随着城镇化水平的提高,城乡家庭食物消费结构发生显著变化,必将改变磷素养分流动模式及其农田生态系统的养分循环,进而带来巨大的生态环境压力和严重的污染问题。为此,本研究利用统计数据、调查数据和文献资料,采用物质流分析的方法,就城镇化发展对我国家庭体系磷素流动特征、循环利用及其环境排放的影响、城镇化对全国和北京不同年代农田磷素循环的影响进行了初步探讨。研究结果表明:1.城镇化的发展将大大增加动物性食品的消费比重。城镇居民摄入的磷素来源于动物性食品的比例由八十年代的21%增加到2006年的41%;农村居民摄入的磷素来源于动物性食品的比例由八十年代的7%增加到2006年的14%。农村家庭动物性磷摄入量为城镇家庭的三分之一。情景分析表明,合理的膳食结构改变磷素流动去向。改变食物结构后,城镇和农村居民摄入磷素来源于动物性食品的比例将分别达到36%～38%和23%～25%。2.家庭体系输入的磷素数量总体在增加。城镇家庭输入的总磷量由1981年的6.4万吨增加到2006年的19.3万吨,年均增长率为8%。人均输入家庭磷素数量在275～335克之间。农村家庭磷素输入量从1981年到2000年基本在30万吨左右。2000年之后,磷素输入数量呈现了下降趋势。1981年～2000年人均每年进入农村家庭的磷素数量为355克左右,2000年之后出现了下降的趋势。情景分析表明,改变食物结构后,进入城镇和农村家庭的磷素分别为34.49万吨～44.61万吨和26.39万吨～29.05万吨,人均磷量分别是536～567克和400～410克。3.家庭体系排入水体的磷素呈上升的趋势。城镇家庭1981年向水体中输入的磷素数量为0.5万吨,人均进入水体的磷素数量为25克,2006年达到了12.2万吨,人均达到了212克。1981年农村家庭排入水体的磷量为2.3万吨,2000年达到了最高的10.4万吨,2006年降低到了9.3万吨。城镇家庭人均对水体磷素增加的贡献率是农村家庭的1.6倍。情景分析表明,未来进入水体的磷素城镇家庭将占到60%～80%,城镇家庭是排入水体磷素的主要来源。提高污水处理率和磷素的去除率将会使进入水体磷素数量减少。4.家庭体系进入农田的磷素数量持续下降。城镇家庭1981年磷素还田量为4.6万吨,2006年磷素还田量为2.2万吨。1981年人均还田数量为228克,2006年仅为38克。农村家庭1981年磷素还田量为21.1万吨,2006年磷素还田量为9.9万吨。1981年人均还田磷素数量为264克,2006年降低为134克。情景分析表明,如果城镇和农村家庭人粪尿利用率得到提高,那么还田再利用的磷素数量将会比现在高2.2～2.7倍。5.磷素循环利用率大幅度下降。八十年代,城镇家庭磷素循环利用率为35%～70%,九十年代下降为16%～30%,2000年至2006年循环利用率为13%～15%。八十年代,农村家庭磷素循环利用率为62%～75%,九十年代为47%～61%,2000年至2006年为43%～46%。情景分析表明,改变食物结构和人粪尿利用率的情下,城镇家庭磷素的循环利用率将会提高到34%～44%,农村家庭磷素循环利用率也将会提高到59%～67%。提高磷素的还田比例,是提高磷素循环利用率的最主要措施。6.在全国这个相对封闭的系统中,城镇化率与养分循环各指标都存在极显著正相关关系。单位面积肥料磷素投入量从1981年的49.1 kg/hm~2增加到2005年的137.5kg/hm~2,2005年是1981年的2.8倍。来源于有机肥的磷素占的比例由1981年的41.9%,逐渐下降到2005年的16.1%。单位面积养分盈余量由1981年的6.1 kg/hm~2增加到了2005年的70.9 kg/hm~2,单位面积养分盈余量以年均11%的速度增长。7.北京各区县2005年与1995年相比,养分循环各指标都随北京市整体城镇化率的提高大幅度增加。化肥磷素投入平均水平是近郊＞远郊＞市区。有机肥投入占肥料投入的比例是市区＞远郊＞近郊。土壤养分盈余量平均水平是市区＞远郊＞近郊。1995年北京各地区的城镇化率与化肥养分量呈显著负相关关系,与有机肥养分量呈极显著相关关系,与养分盈余量相关关系不显著。2005年城镇化率与这些指标相关性均不显著。