任志方

說(shuō)出來(lái)你可能不信，全球采集量最大的礦物不是石油或煤炭，而是沙子。作為在現(xiàn)代生活中隨處可見(jiàn)的一種關(guān)鍵性原料，沙子可以是建筑原料，比如用來(lái)蓋樓;也可以是工業(yè)原料，比如制造玻璃;還可以是微電子產(chǎn)業(yè)的基石，比如手機(jī)里的芯片就是從沙子里提取的硅材料制成的。

然而，目前沙子和礫石的采掘速度，已經(jīng)超過(guò)了其自然恢復(fù)的速度，將來(lái)沙子也會(huì)出現(xiàn)短缺，這一結(jié)論來(lái)自不久前出版的《自然》雜志。

地球上所有的生態(tài)資源都是人類共有的，但是由于人為劃分，資源只能在一定的范圍內(nèi)使用。沙子是世界上僅次于水的第二大自然資源，全球采集量最大的礦物不是石油或煤炭，而是沙子，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)表明，地球上的沙子快不夠用了。

加拿大歷史學(xué)家瓦科拉夫·斯米爾在其著作《現(xiàn)代世界：材料和非物質(zhì)化》中稱：“在我們的文明中，最重要的物質(zhì)是水泥?！倍匙佑质撬嗟幕A(chǔ)，目前建筑業(yè)是沙子消耗最大的行業(yè)。2012年，法國(guó)導(dǎo)演丹尼斯·德斯特拉克制作了一部名為《沙戰(zhàn)》的紀(jì)錄片，給出了驚人的數(shù)據(jù)：建造一座普通住宅需要200噸沙子，建造一所醫(yī)院所需的沙子量為3000噸，修建1公里高速公路所需的沙子量是3萬(wàn)噸，建造一座核電站所需的沙子量是1200萬(wàn)噸。

鎖在深山、守在水邊的巖石，歷經(jīng)千年的風(fēng)化和侵蝕才能形成沙子。它們看上去差不多，主要成分是石英，但也有差異——有的圓滑，有的有棱角，有的含有石膏，有的含有貝殼碎片，甚至分解的塑料垃圾。

很多人不相信沙子會(huì)短缺，因?yàn)楸娝苤?，沙漠占到了地球陸地表面積的20%。然而可惜的是，沙漠的沙子是由風(fēng)化形成的，太過(guò)細(xì)膩和光滑，加之含有大量的鈣鹽和黏土，可塑性較差，不適合用在建筑和混凝土中。

沙塵暴讓人不勝其煩，地處沙漠腹地的人卻在瘋狂地購(gòu)買沙子。有報(bào)道稱，阿拉伯諸多地區(qū)包括迪拜，正從澳大利亞大量進(jìn)口沙子——迪拜的哈利法塔，這個(gè)世界最高建筑中就含有澳大利亞的沙子。

不只是用于建筑行業(yè)，沙子中的二氧化硅是牙膏中的摩擦劑，在太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片、智能手機(jī)、個(gè)人電腦等科技產(chǎn)品中，二氧化硅也是主要原材料，大部分就源于沙子。

開采頁(yè)巖氣居然也需要沙子。近年來(lái)，美國(guó)大范圍推廣的水力壓裂法，需要利用地面高壓泵，將水、沙子和化學(xué)品制成壓裂液灌入水平鉆井，壓入巖層，從而提取頁(yè)巖氣。2011年至2014年，美國(guó)水力壓裂技術(shù)中沙子的需求量從2400萬(wàn)噸增長(zhǎng)到了5900萬(wàn)噸。

2014年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《沙子，比你想象的更稀缺》報(bào)告提到，全球每年有超過(guò)400億噸的沙子和礫石（顆粒稍大的沙子）被開采出來(lái)。僅在2012年，全球使用的沙子就能沿著赤道建造出高和寬各27米的混凝土墻。全球每年近70%的沙子消耗在亞洲，據(jù)報(bào)道，中國(guó)由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，在2011年至2013年所使用的沙子就超過(guò)了美國(guó)整個(gè)20世紀(jì)的消耗量。

在我們注意不到的地方，沙子和它所維系的生態(tài)系統(tǒng)正陷入困境，不管握緊還是松開，沙子正從我們指縫中流失。

很少有人注意到氣候變化引發(fā)的海灘用沙的全球性短缺。在一般人看來(lái)，隨著四季的變化，沙子與海浪似乎在玩捉迷藏的游戲：冬天的風(fēng)暴會(huì)把沙子吹到海面上，海灘上只留下鵝卵石;而較小的海浪在夏天又將沙子們推回海灘上。

其實(shí)，天然沙灘在不斷地瘦身。2014年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)對(duì)地球溫室效應(yīng)給社會(huì)帶來(lái)的影響進(jìn)行了評(píng)估，若溫室效應(yīng)持續(xù)，日本許多沙灘將會(huì)因海平面的上升而消失。上述聯(lián)合國(guó)的報(bào)告指出，世界上3/4的海灘正在衰落。

近期英國(guó)《自然》雜志發(fā)表的評(píng)論稱，目前沙子和礫石的采掘速度已經(jīng)超過(guò)了其自然恢復(fù)的速度，導(dǎo)致這種不可持續(xù)采挖的原因是失察。世界自然基金會(huì)和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的報(bào)告，已經(jīng)“在沙子里踏下了一個(gè)重重的腳印”，接下來(lái)，行動(dòng)和法規(guī)必須跟上。

一直以來(lái)，人們對(duì)全球采沙量的估計(jì)并不可靠——顯然是過(guò)低了。截至2019年初，研究人員搜索了443篇關(guān)于采沙的論文，其中只有38篇定量地描述了采沙量，長(zhǎng)期性、全流域的沉積層監(jiān)控項(xiàng)目也很少。

當(dāng)然，從技術(shù)上講，想要定量評(píng)估沙子如何移動(dòng)或是沿河流如何沉積也是很困難的，而且很多大河會(huì)流經(jīng)多個(gè)國(guó)家，使得統(tǒng)計(jì)更加不容易。例如，聯(lián)合國(guó)的商貿(mào)數(shù)據(jù)庫(kù)僅根據(jù)質(zhì)量和成分，將沙子和礫石的進(jìn)出口量分成一兩種類別。其中沒(méi)有區(qū)分沙子的來(lái)源是有自然補(bǔ)充的主動(dòng)來(lái)源，例如河流和三角洲，還是無(wú)補(bǔ)充的被動(dòng)來(lái)源，例如地質(zhì)沉積層。

此外，國(guó)際沙子貿(mào)易數(shù)據(jù)庫(kù)也過(guò)于簡(jiǎn)陋了，導(dǎo)致無(wú)法判斷可持續(xù)性?！蹲匀弧冯s志的文章稱，大多數(shù)沙子貿(mào)易未記錄在案。如2006年到2016年，新加坡報(bào)告從柬埔寨進(jìn)口了8000萬(wàn)噸沙子，但柬埔寨確認(rèn)的出口量只有不到4%。

現(xiàn)在有研究人員呼吁，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署和世界貿(mào)易組織有必要建立并監(jiān)管一個(gè)全球性的沙子監(jiān)控系統(tǒng)。而科學(xué)界則應(yīng)該構(gòu)建一套可以統(tǒng)計(jì)河流中沙子的生成量和采挖量的系統(tǒng)。

新系統(tǒng)要包括合法和非法的采挖。他們需要將這個(gè)問(wèn)題的規(guī)模，一五一十地展現(xiàn)在公眾、學(xué)界和各國(guó)政府面前。此外，各地必須訂立用沙限額和法案，以鼓勵(lì)合理使用。

物以稀為貴，沙子的價(jià)格在飆升，全球貿(mào)易也在發(fā)生變化，一些國(guó)家已經(jīng)開始采取行動(dòng)，禁止出口沙子，并開始研究人造沙子。

多年來(lái)新加坡的填海造陸工程之所以得以延續(xù)，主要是依賴大量沙子的進(jìn)口。2017年，鑒于挖沙造成的生態(tài)環(huán)境危害，新加坡最大的沙子供應(yīng)國(guó)之一柬埔寨出臺(tái)政策，永久禁止沙子出口。斷了糧的新加坡為了應(yīng)對(duì)不斷增加的人口對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的需求，也計(jì)劃嘗試采用較少沙子的填海技術(shù)。

沙子的替代材料——機(jī)制砂逐漸被推上市場(chǎng)。模擬沙子的形成過(guò)程，通過(guò)機(jī)械，巖石被加工成不同規(guī)格和大小的機(jī)制砂，目前在橋梁、機(jī)場(chǎng)和高速公路等大型設(shè)施建筑上使用較多。不過(guò)，如何降低機(jī)制砂的含泥量還有待進(jìn)一步研究?；厥丈匙右脖豢春?，建筑和采石場(chǎng)的塵埃材料，甚至玻璃和混凝土中也可回收出沙子。

《自然》雜志SQ的文章給出幾點(diǎn)建議，其中最重要的是：尋找并確證可持續(xù)性的沙子來(lái)源，例如，格陵蘭島因冰蓋減退而補(bǔ)充到海岸線上的沙子。此外，聯(lián)合國(guó)需要訂立類似于可持續(xù)性森林管理的計(jì)劃。（據(jù)《齊魯晚報(bào)》）