全球沙子面臨枯竭，真相是什么？

出品：科普大陸

制作：關鵬（遼寧省自然事務服務中心）

監制：大陸科學院計算機網路資訊中心

前不久，美國媒體CNBC報道了一條讓很多人感到費解的消息，稱目前全球正在面臨沙子短缺的危機，

緊接著，CCTV再次報道了一則新聞，稱坐落在沙漠中的阿聯酋，每年要從國外進口沙子，迪拜每年也要花至少4億美元進口沙子。

沙漠里的沙子那么多，為什么不用呢？

多個報道提到，“沙漠的沙子顆粒非常的細小，在顯微鏡下可以看到，沙子由于風蝕形成而非常圓潤，不能作為建筑用砂”，這個表述基本是正確的。

但并不是因為“圓潤”不適合用于建筑，而是風成砂分選性更高，粒度非常小，以至于很難承擔建筑中的骨料的作用。

一些水成砂的磨圓度可以非常高，但依然可以作為優質的建筑用砂。

但沙漠中的沙子并非一定不能用于建筑，沙漠地區一些低矮的建筑，當地的沙子配合黏土和其他的一些充當骨料的成分，依然可以滿足建設要求。

△風的吹揚讓沙漠中的沙子顆粒更細｜圖片來源：Pixabay.com，CC0

砂石能否用于建筑的決定性條件在于需要具備一定粒度，且分選性不好，參差不齊恰好可以承受多種角度的力，實現骨料的抗壓和抗剪，

阿聯酋之所以需要大量進口砂石，更確切的是因為其建設的建筑物設計需求大，需要理化特性更好的砂石骨料。

成為合格的建筑用砂的標準并不高，但人類使用現代混凝土的歷史僅百余年，但很多建筑物的設計使用壽命都要超過這個數。

所以，很多建筑材料的問題是在幾十年后才發現的，進而對建筑骨料的認識也一直在發展變化，要成為優質建筑用砂的要求也越來越高。

最開始的要求僅僅是砂的粒度（細度模數）和配比，配合碎石滿足建筑骨架的構建。

但后來人們發現，建筑用砂中的含泥量和石粉含量，會影響粘合劑（主要是水泥）的效用，

隨著建筑設計需求的提高，發現砂子的材質（成砂母質），自身堅固性對建筑抗壓性有很大的影響。

△生產中用到不同粒度的砂石骨料｜圖片來源：作者拍攝

在混凝土成型后的若干年后，發現堿性物質與活性成分發生化學反應，會生成膨脹物質（或吸水膨脹物質）而引起混凝土產生內部自膨脹應力而開裂，這就是混凝土的堿集料反應，

沙漠中堿含量高，會影響建筑使用。這些原因都制約了沙漠的沙子成為優質建筑用砂，不能滿足一些強度要求稍高的建筑，

我們也不難理解為何擁有堪稱藍星建筑展覽館的迪拜、阿布扎比等城市的阿聯酋需要舍近求遠的滿世界進口優質砂石了。

如果家里正在裝修或者對建筑行業有所了解的話，就會發現當下的砂石價格確實水漲船高，真的是砂石短缺導致價格上漲嗎？

首先可以確定的是，我們并不缺少砂石資源，

特別是人類城市的發展特點——逐水而居，導致世界上絕大多數城市都建設在沖積平原上，既有平整的土地用于耕種和建設房屋，又可以獲得足夠的水源和便捷的交通，而在這些沖積平原下還有著豐富的砂石資源，

問題出在砂石資源開采方式上。

天然砂資源作為無風險礦種，無論是勘查還是開采都非常容易，既不需要高昂的勘查成本，資源稟賦條件幾乎是肉眼可識，也不需要什么復雜的開采技術，甚至連礦山開采中幾乎非常常規的炸藥都不需要申請，只需要一臺鉤機就可以滿足采掘條件（這也是天然砂盜采嚴重的重要原因），

△生產工藝簡單的砂石礦山｜圖片來源：作者拍攝

但成也蕭何敗也蕭何，簡單松散的賦存特點也決定了天然砂必須使用露天開采的生產方式，而且開采厚度不大，但挖掘面積大，這就造成了極大的生態成本。

△開采面積巨大的露天砂石礦山｜圖片來源：作者拍攝

當人民對生活環境和生態安全的需求迫切起來，社會經濟可持續發展和循環經濟成為最響亮的聲音，這種環境代價巨大的天然砂產業發展必然受到管控。

△新型砂石骨料生產全封閉的車間，極大的減少的粉塵等環境影響｜圖片來源：作者拍攝

從產業角度來看，對砂石土礦山采減數減量的管控，從源頭確定了合法開采砂石土礦山的數量和規模，匹配產能、產量和需求三者的關系，提高大中型礦山的比例，關停隨便一挖的小礦山，留存集約化、規模化的大中型礦山，

△滿足綠色礦山建設要求的新型砂石骨料生產基地沙盤｜圖片來源：作者拍攝

在國土空間管制的角度，隨著新的“國土空間規劃體系”建立，生態保護紅線、永久基本農田和城鎮開發邊界三條管制區域落地，留給對環境影響巨大的礦業生產的時間不多了（大霧：空間不多了），

以遼寧省為例，2018年底出臺了號稱歷史上最強的《關于深入貫徹落實新發展理念全面實施非煤礦山綜合治理的意見》（遼委發〔2018〕49號）管控政策，砂石土礦山從2018年基期的1200余家，減量至2000年末的300家，

當然這也提高了礦山生產的成本和準入門檻，但企業也因此獲取了更高的收益，有能力也有愿望進行合理的編寫并實施《礦產資源開發利用方案》和《礦山地質環境保護與治理恢復方案》，進行綠色礦山建設等高投入，降低生態和環境影響的生產工作，進而實現了砂石產業的供給側調整，

如此一來，砂石價格也出現了迅速上漲，而且引起了一些聲音。

但這種上漲是在一個合理的區間內，而且也是對生態影響的合理補償，

鑒于新時代大陸特色社會主義可持續發展思想和十八大提出的生態文明建設，合理控制天然砂開采，逐步提升機制砂石等替代砂源利用比例，優化產銷布局，加快構建區域供需平衡、價格合理、綠色環保、優質高效的砂石產業體系的礦政管理工作勢在必行。

△不同粒度的機制砂生產車間｜圖片來源：作者拍攝

多部委聯合發布的《關于推進機制砂石行業高質量發展的若干意見》，就是在砂石價格的上漲，市場需求仍然巨大，刺激機制砂產業興起的的背景下出臺的，

正所謂，天然不夠，機制來湊，天然砂資源被嚴格管控，但依然有非常多的具備制砂潛質的材料可以開發，

除了大家想到的河道航道疏浚砂、水庫庫區淤積砂，甚至海砂，建筑垃圾、礦山剝離廢石、礦渣和尾礦等砂石資源，在符合安全、生態環保要求的前提下也可以實現“變廢為寶”。

△鐵礦山產生過程中產生的剝離廢石具有巨大潛力｜圖片來源：作者拍攝

因為綠色文明建設需求的提升，建筑用砂的要求也越來越高，出現了生產方式和銷售價格雙提升。在制砂機的卷動下，砂子也“卷”了起來！

ps：對文中一會兒“沙子”，一會兒又用“砂子”是不是挺懵？

通常來說，我們使用沙子作為統稱，而使用“砂”則是具有工程意義，意味著對其粒度是有所要求，

感謝大陸建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊荊博對文章科學性的審核。