Sự bão hoμ nitơ của những cánh

năm qua, những trầm tích nitơ vẫn tiếp tục tăng vμ đang trở thμnh phần lớn trong toμn bộ trầm tích axít. Sự bão hoμ nitơ có thể đ‡ợc định nghĩa nh‡ một sự d‡ thừa chất nitơ ở các khu rừng, v‡ợt quá khả năng hấp thụ của cây hay sự cố định của đất. Nitơ bị bão hoμ nhiều, sự phát triển của rừng có thể bị hạn chế do những nhân tố khác nh‡: phốtpho, magiê, n‡ớc, ánh sáng vμ nhiệt độ.

Khi các khu rừng nằm trong hệ thống địa lý thuỷ văn thì dễ bị ảnh h‡ởng bởi trầm tích axít, thì sự rửa trôi nitrat ở các khu rừng tuyết tan hoặc n‡ớc chảy sẽ tạo tính axít cho đất, các con suối, các hồ. Nitơ hữu cơ bị khoáng hoá tạo nên amôniắc trong đất rừng vμ amôniắc trải qua sự nitrat hoá đã giải phóng ra các ion H+. Một cách t‡ơng tự, các ion H+ giải phóng từ các tế bμo gốc khi amôniắc thấm vμo thảm thực vật; quá trình nμy rất cần thiết để đạt đ‡ợc sự cân bằng

g, đặc biệt lμ với những nitơ có hạn nh‡ vịnh Chesapeake.

chất giả thuyết về sự tích tụ nitơ trong các cánh

bị tác động ấy, trầm tích nitơ ở mức 25 - 50 kg N/ha.năm kết quả lμ đã trầm tích trong các mô thực vật. Sự rửa trôi nitrat ở đất rừng có liên quan đến ANC vμ những loạt xung axít trong nhiều hệ sinh thái suối ở những vùng thuộc Đông bắc vμ Đông nam n‡ớc Mỹ (Murdoch vμ Stoddard, 1992; Herlihy cùng cộng sự, 1993). Nó cũng bị rμng buộc với sự giải phóng nhôm trong đất, các chất độc ở rễ hay những vấn đề dinh d‡ỡng của rừng. Nitrat bị giải phóng có thể trở thμnh một đóng góp có ý nghĩa hình thμnh dinh d‡ỡng cho các hồ vμ cửa sôn

Các khu rừng ở phía Nam Thuỵ Điển vμ Đan Mạch hiện nay đang chứa hơn 20 kg N/ha.năm vμ trầm tích nitơ phía Bắc Scandinavia, cái mμ có thể phản chiếu mặt đáy, xấp xỉ 5 kg N/ha.năm (Rosen cùng cộng sự, 1992). Hình 7.12 lμ một sơ đồ về l‡u l‡ợng nitơ xuyên suốt hệ sinh thái rừng. Điển hình lμ 30 - 50 kg N/ha.năm đ‡ợc khoáng hoá trong tầng rừng ở Scandinavia, vì thế l‡ợng trầm tích còn lại sau khi thảm thực vật hút vμo trở thμnh đối t‡ợng cho nitrat vận chuyển ra khỏi dòng chảy. Hiện t‡ợng nμy đ‡ợc gọi lμ sự bão hoμ nitơ Rosen cùng cộng sự (1992) vừa đ‡a ra bản đồ giới hạn trầm tích đối với trầm tích nitơ ở các n‡ớc Bắc Âu, dựa trên sự cân bằng khối l‡ợng ph‡ơng pháp nμy sắp xếp từ 35 kg N/ha.năm ở những vùng phía Nam tới 1,3 kg N/ha.năm ở phía Bắc các n‡ớc Bắc Âu. Những mức nμy lμ v‡ợt quá mức so với miền Bắc, vốn có ít hoặc không v‡ợt quá l‡ợng nμy.

Hình 7.13 lμ một đồ thị có tính

rừng vμ l‡ợng vận chuyển đến các con suối, giống nh‡ một hμm số của trầm tích nitơ. Nó lμ một đồ thị lý t‡ởng, vì nó không tính đến độ tuổi của rừng vμ thời gian mμ sự bão hoμ nitơ xảy ra. Mực trầm tích nitơ thấp (0 - 25 kg/ha.năm) đ‡ợc giữ cố định trong những vũng vμ bị các thảm thực vật hút, kết quả lμm cho sự mầu mỡ tăng lên từ sản l‡ợng ban đầu. Trong hệ sinh thái rừng dễ

cung cấp ban đầu l‡ợng nitrat tới các nhánh sông. Nói chung, sự tập trung nitrat nitơ lμ thấp (< 0,2 mg/l) nh‡ng nếu trầm tích nitơ tăng thì l‡ợng tập trung nμy có thể tăng đến 0,3 y 0,7 mg/l, đó lμ những dấu hiệu đầu tiên của sự bão hoμ nitơ vμ có thể rừng sẽ đem lại kết quả vμo một lúc nμo đó trong t‡ơng lai. Khối l‡ợng nitrat di chuyển theo các con suối vẫn còn nhỏ so với tổng số

nitrat bị trầm tích, nh‡ng nó sẽ tăng khi l‡ợng trầm tích tăng đến > 50 kg chỉ rõ. N/ha.năm vμ sự bão hoμ nitơ trở nên nguy hiểm hơn, nh‡hình 7.13 đã

Hình 7.12. Biêủ đồ của nitơ vμ cacbon xuất phát qua hệ sinh thái rừng thể hiện sự bền vững của amôni vμ nitrat trong diện tích đất hữu cơ, sự khoáng hoá xảy ra sau vμ sự nitrat hoá amôni đí dẫn đến kết quả lμm rò rỉ nitrat tới hệ thống tiêu n‡ớc. (Rees, 1992)

Hình 7.13. Đồ thị giả thuyết sự tích tụ nitơ trong một hệ sinh thái (Nitơ hữu cơ trong lá, thân cây, rễ vμ trong đất) vμ nitơ cung cấp (chủ yếu lμ nitrat) từ các vùng tập trung n‡ớc trong rừng nh‡ lμ một hμm của trầm tích khí quyển (kg N/ha.năm).

7.6 Những nhập l}ợng tới hạn

một sự tiếp xúc với một hoặc nhiều hơn các chất gây ô nhiễm mμ d‡ới giá trị đó không xảy ra các tác động tiêu cực đáng kể đến các phần tử nhảy cảm của môi tr‡ờng theo sự hiểu biết hiện thời của chúng ta (xem Brodin vμ Kuylenstierna,

điều đ‡ợc thừa nhận rằng: nhập l‡ợng tới hạn thực sự sẽ bảo

hĩa 1992). Mối quan tâm đến những nhập l‡ợng tới hạn nay đang tăng lên trong 5 năm qua bởi sự lôi cuốn của nó với các nhμ khoa học vμ những nhμ tổ chức. Nó đang lôi cuốn các nhμ khoa học vì khái niệm nhập l‡ợng tới hạn đ‡ợc xem nh‡

lμ những ảnh h‡ởng sinh học của sự ô nhiễm trong một cấu trúc định l‡ợng. Những ảnh h‡ởng sinh học thực sự lμ mục tiêu cuối cùng mμ các nhμ khoa học vμ nhiều ng‡ời đang tìm kiếm, ví dụ nh‡ việc bảo tồn nghề cá còn hơn lμ đ‡a ra hạn chế cho ngμnh công nghiệp khi thải rác xuống môi tr‡ờng n‡ớc. Trong thực tế các nhμ khoa học môi tr‡ờng đã ứng dụng các thiết bị khoa học để đo những ảnh h‡ởng sinh học. Khái niệm nhập l‡ợng tới hạn đã lôi cuốn các nhμ tổ chức vì có một

vệ tμi nguyên thiên nhiên vμ những ng‡ời đ‡a ra quyết định có thể chia sẻ với nhiều ng‡ời khác về sự thật đó.

Năm 1985, hội nghị kéo dμi của Uỷ ban kinh tế Hoa Kỳ về ô nhiễm không khí đại diện cho Châu Âu đã đ‡ợc ký kết vμ phê chuẩn bởi 21 n‡ớc Châu Âu, Hoa Kỳ vμ Canada. Nó hình thμnh 4 tổ chức đ‡ợc gọi lμ câu lạc bộ 30%, bao gồm các n‡ớc cam kết giảm chất thải l‡u huỳnh 30% từ năm 1980 đến năm 1993. Hiệp định nμy đã có thμnh công lớn, nh‡ng nó lại đặt mọi ng‡ời tr‡ớc câu hỏi, liệu 30% có đủ hay không? Thμnh phần nμo trong chất thải nên giảm đi để tránh sự chua hoá ở các hồ vμ sự suy tμn của các khu rừng? Từ đó trở đi nhập l‡ợng tới hạn đã trở thμnh công cụ quyết định sự lựa chọn của Châu Âu. Năm 1988 nghị định th‡ NOx đã đ‡ợc ký kết bởi 25 n‡ớc Châu Âu, Hoa Kỳ vμ Canada, cam kết rằng chất thải NOx không tăng trong giai đoạn 1980 - 1985. Điều nμy có ng lμ việc sử dụng ‡ớc l‡ợng nhập l‡ợng tới hạn nh‡ một nghị định th‡ cho một hiệp định để kiểm soát ô nhiễm trong t‡ơng lai (Brodin vμ Kuylenstierna, 1992).

Tuy nhiên, sự ‡ớc l‡ợng nhập l‡ợng tới hạn vẫn còn nhiều điểm cần xem xét về mặt khoa học. Quay lại với định nghĩa, chúng ta sẽ kiểm tra xem lại một vμi luận điểm chính nêu lên những khó khăn trong việc ‡ớc l‡ợng các nhập l‡ợng ô nhiễm tới hạn cho một vùng hay một quốc gia:

1. Sự ô nhiễm: những ô nhiễm nμo lμ nguy hiểm nhất vμ sự ô nhiễm khác nhau sẽ tác động nh‡ thế nμo để tạo nên các ảnh h‡ởng sinh học?

2. Những ảnh h‡ởng có hại: ảnh h‡ởng nμo lμ có hại nhất?

3. Những nhân tố dễ bị ảnh h‡ởng của môi tr‡ờng. Chúng ta đang cố gắng bảo vệ những nhân tố nμo của hệ sinh thái vμ nhân tố nμo dễ bị ảnh h‡ởng nhất trong phạm vi không gian?

Có thể sẽ không bảo vệ đ‡ợc hồ dễ bị ảnh h‡ởng nhất trong một vùng, nên có bao nhiêu nguồn tμi nguyên cần đ‡ợc bảo vệ? Duy trì mức ô nhiễm d‡ới nhập l‡ợng tới hạn đ‡ợc xem lμ chắc chắn không xuất hiện những ảnh h‡ởng có hại, nh‡ng thời gian thích hợp để đặt ra một bảng dự tính về nhập l‡ợng tới hạn lμ

khi nμo? Có lẽ đáng lo ngại nhất trong hiệp định trên lμ việc xác định đ‡ợc mối quan hệ giữa các nguồn tμi nguyên để có đ‡ợc phân phối những phế thải ô nhiễm một cách thích hợp. Nó phải lμ một ý kiến đ‡ợc chấp thuận cả về khoa học lẫn chính trị.

Dự tính nhập l‡ợng tới hạn đ‡ợc xem lμ một vấn đề khoa học. Khi nhập l‡ợng

ra vμo một thời điểm trong t‡ơng lai, khi một Quốc gia có điều kiện tốt hơn để đáp ứng.