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需求量仅次于水的建筑用沙快没了 为何不使用沙漠沙子和海沙?

在很多人的眼里,地球最不缺少的可能就是液态水了,液态水不仅覆盖地球71%的表面积,还是一切生命之源,从外太空看,拥有蓬勃生命的地球可以说就是一个蓝色的大水球,但让我们没有想到的是,随着环境污染的加重、气候的极端化和世界人口的增加,今天可供人类使用的淡水资源越来越短缺了。

在21世纪的今天,由于社会的高速发展,不光淡水资源出现了短缺,还有另一种常见资源即将进入枯竭状态,这种资源就是我们常见的建筑用沙,其需求量仅次于水。2019年,《美国科学促进会登刊》的一篇新报告称,由于全世界都在大量使用沙子,导致这一重要资源已经早早进入“沙荒”状态,基本快没了。

联合国(UN)在2019年披露数据显示,全世界每年消耗约500亿吨沙子,也就是说每人每年使用7吨,由于超大的使用量,这不得不使人们疯狂开采沙子,对生态环境已经造成了影响,这还不算,随着世界人口的进一步增加,到2060年,沙子每年开采量将增加到820亿吨,这引发科学家对沙子快没了的担忧。

说到沙子,人们会首先想起一望无际的沙漠,非洲的撒哈拉沙漠,面积达906万平方千米,中国的塔克拉玛干沙漠,面积33万平方千米,全球沙漠面积占陆地总面积的20%,沙子可以说是地球上数量仅次于水的另一种资源,尤其是沙漠中,为什么科学家却说它短缺呢?在解答这个问题前,我们先了解一下实际情况。

根据产地的不同,沙子一般可以分成三种,河沙、海沙和沙漠沙子,河沙是来源于淡水河中的沙子,由流水常年累月打磨岩石而形成,然后被自然水流累积在一起形成沙层,海沙虽形成原理和河沙一样,但海沙存在于咸得发苦的海水中,而沙漠沙子主要由日晒风蚀作用而形成,存在于一望无际的沙海之中。

为何沙漠沙子不被人类使用?

众所周知,沙漠中的沙子是由日晒风蚀而形成,由于沙粒间长期摩擦,表面很光滑不说,颗粒直径也很小,以建筑角度来看,沙漠沙子很难和混凝土紧密凝聚在一起,即便你使用沙漠沙子盖出了高楼大厦,但牢固程度令人堪忧。你可以想象一下,当把无数小圆珠放到混凝土里,会起到加固混凝土的作用吗?肯定不会。

由于沙漠蒸发现象极其严重,留下了大量盐碱地,多种能腐蚀金属材料的化学物质早已混进沙子之中,若直接使用会缩短建筑材料寿命,若使用淡水清洗,这将大大增加开采成本,还不如直接用河沙。鉴于这两个原因,沙漠沙子不属于建筑用沙,即便是人类在沙漠中建造建筑物,也会来到千里之外运回河沙。

为何海沙不被人类使用?

我们知道地球上最多的是海洋,因此海沙含量也是十分丰富,为什么人类不使用海沙呢?这是因为海水中含有大量氯化钠,化学式NaCl,氯化钠另一个名字相信每个人都知道,食盐,这就是为什么海水咸得发苦的原因。氯化钠中的氯离子会侵蚀钢筋,让钢筋在很短时间内锈迹斑斑,给建筑物带来安全隐患。

当然,这并不是说海沙就完全不能使用了,若能对海沙进行除盐处理也能正常使用,也就是说用大量淡水专门用来冲洗海沙,去掉氯离子。在建筑中,混凝土拌制过程有严格规定,钢筋混凝土中氯离子含量不应大于万分之六。现在,世界已经出现了一些专门用来淡化海沙的公司,但在使用海沙前,一定要求达标。

所以就算地球沙子真的很多,但真正能被人类使用的沙子却有限,还是以河沙为主,这就导致了沙荒问题。

沙荒难题如何解决?

近些年来,我国经济处在高速发展之中,城市化进程走得很快,高速公路,楼房在大量建造,在十几年前,就已经出现了沙荒问题,物以稀为贵,沙子价格一路水涨船高,从过去的几十元一吨涨到现在的几百元一吨,价格上涨了近十倍。联合国(UN)发言人担忧,不久未来,全球可能将会无沙可用的地步。

由于人类过度开采河沙,已经对河床及河流生态环境造成了破坏,从而影响渔业和地下含水层。在2019年的联合国环境大会上,有科学家提议,要将沙子当作一种紧缺资源看待,与稀土矿、黄金矿等稀有资源同等看待,不能随意开发,要求对沙子实施可持续的管理,进行合理应用。

与此同时,联合国(UN)鼓励科学家开发一种可代替沙子的建筑材料,但是环顾全球,哪里还能找得到一种数量非常大,又能代替河沙的建筑材料?除非是用海水和土壤来代替。

责任编辑: 王和   来源:有趣探索 转载请注明作者、出处並保持完整。

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