種植纖維素植物無(wú)法根本解決水體氧虧問(wèn)題

生物燃料作物對(duì)氮的需求量較低,因此如果使用這種作物將有助于減緩肥料中過(guò)剩的營(yíng)養(yǎng)成分釋放進(jìn)入墨西哥灣.但是,一項(xiàng)新的研究指出,如果沒(méi)有針對(duì)性的氮管理策略,這些“纖維素”生物燃料作物仍然會(huì)給墨西哥灣沿岸區(qū)域帶來(lái)營(yíng)養(yǎng)鹽污染、氧氣衰竭或氧虧等系列問(wèn)題.

美國(guó)政府提出提高生物燃料作物產(chǎn)量的要求,以遏制化石燃料的溫室氣體排放,并減少對(duì)石油進(jìn)口的依賴,因此許多專家目前正著力尋找一些纖維素作物取代玉米.與玉米相比,纖維素作物具有一些明顯的環(huán)境效益,比如對(duì)肥料中的氮、磷元素的需求量較低.玉米植株的主要成分是淀粉,而纖維素作物植株的主要成分則是由纖維素構(gòu)成的更為堅(jiān)硬的木質(zhì)結(jié)構(gòu).

玉米是美國(guó)東南部地區(qū)的主要農(nóng)產(chǎn)品,種植玉米導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨徑流進(jìn)入墨西哥灣.肥料通過(guò)施肥的途徑進(jìn)入農(nóng)田后,會(huì)被植物和周圍土壤吸收.最后,以硝酸鹽形式存在的活性氮被沖刷至下游的密西西比河,并最終進(jìn)入墨西哥北部海灣.在海灣,過(guò)剩的營(yíng)養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致藻類大量繁殖,從而將魚、蝦、蟹等生物所需的氧氣消耗殆盡.上述結(jié)果往往會(huì)造成水域出現(xiàn)季節(jié)性的“氧虧區(qū)域”,即氧含量過(guò)低而驗(yàn)證以維持水生生物的生命活動(dòng).

為了解決該問(wèn)題,EPA已經(jīng)制訂了一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃,即2015年前將墨西哥海灣的氧虧區(qū)域從現(xiàn)在的14600km2減少至5000km2.2007年的《能源獨(dú)立和安全法案》要求,在2022年之前替代汽油的生物燃料量要從2007年的47億加侖增加至360億加侖,該要求似乎與EPA制定的目標(biāo)有點(diǎn)背道而馳.法案還規(guī)定由玉米加工成的乙醇量不得高于150億加侖,其余的生物燃料量將由“高級(jí)生物燃料”加工而成,主要用柳枝稷和玉米的植株加工,如葉、皮和玉米收割后剩下的莖等.

孫遠(yuǎn)軍 譯自《Environmental Science and Technology》, August 15:7597~7598(2009)