磷肥即将消耗殆尽 威胁世界粮食供给

09-12 17:53:32 国际环保资讯传递

科学家警告,支撑全球粮食供应的重要肥料“磷酸盐”,出现了“迫在眉睫”的供给危机。磷酸盐是地球上所有生命的必需矿物质,在农地中大量使用。但磷酸岩是有限的资源,最主要来源是政治不稳定的地方,对许多储量很少或没有储量的国家来说是一种风险。

英国卫报报道,随着全球人口的增长,磷酸盐的使用量在过去50年间增加三倍,每一次分析用量需求都会显示耗尽的日期越来越近。有科学家预测,可能就是在几十年后了。

研究人员表示,少了磷酸盐和氮,人类只能生产一半的粮食,只是后者基本上是无限的,因为它几乎占了80%的大气组成。

新研究的主要作者、英国洛桑农业研究中心学者布莱克威尔说,“磷酸盐供给可能是个大问题。人口在增长,我们将需要更多的粮食。”

他说,按照目前的使用速度,许多国家将在下一代用完国内供应量,包括美国、中国和印度。摩洛哥和摩洛哥人占领的西撒哈拉领土是目前所知最大的蕴藏地,接着是中国、阿尔及利亚和叙利亚,这些地方的储量共占全球磷酸盐的80%以上。布莱克威尔指出,几年后,就会有国家可以透过控制磷矿石供给来有效控制粮食生产,演变成政治问题。“我们应该为此做好准备。”

荷兰瓦赫宁根大学伊特森教授表示,问题在资源耗尽之前就会出现:“在我们用完磷酸盐之前,资源可能会变得更加昂贵。”

潜在的解决方案包括从人类污水、粪便和屠宰场废物中回收磷酸盐,使用能更高效地从土壤中吸取矿物质的新植物品种,以及更妥善的土壤测试,以避免过度施用肥料。

过量使用磷酸盐不仅耗尽储量,还造成了广泛的污染,导致河流和海洋的死区。2015年发表在“科学”期刊上的研究显示,继气候变化之后,磷污染是地球面临的最严重问题之一。

最新发表在《农业科学与工程前沿》期刊上的新研究指出,磷酸盐肥料是全球粮食生产的基础,这是一场迫在眉睫的危机。由于需求增加,过去三年间磷矿石供给剩余年数估计从300年减少到259年。科学家们写道:“如果估计剩余供给年数继续以此速度下降,那么到2040年所有供给都将耗尽。”

他们说:“虽然这种情况不太可能发生,但它确实凸显全球磷贸易、使用和再循环工作即将发生剧烈变化。这在中国、印度和美国这三个人口最多的国家尤其重要,这三个国家依靠磷酸盐养活他们的人民。”

欧盟执委会2014年宣布磷酸盐为“关键原料”,即供应风险很大的重要资源。只有芬兰在欧盟有储量,绝大部分从摩洛哥、阿尔及利亚、俄罗斯、以色列和约旦进口到欧盟。根据欧盟执委会的立场说明书,“欧盟高度依赖目前受政治危机影响的地区”。

1842年,英国洛桑农业研究中心于将动物骨头溶解在硫酸中发明了商业磷肥。布莱克威尔和他的同事们现在回到洛桑农业研究中心研究磷酸盐的替代品。

他们将骨头、牛角、血液和其他屠宰场废物转化为磷肥,新研究发现它的效果与传统肥料一样甚至更好。布莱克威尔表示,这有可能提供英国15~25%的需求。另一个潜在的来源是从人类污水中回收磷酸盐-泰晤士水务公司2013年为此开设了一间工厂。

伊特森说,从动物和人类废物中回收磷酸盐是很重要的工作,但实作需要时间,因为需要新的技术和法规来确保不会发生粮食作物的污染和感染。

布莱克威尔说,减量使用也很关键。目前农民可以进行的土壤试验不是很先进,因此会加入太多磷酸盐。这表示大多数农业土壤中含有过量磷酸盐,大概一个世纪以来都是如此。

但是大部分土壤磷酸盐都与有机分子结合在一起,植物无法吸收。部分植物会产生可以分解的酸和酵素,科学家正在利用基因改造技术来开发可以吸收这种磷酸盐的新植物品种。伊特森说这种研究的时程紧迫,因为开发更有效的作物需要花费大量的时间。

磷酸盐专家波尔表示,公众缺乏意识表示问题是“未知”的环境危机:“我们依赖磷酸盐,但我们认为磷酸盐的存在是理所当然的。”

波尔曾执行一项欧洲执委会的回收磷酸盐技术五年计划,现在经营SusPhos公司,将人类废物、厨余和工业废物中提取磷酸盐的技术商业化。他说,如果技术证明成功,再生磷酸盐可以满足荷兰的需求。

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