美國國家科學基金會今天宣布，北卡羅來納州立大學將領導一項國家研究工作，以減少對開采磷酸鹽的依賴以及滲入土壤和水中的磷量。研究將側重于與糧食安全和環(huán)境質量相關的問題。
NSF 科學與技術中心——磷可持續(xù)性科學與技術 (STEPS)——將總部設在北卡羅來納州百年校園。這是北卡羅來納州與八個合作機構的共同努力。該中心由最初五年的 2500 萬美元贈款提供資金，該贈款可再延長五年。
磷的可持續(xù)性是一個重要而緊迫的社會問題。磷是一種必不可少的化學元素，在食品系統(tǒng)中使用的肥料中起著至關重要的作用。但供應方面存在問題——該行業(yè)依賴于可能很快就會枯竭的開采的不可再生磷酸鹽——以及系統(tǒng)效率低下和下游對環(huán)境的影響。
“北卡羅來納州有能力為需要大量跨學科工作和創(chuàng)新的社會挑戰(zhàn)提供有效的解決方案，我們很高興能夠領導這項關鍵工作，”北卡羅來納州州長蘭迪伍德森說。“STEPS 有雄心勃勃的目標，有可能在磷的可持續(xù)性方面產生巨大的影響。”
這些雄心勃勃的目標包括在 25 年內將人類對開采磷酸鹽的依賴減少 25%，并將磷對土壤和水資源的損失減少 25%，從而提高糧食系統(tǒng)的恢復能力并減少對環(huán)境的破壞。
當前的糧食生產系統(tǒng)嚴重依賴磷肥，其中大部分來自在美國以外開采的不可再生磷酸鹽礦床。一旦進入食品系統(tǒng)，由于多重系統(tǒng)損失和低效率，只有 20% 的輸入磷最終被納入人類飲食。“丟失”的磷會在土壤和淡水資源中積累。
“磷驅動的藻華會損害安全的飲用水和海洋生物，并且磷向海洋的不斷增加也導致沿海死區(qū)擴大，”北卡羅來納州植物和微生物生物學教授、中心合作者羅斯索扎尼說。 -副主任。“如果不進行干預，隨著世界人口到 2050 年再增加 20 億，涉及磷的環(huán)境、經濟和可持續(xù)性問題將升級。”
“STEPS 開發(fā)材料、技術和最佳管理實踐來回收、回收和再利用磷，”該中心主任兼北卡羅來納州立大學材料科學與工程教授 Jacob Jones 說。“回收和再利用磷意味著開發(fā)技術和方法來捕獲土壤和地表水以及動物和人類排泄物中‘丟失’的磷，然后將回收的磷重新用于肥料。”
“STEPS 的建立確實是一個分水嶺事件，”蒙大拿大學比爾曼生態(tài)學教授兼該項目的聯(lián)合首席研究員 Jim Elser 說。“在全球范圍內，農業(yè)造成的磷損失現(xiàn)在是湖泊和河流水質惡化的主要驅動因素。然而，在未來幾十年中，廣泛使用磷肥對于實現(xiàn)糧食安全仍然至關重要。將那個圓平方是 STEPS 將努力解決的“棘手問題”。這確實是一個令人興奮的發(fā)展，它將在 STEPS 團隊的領導下將全球磷可持續(xù)性運動的重心轉移到美國。”
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