如果 我說中國正面臨沙子短缺危機

你們信嗎

事實上 不光是中國

每一個國家都不得不面對這樣的尴尬局面

英國《自然》雜志發表的評論稱

目前沙子和礫石的采掘速度

已經超過了其自然恢複的速度

也就是說按這樣的速度繼續采掘

未來可能會無法供給如此大量的沙子

全球沙子緊急高級

很多人可能不相信沙子會短缺

因為沙漠面積占到了地球陸地表面積的20%

然而可惜的是

我們所說的沙子短缺危機

缺的是能用于各種工業項目

能被開發 加工成日常用品的沙子

适合工業用的 有棱角的沙子

絕大多數都來源于河流

它僅占地球面積不到1%

對于不少觀衆而言可能很難理解

我們為什麼會對缺少沙子這麼緊張呢

實際上 沙子用途非常廣泛

小到鋪路修房大到電腦CPU

都離不開它

沙子除了用於建築 修路 過濾 養殖美化

以及充當冶煉的速溶劑外

還是制造玻璃的主要材料

目前沙子和礫石已經是采掘量最大的一類原料

甚至比化石燃料更多

而需求之所以會大幅增加

是因為城市化速度加快和全球人口增長

根據聯合國統計和估算

全世界每年都要消耗320億噸至500億噸沙子

按照現在每噸沙子10美元左右的價格來算

每年沙子帶來的經濟效益在3200億美元到5000億美元

沙子開采量遠高于化石燃料

實際上 沙子是由礦物質和微小的岩石碎片組成的

其主要的成分就是二氧化矽

即微小的岩石碎片

岩石在天長日久的風吹日曬下逐漸風化

成為細小的顆粒

而這些細小的顆粒

又在風力和水流的作用下形成不同的東西

那些質量小的可能成為土壤

那些質量中等的可能形成沙灘

而那些質量大的

并沒有被帶走的岩石碎片

則留在原地繼續被侵蝕和風化 繼續形成沙子

沙子大體上分為天然砂和人工砂

而天然砂又分為河沙 海沙以及山沙等多個品種

像建築用沙和道路用沙等基本都是用的河沙

海沙和河沙雖然在表面上看起來差不多

但是海沙中含鹽量比較高

對混凝土和砂漿會形成一定的影響

這種影響會降低成品的質量

而山沙則比較細

類似于泥土的粉塵

更傾向于泥質 粉砂質

其質量就大打折扣了

而且因為隻是風力的影響

因此其中含有的雜質比較多

其整體質量遠不及河沙

曾看到過一個有趣的問題

如果把撒哈拉沙漠中的沙子全部倒入海洋中

經過數年的自然改造

不就能從山沙變成海沙了嗎

我們先假設一下

真的有某種技術能把所有沙子全部倒入海洋

那麼會發生什麼呢

撒哈拉沙漠面積約為906萬平方千米

平均沙層深度約為360多米

總體積大約為3352200立方千米

撒哈拉沙漠

（此處大緻将撒哈拉沙漠當做長方體

為令數據更直觀不使用科學計數法）

而海洋總面積約為3.6億平方千米

如果将沙子均勻地鋪在了全球海面上

忽略海底地形起伏

那麼此時全球海平面

由于撒哈拉沙漠的填入而會上升約9.3米

那麼接下來會發生的事情就應該歸給一個新問題

“假如全球海平面突然上升9米會發生什麼？”

老馬就提供幾組數據

天津市區平均海拔約3.3米

上海市區平均海拔約4.5米

廣州市區平均海拔約4.2米

聖彼得堡西市區平均海拔約13英尺 即約3.96米

紐約平均海拔約10米

紐約

不用說都知道

陸地面積必定會大幅縮減

會毀滅一些海拔較低的國家

大量生物和人類都會遭受滅頂之災

當然一些人類會選擇移民

但是這也會增大海拔較高的國家的人口密度

同時世界經濟大概會大幅倒退

甚至重新回到20世紀也不是什麼不可能的事

不過阿德拉爾高原應該會因此高度驟降

海水會倒灌回撒哈拉沙漠原址

并形成一個面積是裡海100多倍的超級鹹水湖

這個時候我們要面臨的

恐怕就不是什麼沙子短缺危機

而是人類存亡問題了

目前沙石的主要采掘方式分為

固定采掘 流動采掘

或者兩種方式相結合

固定采掘一般在沙石層豐富的地區

尤其是内陸地區

像是中國北方和少雨地區雨量偏少

很多河流出現季節性幹涸

河床在一年之中相當長時間完全裸露

多以固定采掘為主要方式

采掘工具為挖掘機

而流動采掘則主要分布在沿海地區

中國南方 特别是内陸的長江中下遊地區

主要依靠流動采掘

挖沙船 絞吸式吸沙船和簡易吸沙船都為主要工具

随着我國經濟的快速發展

基礎建設和各項建築蓬勃發展

砂石作為一種天然建築材料

因采取難度低 價格一路上漲

很快便吸引了不少黑心商人

由于利益實在太過誘人

非法及過度采沙問題日益嚴重

所有合法采沙企業和公司

對于采沙量都有嚴格的要求和限制

隻能少 不能多

但黑心商人可管不了那麼多

多采一點就賺一點錢

反正出現什麼環境問題

他們也不會多看一眼

那麼為什麼我們要限制采沙

它對環境有那些影響呢

首先 由于水流過程變化必然造成泥沙沉積

因此适當開采河道砂石

不僅不會對河流造成負面影響

還有利于河道疏浚

但非法及過度采沙

則會造成行洪能力降低 水土資源流失

以及生态環境破壞等問題

這應引起我們的充分重視

影響河流行洪能力

由于非法 過度采沙

原本平坦的河道将會出現大量深坑

水流經過時非常容易形成漩渦

影響水流速度

特别是在河道險段和近岸采沙

更易形成河勢不穩 岸坡變陡 崩岸塌坡等現象

若挖掘點在河堤附近

則安全隐患更大

洪水來臨時有可能引起決堤

而在沿海地區

大肆無度的開采

使部分海域的海床越挖越深

甚至造成海岸侵蝕 海堤崩塌

同時 過度開采還可能造成國土資源流失

河水具有下切侵蝕作用

這種力量作用影響很大

世界上很多高山峽谷都是這樣形成的

流水還有搬運作用

其搬運能力與流速成正比

一旦河流流速改變

其搬運沖刷能力也會成指數增長

過度開采泥沙會使河道加深

堤壩坡度 水流速度 方向都會跟随改變

從而加劇了水流對河底

兩岸的侵蝕和泥沙搬運

流水侵蝕兩岸泥土

泥土中的顆粒細小的粘土物質被水洗走

顆粒較大的沙粒沉積在河道中

在一定意義上 長期過度采沙

其實就是利用水流變相從兩岸土地資源中掠奪沙土

表現為損毀農田

其最終将會造成土地資源的嚴重破壞

而最直觀的後果就是破壞生态環境

河道兩岸覆蓋的植被

對兩岸起着重要的水土保持作用

過度采沙對水流的影響

勢必會使河水對兩岸的沖刷加劇

堤壩表層的植被和表土必然受到破壞

而失去了植被的保護層

又會使水土以更快的的速度被侵蝕

造成水土流失

從而形成惡性循環

此外過度挖采也會使砂石裸露

幹燥後地表層的細沙成為塵土

風吹造成揚塵

嚴重影響空氣質量

而挖采後形成的地表大坑更容易成為垃圾場

生活垃圾容易通過更粗的的顆粒層滲透污染地下水

垃圾也可能被河水帶到河水下遊

污染下遊的生态環境

現成就能用的沙子的确不多

海沙經過處理能用

至于沙漠裡的沙子

現在也是有粘和技術可以加工的

問題是成本實在太高

用不起啊

别人一噸沙子也才10美元

你一噸沙子要花上百美元

換你你願意嗎

所以換句話來說

世界各國不是缺沙子

而是缺“便宜”的沙子

要知道 一般的建築等用沙

對沙子的質量包括顆粒度和硬度都有要求

而沙漠中的沙子屬于山沙

遠遠達不到建築質量要求

因此 雖然全球每年用那麼多的沙子

而且沙子越來越少

已經快到了需求大于供應的程度了

但是沙漠中的沙子卻依舊不能被使用

隻是因為那些沙子達不到建築的标準

目前我們中國已經有大量工程隊開始使用人工混合砂

混合砂是由機制砂和天然砂混合制成的砂

混合物砂沒有規定混合比例

隻要求能滿足混凝土各項性能的需要就行

通過這種方式

我們能夠在很大程度上減少對天然砂的依賴

同時還能夠滿足各種工業需求

我們在沙子相關領域的技術上

或許會和高鐵一樣

在未來成為全世界的老師也說不定

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