连云港，依山傍海，素有“东海第一胜境”的美誉，具有深厚的历史文化，被誉为神话的故乡。它有一大串的名头：中国首批沿海开放城市、新亚欧大陆桥经济走廊首个节点城市、江苏一带一路战略支点城市、江苏沿海开发战略中心城市、长三角区域经济一体化城市、国家创新型试点城市、国家东中西区域合作示范区、上合组织出海基地、世界水晶之都……
少有人知道的是，这里还有中国最早发现和首先进行开采的磷矿，清朝同治年间发现海州磷矿(现名锦屏磷矿，位于连云港市海州区锦屏镇），并于1914年对该矿正式开采。1939年3月，日军占领海州不久，就把这里占为己有，组成一个会社实行疯狂的掠夺。
日本人强行征用了大量的民工进行露天开采，现在的6号塘就是日本人侵略后留下的深坑。过去日本人不择手段，哪里有矿就在哪里采；哪里的矿富就在哪里采。从1940年到1945年，根据日本战败后留下的采矿坑大致计算，六年间他们在锦屏磷矿掠夺了30余万吨磷灰石。
工人们利用简陋的装备，将覆盖在表面上成吨的沙土、贝壳和白垩清除，堆在一边，露出黑灰色的矿坑。坑里面埋藏着的就是碎片形状的磷灰石化石。它们曾经是组成原始藻类、软体动物、有壳动物身体的一部分。
锦屏地下蕴藏的磷矿石意味着这里在寒武纪早期曾经爆发过超大规模的富营养化事件，就如同今天的小河沟或者是近海发生的藻类大爆发的原因一样，只不过后者是因为农业与城市污水排放导致的，而前者是随着地球早期生命的诞生而形成。
我们可以想象一下，在几十亿年前，这里曾经是一片海洋，富含磷的海水孕育了大量的藻类，这些藻类又供养了无数的软体动物。在漫长的进化过程中，一些软体动物进化出了坚硬的外壳来保护自己，磷就在这些藻类和动物的身体中富集。
无数的藻类、软体动物、有壳的动物生存、繁衍然后死亡。它们的尸体像地毯一样铺在海床之上。几十亿年之后，我们的骨骼还有牙齿中的部分磷，就是来自这些腐败物形成的矿石。
寒武纪三叶虫
在海底生物沉积形成矿石的过程中，细菌发挥了重要的作用。它们吃掉腐烂的细胞，从中吸取了碳原子与氮原子，留下致密的含磷颗粒。这些小颗粒成为了我们今天农田中给水稻和玉米施用的化肥、奶制品中的磷。
与锦屏磷矿形成原因不同的是另外一种更高品质的磷矿是大约在1800~2200万年之前海洋中形成的沉积岩之中。相同的是富养的海水中诞生了大量的浮游生物，并供养了大量的小型生物，这些小型生物又成为了鱼虾、海豹和海鸟的食物。
鲸鱼又将这些营养物质富集起来。它们的幼崽会成为其它的捕食者的点心，吃完后的骨头与其它生物的尸体一起，就如几十亿年前发生的情况一样，生成较年轻的沉积物。这些沉积物慢慢生成了我们今天地球上大部分的高品质磷矿。
还有一种是火成岩磷矿，生成于火成岩中的为内生磷灰石，一般作为副产物在基性或碱性岩石中富集。只是这种磷矿的丰度比较低，这里就不多说了。
科学家们对地球上有多少磷矿可供人类使用并没有统一的结论。根据公开资料整理，目前，全球探明的磷矿石资源量超过 3000 亿吨，全球磷矿石的年产量在 2.6 亿吨左右，其中超过三分之二被用于生产磷肥及含磷复合肥，磷资源已经成为影响各地农业发展的重要因素。
随着我国对化肥的需求不断提升，我国磷矿石产量也逐年增加。相应的，磷矿石的储量呈现出下降的趋势。 2016 年，我国磷矿石的储量为 32.4 亿吨，比 2015 年降低了 0.7 亿吨。若按照这个速度减少，我国现有磷矿石储量仅够开采 46 年。
不过并非所有的科学家都支持这个观点，而且过去很多质疑资源紧缺的观点后来都被证明是错误的。显然，地球上的磷仍然足够，可以供养更多的人口，而且如果我们可以采取更科学的开采手段，更有效地利用，不断减少磷的消耗，还可以让今天那些低品质的磷矿沉积在未来成为可开采的富矿。
然而一个非常残酷的事实是，磷的循环利用并不简单。磷原子不能从矿石变成化肥然后全部进入我们的餐桌。我们从矿石中费尽千辛万苦得到的磷原子，有绝大部分，超过80~90%不能进入我们的身体。
它们中的一部分长成了棉花，最终成为了服饰，而那些播撒在田间的磷，只有不足一半被作物吸收。大部分磷都随着降雨被代入到地下水或者是河水当中。正因为如此，施肥量常常是要超过作物的实际需求量。
磷的另外一个命运是跟我们一样吃粮食的各种动物的粪便。所以上世纪七八十年代拾粪是当时农民都会做的农活，现在的年轻人基本没人知道是怎么回事。那时候，农民极为贫穷，无钱买化肥。当时化肥产量很少，供应紧张，没有门路，就算有钱也买不到。农村有句谚语：“庄稼一支花，全靠肥当家”，没有化肥，农家肥得跟得上，要不庄稼就没有好收成。
但这样的行为并不能提高多少磷原子的利用率，大量的磷原子还是脱离了人类的掌控。尽管它们并没有从地球上消失，但它们的大多数流落到了我们客观上不可能开发的角落，最主要的地方就是湖底和海底。
这些失控的磷原子，非但难以回收利用，而且还会污染水体。由磷导致的水体富养化造成的藻类爆发，引发其它生物的大量死亡事件遍布全球，每年造成几百亿人民币的经济损失。
藻类爆发
据估计，全球磷矿石的陆上储量为 700 亿吨，其中约88%位于北非、中国和中东地区，仅摩洛哥及西撒哈拉地区就有 500 亿吨的储量。中国拥有全球第二大的磷矿石储量，也是全球最大的磷矿石生产国。可以说中国磷矿资源也意味着一种强势，影响着其它很多化肥用磷进口的国家。
但磷矿在生产过程中存在严重的损耗及对环境的破坏，生产运输的成本，以及现有科学技术的局限性，“磷元素峰值”的概念也激起了更多反响。国际肥料发展中心估算，全球范围内，大约还有600亿吨较为集中的磷矿可以比较容易被开采。
如果这些磷矿能够被更加科学合理地加以利用，还能维持50~400年。尽管有科学家不同意这个观点，认为今后科学技术水平提高了，之前难以开采的磷矿可以用更低的成本获得。但所有的科学家们都认可这样一个观点：在纯粹的元素枯竭之前，我们已经面临磷矿资源即将耗尽的问题了。
科学技术的进步和我们的生活方式将决定未来人类如何更高效地获取和利用磷元素，这将决定磷元素以何种方式满足人类需求多长时间。在磷元素的循环中，人类的生产生活方式已经成为了磷元素从矿石到海洋的重要通道。这些辛辛苦苦从矿石中获得的磷，在奔赴海洋的过程中，还在沿途造成了不必要的伤害。
如今我们已经明白磷元素的重要性，并且拥有一定的能力对磷的循环施加有效的影响，让磷重新回到可以再生利用的循环当中。如何能够有效迈入理性和可持续性发展的未来，将取决于我们每个人对自身原子的认知。
