(xué)家將整個(gè)美國(guó)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(xiàng)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(dāng)今大氣中的硫含量降至較低水平。

這項(xiàng)研究的主要作者，科羅拉多大學(xué)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(jié)束了。” “但是我們的分析表明，硫磺在美國(guó)和其他地區(qū)的農(nóng)田中施用通常比酸雨中的峰值硫負(fù)荷高十倍。沒有人對(duì)這些添加劑對(duì)環(huán)境和人類健康的后果進(jìn)行全面研究。”

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

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

研究人員研究了美國(guó)多種重要農(nóng)作物中硫的施用趨勢(shì)，包括中西部的玉米，佛羅里達(dá)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(yīng)歷史大氣沉積的恢復(fù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但農(nóng)業(yè)地區(qū)的硫酸鹽出口卻在增加。

德里斯科爾說，硫?qū)r(nóng)業(yè)的影響的一個(gè)例子是，在流向農(nóng)田的水域中，例如佛羅里達(dá)的大沼澤農(nóng)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(huì)在食物鏈中積聚，導(dǎo)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(yù)測(cè)，全球許多農(nóng)田將繼續(xù)呈上升趨勢(shì)，包括中國(guó)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(duì)氮和磷肥料的理解和調(diào)控上，這可能導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，魚類死亡和農(nóng)業(yè)地區(qū)下游的有害藻華。

Hinckley和Driscoll認(rèn)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(duì)農(nóng)業(yè)的影響時(shí)，應(yīng)汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的時(shí)候了。這項(xiàng)研究不僅要記錄其對(duì)環(huán)境和人類健康的影響，還必須與農(nóng)民合作研究如何優(yōu)化硫的使用。

欣克利說：“農(nóng)業(yè)中的硫不會(huì)消失，但仍有機(jī)會(huì)將科學(xué)和實(shí)踐結(jié)合在一起，以創(chuàng)造可行的解決方案來保護(hù)長(zhǎng)期的環(huán)境，經(jīng)濟(jì)和人類健康目標(biāo)。”

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