美國科幻作家艾薩克·阿西莫夫早在50年前就發(fā)表了題為《生命瓶頸》的文章，預言“地球上的生物量很快將會(huì )受到磷的制約”?，F在全世界終于認識到磷的重要性，開(kāi)始為磷的可持續利用做準備。

　　磷是生命活動(dòng)不可或缺的元素。成年人每天通過(guò)飲食攝取約1克的磷，排出幾乎等量的該元素。無(wú)論是食物，還是可以減少溫室氣體排放的生物燃料，都離不開(kāi)磷。

　　此外，磷在工業(yè)領(lǐng)域也有著(zhù)廣泛的用途，可以用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)前景廣闊的汽車(chē)電池、太陽(yáng)能液晶板的表面處理劑、老齡化社會(huì )需求不斷擴大的服裝和家電產(chǎn)品的難燃劑等原料。

　　人類(lèi)活動(dòng)使用的磷，幾乎都來(lái)自一種被稱(chēng)為磷礦石的天然資源。自然界的磷礦石需要數億年才能生成，實(shí)際上是一種有限的非再生資源。根據美國地質(zhì)勘探局的資料，截至2011年全世界可供商業(yè)開(kāi)采的磷礦石的儲量約為710億噸，其中約70%集中在包括西撒哈拉在內的摩洛哥王國。

　　不過(guò)，即使是出產(chǎn)國也難以把握實(shí)際的商業(yè)儲量，美國地質(zhì)勘探局只是把從各國聽(tīng)來(lái)的數據相加得出。鑒于2011年世界的磷礦石產(chǎn)量約為1.9億噸，按照美國地質(zhì)勘探局的統計來(lái)算，目前磷礦石儲量可供全世界使用約374年。然而，這只是用計算器算出的數字，要準確把握世界磷資源的狀況并非如此簡(jiǎn)單。

　　日本是世界第八大磷消費國，但卻不產(chǎn)磷，磷資源全部依靠從國外進(jìn)口。不過(guò)，由于磷礦的枯竭和生產(chǎn)國實(shí)行保護政策，日本在確保磷資源方面面臨著(zhù)越來(lái)越困難的局面。

　　日本的磷礦石過(guò)去主要是從美國進(jìn)口，但由于佛羅里達的磷礦逐漸枯竭，磷已成為一種戰略資源。美國在1996年幾乎停止了磷礦石的出口。此后，日本改從中國和摩洛哥等國進(jìn)口。鑒于世界磷礦石產(chǎn)量的約72%原本就被中國、美國、摩洛哥和俄羅斯四國占據，而且產(chǎn)量的85%是被出產(chǎn)國本身消費，因此形勢并不樂(lè )觀(guān)。

　　磷礦石品質(zhì)的下降也成為一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。市場(chǎng)中的磷礦石的平均含磷率，上世紀70年代約為15%，至1996年已降至13%。相反，鎘等有害重金屬、放射性雜質(zhì)的含量卻在不斷升高，從而增加了加工處理的成本。

　　2008年磷礦石的進(jìn)口價(jià)格比上年上漲了400%。即使除去這一年，2006年以后平均年漲幅也在28%左右。磷的市場(chǎng)價(jià)格與錳相差無(wú)幾，作為工業(yè)原料還不算過(guò)于昂貴。但世界磷需求量的約85%是用于化肥。為了生產(chǎn)磷礦石，目前全世界平均每人每年要承擔約500日元的費用。

　　如果磷礦石價(jià)格上漲，化肥價(jià)格就不可避免地要受到影響。但農民購買(mǎi)化肥的資金是有限的，過(guò)高價(jià)格的化肥是賣(mài)不出去的?；蕛r(jià)格的上漲將對農業(yè)經(jīng)營(yíng)造成嚴重影響，在一些國家甚至有可能引發(fā)糧食危機。

　　今年世界人口已經(jīng)多達70億，據說(shuō)到2050年還要增加到90億。隨著(zhù)發(fā)展中國家人們生活水平的提高，肉類(lèi)的消費將會(huì )增加，而生產(chǎn)肉類(lèi)需要大量的磷。有人預測2050年世界的磷需求量將比現在增加30%至50%。目前全世界約50%的耕地面臨著(zhù)缺磷的問(wèn)題，為了讓越來(lái)越多的人口吃飽飯，必須確保磷和化肥的廉價(jià)、穩定供應。我們應該認識到，人類(lèi)生存所不可缺少的磷，與生產(chǎn)汽車(chē)和高科技家電所需的稀有金屬，在經(jīng)濟學(xué)上是完全兩碼事。

　　國際磷資源的管理和可持續利用，正在成為關(guān)系到人類(lèi)生存的新的全球性問(wèn)題。歐洲在2010年制定了旨在提高資源效率的戰略，2011年設定的路線(xiàn)圖又將磷資源納入了這一戰略。如果歐盟今年能夠公布有關(guān)磷資源可持續利用的“綠皮書(shū)”(決策建議報告)，那么歐盟各國就會(huì )將磷資源的可持續利用納入本國的政策。

　　用于化肥的90%的磷積蓄在土壤中，要實(shí)現磷資源的可持續利用，有必要改變人類(lèi)活動(dòng)中阻礙磷循環(huán)的系統。磷易溶于水，幾乎是從陸地向海洋單向輸送。人類(lèi)從地下開(kāi)采磷礦石，使用了一次后就簡(jiǎn)單地拋向大海。全世界每年約有1400萬(wàn)噸的磷作為化肥使用，但能夠到飯桌上的只有約300萬(wàn)噸。其余的磷都積蓄在土壤中，流入了江河湖沼，污染了環(huán)境。全世界平均每人每天攝取的磷只有約0.7克左右，但發(fā)達國家大城市的人們，平均每人每天要扔掉7克的磷。要將丟棄的磷再次集中起來(lái)則需要巨大的能量和經(jīng)費。

　　據東北大學(xué)副教授松八重一等人介紹，每年進(jìn)入日本的磷的數量約為63萬(wàn)噸，其中約30萬(wàn)噸包含在飼料和鐵礦石等礦產(chǎn)資源中，是附帶進(jìn)入日本的。其余約30萬(wàn)噸是以磷礦石或磷產(chǎn)品的形式進(jìn)口的。另一方面，國內的下水污泥、煉鐵爐渣和食品等廢棄物當中每年產(chǎn)生約20萬(wàn)噸的未經(jīng)利用的磷資源。雖然每年作為化肥投入田地的約有28萬(wàn)噸，但由于磷容易被土壤吸附，投入的磷當中只有約10%至20%被農作物吸收。

　　要將分散在農田中的磷進(jìn)行回收是不劃算的，但考慮到投入的大部分磷都積蓄在土壤中，今后在施肥的過(guò)程中如何考慮節磷就成為了重要的課題。如果能夠將下水污泥、煉鐵爐渣和食品等廢棄物中的磷回收加以利用，那么相對于磷礦石和磷產(chǎn)品的進(jìn)口來(lái)說(shuō)，有約60%的磷就可以在國內通過(guò)回收產(chǎn)生。如果政府投入適當的資金并利用民間的技術(shù)，那么在日本確立磷資源回收利用的體制還是完全有可能的。

　　不過(guò)，要將回收的磷用于汽車(chē)、半導體、電子、生物產(chǎn)業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域，還需要把它們加工成黃磷或高純度的磷酸。我國目前還沒(méi)有生產(chǎn)黃磷的工廠(chǎng)，不能加工高科技產(chǎn)業(yè)中所需的黃磷?？梢钥紤]用下水污泥焚燒灰等廢棄物來(lái)生產(chǎn)人造磷礦石，在海外加工成黃磷，這是一種國際性的解決方式?；蛘呖梢蚤_(kāi)發(fā)使用高溫爐從下水污泥焚燒灰中回收磷酸的技術(shù)。后者不像生產(chǎn)黃磷那樣需要電爐，因此對于電力供應出現了問(wèn)題的日本來(lái)說(shuō)是非常適合的。在歐盟，回收磷資源已經(jīng)成為大勢所趨。今年9月，德國、荷蘭、瑞士等7個(gè)國家已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施回收項目。