物理科技生物学-PHYICA

磷缺乏可大兴皇朝能会扰乱地区食品供应链

地球 2022-02-20 00:00:17

斯德哥尔摩大学 信用:CC0公共领域 磷在农业中是维持较高生产水平所必需的,因为磷是作为肥料施用的

世界上一些地区正经历着高人口增长率,这意味着在未来的几十年里,需要更多的磷来生产越来越多的食物

一项新的研究——“全球磷供应链动态:评估到2050年的区域影响”——发表在科学杂志《全球粮食安全》上,该研究由瑞典斯德哥尔摩大学、冰岛冰岛大学和瑞典布雷金格理工学院共同开展,研究表明,世界人口增长率高的地区也是磷供应赤字最高的地区

该研究还量化了到2050年磷供应链中一切照旧的环境影响,并确定了与磷供应相关的污染和温室气体排放的惊人速度

我们几乎所有的磷肥都来自磷矿的开采和加工,只有少数几个国家生产和出口这种矿物

文献中估计磷供应链的损失约为80-90%

与此同时,预计到2050年,全球人口增长将推动粮食需求增长50%以上,尤其是在拉丁美洲和加勒比、南亚和撒哈拉以南非洲

尽管磷是食物生产中的一种重要资源,但它也是水体中的一种重要污染物,会导致水体富营养化

处理磷石膏也是一个能源密集型的过程,它使用大量的水,并产生大量的磷石膏,一种有毒和放射性的副产品

“文献中的大部分焦点都集中在全球磷储量的充足性上

然而,各地区对磷的需求是不平等的,因此评估哪些地区需要更多的磷以及这对粮食安全意味着什么非常重要

这项研究的另一个有价值的贡献是,我们在全球和区域层面量化了磷供应链对环境和气候的负面影响

“我们的结果再次表明,在磷的问题上,有必要关闭这个循环,并通过更可持续的耕作方式来减少磷的使用,”自然地理系的研究员、该研究的主要作者克劳迪奥·爱德华·内德利乌说

这项研究是一个更大的欧洲研究项目“适应新的经济现实”的一部分

发现拉丁美洲和加勒比地区、南非和ESEA将在未来几十年引领磷的消费增长

令人惊讶的是,到2050年,撒南非洲的磷需求并没有显著增加,尽管在此期间人口增长最快

这是由于该地区化肥施用量历来较低,但对粮食安全提出了严重问题,因为世界这一地区集中了世界上大多数营养不良的人

导致磷需求增加的所有地区也是高度依赖磷酸盐进口的地区,因此容易受到价格上涨和供应中断的影响

“除非各国政府和国际机构采取行动确保进口,否则世界上缺磷地区的饥饿人口将会增加”,援助教授说

冰岛大学的克里斯汀·瓦拉·拉格纳斯多蒂尔是这项研究的合著者

也许最引人注目的结果与磷供应链对环境和气候的影响有关

到达水体的磷量在北非和西亚将增加两倍以上,在南亚和拉丁美洲及加勒比海地区将增加一倍

这一趋势将由农业用地的磷径流驱动,这是一个乐观的设想,因为它假设可持续发展目标的2030年废水处理目标将在世界所有地区实现

按照目前的磷径流速率,如果没有雄心勃勃的预防措施,更多的沿海地区和内陆水体可能会发生富营养化

“不仅磷在农业中的有效利用,而且供应链上磷资源的明智管理,包括环境影响,将是未来几十年的主要挑战,”教授说

这项研究的合著者,博莱金理工学院的彼得·施莱特

与2000年相比,2050年因磷石膏开采和加工产生的气候影响将增加一倍,而如果不进行技术改进,磷石膏产量将达到5亿吨/年

由于磷石膏的毒性和放射性,其生产对其安全处置和管理提出了严重问题

另一方面,磷石膏在未来可能是磷的丰富来源,如果技术进步将允许磷的安全回收

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