Почти все наши фосфорные удобрения поступают от добычи и переработки фосфоритов (PR), и лишь несколько стран производят и экспортируют этот минерал. Потери в цепочке поставок фосфора (P) оцениваются в литературе примерно в 80-90% . В то же время ожидается, что рост мирового населения приведет к увеличению спроса на продукты питания более чем на 50% к 2050 году, особенно в Латинской Америке и Карибском бассейне (LAC), Южной Азии (SA) и странах Африки к югу от Сахары (SSA) . Несмотря на то, что P является жизненно важным ресурсом для производства продуктов питания, он также является основным загрязнителем в водоемах, где он может вызывать эвтрофикацию.
Обработка PR также является энергоемким процессом, при котором используется значительное количество воды и производится большое количество фосфогипса (PG), токсичного и радиоактивного побочного продукта.
"В литературе основное внимание уделяется достаточности мировых запасов фосфора. Однако спрос на фосфор неодинаков по регионам, поэтому было важно оценить, в каких регионах требуется больше фосфора и что это будет означать с точки зрения продовольственной безопасности. Еще одним ценным вкладом этого исследования является то, что мы количественно оценили негативное воздействие цепочки поставок фосфора на окружающую среду и климат на глобальном и региональном уровнях.
Наши результаты еще раз указывают на необходимость замкнуть кругозор, когда дело доходит до фосфора, и сократить его использование за счет более устойчивых методов ведения сельского хозяйства », – говорит Клаудиу Эдуард Недельчиу, исследователь кафедры физической географии и главный автор исследования.
Исследование, которое является частью более крупного европейского исследовательского проекта «Адаптация к новой экономической реальности», показало, что страны Латинской Америки, Южной Африки и ESEA будут лидировать в увеличении потребления фосфора в ближайшие десятилетия.
Удивительно, но SSA не учла значительного увеличения потребности в фосфоре к 2050 году, несмотря на самый высокий прирост населения за этот период. Это связано с исторически низким уровнем применения удобрений в регионе, но вызывает серьезные вопросы о продовольственной безопасности, поскольку в этой части мира сосредоточено большинство недоедающих людей. Все регионы, ведущие рост потребности в фосфате, также были регионами, сильно зависящими от импорта фосфатов и, следовательно, уязвимыми для скачков цен и перебоев в поставках.
«Голод будет усиливаться в тех частях мира, где отсутствует фосфор, если правительства и международные организации не примут меры для обеспечения импорта», – говорит проф. Кристин Вала Рагнасдоттир из Университета Исландии, соавтор исследования.
Возможно, наиболее поразительные результаты были связаны с влиянием цепочки поставок фосфора на окружающую среду и климат. Количество фосфора, попадающего в водоемы, увеличится более чем втрое в Северной Африке и Западной Азии и удвоится в Южной Азии, Латинской Америке и Карибском бассейне.
Эта тенденция будет обусловлена стоком фосфора с сельскохозяйственных угодий, и это оптимистичный сценарий, поскольку он предполагает, что цели по очистке сточных вод, указанные в Целях устойчивого развития (ЦУР), к 2030 году будут достигнуты во всех регионах мира. При нынешних нормах стока фосфора и без амбициозных превентивных мер больше прибрежных территорий и внутренних водоемов могут подвергнуться эвтрофикации.
«Не только эффективное использование фосфора в сельском хозяйстве, но и разумное управление ресурсами фосфора по всей цепочке поставок, включая воздействие на окружающую среду, будут серьезными проблемами в ближайшие десятилетия», – сказал проф. Питер Шлайтер из Технологического института Блекинге и соавтор исследования.
Воздействие на климат в результате добычи и переработки ПР увеличится вдвое в 2050 году по сравнению с 2000 годом, а объем производства фосфогипса достигнет 500 миллионов тонн в год, если не будут внесены технологические усовершенствования. Производство фосфогипса вызывает серьезные вопросы в отношении его безопасной утилизации и обращения с ним из-за его токсичности и радиоактивности.
С другой стороны, фосфогиспум может быть богатым источником фосфора в будущем, если технологические достижения позволят безопасную переработку фосфора.