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首页 >  综合  > 你知道吗?全世界的砂子不够用了……
你知道吗?全世界的砂子不够用了……
2019-12-19 20:58:14  来源:本站原创

沙子——这种不显眼且无处不在的东西——据说是不够的?

这是真的。

今年年初以来,湖北省高速铁路、机场、高速公路等重点工程因砂石供应不足而关闭,居民甚至不得不向村民委员会发放装修和购沙证书。

湖北在建26条高速公路砾石和黄砂缺口高达3700万吨,增加成本约50亿元,工期延误15%。

在江西省上饶市余干县,为了防止砂石资源外流,在县界主要道路上设立了检查站。发现了一起案件,调查了一起案件。

重庆城口县砂石需求量为500万吨,市场供应量仅为160万吨左右,缺口超过60%。

据福建省有关部门估计,2019年至2021年,福建省建筑用砂年均用量约为1.1亿立方米,差距为75%。

……

供求矛盾导致价格急剧上涨。

自去年下半年以来,砂石等建筑用砂已经进入疯狂增长的一年,一些地区的砂石价格上涨了近100%。广东、福建、浙江、江苏、海南等沿海地区已经开始“进口河沙”

不仅在中国,沙子短缺已经成为一个全球性问题。

几天前,《自然》杂志宣布世界上的沙子已经不够了。

英国矿物产品协会预测,全球对沙子的需求将每年增长5.5%。如果使用得不到控制,沙子迟早会变得稀缺。

说到这里,有些人不得不问,撒哈拉,塔克拉玛干,这些大沙漠不是满是沙子吗?海滩上的沙子也数不胜数。为什么它突然稀少了?

今天,Ku叔叔将谈论它。

文|刘俊卿

为了从智库获取原创文章,如需转载,请在文章前注明zhczyj智库的来源和作者信息,否则将严格追究法律责任。

小沙,这么重要?

许多人认为沙子不够,如果不够的话。没什么大不了的。

地方政府不这么认为。面对砂石供应的严峻形势,湖北、福建、海南等地纷纷出台专项文件,确保砂石用于建设。

湖北省发布的《关于加强重大工程砂石供应和保障的通知》提出要正确把握保护与发展的关系。进一步科学编制和修订河道采砂规划;在法律允许的地区扩大采砂和采石的供应规模;避免“一刀切”的简单工作方法;增加重大项目砂石供应;做好废弃砂石的综合利用;积极探索新的砂源;13项措施,如在各部门之间建立协调的联系机制。

福建省在省住房和建设厅等8个部门的领导下,发布了《福建省建筑用砂防护标准制定指导意见》,明确实施机制换砂,科学利用河砂,鼓励资源循环利用。

从小就很常见的沙子是怎么变成这样的?

事实证明,沙子是人类非常古老的建筑材料,也是现代文明的基础。

古埃及人用沙子建造金字塔。美索不达米亚人用它来制作原始玻璃。

在中国,在水泥于18世纪从西方引入之前的几千年里,我们的祖先建造房屋,建造城墙,甚至用沙子、石灰和小石头建造长城。

作为仅次于水的第二大最广泛使用的自然资源,沙子是一种廉价但用途广泛的原材料,比化石燃料收集得更多。

2013年,加拿大历史学家瓦茨拉夫·斯米尔在其著作《现代世界:材料与非材料化》中宣称:“我们文明中最重要的物质是水泥。”沙子是水泥的基础。目前,建筑业是消耗沙子最多的行业。

在混凝土中,砂可以与水泥分子结合,以增加水泥分子的扩散面积,并在形成水泥浆后增强水泥的水化。在水泥水化过程中,当水泥体积因物理和化学反应而发生变化时,砂能有效降低水泥的水化热,抑制裂缝的产生。沙子还能填补砾石颗粒之间的空隙,起到骨架作用,提高混凝土的密实度和强度,并能有效节约水泥。砂土也可以在膨胀土和冻土等不利土层中作为垫层,起到保护作用。

除了众所周知的建筑用途,沙子还被用来制造玻璃,玻璃器皿和手机屏幕需要熔化沙子制成的玻璃。沙子也用于水厂、污水系统和游泳池过滤系统。沙子也是牙膏中硅磨料的原料。沙子也是硅材料的重要来源——在工业领域,碳和二氧化硅在高温下反应生成硅,然后用于生产太阳能电池、集成电路芯片等。

沙子也用于采油。近年来,水力压裂是一种用于页岩油气开采的钻井技术。它的主要目标是增加油气井的产量。原理是利用地面上的高压泵将大量化学物质与水、沙子和石头混合制成压裂液,然后将压裂液倒入岩石深处,使岩石破裂,最终释放出石油或天然气。

可以说,沙子是现代生产不可缺少的资源。

沙漠太大了,沙子不够吗?

沙子已经使用了几千年,没有任何危机。为什么突然变得不够?

总之:多使用,少来源。

基础设施和工业消费正在增长

近年来,大量基础设施建设是沙需求激增的主要原因。这种材料对于铁路、公路、工厂等基础设施的建设是必不可少的。

2012年,法国导演丹尼斯·德斯特拉(Denis Destra)制作了一部名为《沙战》的纪录片,并给出了惊人的数据:

建造一座100平方米的三层普通住宅需要200吨沙子,建造一所医院需要3000吨沙子,建造一公里公路需要3吨沙子,建造一座核电站需要1200万吨沙子。

一些研究表明,在过去几年中,中国使用的沙子总量在上个世纪的最后100年中超过了美国。根据联合国商品贸易数据库,中国占世界沙子进口的五分之一。

沙子的消耗量远远超过建筑行业,在玻璃制造、太阳能光伏、集成电路、石油开采、页岩气等许多工业领域都会消耗大量的沙子。

2014年,联合国环境规划署(UNEP)发布了“沙子比你想象的要少”的报告,估计全世界每年开采超过400亿吨的沙子和砾石(颗粒稍大的沙子)。2012年,全世界使用的沙子将能够沿着赤道建造27米高27米宽的混凝土墙。

然而,随着全球人口的增长和城市化的发展,对沙资源的需求不断增加。目前,每年使用320-500亿吨沙子。

土地开垦也消耗大量的沙子。

新加坡的领土从1819年的578平方公里增加到今天的719平方公里,增幅约为25%。新加坡141平方公里的领土——相当于创造了一个苏州——已经“填满”了砂石骨料。

新加坡砂岩主要从马来西亚进口。根据联合国商品贸易统计,新加坡去年从马来西亚进口了5900万吨沙子,耗资3.47亿美元,占新加坡去年沙子进口总额的97%,占马来西亚去年沙子出口总额的95%。

采砂严重影响了生态环境,新加坡的需求如此之大,以至于柬埔寨、马来西亚等国家都限制了对新加坡的采砂。

美国页岩油和页岩气的大规模开采也是“沙子”的主要消费。

近年来,美国大力推广水力压裂开采石油和天然气。通过这种新的开采方法,油气资源的开发实现了爆炸性增长。

如前一篇文章所述,这种反叛技术的一个必要条件是沙子。水、沙子和化学物质需要倒入水平井中,压入岩层中提取石油或天然气。从2011年到2014年,水力压裂对砂的需求翻了一番,从2400万吨增加到5900万吨。

目前,砂石的开采速度已经超过了自然开采速度,预计到本世纪中叶需求量将超过供应量。

据《自然》杂志报道,由于人类没有准确计算出开采的沙量,沙资源的短缺比预期的要早。

在许多国家,采砂不受监管。采砂方法从挖泥船和抽吸泵到铲子和徒手挖掘。在需求最大的发展中国家,采砂业大多规模小且不正规,难以监测和控制。然而,由于国际沙子贸易数据库过于粗略,科学家仍然不知道从河流中开采了多少沙子,因此不可能追踪其可持续性。

这种沙子真的没用。

许多人不相信沙子会短缺,因为沙漠占地球表面积的20%。沙漠里没有沙子吗?海滩上的沙子数不胜数。

但事实上,“自然界有大量的沙子=作为一种资源,沙子并不短缺”,这种说法是错误的。

看一个例子。

阿拉伯联合酋长国在中东,就在沙漠旁边?根据联合国的数据,2014年中国进口了价值4.56亿美元的沙子。

为什么?

首先,沙漠里的沙子太细了。

一般来说,建筑用砂的直径相对较大,一般在1-3毫米左右,建筑行业所需砂的横截面应尽量为圆形,向各个方向强调类似圆形的砂粒才是合理的。沙漠砂的直径很小,一般在0.25毫米以下,没有足够的破碎面来混合水泥和沥青,不符合建筑要求。

此外,沙漠中的沙子通常含有高含量的粘土和钙盐。如果用在混凝土中,这些粘土成分会大大降低混凝土的强度。

此外,沙漠中的沙子是在干燥的环境中形成的,具有高碱性和高腐蚀性,这也是最致命的缺陷。

同样,由于氯离子含量超标,会造成钢筋腐蚀,给建筑工程的质量和结构安全带来隐患,海砂不能用于工程建设。

2018年10月,住房和城乡建设部等八部委发布了《关于加强海砂开采、运输、销售和使用管理的通知》。

该通知明确要求,非法使用海砂将严重威胁人民生命财产安全。工程竣工验收资料必须包括混凝土氯离子含量合格的证明文件。

那么,人类可以使用的沙子是从哪里来的呢?

工业用砂主要来自河流,但河流仅占地球面积的1%。

在某种程度上,沙子像煤、石油和天然气一样,需要很长时间才能形成,并且在短时间内是不可再生的。

河流和风打磨岩石,剥离自然中的山脉。经过数百年的风化和侵蚀,它们分解形成岩石。岩石沿河流行进数千公里,并在途中不断相互碰撞,变成更小的岩石,变圆棱角,改变形状,沉积在河流中,成为可供人类使用的沙子。整个过程非常漫长。

近代以来,主要河流的大坝建设大大减少了河道砂的总排放量。

河流筑坝后,上游水中携带的泥沙大多沉积在水库中,大量河沙沉积在水库死库容以下,不能被冲走。[注:死库容是指水库在正常运行时允许的最低水位以下的库容。】

以湖北省十堰市为例,十堰市建筑用砂主要来自汉江郧县段的河砂。目前,汉江上游被层层封锁,排放水中的含沙量逐年下降。在自然力的影响下,河水中的河砂含量越来越少。与之相对应的是,河床下游的河砂逐年减少,这是河砂总量减少的主要原因。

下游河道砂不得开采

采砂通常以水生生态系统为目标。如果布局不合理,不仅会破坏沙资源,还会带来严重的生态环境问题。

无序采砂会降低河床深度,增加入渗,降低旱季水位,减少水量,缩小水面,破坏生物赖以生存的环境。2018年3月2日,中国科学院南京地理与湖泊研究所环境水文专家赖锡军(Lai Xijun)在《科学》杂志的一篇报道中表示:“砂岩开采已经大大降低了鄱阳湖的水位,尤其是在冬季。”

面对采砂带来的负面环境影响,国务院于1988年颁布了《中华人民共和国河道管理条例》。近年来,有关部门在全国范围内加大了整改力度。2018年7月,水利部办公厅印发了《关于开展全国江河湖泊采砂专项整治的通知》,对江河湖泊采砂实施专项整治。

砂矿行业正面临全国范围内的补救风暴。许多政府发布了一份文件,明确禁止所有采砂活动。据不完全统计,已有20多个省市禁止和限制采砂,其中近200个地级市和1000多个县级市。

从长远来看,加强河道采砂管理有利于国家和人民。然而,由于一些地区实行“一刀切”的采矿禁令,大量砂石企业被关闭,这已成为造成砂石供应短缺的因素之一。

市场流通障碍

在广东、湖北、江西等地,砂石经常由一家企业供应,供应价格和总供应量受到人为控制,进一步减少了需求方的运输量。

一些控制砂石资源、码头资源和物流运输资源的主体也将利用囤积和过高的要价不断抬高砂石价格,进一步加剧砂石短缺。

此外,由于今年淮河流域降雨量少,京杭大运河的砂石运输受到严重阻碍,也导致了全国砂石供需紧张。

开辟新的收入来源,削减开支,小心预算。

越来越多的人意识到沙子危机。是时候仔细考虑使用沙子,增加收入,减少支出,并开始寻找替代方法了。!

增加供应已经成为当务之急。

湖北、福建等地在沙资源保障中提到,在阻断非法开采“口子”的同时,要科学有序地打开“大门”,为市场提供合法的沙资源。避免“一刀切”的简单工作方法,并实施精确的分类政策。

业内专家建议,利用三峡水库的疏浚砂,研究增加长江上游采砂的可行性。完善支流湖泊采砂规划,长江流域采砂形成“一局制”格局。例如,荆州南部的四条河流逐渐淤塞,洞庭湖多年来平均淤积1亿吨。所有这些砂源都应合理有序地利用。

此外,工业生产机制砂将是未来保证砂供应的重要选择。

所谓人工砂,是指通过机械设备生产砂的工程。

具体的方法是用机械设备把大石头打成小块,然后磨成碎颗粒。机械化生产的一个优点是可以根据不同的要求加工不同规则和尺寸的砂。机械化生产的砂形状不规则,机械破碎,表面积大,粘结面积大。它非常坚硬并且具有良好的粘合性能。

照你说的做!

2018年,铁路公司已经开始试验机制砂混凝土在高铁箱梁中的应用。

2019年8月21日,浙江省交通厅发布《关于浙江省交通工程建设项目机制砂应用推广的若干意见》,加强交通工程建设项目机制砂的应用推广。

2019年,福建省将把年产1500万立方米新增机制砂的大型机制砂项目推向地面。到2021年,新增机制砂累计年产量将达到7000万立方米,实现全省建筑用砂供需基本平衡。

……

机械制砂是另一种途径。当然,由于机制砂岩生产过程中在环保、设备、运输等方面的大量投资,虽然可以在一定程度上增加市场供应量和缓解短缺问题,但价格上涨带来的成本仍然是一个大问题。此外,由于大量的工程技术标准都是以河砂的性能指标为基础的,因此在用机制砂代替河砂后,需要进行大量的工程试验,特别是在应用于重大工程项目之前,需要进行充分的试验和论证。

因此,走这条替代道路需要很多铺垫。

此外,除了机制砂、碎石、工业废渣、再生塑料等。,它们也可以在一定程度上代替沙子,但尚未形成规模。

微小的沙子带来了全球危机。我们将来会做什么?

我们必须依靠全人类的共同努力和智慧。

这也再次表明,一切都应该简化和节约,沙子也会被用尽。......

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首席执行官:苏惠芝

制片人:夏宇

编辑:李一波,戴丽丽

编辑事务:刘俊卿

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