论文部分内容阅读
随着磷矿开采、磷复肥和饲料磷添加剂生产工业的发展，促进了粮食增差和畜牧业生产力。然而，目前中国磷矿品位较低，开采和加工环节损失大;农牧生产环节磷肥过量施用和磷饲料添加剂过量添加，农牧体系氮磷损失率高、利用率低等问题凸显。目前关于磷在中国“磷矿-磷肥（饲料磷）-土壤-作物-畜牧-家庭消费（贸易）”食物链流动特征和不同食物的磷足迹特征的研究比较缺乏。本研究利用NUFER模型系统研究中国典型磷化工企业磷肥和磷饲料添加剂生产过程磷流动情况;并在此基础上，扩展NUFER模型，利用统计数据和调研数据研究中国主要食物产品（6种作物产品:玉米、小麦、水稻、大豆、蔬菜、水果;5种畜产品:猪肉、鸡肉、牛肉、鸡蛋、牛奶）的生产-消费链磷流动历史变化特征，阐明食物链磷足迹、磷资源消耗、磷利用效率和环境损失历史变化规律，对提出食物链系统磷高效可持续利用具有非常重要的理论和实际意义。主要结果如下: (1)分析了某磷化工企业磷肥和磷饲料添加剂生产磷流动特征。结果表明2015年,该企业开采12360kt标准矿(30％P2O5)，折3900kt P2O5。整个磷矿开采-加二生产链条的生产效率约为80％。 (2)该企业磷环境排放主要发生在矿石加工部门，占磷损失总量的51％;其次是矿石开采部门(25％)和磷酸生产部门(14％)。这3个部门是磷肥/磷饲料添加剂生产过程磷损失关键环节。通过提高生产效率和尾矿磷回收率，磷资源的损失与实际情况相比可减少42％。 (3)2000年代用于农牧业生产的磷矿（折P，下同）开采量为11460kt，与1970年代相比增加了大约12倍。1960-2010年期间，中国人均磷矿石年消耗从1.0kg增加到8.7kg，而食品生产-消费链的总磷损失从200kt增加到8510kt，增加了40多倍。 (4)2000年代，每生产1kg水果、玉米、小麦、水稻、大豆和蔬菜分别消耗74、4.1、5.2、3.2、3.4和16kg磷矿石（折P，下同）;每生产1kg鸡蛋、猪肉、牛奶、鸡肉和牛肉的国内磷矿石消耗分别为31、38、9.9、14和1.2kg磷矿石。 (5)阐明了含磷产品贸易带来的磷资源横向流动特征。1990年代至2000年代，进口的虚拟磷量从1930kt yr-1减少到1860kt yr-1（折P，下同）;出口虚拟磷矿从470kt yr-1增加到2299kt yr-1。2007年，中国由磷的净流入国变为净流出国。磷肥是影响中国虚拟磷贸易量的最主要产品，高峰时磷肥进口带来的虚拟磷矿量相当于国内农产品生产消耗磷矿的37％。