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日益增长的需求
“午夜的时候,海水已经涨潮。渔民们背着沙袋,拿着铁锹,很快就到达海滩。男人们跳进海中,水流冲刷着他们的腿,波浪没到了胸部,当他们重回岸上的时候,沙子从铁锹上滴落。女人们将沙子倒入沙袋中,然后装车运走。政府禁止在尼格瑞尔海滩采沙,所以渔民们冒着生命危险,匆匆忙忙地偷沙,为了避免被抓到,渔民们大都随身带着枪支武器。”
大约六年前,联合国环境规划署的科学家帕斯卡·佩杜兹来到加勒比海地区的牙买加,调查尼格瑞尔海滩受侵蚀的情况,当地渔民的上述谈话让他感到吃惊。在调查海沙流失的原因时,佩杜兹使用了卫星遥感技术和专业的地理空间模拟技术,但他从来没想到这个国家的西部海岸会因为这个原因而受到破坏。“我感到非常震惊,人们竟然会为了沙子做不法的事情,”佩杜兹说道,“而今,牙买加西部的海岸线上,许多沙滩已经不复存在,只剩下因潮湿而发黑的石头和深深的窟窿。”
牙买加海滩发生的事情,在世界各地不断重复上演——肯尼亚、新西兰、摩洛哥等国的沙滩均未能幸免。这些迹象都表明,人类对沙子的需求正在无节制地增长。沙子已经是排名仅次于水的最被广泛使用的自然资源,在全球当前的经济形势下,沙子的用途还会继续增加。根据美国地质勘探局的统计,2014年,全球范围内被开采的沙子和砾石(颗粒稍大的沙子)总量为1.96亿吨,英国矿物产品协会则预计,全球对于沙子的需求将会以每年5.5%的速度增长。
沙漠也缺沙
作为一种古老的建筑材料,在公元前3500年的时候,古埃及人利用沙子建造了金字塔,美索不达米亚人则用沙子制作了最初的玻璃。但某种程度上,沙子如同煤、石油、天然气一样,是不可再生的。河流和风在它们的旅途中打磨石块、剥离山体,将岩石转变为沙子的过程是非常漫长的。随着世界人口增加,亚非经济的繁荣,许多优质的沙子逐渐被采尽了。
现今,世界上一些发展中国家正处于建筑业的热潮之中,比如中国、印度和巴西,沙子的供应更加捉襟见肘。根据联合国商品贸易数据库的统计,在全球各个国家中,中国占据了世界沙子进口总量的1/5。因为大量建造新的水坝、公路、工厂和房屋,中国在过去几年中所用掉的沙子总量,已经超过了美国上世纪100年中的沙子消耗量。中国甚至已经将大量的沙子打桩到南海的珊瑚礁上,以建造新的岛屿,巩固在南海的落脚点。
印度对沙子的需求量也很大,印度境内建筑用沙主要来源于恒河。恒河在印度境内全长2300千米,它源自喜马拉雅山,在孟加拉国注入孟加拉湾,途径加尔各答和坎普尔,这都是快速发展、极度需求沙子的印度城市。现在,印度的地质学家发现,恒河下游接近孟加拉国的地方,只剩黏土和淤泥的混合物,甚至连石头都不多见了。印度许多地方不得不禁止从河流中采沙,然而这使得沙子成为走私商品,印度报纸几乎没有一天不在报道“沙子黑手党”的犯罪活动。
世界上沙子的需求日益旺盛,现在,一些沙漠地区的国家竟然也要进口沙子了。阿联酋的迪拜、卡塔尔和巴林都是中东非常富裕的地方,这里建起了世界上最高的塔楼和巨大的机场。但他们需要进口沙子,联合国商品贸易数据库的数据显示,2014年阿联酋进口的沙子价值高达4.56亿美元。这里尽管处于沙漠的中心位置,但沙漠的沙子含有太多的钙盐和黏土,而且可塑性比较差(与河沙相比,沙漠的沙被风化过,太细),不太适合用在建筑和混凝土中。
新科技更需要沙
沙子还有更细微的分类。比如,建筑业需要的沙子,截面要尽量圆(近似于圆形的沙粒各方向受力才合理),不能太细,而质地比较纯净的石英砂则又有其他的用途,它将以高科技产品的方式与人类建立联系,因为它含有硅元素。
石英砂的主要成分是二氧化硅,工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取硅。至于硅的用途,就不需多说了,太阳能电池、集成电路、计算机芯片都是用硅做原材料。在互联网时代,智能手机、个人电脑的普及,意味着人们对沙的需求将屡创新高。
另外一种极大加剧了沙子开采的新科技与石油有关,也就是近年来受到追捧的水力压裂法。所谓的水力压裂法,是开采页岩油气时所使用的一种钻井技术,主要目标是令油气井增产。原理就是利用地面高压泵,将大量化学物质掺杂水、沙子、石子制成压裂液,再灌进岩石深处并压裂岩石,最终释放出石油或天然气。水力压裂法满足了当前人类对石油和天然气的旺盛需求,但随之而来的批评也不绝于耳,因为这种技术给环境带来了极大的破坏,包括使天然气自燃、引发小幅地震等。如今,水力压裂法又产生了新的环境问题——加剧沙子开采。
为了获取水力压裂需要的沙子,生产者需要移除地面表层的砂岩沉积物,同时使用重型机械和大量的水来生产细沙。环境学家和居民声称,开采沙子对当地的空气和水的质量产生了很大的影响。由于沙子短缺,一些石油和天然气巨头公司为了确保沙子供应并降低成本,不得不进军沙矿产业,比如依欧格资源公司,在美国的德克萨斯州及威斯康辛州各有一个沙矿。由于开采沙石会产生大量的尘土,这些尘土中含有石英,是潜在的致癌物质,如果大量吸入,有可能会伤害肺部或者引起其他疾病,因此,沙矿引发了当地居民的抵制。尽管如此,依欧格资源公司未来仍计划再开采三个沙矿。该公司的市场分析师认为,随着页岩油气钻探技术越来越复杂,矿井越来越庞大,美国以及世界范围内都将出现沙石稀缺的情况,这种稀缺将会持续很长一段时间。
未来的担忧
在沙子需求日益增长的趋势下,新一轮的“淘金热”出现了,这次人们追捧的对象就是沙石本身,而不是沙石里面的黄金。毫无疑问,正如佩杜兹所担心的那样,过度开采沙子会带来严重的环境问题。佩杜兹发现,从1968年到2008年,世界范围内的沙滩平均被侵蚀了40米。在一些地区,比如美国的南卡罗来纳州和加利福尼亚州,由沙石过度开采外加全球变暖所导致的海岸线侵蚀平均已达数百米。
“虽然我们现在仍存有不少优质的沙子,”佩杜兹说道,“但我们正在过度开采,沙子很快会变得稀有。对于沙子的使用,我们应该更加谨慎,或者应该开始着手寻找它的替代品了。”
“午夜的时候,海水已经涨潮。渔民们背着沙袋,拿着铁锹,很快就到达海滩。男人们跳进海中,水流冲刷着他们的腿,波浪没到了胸部,当他们重回岸上的时候,沙子从铁锹上滴落。女人们将沙子倒入沙袋中,然后装车运走。政府禁止在尼格瑞尔海滩采沙,所以渔民们冒着生命危险,匆匆忙忙地偷沙,为了避免被抓到,渔民们大都随身带着枪支武器。”
大约六年前,联合国环境规划署的科学家帕斯卡·佩杜兹来到加勒比海地区的牙买加,调查尼格瑞尔海滩受侵蚀的情况,当地渔民的上述谈话让他感到吃惊。在调查海沙流失的原因时,佩杜兹使用了卫星遥感技术和专业的地理空间模拟技术,但他从来没想到这个国家的西部海岸会因为这个原因而受到破坏。“我感到非常震惊,人们竟然会为了沙子做不法的事情,”佩杜兹说道,“而今,牙买加西部的海岸线上,许多沙滩已经不复存在,只剩下因潮湿而发黑的石头和深深的窟窿。”
牙买加海滩发生的事情,在世界各地不断重复上演——肯尼亚、新西兰、摩洛哥等国的沙滩均未能幸免。这些迹象都表明,人类对沙子的需求正在无节制地增长。沙子已经是排名仅次于水的最被广泛使用的自然资源,在全球当前的经济形势下,沙子的用途还会继续增加。根据美国地质勘探局的统计,2014年,全球范围内被开采的沙子和砾石(颗粒稍大的沙子)总量为1.96亿吨,英国矿物产品协会则预计,全球对于沙子的需求将会以每年5.5%的速度增长。
沙漠也缺沙
作为一种古老的建筑材料,在公元前3500年的时候,古埃及人利用沙子建造了金字塔,美索不达米亚人则用沙子制作了最初的玻璃。但某种程度上,沙子如同煤、石油、天然气一样,是不可再生的。河流和风在它们的旅途中打磨石块、剥离山体,将岩石转变为沙子的过程是非常漫长的。随着世界人口增加,亚非经济的繁荣,许多优质的沙子逐渐被采尽了。
现今,世界上一些发展中国家正处于建筑业的热潮之中,比如中国、印度和巴西,沙子的供应更加捉襟见肘。根据联合国商品贸易数据库的统计,在全球各个国家中,中国占据了世界沙子进口总量的1/5。因为大量建造新的水坝、公路、工厂和房屋,中国在过去几年中所用掉的沙子总量,已经超过了美国上世纪100年中的沙子消耗量。中国甚至已经将大量的沙子打桩到南海的珊瑚礁上,以建造新的岛屿,巩固在南海的落脚点。
印度对沙子的需求量也很大,印度境内建筑用沙主要来源于恒河。恒河在印度境内全长2300千米,它源自喜马拉雅山,在孟加拉国注入孟加拉湾,途径加尔各答和坎普尔,这都是快速发展、极度需求沙子的印度城市。现在,印度的地质学家发现,恒河下游接近孟加拉国的地方,只剩黏土和淤泥的混合物,甚至连石头都不多见了。印度许多地方不得不禁止从河流中采沙,然而这使得沙子成为走私商品,印度报纸几乎没有一天不在报道“沙子黑手党”的犯罪活动。
世界上沙子的需求日益旺盛,现在,一些沙漠地区的国家竟然也要进口沙子了。阿联酋的迪拜、卡塔尔和巴林都是中东非常富裕的地方,这里建起了世界上最高的塔楼和巨大的机场。但他们需要进口沙子,联合国商品贸易数据库的数据显示,2014年阿联酋进口的沙子价值高达4.56亿美元。这里尽管处于沙漠的中心位置,但沙漠的沙子含有太多的钙盐和黏土,而且可塑性比较差(与河沙相比,沙漠的沙被风化过,太细),不太适合用在建筑和混凝土中。
新科技更需要沙
沙子还有更细微的分类。比如,建筑业需要的沙子,截面要尽量圆(近似于圆形的沙粒各方向受力才合理),不能太细,而质地比较纯净的石英砂则又有其他的用途,它将以高科技产品的方式与人类建立联系,因为它含有硅元素。
石英砂的主要成分是二氧化硅,工业上用碳和二氧化硅在高温下反应制取硅。至于硅的用途,就不需多说了,太阳能电池、集成电路、计算机芯片都是用硅做原材料。在互联网时代,智能手机、个人电脑的普及,意味着人们对沙的需求将屡创新高。
另外一种极大加剧了沙子开采的新科技与石油有关,也就是近年来受到追捧的水力压裂法。所谓的水力压裂法,是开采页岩油气时所使用的一种钻井技术,主要目标是令油气井增产。原理就是利用地面高压泵,将大量化学物质掺杂水、沙子、石子制成压裂液,再灌进岩石深处并压裂岩石,最终释放出石油或天然气。水力压裂法满足了当前人类对石油和天然气的旺盛需求,但随之而来的批评也不绝于耳,因为这种技术给环境带来了极大的破坏,包括使天然气自燃、引发小幅地震等。如今,水力压裂法又产生了新的环境问题——加剧沙子开采。
为了获取水力压裂需要的沙子,生产者需要移除地面表层的砂岩沉积物,同时使用重型机械和大量的水来生产细沙。环境学家和居民声称,开采沙子对当地的空气和水的质量产生了很大的影响。由于沙子短缺,一些石油和天然气巨头公司为了确保沙子供应并降低成本,不得不进军沙矿产业,比如依欧格资源公司,在美国的德克萨斯州及威斯康辛州各有一个沙矿。由于开采沙石会产生大量的尘土,这些尘土中含有石英,是潜在的致癌物质,如果大量吸入,有可能会伤害肺部或者引起其他疾病,因此,沙矿引发了当地居民的抵制。尽管如此,依欧格资源公司未来仍计划再开采三个沙矿。该公司的市场分析师认为,随着页岩油气钻探技术越来越复杂,矿井越来越庞大,美国以及世界范围内都将出现沙石稀缺的情况,这种稀缺将会持续很长一段时间。
未来的担忧
在沙子需求日益增长的趋势下,新一轮的“淘金热”出现了,这次人们追捧的对象就是沙石本身,而不是沙石里面的黄金。毫无疑问,正如佩杜兹所担心的那样,过度开采沙子会带来严重的环境问题。佩杜兹发现,从1968年到2008年,世界范围内的沙滩平均被侵蚀了40米。在一些地区,比如美国的南卡罗来纳州和加利福尼亚州,由沙石过度开采外加全球变暖所导致的海岸线侵蚀平均已达数百米。
“虽然我们现在仍存有不少优质的沙子,”佩杜兹说道,“但我们正在过度开采,沙子很快会变得稀有。对于沙子的使用,我们应该更加谨慎,或者应该开始着手寻找它的替代品了。”