地球的資源50年夠用嗎?沙子是全球采集量最大的礦物，越來越多的數據表明，沙子快不夠用了 （農健/圖），接下來我們就來聊聊關于地球的資源50年夠用嗎?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

地球的資源50年夠用嗎

沙子是全球采集量最大的礦物，越來越多的數據表明，沙子快不夠用了。 （農健/圖）

（本文首發于2018年4月5日《南方周末》）

2019年7月2日，《自然》發表評論《Time is running out for sand》，警醒沙子和礫石的采掘速度已經高于自然恢複的速度，地球上的沙子快不夠用了。

全球采集量最大的礦物不是石油或煤炭，而是沙子。

沙漠的沙子是由風化形成的，太過細膩和光滑，加之含有大量的鈣鹽和黏土，可塑性較差，不适合用在建築和混凝土中。

沙塵暴讓人不勝其煩，地處沙漠腹地的人卻在瘋狂地購買沙子。

阿拉伯諸多地區包括迪拜，正從澳大利亞大量進口沙子——迪拜的哈利法塔，這個世界最高建築就含有澳大利亞的沙子。

沙子是世界上僅次于水的第二大自然資源，全球采集量最大的礦物不是石油或煤炭，而是沙子。越來越多的數據表明，沙子快不夠用了。

2014年，聯合國環境規劃署發布的《沙子，比你想象的更稀缺》報告提到，全球每年有超過400億噸的沙子和礫石（顆粒稍大的沙子）被開采出來。僅在2012年，全球使用的沙子就能沿着赤道建造出高和寬各27米的混凝土牆。全球每年近70%的沙子消耗在亞洲，僅中國在2011-2013年所使用的沙子就超過了美國20世紀整整100年的消耗量。

沙子和它所維系的生态系統正陷入困境，不管握緊還是松開，沙子正從我們指縫中流失。

“沙戰”：全球性短缺

迪拜人放着家裡的那麼多沙子不用，為何要買别人的？

建築用沙有其特殊的要求和标準，主要來自河床和海洋，耗沙量巨大的建築工程，讓迪拜的海上沙自我供應“力不從心”，而沙漠的沙子是由風化形成的，太過細膩和光滑，加之含有大量的鈣鹽和黏土，可塑性較差，不适合用在建築和混凝土中。

其實，沙子進口量最大的往往是那些被沙子包圍着的海灣國家，他們雖然擁有豐富的沙子資源，但随着開采難度和成本的遞增，進口沙子成為不二之選。

2013年，加拿大曆史學家瓦科拉夫·斯米爾在其著作《現代世界：材料和非物質化》中稱：“在我們的文明中，最重要的物質是水泥。”而沙子又是水泥的基礎，目前建築業是沙子消耗最大的行業。2012年，法國導演丹尼斯·德斯特拉克制作了一部名為“沙戰”（Sand War）的紀錄片，給出了驚人的數據：建造一座普通住宅需要200噸沙子；建造醫院所需的沙子量為3000噸；修建1公裡高速公路所需的沙子量是3萬噸；建造一座核電站所需的沙子量是1200萬噸。

鎖在深山、守在水邊的岩石，曆劫千年的風化和侵蝕才能形成沙子。它們看上去一樣，主要成分是石英，但有差異——有的圓滑有的有棱角，有的含有石膏，有的含有貝殼碎片甚至分解的塑料垃圾。

不隻是用于建築行業，沙子還是牙膏的摩擦劑，在太陽能電池、計算機芯片、智能手機、個人電腦等科技産品中，矽是主要原材料，大部分也源于沙子。

開采頁岩氣居然也需要沙子。近年來，美國大範圍推廣的水力壓裂法，需要利用地面高壓泵，将水、沙子和化學品制成壓裂液灌入水平鑽井，壓入岩層，從而提取頁岩氣。2011-2014年間，美國水力壓裂技術中沙的需求翻了一番還多，從2400萬噸增長到了5900萬噸。

氣候變化也引發了海灘用沙的全球性短缺，但很少有人注意到這一點。在一般人看來，随着四季的變化，沙子與海灘似乎在玩捉迷藏的遊戲，冬天的風暴會把沙子吹到海面上，海灘上隻留下鵝卵石；而較小的海浪在夏天又将沙子們推回海灘上。

其實，天然沙灘在不斷地瘦身。2014年，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）對地球溫室效應給社會帶來的影響進行了評估，若溫室效應持續，日本許多沙灘将會因海平面的上升而消失。

然而，這場全球危機的嚴重程度被掩蓋了，所謂的“海灘營養項目”和“人工育灘”計劃試圖在夏季人們返回的時候，把沙子固定在原地，并修複受損的土地，從而制造出一種“海灘永在”的假象。

上述聯合國的報告指出，世界上3/4的海灘正在衰落。

采沙：不可小觑的“後遺症”

海沙開采曾一度被認為是河沙開采的替代工程，合法開采之外，有的沙子在一夜之間被偷走，海灘上留下醜陋的坑和被連根拔起的植物。

沙子是由礦物和岩石沉積物組成的顆粒狀物質，構成了陸地的一部分，也為生态系統提供了至關重要的支持作用。

無論合法還是非法的采沙，都會造成嚴重的海岸侵蝕，還會對河流、海岸和海洋生态系統産生不可忽視的影響。

這些影響并非立等可見，但河流與海洋擁有“長久記憶”，那些被挖掘的痛、被掠奪的傷，都會随時間的推進一一展現出來。從破壞微生物栖息地到影響植物的光合作用，從迫使河流改變航道到影響地下水水位......留下不可小觑的後遺症。

很多微生物藏在沙子裡并不可見，也不為人所知，但它們對土壤結構和肥力至關重要。沙子被開采走了，微生物也就失去了栖息地。

英國斯旺西大學生态學家理查德·安斯沃思與同事在一篇發表于《整體環境科學》上的文章中，研究了采沙導緻印度尼西亞海草減少的原因。他們發現，在挖沙過程中産生的沉澱物會阻礙海草的光合作用，而以海草為食的物種，又可能進一步因為海草的減少而受到威脅。

沙子對于地下水的補給也很重要，在河床上它是流動的河流和地下水位之間的聯系，也是蓄水層的一部分，所以從某種角度看，非法的挖沙就相當于搶劫水資源。沙子含有大量的水，當它被盲目地開采并裝載到卡車上時，大量的水會在運輸過程中丢失。

在中國，挖沙造成的生态影響也受到了學界關注。

鄱陽湖是中國最大的淡水湖，也是國際重要濕地，處于阿拉斯加至澳大利亞這條候鳥遷徙路線的中間地帶，每年這裡會迎來數十個遷徙物種，包括四千多隻幸存的西伯利亞鶴。21世紀初以來，因長江中遊地區的采沙活動迅速擴大等原因，鄱陽湖水位下降，來此遷徙的物種也大受影響。

2018年3月2日，在《科學》的報道中，中科院南京地理與湖泊研究所的環境水文專家賴錫軍表示，“沙石開采已經大大降低了鄱陽湖的水位，尤其是在冬季。”下降的水位減少了鳥類獲得水生植物的機會。當湖底的泥土幹燥變硬的時候，這些以水生植物為食的鳥類，如以浮水植物根莖為食的鴻雁和以草灘上苔草的嫩葉和嫩芽為食的白額雁等可能會因“拔不動”水生植物的營養的塊莖而挨餓。

留沙：減少利用和回收再造

物以稀為貴，沙子的價格在飙升，全球貿易也在發生變化，一些國家已經開始采取行動，禁止出口沙子，并開始研究人造沙子。

多年來新加坡的填海造陸工程之所以得以延續，主要是依賴大量的沙子進口。2017年，鑒于挖沙造成的生态環境危害，新加坡最大的沙子供應國之一柬埔寨出台政策，永久禁止沙子出口。斷了糧的新加坡為了應對不斷增加的人口對基礎設施的需求，也計劃嘗試采用較少沙子的填海技術。

沙子的替代材料——機制砂逐漸被推上市場。模拟沙子的形成過程，通過機械，岩石被加工成不同規格和大小的機制砂，目前在橋梁、機場和高速公路等大型設施建築上使用較多。不過，如何降低機制砂的含泥量還有待進一步研究。

回收沙子也被看好，建築和采石場的塵埃材料，甚至玻璃和混凝土中也可回收出沙子。

新西蘭一家啤酒廠就設計出了酒瓶變沙子的炫酷回收機，将玻璃瓶子投入回收機後，激光啟動一個快速旋轉的切割鋼錘，切割鋼錘将玻璃碎成渣子，雙重真空系統就會除去渣子中的二氧化矽粉塵和塑料标簽，産生200克的沙子替代品。

除此之外，提高建築标準，延長建築壽命，優化現有建築和基礎設施的使用是減少沙子消耗的另一種方法。

中國還處于快速發展、需要消耗大量沙子的時期，但我們目前還未留意到國内關于優化沙子資源的政策。

“你是風兒我是沙，纏纏綿綿繞天涯......”不管沙兒是不是被風兒吹走的，沙子們可能要集體去浪迹天涯。學會用更聰明的方法減少沙子的使用，我們才能阻止這些最珍貴的資源永遠地從我們的手指中溜走。

（作者為清華大學環境科學與工程博士）

南方周末特約撰稿 祝葉華

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