標題：環保成功案例 科學家消滅酸雨的故事\n給定上面虛構文章的標題，想像這篇文章。\n
那是1980年代中期，我也在這群孩子當中。水之所以清澈，原因很不幸。這個湖靠近安大略省薩德伯裏鎮（Sudbury）冶煉鎳和銅的工廠，湖水已被酸雨徹底改變。水裏幾乎所有的生物都消失了，包括那些通常會阻礙光線到達深處的微小藻類。這個湖乃至整個地區的湖，都變成了美麗卻死氣沉沉的「綠寶石」。

將近2019年時，在安大略西北部偏遠地區的一些湖泊，國際可持續發展研究所（International Institute for Sustainable Development's Experimental Lakes Area）的生物學家德斯賈丁斯（Cyndy Desjardins）在夜間乘船進行過實驗後，喝著早餐咖啡。她面帶微笑，滿臉倦容。昨晚大部分時間她都在漆黑的環境下工作，尋找一些小怪獸般的生物，比如淡水負鼠蝦（Mysis relicta）。德斯賈丁斯和她的團隊，正努力結束始於20世紀70年代的酸雨實驗。 

淡水負鼠蝦在已經酸化的湖泊中受到不良影響（Credit: Andrew Milling）

激烈的爭議

最糟糕的是，酸雨使歐洲的森林變得光禿禿的；造成加拿大和美國部分湖泊中的生物滅絶；在問題依然嚴重的中國，酸雨損害了人民健康，造成農作物損失。回顧過去，幾乎所有人都認為酸雨成因是汽車尾氣、冶煉廠和燃煤設施等化石燃料燃燒所排放的二氧化硫和氮氧化物。當與大氣中的水和氧結合時，這些空氣污染物會化學轉化為硫酸和硝酸。雲中的酸性水滴會以雨、雪或冰雹的形式落下。 

我們現在知道原因了。但之前很久，酸雨成因一直是個謎。1963年，作為長期生態系統研究的一部分，利肯斯（Gene Likens）在新罕布什爾州懷特山（White Mountains）的哈伯德溪實驗森林（Hubbard Brook Experimental Forest）中收集了雨水樣本，這項研究至今仍在進行。利肯斯現在是位於紐約州米爾布魯克（Millbrook）的卡裏生態系統科學研究所（Cary Institute of Ecosystem Sciences）的榮休生態學教授。利肯斯的研究資料可追溯至1872年甚至更早，1963年他的成果喚起公眾關注，提高人們對酸雨成因的認識，並採取消減措施。行動不僅在北美，而且在所有工業化國家展開。

加拿大和美國邊境兩側為緩解酸雨採取行動，關鍵原因也包括安大略省西北部實驗湖區（Ontario's Experimental Lakes Area）所獲得實驗結果。它的軟水湖（水中鈣鎂離子含量低）距離污染源足夠遠，可避免酸雨的影響，起到控製作用。

與許多湖泊不同，實驗湖區中健康生態系統的成份被很好的記錄下來。這使得辛德勒（David Schindler）等科學家能夠在湖泊中添加酸性物質，並觀察生態系統的反應。辛德勒當時是實驗湖區的資深科學家，現在是加拿大阿爾伯塔大學（University of Alberta）的榮休教授。實驗湖區的科學家們會像電影星球大戰中的達斯·維達（Darth Vader）一樣穿上防護服，製造硫酸溶液，然後用船的螺旋槳推進器在湖中混合「雞尾酒」。

工業排放是20世紀下半葉酸雨污染的元兇，但直到幾十年後政府才採取措施（Credit: Getty Images）

1976年後的7年間，科學家們將一個編號為223的湖泊的pH值從6.8（接近中性）降低到5.0（微酸性）。實驗室內的研究表明，pH值5.0不會對魚類造成傷害。但在對223號湖的實驗中，在酸性達到5.0之前，魚類就受到了影響。當pH值降到5.6時，大多數淡水鱒魚喜歡的食物已經死亡，因為這些微小生物需要鈣來形成外骨骼，而酸化的湖水溶解了它們的保護層。

辛德勒說：「鱒魚停止繁殖，不是因為被酸毒死了，而是因為快餓死了。」

淡水微生物學家凱利（Carol Kelly）於1978年到達實驗湖區，當時酸雨實驗剛剛開始。在湖泊酸化實驗中，她偶然發現的一個特別的難題，感到很好奇。她的同事們仔細計算了將223號湖的pH值降至5.0所需要的酸的量，高中生就可以做這個簡單計算。但凱利團隊的計算結果顯然是不正常的。

辛德勒說：「我已經給工作人員下了命令，要把湖水的pH值降到一定的水平，然後再加入足夠的酸，使湖水保持在一定的pH值。」而實驗進行到一半時，工作人員報告說酸快用完了。「湖泊酸化的過程比想像的要複雜得多。問題是，加進湖水的酸去了哪裏，為什麼比計算值要消耗的更多？」凱利說。 

安大略的湖泊幾十年來一直受到酸雨的影響，上世紀80年代，人們的擔憂不斷加劇（Credit: Getty...