每年消耗590億噸,地球沙子告急
作為一種自然資源,沙子的儲量有上限。隨著人類的不斷發(fā)展,沙子需求量暴增,相應(yīng)的儲量也在不斷下降。
其實早在2014年,聯(lián)合國就已經(jīng)注意到沙子儲量減少的問題,并在一份名為《沙子,比你想象的更稀缺》的報告中提到,全球每年要開采590億噸的沙子以及礫石,情況令人擔憂。
沙子是一種很重要的建筑材料,從橋梁架設(shè)、道路修建、到房子、玻璃、芯片,沙子已經(jīng)在我們生活的方方面面,扮演了重要的角色。
而快速發(fā)展的中國,每年消耗的沙子數(shù)量相當驚人。數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明,中國進入21世紀以后使用的沙子,已經(jīng)數(shù)倍于美國在20世紀100年里使用的沙子量。
2019年《自然》雜志有研究結(jié)果指出:沙子開采速度遠高于自然恢復(fù)速度,地球的沙子快不夠用了。
很多人看到這個研究結(jié)果之后,第一反應(yīng)也許是:地球的沙子怎么會不夠用呢?就算地球沙子告急,沙漠里的沙子一望無際,為何不挖沙漠的沙子來建房?
實際上,沙漠里的沙子雖然也叫做沙子,但它們是“徒有其名”,無法作為建筑材料使用。原因有幾點:
首先,沙漠里的沙子鹽堿含量過高。沙漠一般處于干旱地區(qū),日照時間長降雨量少,導(dǎo)致沙子煙堿量過高,作為建筑材料使用可能會和其他材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),影響砂石混合物的質(zhì)量,降低建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,導(dǎo)致建筑質(zhì)量不合格。
其次,沙漠的沙子不夠純凈。退一萬步來說,就算沙漠里的沙子鹽堿含量達標,但依然不能作為建筑材料使用。由于長期暴露在空氣和陽光下,沙漠的沙子表面附著著很多有害的物質(zhì),難以過濾干凈,有毒有害成分含量高。
如果貿(mào)然使用沙漠的沙子作為建筑材料,人們居住在房子里,也會受到有毒有害物質(zhì)的影響,導(dǎo)致身體健康出問題。
再次,挖沙漠的沙子建房成本過高。沙漠中沒有交通道路,不能使用大型開采設(shè)備作業(yè);如果雇傭工人開采,效率又太低。而且在沙漠中開采完沙子后,將沙子運輸出去需要消耗大量的成本,得不償失。
最后,沙漠的沙子過于細小光滑,不適合作為建筑材料。沙漠里的沙子,長期被風(fēng)力侵蝕,表面光滑圓潤,而且體積很小。它們的吸水性、固定性以及承重能力都很差。跟混凝土混合之后,容易出現(xiàn)開裂的情況,根本無法使用。
總而言之,沙漠里的沙子固然無窮無盡,但它們并不適合作為建筑材料。而我們平常使用的沙子,大部分都是河沙。
河沙主要從河流里開采,水力的沖刷讓它們表面光滑潔凈,且顆粒大小剛好合適,十分符合建筑要求。把河沙從河里開采出來之后,不用經(jīng)過二次加工,也不用清洗,直接晾干水分后,就可以裝車拉去出售,省時省力,成本很低。
比河沙差一點的就是海沙,海岸線附近有大量的海沙,但一般不能作為建筑材料使用,海沙里往往混雜著貝殼、珊瑚碎片等等,而且由于長期泡在海水中,海沙的鹽分和氯離子含量很高,會侵蝕鋼筋導(dǎo)致墻體剝落,不利于建筑安全。
目前,世界各國也意識到了沙子儲量減少的問題,并且找到了比較好的應(yīng)對方法,那就是使用機制砂。所謂機制砂,就是通過專業(yè)設(shè)備,將大石頭加工成符合標準的沙子。這些沙子與河沙相比沒有遜色太多,還可以根據(jù)需求調(diào)整加工大小。
但現(xiàn)在的機制砂技術(shù)不夠成熟,加上需要配套專業(yè)的設(shè)備,制作成本比開采河沙高。不過,相信隨著科技的發(fā)展,未來機制砂技術(shù)成熟之后,它們能取代河沙,成為主要建筑用沙。