美国国家科学基金会今天宣布，北卡罗来纳州立大学将领导一项国家研究工作，以减少对开采磷酸盐的依赖以及渗入土壤和水中的磷量。研究将侧重于与粮食安全和环境质量相关的问题。
NSF 科学与技术中心——磷可持续性科学与技术 (STEPS)——将总部设在北卡罗来纳州百年校园。这是北卡罗来纳州与八个合作机构的共同努力。该中心由最初五年的 2500 万美元赠款提供资金，该赠款可再延长五年。
磷的可持续性是一个重要而紧迫的社会问题。磷是一种必不可少的化学元素，在食品系统中使用的肥料中起着至关重要的作用。但供应方面存在问题——该行业依赖于可能很快就会枯竭的开采的不可再生磷酸盐——以及系统效率低下和下游对环境的影响。
“北卡罗来纳州有能力为需要大量跨学科工作和创新的社会挑战提供有效的解决方案，我们很高兴能够领导这项关键工作，”北卡罗来纳州州长兰迪伍德森说。“STEPS 有雄心勃勃的目标，有可能在磷的可持续性方面产生巨大的影响。”
这些雄心勃勃的目标包括在 25 年内将人类对开采磷酸盐的依赖减少 25%，并将磷对土壤和水资源的损失减少 25%，从而提高粮食系统的恢复能力并减少对环境的破坏。
当前的粮食生产系统严重依赖磷肥，其中大部分来自在美国以外开采的不可再生磷酸盐矿床。一旦进入食品系统，由于多重系统损失和低效率，只有 20% 的输入磷最终被纳入人类饮食。“丢失”的磷会在土壤和淡水资源中积累。
“磷驱动的藻华会损害安全的饮用水和海洋生物，并且磷向海洋的不断增加也导致沿海死区扩大，”北卡罗来纳州植物和微生物生物学教授、中心合作者罗斯索扎尼说。 -副主任。“如果不进行干预，随着世界人口到 2050 年再增加 20 亿，涉及磷的环境、经济和可持续性问题将升级。”
“STEPS 开发材料、技术和最佳管理实践来回收、回收和再利用磷，”该中心主任兼北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授 Jacob Jones 说。“回收和再利用磷意味着开发技术和方法来捕获土壤和地表水以及动物和人类排泄物中‘丢失’的磷，然后将回收的磷重新用于肥料。”
“STEPS 的建立确实是一个分水岭事件，”蒙大拿大学比尔曼生态学教授兼该项目的联合首席研究员 Jim Elser 说。“在全球范围内，农业造成的磷损失现在是湖泊和河流水质恶化的主要驱动因素。然而，在未来几十年中，广泛使用磷肥对于实现粮食安全仍然至关重要。将那个圆平方是 STEPS 将努力解决的“棘手问题”。这确实是一个令人兴奋的发展，它将在 STEPS 团队的领导下将全球磷可持续性运动的重心转移到美国。”
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