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What?地球快没沙子了?!

本文来源:重庆青年报

本文为重庆青年报原创,转载授权请至后台获取作者:二木 ID:cqyouth你是风儿,我是沙很多人从小就听这首和沙缠缠绵绵的歌曲但你有没有想过

本文为重庆青年报原创,转载授权请至后台获取

作者:二木 ID:cqyouth

“你是风儿,我是沙”

很多人从小就听

这首和沙“缠缠绵绵”的歌曲

但你有没有想过

地球快没沙子了?

我可没有骗你

近期英国《自然》杂志发表的评论称

目前沙子和砾石的采掘速度

已经超过了其自然恢复的速度

照这样下去,地球很快就没沙子了!

别以为沙子没什么用

沙子和砾石是采掘量最大的一类原料

甚至比化石燃料更多

而开采过度

是沙子快没了的一大原因

据权威数据显示

全世界每年大约

会使用320亿吨至500亿吨沙子

这已经超过了大自然的负荷量

预计到本世纪中叶

大自然在这方面就要罢工了

人类对沙子的需求就不能得到满足了

来源:Sverdrup, H. U., Koca, D. & Schlyter, P. BioPhys. Econ. Res. Qual.

很少有人注意过

一直以来

人们对采沙多少都没当回事

截至2019年初

研究人员搜索了443篇关于采沙的论文

其中只有38篇定量地描述了采沙量

对采沙量的实时监控可以说是没有

此外,由于部分地方监管不力

一些非法开采沙石的行为至今一直存在

这些数量也无法得知

来源:Google Earth

那有没有可能

通过技术定量评估沙子如何移动呢?

想法不错

可是很多大河会流经多个国家

统计几个国家的数据太困难

所以,可怕的是

几乎没有人知道

现在地球还有多少沙子

又有多少还能被挖掘

photo / pixabay

CPU、玻璃,都是沙子做的?

你可能会想

不就是没有沙子

那又有什么关系呢?

这不仅仅是没有沙子

还意味着你将没有住的房子

喝水用的杯子

工作用的电脑

这些看似不起眼的颗粒

是现代生活中随处可见的一种关键性原料

比如大家办公都要用的电脑

其必不可缺的CPU就是沙子做的

而且基本上绝大部分芯片都是从沙子中来的

沙子的主要成分是二氧化硅

CPU要用到的只是其中的硅元素

所以更准确地说

沙子是半导体材料的硅元素重要来源

硅元素在地球上的储量仅次于氧元素

数据显示地球的硅元素含量在28%左右

得益于硅元素巨大的储量

和良好的半导体性质

它也就成了制作集成电路的最优秀的原材料

沙子也就成了优质硅元素的重要来源

沙子还是制造玻璃的主要材料

沙子怎么变成玻璃?

首先,将沙子预加工

使潮湿原料干燥

再将加工后的沙子高温熔制

使之形成均匀、无气泡

并符合成型要求的液态玻璃

将液态玻璃加工成

所要求形状的制品

玻璃瓶热处理

改变玻璃的结构状态

玻璃瓶检查过程

自动化生产线将不合格玻璃瓶吹掉

够不够清晰明了?

还不懂的话,看这个视频

3分钟看完黑乎乎的沙子

如何变成晶莹剔透的玻璃碗

除此以外

沙子还有多种用途

建筑材料

photo / 泼辣有图

修路

photo / pixabay

养殖美化

photo / pixabay

当冶炼的速容剂

photo / pixabay

做瓷器、金属食具、玉器

银器、杯子等器皿也少不了它

photo / pixabay

沙漠沙子那么多

为什么不用?

沙子的用途很广泛

目前来说的确是不可缺少

但沙漠里没有沙子吗?

撒哈拉之类的大沙漠

沙子那么多,不能用吗?

众所周知

沙漠占到了地球上

陆地表面积的20%

然而可惜的是

沙漠中的沙子并不能替代河沙

河沙自带过滤功能

在多年流动、沉积的过程中

河沙中的泥块、云母等

有害物质就被它过滤消除了

这一点上

沙漠中的沙子就不占优势了

沙漠沙子大多属于原地风化的产物

没办法靠自身过滤

沙漠中的沙子含碱量过高

有害物质含量也高

塔克拉玛干沙漠沙物质成分特征及其来源,钱亦兵

此外,沙漠的沙子颗粒过细

没有混合水泥和沥青

所需的足够的碎裂面

不符合建筑要求

就算它有心也无力

所以沙漠中的沙子不可以作建筑用

沙漠里的沙子太过光滑以致无法使用

适合工业用的有棱角的沙子

绝大多数都来源于河流

可它仅占地球面积不到1%

河沙很难被取代

所以别再说沙漠沙子多

问题的严重不是缺沙子

而是缺少可以用较小的环境代价挖出来

而且安全可用的沙子

好吧,你可能又要质疑

既然沙漠的沙子太过光滑不能用

那海里的沙子呢?

那也不少啊

可惜的是

海沙中有盐和贝壳

含盐的沙子用于建筑存在风险

想想你在海滩堆的城堡

说不定哪天房子也会那么垮了

漆贵海, 王玉麟, 李硕, et al. 海砂混凝土国内研究综述[J]

聪明的你肯定也想到了

既然是盐有问题

那把海沙中的盐去掉不就好了?

理论上来说

这个思路无懈可击

可惜沙粒存在微小缝隙、孔隙

这些孔缝里的盐分

通过一两次脱盐是不可能除尽的

所以脱盐成本过高

高成本的沙子建房子下不去手啊!

而且花大价钱给海沙脱盐以后

它的用途还具有局限性

比如不得用于“预应力混凝土结构”

什么意思?

预应力混凝土大量应用于

大型公共建筑

高层及超高层建筑

大跨度桥梁和多层工业厂房等现代工程

也就是说

在这些方面海沙不能取代河沙

想想你辛辛苦苦花钱脱盐

结果还不能用,生气不!

国标《JGJ_206-2010海砂混凝土应用技术规范》规定

非法无序开采破坏环境

河沙产生的场所——河流

它本身就是一个宝库

河流是天然的碎石机

它们沿途将高山破碎成砂粒

带去下游,形成沙滩

河流还是天然的选矿机

它们的规模和流速可以将颗粒大小

在一定范围内的砂粒自然聚集

降低后续筛选成本

河流也是天然的精矿机

流动的河水可以将一定成分带走

同时卸载一些成分

可以有效地除去一部分杂质

试想你的家被挖了一大块

会没影响吗?

所以非法无序的采沙

对河道的伤害是巨大的

对于河道的底层生物

和底栖生物都具有毁灭性破坏

河床沉积物

一直都处于一种动态平衡中

突然被过度挖掘

平衡自然被破坏了

平衡一破坏

河水往哪边流、怎么流

就不是它能决定的了

所以影响范围可能会延伸至上下游数十公里

而重新达到平衡的过程将会很缓慢

纪录片《宝石采矿王》截图

河沙被挖了

突然少了那么多东西

河床底面形态肯定也会有变化

这就可能改变河流的水文规律

形成漩涡、回流等复杂的流动方式

而这种流动方式

又会影响沉积物的堆积

或造成沉积物被掏蚀

进而影响河床、堤坝、河心沙洲

威胁堤防、桥梁、航道的安全

Steve Gough 团队做的关于河道及河漫滩采砂后河流形态变化的模拟研究截图

所以,采挖沙子和砾石

会对环境、社会和经济造成很大损害

在印度北部的恒河

被侵蚀的河岸

已经破坏了以鱼为食的恒河鳄的繁殖地

这种濒危物种只剩下大约200只成年野生个体

维克森林大学亚马逊科学创新中心(CINCIA)研究

别等失去了才懂得珍惜

很多地方已经意识到了

沙子的重要性

开始了保护沙子的行动

我国一些地区陆续关停很多砂矿

同时对砂矿开采坑

进行回填和生态治理

而面对“地球快没沙子了”的现状

寻找并确证可持续性的沙子来源

变得至关重要

世界自然基金会(WWF)

和联合国环境署(UNEP)的报告

已经“在沙子里踏下了一个重重的脚印”

接下来,行动和法规必须跟上

在找沙子来源的同时

我们还可以使用沙子的替代品

比如碎石、工业矿渣、回收塑料等

最后,对于我们每个人而言

不要等到失去后才懂得珍惜

保护环境、拒绝非法开采

千万别等没了才开始保护

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