怎样用沙子净化水(海南岛这些沙子为何会“唱歌”？怎么保护？科学家作出解答)

Posted 2023-05-26

篇首语：仰天大笑出门去，我辈岂是蓬蒿人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了怎样用沙子净化水(海南岛这些沙子为何会“唱歌”？怎么保护？科学家作出解答)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

怎样用沙子净化水(海南岛这些沙子为何会“唱歌”？怎么保护？科学家作出解答)

海南发现海岸鸣沙！

近日

中国科学院西北生态环境资源研究院

敦煌戈壁荒漠研究站

屈建军研究员发布研究成果

在海南陵水清水湾

和万宁神州半岛发现海岸鸣沙

这也是我国首次发现海岸鸣沙

作为支撑海南旅游业发展的“三大件”（阳光、海水、沙滩）之一，优质的沙滩资源每年吸引着成千上万的游客到访。专家认为，此次海岸鸣沙的发现，不仅是科研领域的突破，也为海南岛鸣沙旅游资源的开发与保护提供了理论依据和技术支撑。（相关报道→海南岛也有会“唱歌” 的沙子！科学家最新研究成果来了）

沙子是如何“唱歌”的？

海岸鸣沙是怎么样形成的？

与西北沙漠鸣沙相比

海岸鸣沙呈现出哪些特点？

针对这些疑问

屈建军接受了

新海南客户端、南海网、南国都市报

记者的独家专访

如何形成？

与沙质、海浪影响有关

2020年10月，屈建军科研团队开始对海南岛沿岸进行科学考察。科研团队通过对沙质的研究，发现在清水湾和神州半岛有海岸鸣沙的存在。

屈建军在海南东海岸考察海岸鸣沙。本人供图

鸣沙又称为响沙、哨沙或音乐沙，常分布于沙漠和海滩中，被认为是一种神奇的自然现象。令人遗憾的是长期以来，我国被认为没有海岸鸣沙分布。

“中国没有海岸鸣沙的历史将被改写！”此次考察的发现，让屈建军欣喜若狂。

沙子本身特性

清水湾和神州半岛海岸鸣沙的主要矿物成分为石英。屈建军研究发现，这两地的海岸鸣沙颗粒不仅有良好的磨圆度，而且具有良好的“V”形撞击坑和化学溶蚀坑，这种发育良好的表面多孔状物理结构正是控制鸣沙发声机理的重要因素。

神州半岛和清水湾海岸鸣沙颗粒具有良好的“V”形撞击坑和化学溶蚀坑（图a-d和图e-h），这种海岸鸣沙“V”形撞击坑特征与日本东京都府丹后半岛琴引滨海岸鸣沙一致（图i-l），其良好的磨圆度和化学溶蚀坑与巴丹吉林沙漠鸣沙石英颗粒表面结构一致（图m-p）

“石英颗粒表面形成的镂空结构或凹坑，组成许多声学小空腔，当沙粒在摩擦和碰撞作用下，激励起空腔内空气柱振动，与沙粒产生共振而发声，从而形成鸣沙效应。”屈建军说。

海浪

“鸣沙的形成，除了沙质本身的特性外，还与海浪的影响有关。”屈建军介绍，清水湾、神州半岛的鸣沙海滩均为典型的海岸堆积地貌，具有波浪作用激烈、潮流较弱的特点。波浪从深水区向岸传播过程中，受海底地形影响发生折射，波浪方向逐渐垂直于岸线，推动岸滩泥沙产生向陆和向海方向的横向移动，这种波浪对海沙的分选作用，使得海岸鸣沙沙粒更为均匀、洁净，提供更多的共鸣空间。

有何特点？

与沙漠鸣沙相比

海岸鸣沙音调更高响声更大

一直以来，以敦煌鸣沙山为代表的西北沙漠鸣沙较为人所熟知。此次发现的海岸鸣沙与沙漠鸣沙有哪些不同？屈建军选择了巴丹吉林沙漠鸣沙与清水湾、神州半岛海岸鸣沙进行对比。

经过对声学信号频域比对，屈建军发现，清水湾海岸鸣沙声音信号最强，巴丹吉林沙漠鸣沙次之，神州半岛海岸鸣沙最弱。

而在声音音调方面，神州半岛海岸鸣沙声音音调最高，清水湾海岸鸣沙次之，巴丹吉林沙漠鸣沙最低；总响度和尖锐度方面，清水湾鸣沙声音信号总响度最大，巴丹吉林沙漠鸣沙次之，神州半岛海岸鸣沙最小；而尖锐度上，清水湾和神州半岛鸣沙两者恰好相同，且均大于巴丹吉林的沙漠鸣沙。

神州半岛、清水湾、巴丹吉林沙漠三地鸣沙矿物组成及颗粒大小对比

“也就是说，海岸鸣沙声音的高频成分占比要更高一些，声音也相对尖锐，而沙漠鸣沙声音的高频成分占比更低，低频成分占比更高，声音也相对低沉。”屈建军说。

如何保护？

受人为干扰或消失

开发旅游与科学保护并重

海岸鸣沙的分布，往往被国外学者认为是优质海滩的体现。屈建军告诉记者，海南海岸鸣沙的发现，不仅填补了中国海岸鸣沙研究的空白，也将成为海南省又一特色旅游资源。

鸣沙具有哪些旅游价值？海南省旅游发展研究会会长王健生认为，鸣沙是一种神奇的自然现象，本身就具备“旅游属性”，而其成因又带有一定的“神秘色彩”，对游客有特殊的吸引力。

海南岛不缺海滩，各地海滩的旅游开发同质化较为普遍。鸣沙的发现，可让万宁、陵水打出“会唱歌的海滩”特有IP和品牌。

王健生说。

在肯定其旅游价值的基础上，屈建军更注重在科学利用和保护鸣沙资源的同时，突出鸣沙的科普意义。

海岸鸣沙环境极易受人为干扰。由于缺乏科学的保护，国外十几个国家的海岸鸣沙已经消失了。因此，开发其旅游资源时要注意与保护并重。

屈建军建议，尽快对海南海岸鸣沙资源进行科学考察，查明海岸鸣沙分布现状，进一步研究海岸鸣沙分布规律，通过建立“海岸鸣沙国家公园”对鸣沙群进行科学系统的保护，建立海南岛鸣沙儿童乐园和研学基地，加强对海岸鸣沙的科普宣传教育，让游客在感受这一神奇自然现象的同时，进一步传播保护海洋、保护生态的环保理念。

海岸鸣沙的发现，进一步丰富了万宁旅游资源的多样性，对提升万宁旅游城市形象发挥着积极作用。万宁将密切关注海岸鸣沙科研动向，在保证科学保护的前提下，围绕鸣沙资源开展一系列旅游产品的打造，打响“会唱歌的沙滩”这一特有IP和品牌。

万宁市旅文局相关负责人表示。

推测

专家：海南或存在更大海岸鸣沙群

由于时间关系，屈建军科研团队并未对海南全岛沙滩进行大范围的考察，这也为此次的研究成果留下一个疑问：

除了万宁和陵水

海南其他地方

会否也有海岸鸣沙的存在？

“这个一定会有的。从清水湾和神州半岛海岸鸣沙的成分和特点推断，海南具备形成海岸鸣沙的条件。”屈建军介绍，从世界范围看，海岸鸣沙形成的重要条件之一就是有干净优质的海水，而海南的水质是满足这一条件的。“海水不干净，携带的泥沙和杂质会堵塞沙粒的中空，无法产生共鸣。”屈建军说。

此外，海南沿海的风浪和潮汐适度，海浪的冲刷有利于沙粒表面镂空结构和凹坑的形成，为鸣沙“发声”提供空间。

屈建军在海南东海岸考察海岸鸣沙。本人供图

海南师范大学地理与环境科学学院院长赵志忠同样认为，海南完全有可能存在更大范围的鸣沙群。

赵志忠介绍，海南陆地面积小，不仅气候、潮汐差别小，海岸沙子的来源也很相似，“沙滩的形成主要有两种：一种是河流冲刷，将陆地的砂石带到入海口形成堆积；另一种是海岸侵蚀造成石块崩塌，在海水日夜冲刷下形成沙粒。”

赵志忠认为，即使分别在海南东海岸和西海岸的沙子，也有可能是“同宗同源”，既然万宁和陵水存在鸣沙，从沙粒本身的特质分析推断，海南其他地方存在的鸣沙可能性极大。

此外，相比于海南东海岸，西海岸拥有不逊的沙滩和海水，又因海南西海岸旅游开发较晚，人类活动对海岸环境影响较小，更有助于海岸鸣沙的形成，甚至面积更大，质量更好。

可喜的是，此次的科研发现，让屈建军团队更加坚定对海南鸣沙进行大范围的考察。屈建军告诉记者，他已经向海南省政府提交了一份科研报告，表达了对海南海岸鸣沙进一步深入考察的意愿，“目前省政府已经批示，在合适的时间，我们会再赴海南。”他说。

综合：新海南客户端、南海网、南国都市报

记者：张野

来源：海南日报