綜述：

動物生存法則中最重要的一點就是掠奪食物資源，人類為了生存和發(fā)展也在努力搶占各種資源。從以前通過殖民手段對土地資源進行侵占，到后來通過武裝暴力對石油資源進行掠奪，再到現(xiàn)在通過航天科技對太空資源進行探索，人類的種種行為都是為了變的更強而積累更多資源。

除了積攢更多用于發(fā)展的不可再生資源，人類還會利用可再生資源和保護賴以生存的不可再生資源。比如加大科研力度多方利用風(fēng)能、太陽能、潮汐能等可再生資源。還有保護淡水、土壤以及臭氧層等不可再生資源。

不過生活中有一種常見的資源，似乎無處不在卻又很少被我們提及。論數(shù)量，它幾乎可以與地球上的儲水量媲美。但論價格，它曾在2018年價格激增600%，并在之后價格逐年攀升，甚至有人為它喪命。如今，可能“沙子”危機已經(jīng)來臨。

地球上有多少沙子？

沙是自然界中的微小顆粒。在沙漠、海邊，它們常常大量出現(xiàn)。沙子的本質(zhì)原本是在風(fēng)力或者水力影響下，被自然打磨成直徑只有不到2毫米的顆粒，所以我們把每個單獨的沙叫做一粒沙。比沙更小的尺度是泥，它的最大直徑不超過0.06255毫米。如果我們用手捻沙粒，就會有明顯的顆粒感，但是用手捻泥則會有細膩的粉末感。

仔細觀察沙子，我們不難發(fā)現(xiàn)它是五顏六色的小顆粒，透明、純白、橘黃、棕紅、墨黑等色彩不一而足。這是因為沙子雖然幾乎一樣大小，但它們的成分卻各不相同。大多數(shù)沙子的成分是二氧化矽，也就是我們常說的石英石，還有一些沙子來自于花崗巖、石灰?guī)r等。也有一些沙子因為出自于某種元素豐富的地帶，所以富含磁鐵礦、氯酸鹽、海綠石等不同成分。

地球上沙子最多的地方就是沙漠。沙漠的全名其實是沙質(zhì)荒漠。陸地上有大約21%的面積被沙漠覆蓋，但只有20%的沙漠上有沙粒，因為沙漠上細小的沙粒在常年的大風(fēng)下已經(jīng)被刮走，所以沙漠上只剩下了大小不一的石頭和茫茫無際的戈壁。

除了沙漠，海邊也有大量的沙灘或者沙丘。這是因為海水長年累月對陸地上的巖石侵蝕，一些成分被水溶解，一些成分被海浪拍打成了細沙。流向大海的河水，也帶來了非常多的沙粒，在海水的作用下，它們慢慢就堆成了沙灘。

既然沙子的數(shù)量如此龐大，那為什么有專家說它是稀缺資源，極度稀少？為何說我們或許正面臨“沙子”危機？

“沙”和“砂”的區(qū)別

人類對于“沙子”龐大的需求量來自于工程建設(shè)。因為它是修建房屋、鋪設(shè)道路的必用原料。不過此“沙”非彼“砂”，工程建造過程中使用的“沙子”統(tǒng)一寫作“砂子”。雖然它們都是指顆粒狀態(tài)的小石粒，或者類似于石粒的其他物質(zhì)。但沙子一般都是指自然狀態(tài)下的顆粒，比如沙灘或者沙漠中的沙。而用于工程建設(shè)的砂，則是經(jīng)過人工粉碎成顆粒狀的礦石。

由于沙子是天然形成的顆粒，所以在描繪自然或者氣候中都用“沙”來描述，比如沙塵暴、風(fēng)沙、飛沙走石。而砂石卻是人為加工的成果，所以在描述制造業(yè)或者現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)物時，我們都用“砂”字。比如砂紙、砂輪、砂糖、砂鍋等。一些特殊情況下，沙字和砂字是可以混合使用的，比如“采砂船”也可以寫作“采沙船”。

因此，對人類而言非常稀缺的資源其實是“砂子”而不是“沙子”。有人也許要問，既然都是顆粒巖石，為什么僅僅因為形成原因不同，就出現(xiàn)一種因為量少而價格高昂，一種卻隨處可見不被利用的情況呢？為什么不用海灘或者沙漠中的沙子代替人工制作的砂子呢？

為什么砂是稀缺資源？

砂子成為稀缺資源主要有兩個原因。一方面自然界中的沙子不能代替工程砂，另一方面則是因為人類發(fā)展過程中對砂的需求量太大了。

海邊的沙子不能代替工程用砂是因為，這里的沙子長時間被浸泡在海水中，所以它們含有氯鹽成分。而工程中的砂子一般是用來做混凝土，但是氯鹽成分會破壞混泥土的牢固性，銹蝕鋼筋。鋼筋銹蝕后甚至能夠膨脹出原本體積的2.5倍，會直接導(dǎo)致混凝土開裂，嚴重時甚至?xí)斐傻孛媪芽p、房屋倒塌。

沙漠中的沙子雖然數(shù)量龐大，但在常年累月的大風(fēng)中，這些沙子已經(jīng)被磨去了棱角，成了圓滑的小顆粒。原本用于工程中的砂石起到攪拌、粘合及增加牢固性的作用。但這種沙粒非但不會增加建筑物的堅固性，反而會適得其反。再加上直徑越小的沙粒聚集在一起時吸水性越強，因此使用沙漠中的沙子還會導(dǎo)致水泥難以固化，所以人類也放棄了它們在建筑領(lǐng)域的使用。

砂在工程建設(shè)中的地位，就像是戰(zhàn)士上戰(zhàn)場一定要帶武器一樣重要。每立方米混凝土中要使用1.8噸水泥和0.35噸的水泥以及其他材料，砂石在建設(shè)中的使用量占比在90%左右。如此大的占比也注定讓它消耗巨大。

再加上近代社會發(fā)展過程中，人類工業(yè)發(fā)展迅猛，城市化范圍擴張，房屋道路建設(shè)地越來越多，對砂子的需求也越來越大。據(jù)了解，早在2018年，我國建筑行業(yè)每年就要消耗掉400億噸砂石，有數(shù)據(jù)顯示，我國在近10年內(nèi)，對砂的使用量可能比美國在整個二十世紀用掉的砂還要多。雖然這和我國經(jīng)濟發(fā)展快、人口多、國土面積大以及基建能力強也有關(guān)系，但中國是“用砂大國”確實是不爭的事實。

所以說，雖然地球上有大量的沙子存在，但自然形成的沙子無法用于工程建設(shè)，因此用作工程建設(shè)所需的砂子依然是稀缺資源。沒有砂子可用就不再建設(shè)房屋了嗎？答案當然是否定的。那我們又該如何解決這個問題呢？

如何解決砂資源稀缺問題？

面對工業(yè)用砂需求量增長，價格飛升的現(xiàn)狀，建筑行業(yè)也在通過多種渠道解決砂資源稀缺的問題。一開始，人類使用河砂代替礦砂。

河砂是河水流淌時沖擊巖石形成的砂石，和沙漠中的沙子以及沙灘中的沙子相比，它形成的時間更短，所以顆粒更大，表面更粗糙，硬度也更強。再加上河水中沒有氯離子和鹽分，所以它不會給混凝土帶來任何負面作用，因此河砂是建筑行業(yè)認可度非常高的砂石。

但是河砂開采也有著極大的風(fēng)險，葡萄牙就曾發(fā)生過一起因為河砂開采導(dǎo)致70人死亡的慘劇。這里的河砂在過度開采以后，橋梁地基暴露在外失去了穩(wěn)固性，結(jié)果車輛行駛在搖搖欲墜的橋面時，突然發(fā)生橋梁倒塌事故，途徑橋梁的車輛瞬間掉入河中，70人在這次“人為意外”中喪生。

根據(jù)有關(guān)媒體報道，墨西哥、印度、南非等地區(qū)均有為了保護河沙過度開采而不幸犧牲的環(huán)保人士、警察以及采砂工人，僅2019年這一年為此不幸喪命的人員數(shù)量就高達10人左右。

而且河砂的形成也需要長時間的積累，所以增長速度非常慢。近幾十年人類對河砂的開采有如涸澤而漁、焚林而獵，這就導(dǎo)致自然環(huán)境被嚴重破壞。比如湄公河三角洲僅2011年就被人類開采量5000萬噸砂子，這里也因為砂石開采過量而導(dǎo)致陸地面積消退，而且消退速度極快。湄公河三角洲每年都會失去半個足球場大的面積。有專家指出，按照這樣的陸地縮減速度，再過幾十年的時間，湄公河三角洲的面積將會減少一半。

更嚴重的是，在湄公河兩岸的柬埔寨和老撾，因為河砂開采過量，環(huán)境遭到毀滅性破壞，河岸塌陷導(dǎo)致大量的農(nóng)田和房屋被洪水淹沒。類似的悲劇也在伊洛瓦底江及其他河流上演。

目前很多國家已經(jīng)開始限制河砂開采，防止環(huán)境惡化。在這種情況下，砂子的市場明顯供不應(yīng)求，價格也隨之水漲船高。比如2017年，我國江西當?shù)氐纳笆瘍r格為30元每噸，但在第2年，價格就翻了兩倍。對于經(jīng)濟發(fā)展更快，運輸路程更遠的廣東、深圳等西部沿海地區(qū)而言，砂石價格的漲幅則更明顯，很多地區(qū)甚至出現(xiàn)了“無砂可用”的窘迫局面。在這種情況下，機制砂也就應(yīng)運而生。

機制砂是指將石料或者其他廢棄尾礦進行人工破碎制作成的砂，根據(jù)需求尺寸不同，可以調(diào)整破碎時長制作出不同規(guī)格的砂石。和天然砂石相比，機制砂有著更多優(yōu)勢。

河砂價格高、污染大、品質(zhì)不均勻，并不是建筑行業(yè)最優(yōu)的選擇。機制砂在人工干預(yù)因素下，品質(zhì)可控，產(chǎn)量穩(wěn)定，空隙率更低，分布范圍更廣，使用也更加環(huán)保。而且機制砂的表面更為粗糙，更利于水泥等粘合材料的附著，有利于提高工程質(zhì)量。

雖然機制砂比河砂的硬度低一些，但是仍然符合國家標準中優(yōu)等品砂石的條件，完全滿足人類常規(guī)建筑中的使用要求。機制砂在使用過程中，雖然需要降低比例增加用水量，但代替天然砂起到增固的性能幾乎和天然砂一樣有效。

另外，施工建設(shè)過程中，砂石作為最主要的原材料之，它的品質(zhì)將直接影響整個工程的質(zhì)量。所以在滿足安全指標的前提下，機制砂避免了環(huán)境污染也滿足了施工要求，甚至還控制了經(jīng)濟成本，所以是性價比非常高的替代品。

不過機制砂在使用時也存在混合性差的缺點，但是在使用機制砂的同時加入同為人工制造的石就能避免問題，而且還能減少混凝土的出現(xiàn)泌水和分崩離析的情況，從根源杜絕混合性差的問題，有效強化工程整體質(zhì)量。

總結(jié)

從上個世紀五十年代開始，地球上在城市中居住的人數(shù)已經(jīng)增長了三倍多，42億以上的人口在砂石密布的鋼筋混凝土房屋中工作和生活。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化范圍越來越大，更多的人進入城市后，交通鋪路、房屋建設(shè)等必要工程建設(shè)也越來越多，這就會創(chuàng)造出更大的砂石需求量。

雖然大自然無償饋贈了無數(shù)資源供萬物使用，但和煤炭、石油、淡水一樣，砂也不是取之不盡用之不竭的，希望我們能盡可能地使用機制砂，開發(fā)出更多更環(huán)保的產(chǎn)品，保護自然環(huán)境，愛護地球這個大家園。