中国食物贸易磷时空变化特征及其环境风险和调控研究

The increasing development of international trade is significantly influencing the utility pattern of phosphorus in China and the environmental risk, such as the risk of water eutrophication accumulating causing by phosphorus. There is absolutely a need for research and comprehensive regulation of food trade. In the research, China will be set as the object, and food trade as the mainline. The research will be conducted in the method of material accounting analysis, muti-regional input-output, fuzzy analytic hierarchy, system dynamic and scenario analysis. We will firstly build phosphorus flow model of food trade, including domestic and foreign. And then we will analysis the temporal and spatial change characters. After that, we will screening the sensitive factors of environmental risk causing by phosphorus flow of food trade and assess the influence of environmental risk. A regulation and control model of Chinese food trade will be bulit according to the sensitive factors in order to forecast the environmental risk under different managements in the future. Finally, the best regulation and control of food trad will be provided. The research may help people get a better understanding of the dynamic characters of food trade phosphorus in China, reveal the relationship between food trade and environmental risk and provide theoretical significance and practical value for the sustainable useage of phosphorus resource and reducing environmental risk.

在全球贸易快速发展的背景下，中国磷资源的利用方式受到深刻的影响，磷所造成的水体富营养化的环境风险不断累积，亟需对食物贸易进行研究和综合调控。本研究以中国为研究对象，以食物贸易为研究主线，采用物质流、多区域投入产出、模糊层次分析、系统动力学和情景分析等方法，建立中国国内外食物贸易磷流动模型，分析其时空变化特征；在此基础上，筛选食物贸易磷的环境风险敏感因子，评估对中国环境，尤其是水体富营养化的影响；并根据筛选的敏感因子和环境风险相结合，建立中国食物贸易磷调控模型，对未来的不同调控策略下的环境风险进行预测，最后提出最优的食物贸易调控策略。本研究能够更好地理解中国食物贸易磷流动动态特征，并揭示它与环境风险的关系，对我国磷资源的可持续利用和降低环境风险具有理论意义和实践指导价值。

磷（P）的管理对粮食安全和水质具有重要意义，因此已经成为全球的重要挑战。10多年来，中国一直在推动限制磷资源开发和保护水质的政策。由于中国国内对磷资源的保护导致部分农作物不适宜在国内种植，因此中国开始依赖一些进口食物产品，也就是说需要在其它国家投入磷肥来种植某些作物来养活中国国民和牲畜，中国通过进口这些食物间接减少了国内磷资源的消耗。这些进口代表了中国对P的需求，可以允许中国通过将P负荷转移到中国以外的地点来减少其明显的P足迹。在本研究中，我们量化了"虚拟磷流"，定义为为支持农产品进口到中国而施用于其他国家农业土壤的矿物磷肥量。我们发现，1995年中国进口的磷流量为73.5 TTVP（千吨虚拟磷），令人惊讶的是，2015年增加到236 TTVP。尽管如此，从1995年到2015年，由于1995年中国国内磷肥使用量急剧增加，虚拟磷流对中国总磷足迹的贡献增加了80%，虚拟磷流相当于国内用作肥料的10%，以支持国内消费，但在2015年跃升至23%。来自南美和北美的大豆和棉油产品对虚拟磷流的贡献最大。这些结果表明，从1990年到2015年，通过农产品贸易流向中国的虚拟磷总量大幅增加，矿物磷肥的总体足迹增加。