挖沙淘金设备(每年消耗500亿吨，地球上沙子即将枯竭？有其它东西可以替代吗？)

Posted 2023-05-27

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挖沙淘金设备(每年消耗500亿吨，地球上沙子即将枯竭？有其它东西可以替代吗？)

全球的沙子已经不够用了？根据中央科学报的消息，沙子的消耗速度已经远远超过了自然生成的速度，研究人员称，未来40年内，人类对沙子的需求可能会激增约45%，联合国环境规划署表示：沙子应被视为一种战略资源。

沙子为什么是战略资源？

目前由于建筑用沙的需求不断增长，印尼已经有数十座岛屿因为采集沙子而消失，根据CNBC的报道，仅仅在建筑领域，全球每年就要消耗400亿吨沙子。

更重要的是，沙子的短缺也会影响到疫苗瓶的生产。

因为沙子的主要成分是二氧化硅，除了用作建筑材料外，沙子也用于制造玻璃。

2020年曾有数据显示，新冠疫苗全球接种率要达到70%的话，需要疫苗接近160亿剂，但当时的疫苗瓶最多只有2亿个，虽然1个疫苗瓶可以装2~20剂疫苗，但疫苗瓶依然短缺。张文宏医生也说过：“装疫苗的玻璃瓶产量比疫苗还困难。”

各大新冠疫苗研制公司就曾疯狂抢购疫苗瓶，仅强生一家公司就订购了2.5亿个。而且疫苗瓶的要求和普通玻璃瓶不同，为了防止疫苗瓶和疫苗发生化学反应，疫苗瓶的工艺要求比普通玻璃瓶更高，而且其他疫苗的供应也不能短缺，每年光流感疫苗就需要几亿剂，可以说沙子的存储量，甚至能影响全球疫苗的接种数量。

其次，半导体的制作也离不开沙子，我们日常生活中常见的计算机、智能手机等电子产品中的电子元件也需要使用硅，虽然主要用的是地球上存储量较多的脉石英和石英砾石，但也有一部分是从沙子中提取的。

根据统计，每年全世界大约有320亿吨-500亿吨的沙子被用于制造水泥、玻璃和电子产品，可以说沙子是仅次于水的第二大资源。联合国环境规划署表示，沙子在提取和使用时，应被视为一种战略资源得到考虑。

这些消耗的沙子足以在地球上建造一堵宽27米，高27米的墙。

然而现在全球都在面临沙子短缺的危机，大约到本世纪中叶，地球上的沙子可能就不够用了。

短缺的沙子是河沙

世界上有这么多沙漠，里面的沙子难以计数，为什么还说沙子短缺？实际上，我们所说的“沙子危机”，主要指的是河沙的短缺。

河沙是在河道中经过自然沉积形成的沙，是石头经过河水的反复冲击、摩擦而形成的，比较干净，含泥量低，颗粒也比较均匀圆润，是非常适用于建筑的沙子。

本来只要不过分开采，使用河沙没什么大问题，但如今河沙会面临短缺危机，就在于它可再生的速度远远低于人类使用的速度。因为和水资源分布不均匀一样，河沙的分布也不均匀，在水资源丰富，河流汇聚的地区，水流的速度较快，河沙形成的速度也能较快，反之则慢，也就是说，我们无法控制河沙的生成。

不能用其它沙子代替河沙吗？

既然河沙短缺，那可以用沙漠的沙代替吗？

事实上不行，虽然沙漠占了地球面积大约1/3的地方，储量充足，但沙漠里的沙子是岩石经历过大量风吹、日晒等风化和侵蚀作用，以及长久的巨大的昼夜温差，才逐渐变成了细软圆滑的小沙粒，这种沙粒并不符合建筑用沙的标准。这也是为什么位于沙漠中的迪拜、阿联酋等国家每年需要从国外大量进口沙子的原因，因为他们的领土内大部分的沙子都无法用于建造高层建筑。

山沙以前也经常被用来建造房屋的材料，因为它的表面粗糙，附着性好，但是自然山沙随着开采数量的增加，能利用的已经越来越少。

而且自然山沙的成分复杂，含泥量、铁的氧化物和有机质含量都比较高，所以大多数建筑都使用机制山砂，也就是将各种山石破碎，用制沙机械加工筛分而形成的砂。

海沙则多来自海水和河流交界的地方，受过海水浸蚀，含盐量和钙质含量都比较高，如果用于混凝土中，会腐蚀钢筋，所以即便在建筑工程中需要海沙，也必须经过专门的淡化处理，且控制用量，举个例子，如果要制作300公斤的水泥，那么混凝土中的氯离子含量不能高于0.18公斤。

缺少河沙会怎么样？

如果大肆挖沙的话，有可能造成河流的水位降低，影响到河流的流向以及河流蓄水的能力，从而影响到水生植物和动物的生存。如果河沙多位于山地、丘陵等地方，挖掘过多还有可能引起水土流失、导致河岸坍塌、洪涝、干旱等灾害发生，而一些无序开采的河沙的行为，还有可能加重水源污染等问题。

在河流和海域的连接三角洲地带，如果缺少河沙，有可能导致海岸线被侵蚀、含水层盐碱化、以及海平面上升和抗风暴能力降低等问题，更甚至影响到供水、渔业和粮食生产等方面，联合国环境署发布的《砂子与可持续：为全球砂资源治理寻找新的解决方案》报告中称：

全球兴建大坝和河道砂石开采活动减少了从河流到沿海地区的泥沙输送，导致河流三角洲沉积物减少，海滩侵蚀加速。

河沙的重要性可见一斑，部分国家和地区已经禁止采沙，而有些国家甚至禁止沙子出口。

然而，这些禁令虽然减少了对河沙的开采，但基建和填海工程都需要大量用沙，在无法开采河沙的情况下，物以稀为贵，河沙价格激增，于是催生出了盗采河沙的行为。

盗采和非法采沙行为猖獗

许多地方的非法采沙行为十分猖獗，甚至引发了无数暴力冲突事件。2019年8月，两名印度村民在一场抢夺沙子的枪战中丧生，9月，一名南非企业家被枪杀……不仅仅是这几起案件，沙子的盗采已经成为了全球性的问题，甚至还有部分盗采行为超出国界，加速了沙子的短缺。

而印度每年大约有3500万人从事非法采沙行业，这些非法的采沙活动严重破坏了河流的水沙平衡，因为挖沙过度，恒河上的一座桥的主梁已经坍塌。

而且非法采沙的人还十分猖狂，不仅会威胁环境保护人士，还会对他们进行谋杀。

50岁的草根社会活动家穆吉兰就曾因为反对无序采沙的行为，被十几个暴徒拦在路上威胁，可当地治安部门却并不严惩凶手，反而认为穆吉兰和他的同时是这场暴力事件的肇事者。不仅如此，还曾有一位印度警察被非法采沙车碾压，当场死亡。

沙子短缺困境如何解决？

全球沙子短缺的情况日益严重，我们必须要有应对的方法，但禁止挖沙的规定无法遏止非法偷采沙行为对环境的破坏，上述所说的几种沙子又不能完全替代河沙，为了减少对河沙的需求，越来越多的研究人员开始寻找河沙的替代品。

剑桥大学混凝土结构讲师约翰·奥尔博士发现，塑料垃圾可以在分类、清洁、粉碎之后作为混凝土中沙子的替代品，可以用于替代混凝土中10%的沙子。

“这能节省对大量沙子的需求，并有助于减少印度街道上的大量塑料垃圾。”

根据奥尔博士的估计，如果在印度各地采用塑料来制造混凝土，每年可以节省8.2亿吨沙子。但奥尔博士认为这只是一个暂时的计划，要减少河沙的使用，改变建筑设计才是更可行的长期解决方案。

而美国的一位大学生弗兰齐斯卡·特劳特曼和朋友马克斯‧施泰茨一起创办了一家回收玻璃的公司，尝试将玻璃瓶重新粉碎成沙子，将不同尺寸的沙子分别用在不同的领域。

“较小的可用于喷砂，粗沙则更适合于修复被严重侵蚀的海岸，砾石可用于雨水花园或制造新的玻璃制品之类的东西。”

特劳特曼目前正在寻找回收更多玻璃的办法，目前这些沙子可以装在沙袋里，在洪涝灾害中发挥作用，或者重新用来制作玻璃，现在这些沙子正被用来研究如何修复海岸线。

其实无论是什么方法，只要能帮助我们早日摆脱“沙子危机”，缓解地球的环境问题，都不妨一试。

参考文章：
马志飞.沙子为何不够用了？[J].科学24小时. 2022,(03)
熊涵.使用塑料垃圾帮助解决沙子短缺问题[J].英语文摘. 2022,(03)
生产疫苗玻璃瓶比生产疫苗更难吗？寻找真相并不容易|中国科技网
印度：誓斗非法采砂的人|参考网
印度，正在疯狂挖砂|地球知识局