主题：【转帖】磷酸盐矿或在百年内消失 将影响世界粮食安全

10年前，加拿大英属哥伦比亚大学市政工程师Don Mavinic致力于去除污水处理厂中的沉积物，当细菌被运用于去除这些污泥的时候，一种被认为是鸟粪石的固定物质会在管道和抽水泵中形成。

Mavinic认识到鸟粪石不仅仅是一种垃圾，它还是磷酸盐、镁、氨盐基的合成物，这些物质是植物生长所必需的营养元素。他发明了一种去除污水处理工程中沉积物的方法，这种沉积物被他以绿色肥料来销售，并且这项技术于2007年在加拿大首先在商业中得以使用。

随后，这项技术被美国波特兰的一家污水处理厂引进，并于今年正式投入使用。英国的一家污水处理厂也于今年9月份成功地实验了这项技术。这项技术除了去除讨厌的副产物以外，鸟粪石的循环也解决了一个大问题，那就是磷酸盐矿石逐年减少的局面。

所有的生命形式，都需要磷酸盐。它在RNA、DNA和细胞新陈代谢中扮演重要的角色，包括中国、美国、摩洛哥和其他国家在内，每年都会从地下开采成百万吨的磷酸盐，然后制成肥料，用于农业发展。但是作为非常有限的资源，磷酸盐将在百年之内消失，对于地球上到底还有多少磷酸盐，以及它将在多长时间内消耗殆尽，科学家持有不同的意见。但是他们都认为，磷酸盐的减少是必然的，它将带来未来世界粮食供应的不足。

“我认为，对于许多国家来说，磷酸盐矿石是一种战略性物质，在未来它将变得越来越宝贵。”国际土壤肥料和农业发展中心（IFDC）Steven Van Kau说。一些科学家和工业界人士也普遍认为，国家政治和经济的发展都将建立在磷酸盐矿石的储藏上，整个世界将从一个依赖于油的经济转变为依赖于磷酸盐的经济。

“但是，非常奇怪的是，这样一个重要的物质却很少被人理解，也很少在政治领域内给予讨论。”瑞典斯德哥尔摩环境研究所水资源学家Arno Rosemarin说。虽然世界各国并没有特别关注磷酸盐的缺失，但是联合国将在下个月有关全球食品安全的会议将会讨论这个话题。这表明，磷酸盐的缺失开始引起世界的关注。

只剩几十年吗？

磷酸盐是植物生长所必需的营养物质，它催生了全球内磷酸盐开采的蓬勃发展，美国地质调查局（USGS）预测，大约有620亿吨的磷酸盐储存在地下，这其中有150亿吨可开采。另外一些磷酸盐主要分布于远岸，或者是伴生镉等有毒物质而不易开采。

根据USGS2008年的最新数据，全世界已开采了1.61亿吨磷酸盐，磷矿石专家Stephen Jasinski说，在未来5年内，对肥料的需求将会以每年2.5%~3%的速度增长，如果以此速度持续发展，全世界的磷酸盐矿石产量大约只能持续125年，这是一个相对乐观的时间范围。

另外，国际肥料工业协会（IFA）的成员们也认可这样的数据，该协会生产和国际贸易委员会执行秘书Michel Prud’homme 认为，全球对肥料的需求将以一个相对缓慢的速度增长，而且将在本世纪中叶降下来，这将使磷酸盐矿石储量至少维持另外一个100年。但是其他一些科学家认为，对肥料的需求是快速增长的，这将使得磷酸盐矿石储量在短时间内耗竭。这种快速的需求部分来自于日益增长的全球人口，根据世界粮农组织（FAO）的数据，在2050年全世界人口对粮食的需求至少翻倍。

Rosemarin和其他一些科学家认为，人们不能依赖于这些难以开采的磷酸盐矿石，如果增长速度维持在每年3%，剩余的可开采的清洁的磷酸盐矿石将在50年内开采耗竭。

但是所有的这些预测，都缺乏可靠的数据支持，世界上大部分的磷酸盐开采公司都与肥料公司联合在一起，而磷酸盐矿山又大多被公司或国家所控制，所以很难获得关于磷酸盐储量准确而独立的数据。FAO植物生长和保护分部副部长Eric Kueneman说：“作为一个公共组织，我们并不知道工业界内一些事。为了准确回答磷酸盐什么时候会耗尽，我们确实需要一个预言未来的方法。”

IFA从它的组织成员中获取了有关磷酸盐的储量数据，但是一些学者质疑这些数据的准确性，这些生产者并不愿意提供这些数据，因为这其中涉及许多商业秘密。

没有定论

刚刚在澳大利亚悉尼科技大学完成自己博士论文的Dana Cordell说，政府提供的数据也存在很大的不确定性，如中国和摩洛哥，中国2001年加入世贸组织时，曾报告磷酸盐矿石储量接近80亿吨，而此前这个数据仅为20亿吨。

Cordell和Kueneman 呼吁要对磷酸盐矿石储量数据进行独立收集。Cordell说，磷酸盐不像能源和水资源等都具有自己的组织，目前，还没有一个关于磷酸盐的国际性的独立组织。目前，IFDC正着手开展一项调查，希望就世界磷酸盐矿石储量资源获得更加详实的数据。通过对磷酸盐生产商、学会和其他一些矿石专家发调查表，收集广泛的数据，以了解世界上到底还有多少磷酸盐。作为这个项目的首席科学家，Van Kauwenbergh希望在明年5月份公布第一批数据，如果这项研究能够获得更多发现的话，他们将在未来5年内继续开展研究。

USGS关于磷酸盐储量的数据是目前引用率最高的数据，但是这些数据也存在一些问题，因为这些数据来源于各国政府，而不是生产商，所以这些二手甚至三手信息是不可靠的，它们还会随时间而变化。

也有一些人士认为，没有必要过多地关注磷酸盐储量有多少这个问题。Jasinski说：“我不认为这是一个危机，但确实是一个值得我们关注的事情。”

Prud’homme却对未来充满信心，如果需求增长的话，必然带来价格的上升，这会迫使公司去开采新的、品相低的、远岸等地的矿藏。“我们认为，地球上有足够的储量满足食品和物质需求。”

事实上，人们发现了一些新的磷酸盐矿石储藏地，技术的进展也使得在远岸开采磷酸盐变得可行。但是有些人则认为，这并不能解决长期的问题，因为“我们不可能发现另外一个摩洛哥。”Jasinski说。

公司开发新技术的动力来自于2008年磷酸盐矿石需求的飙升，这个价格曾经一度达到500美元/吨，几乎是2007年平均价格的5倍多。而在过去的5年内，磷酸盐价格基本保持稳定，中国和印度对磷酸盐的肥料需求的增加导致其供应紧张，直接造成磷酸盐矿石价格的上升。

别无选择

如果想要保持可持续发展，那么开采低品相的矿石根本不是解决之道，这不仅是因为开采成本非常昂贵，而且还会污染土壤，如镉就对植物和动物具有较大的毒性。

世界上磷酸盐储藏的不确定性还伴随一个不争的事实，即磷酸盐供给被控制在几个少数国家手里，中国、摩洛哥、美国和俄罗斯共占有世界磷酸盐储量的70%。

其实，对磷酸盐市场的战略性操纵早已显现。2004年3月，美国和摩洛哥签署了一项自由贸易协定，这项协议就包括磷酸盐矿石买卖。2008年摩洛哥向美国出口了价值6500万美元的肥料，尽管美国是世界上最大的磷酸盐矿石储量国之一，但是在过去的25年里，美国的磷酸盐肥料生产显著下降。Rosemarin说，与摩洛哥的交易旨在保护美国未来的肥料和食品供应。


对某些有限的资源如石油来讲，我们可以找到它的替代品，但是目前还没有发现磷酸盐的替代品。目前有可能的途径就是回收和循环使用，如Mavinic的技术。粗略地估算，如果加拿大所有的污水处理厂使用Mavinic的技术的话，生产的肥料足以满足加拿大国内30%的需求。但是这项技术与粪便相比，将会变得更加苍白。因为动物粪便含磷酸盐量大约是人类粪便的5倍。如果能将动物粪便中的磷酸盐提取出来，这将产生巨大的经济和社会效应。

但是，所有这些技术的实现都需要时间，当新的技术得以应用的时候，几十年就已经过去了。这些新技术出现的时候，那时的世界可能已陷入粮食和肥料匮乏的窘境。 (本文来源：科学新闻 ) 


约旦的磷酸盐矿石开采场卫星图