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沙漠的沙子用途研究

圖文 更新时间:2024-08-29 03:19:27

沙子可以說在我們的生活中随處可見,但你想過如果沒有了沙子,生活将會産生什麼樣的影響嗎?

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)1

現階段全球範圍内正面臨沙子短缺的危機,在本世紀的前二十年時間裡,全球沙子的使用量增加了兩倍,每年消耗的沙子在400億噸到500億噸之間,遠超大自然沙子的增長速度,其中大部分都用在了各國各地區的城市發展上。

而且随着人口的增長以及城市化,沙子的需求量極有可能逐年上升。對于這個消息很多人都感到意外,畢竟沙漠面積占到地球表面積的20%,之前也沒聽說過沙子短缺的情況,為何突然間就出現資源枯竭的情況呢?

實際上,沙子的用途非常廣泛,沙子除了用于建造、修路、過濾、養殖美化以及充當冶煉速溶劑外,還是制造玻璃的主要材料,目前沙子的礫石已經是采掘量最大的一類原料,甚至比化石原料還多。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)2

我們日常生活中常見的沙子,其主要成分是二氧化矽,沙子主要分為人工砂和天然砂兩種,天然砂是由礦物和微小的岩石碎片組成,是在岩石風化的作用下形成的,在經曆風化作用後,受到風力或河流的影響,質量小的沙子沉積成為沙子,質量中等的會沉積成為沙灘,質量大的則是繼續留在原地,繼續風化最後沉積成土壤。

天然砂又可以分為海沙、河沙和山沙等多個品種,像建造用沙和道路用沙基本都是用的河沙,它也是三種沙子中所占資源最少的,全球僅剩1%。

c開采成本低,其表面圓滑且質量較高,是目前應用最廣泛的;山沙表面較為粗糙、棱角多、雜質多,其整體質量遠不及河沙;海沙和河沙雖然在表面上看起來差不多,但海沙中含鹽量較高,對混凝土和砂漿造成一定的影響,會腐蝕鋼筋,縮短建築的使用壽命,所以海沙的利用率也極低。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)3

我們知道,用于建築的原料為水泥、鋼筋和大量的砂石,根據聯合國統計,全球沙子的消耗量比水泥的消耗要高10倍,造成沙子消耗的最大原因就是就是人口增長過快,一個城市的人口多了就會出現土地資源短缺的問題。

但原本陸地上可用土地用完之後,人們就會想到了通過填海造陸的方式來增加土地面積。例如我國的香港就是土地面積小而人口密度大的城市,為了滿足人口增長對土地的需求。

目前香港填海面積已經占了香港總面積的6.5%,而填海工程需要用大量的砂石和泥漿,近年來越來越多的國家和地區開展填海造陸的工程,所以沙子在這方面的就産生了巨大的消耗。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)4

看似渺小的沙子卻是城市建設中占據不可或缺的原料,有人提出沙漠的面積這麼大,完全可以開采利用沙漠的裡的沙子代替河沙,那你可就想錯了。

建造用沙對于顆粒的大小是有要求的,也就是4.75毫米,而沙漠的沙子又軟又細,如果用在建築上的話,會使得建築物的承重能力下降、結構不穩、安全性也會下降,達不到建築規劃的要求。

其次就是沙漠的沙子含堿量太高,用在建築領域的話,它遇水會和其他建築材料發生化學反應,堪稱大型排斥現場,甚至還有可能放出不利于人體健康的氣體,最終影響建築物的安全性。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)5

所以說,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。因為河沙的開采成本低,利益高,現在的河沙從之前的2~3元一噸漲到了200元一噸。

所以也吸引了很多的黑心商人,他們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,但那些黑心商人仍舊不管不顧,隻想着賺錢,因此也造成了環境破壞的問題。

那為什麼我們要限制沙子的開采呢?适當的開采沙子會起到疏通河道的作用,如果非法及過度采沙則會造成抗洪能力降低,水土資源流失,原本平坦的河道會出現大量深坑,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,更容易形成河勢不穩、岸坡變陡、崩岸踏破等現象。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)6

同時,過度開采還會造成國土資源流失,河水具有下切侵蝕作用,這種力量影響很大,世界上很多高山峽谷就是這樣形成的,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,其搬運能力也會造成指數增加,過度開采泥沙會使河道加深、堤壩坡度、水流速度方向也會跟随改變,從而加劇了水流對河底兩岸的侵蝕和泥沙搬運。

總的來說,長期過度采沙在一定意義上其實就是利用水流變相從兩岸土地資源中掠奪沙土,最終造成一系列的生态環境問題,這也是當前人類不可忽視的重要問題。

因為過度采沙再加上河沙本身的形成速度較慢,所以我國乃至全球的河沙資源都是短缺的,也有不少國家因為自己的河沙資源短缺,導緻要從其他國家進口河沙解決燃眉之急。

沙漠的沙子用途研究(全球沙子即将枯竭)7

現在直接能用的沙子不多,但海沙經過處理還是可以用的,至于沙漠裡的沙子,現在也是有粘合技術可以加工的,問題是成本太高,别人一噸沙子10美元,你的沙子要上百美元,換誰都不願意買。

所以換句話來說,世界各國不是缺沙子,而是缺便宜的沙子。目前我國已經有大量工程隊開始使用人工混砂,混砂是由機制沙和天然沙混合制成的沙,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需要就行,通過這種方式我們能在很大程度減少對天然砂的依賴,同時還能滿足各種工業需求。

樹立可持續發展的觀念,禁止對資源的過度開發,保護生态環境是我國乃至全球勢在必行的重要課題。

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