你可能了解，温室气体正在改变气候，饮用水正变得越来越稀缺，人类也正经历着大规模的灭绝。而在这个过程中，你是否关注过磷？
磷，可能是我们不太熟知的话题，但是磷枯竭对人类意义重大。毕竟，我们的生活中可以没有汽车或其他物质，但如果磷枯竭了，我们就没有了食物。此外，磷是所有生命形式的基本元素，也是DNA中关键元素之一，所有生物每天都需要摄入磷来产生能量。磷无法被取代，也没有合成的替代品，也就是说：没有磷，就没有生命。
早在19世纪中叶，农民们就注意到通过在田地里散布富含磷肥的鸟粪，农作物产量会得到显著提高。不久之后，美国和中国的矿山就开始开采磷矿，如果没有这种工业上的突破，人类只能生产出现在食物总量的一半。在过去半个世纪里，化肥的使用量增加了四倍，而且随着人口的增长将会继续上升。发展中国家日益增长的财富使人们能够买得起更多的肉类，这些肉类中的“磷足迹”比大多数蔬菜高出50倍。再加上生物燃料的使用，预计到2050年，对磷肥的需求将增加一倍。此外，磷还被用于制药、阻燃剂、化工催化剂、建筑材料、清洁剂、洗涤剂和食品防腐剂等各个方面。
在地球上，磷矿分布有限且不均匀，大型矿藏主要分布于摩洛哥、俄罗斯、中国和美国。据科学家乐观估测，世界上磷矿储量将会持续35-400年。随着对磷的需求不断增长，会导致巨大的社会和环境问题。欧盟和其他国家没有自己的磷矿储备，故而磷的消耗可能导致地缘政治的紧张。早在2008年，化肥价格大幅上涨600%从而直接影响到食品价格时，40个不同的发展中国家发生了暴乱。磷也会危害环境。过度使用化肥意味着它会从农业用地流入河流、海洋，导致大多数鱼类无法生存。水中磷含量过高导致使藻类疯狂生长，在全球范围内造成了400多个沿海死亡地带。仅在美国，每年处理人类磷中毒的花费就高达22亿美元。
磷是一种不可再生资源。所以，我们现在应寻求更可持续、更负责任的使用方法。
原始磷循环(左);循环破坏(中);优化循环（右）
过去的磷循环：作物被人类和牲畜吃掉，而它们的粪便被用作天然肥料，再用来种庄稼。
如今，循环已经变成了线性过程。每年有2.2亿吨的磷矿石被开采，却只有少量重新回到了土壤。农作物被运送到城市，废物流向污水处理系统，最终流向海洋。为此，防止磷流失势在必行！我们可以通过大幅减少消费来重塑新的现代磷循环。具体措施有：
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减少食物浪费，因为食物浪费也直接与磷的过度使用有关。在最发达的国家，60%的被丢弃的食物是可以食用的。
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农业智能化，优化选择低肥料作物所使用的磷量，或者给鸡和猪提供一种特殊的酶，帮助他们更有效地消化磷，从而避免使用大量磷肥的生长补充剂。
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优化磷矿生产路线，将磷矿石转化为“元素磷”需要耗费大量的能量，在其他非农业领域，需要磷矿石具有更好的活性和纯度。设计一种从生石到工业化合物的更快生产路线是未来面临的重大挑战之一。
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节约磷资源，实现磷循环。欧盟只有很少的磷储备，正在投资于旨在节约能源和磷的研究。例如，污水中含有磷，但它被认为是废物，主要是焚烧或释放到海里。提取这种磷并将其作为肥料使用的技术确实存在，但它仍处于发展的早期阶段。
当考虑到严峻的未来挑战时，人们通常不会想到磷。然而，为世界人口提供足够的粮食至少和可再生能源的发展以及减少温室气体一样重要。为了保证长期的粮食安全，改变当下磷的使用方式尤为重要。
磷在能源领域的应用：
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