网友提问:
沙漠里的沙子能利用起来吗?为什么?
优质回答:
沙漠面积约占地球陆地表面积的20%,但很遗憾的是,目前人类没有找到任何能够利用沙漠沙子的方式,那这究竟是怎么回事呢?
建筑用沙
沙子最主要的用途就是用于建筑行业,由于全球范围内城市化进程加快,导致对沙子的需求量非常大,以至于很多地方出现了沙荒。我国湖南地区的多条公路以及建筑,正是因为缺沙导致停工。而河南地区的沙子供应量远远达不到需求量,只能满足1/5左右的建筑用沙需求。
随着用沙荒的到来,沙子的价格也水涨船高,从过去的几十元一吨长到了几百元一吨,然而即使如此,仍有许多地方买不到沙子。
曾经也有人想过用沙漠中的沙子替代河沙,但后来却放弃了。原因是因为沙漠中的沙子,是由风力侵蚀而成的,沙子之间会相互摩擦,以至于棱角过于圆润,在建筑用沙使用时,会导致建筑物承重能力下降,而且结构不稳,容易出现事故。
另外,沙漠中的沙子颗粒度太小,无法满足建筑用沙的需求。根据建筑行业的一位专家介绍说:砂石直接决定了建筑物的质量标准。对于建筑行业而言,沙漠中的沙子无法满足建筑行业的标准,因此无法用于修建各种建筑。
科研用沙
我们知道,沙漠中的沙子主要成分是二氧化硅,而二氧化硅可以用于制作各种光学镜片,按道理而言,沙漠中的沙子可以用于高精尖的行业,以及满足科学研究使用。
但很遗憾的是,无论是光学眼镜,还是实验室研究,对于沙子的需求量实在是太小了,几乎可以忽略不计。
另外,沙漠中的沙子具有强碱性,这是因为沙漠中的水汽蒸发量大,而降雨稀少,导致沙漠地区的水汽不断蒸发, 使得水中携带的各种碱性物质不断沉淀,以至于沙漠地区的沙子含碱量高。
而含碱量高的沙子需要经过二次加工之后才能使用,成本较高,所以很多科研机构会使用其他材料代替沙漠中的沙子。
运输成本
沙漠中的沙子之所以没有被开发的另一个重要原因是当地人烟稀少,环境恶劣,导致开采成本显著提高。
另外,我国的沙漠地区都身居内陆,而我国的城市化发展较快的地区集中在东部以及中部地区,距离沙漠较远,使得交通成本非常高,所以才没有大规模开采沙漠中的沙子。
其实,我国之所以没有从别的国家进口沙子也是因为运输成本较高。我们知道,并不是所有的国家都面临河沙枯竭的问题,有一些国家由于城市化进程放缓,而可供开采的河沙较多,因此可以从别的国家进口河沙。
然而能够对外出口的国家较少,大多都是距离我国较远的国家,比如:澳大利亚,以至于运输河沙的费用比我国的河沙价格更高,在市场上不具备竞争力,因此被淘汰了。
不过多说一句,如果有一天我国河沙价格飞涨,以至于即使从别的国家进口河沙需要高昂的运输费用,可能市场价格仍会具有竞争力,此时我们会从国家进口。这一点最典型的案例就是黄豆,美国黄豆比较便宜,即使加上高昂的运输费用仍然比国内黄豆价格要低,所以我国才没有大规模种植黄豆。
沙漠能被消灭吗?
既然沙漠中的沙子无法被人类利用,而且沙漠又会引起沙尘暴,那为什么我们不彻底消灭沙漠呢?
其实是因为沙漠是一种非常自然的地理景观,即使没有人类沙漠也会存在。而且,沙漠和海洋的比热容不同,导致在太阳直射下,两者的升温速度不同,以至于两者之间会出现温度差,引发热力环流,从而形成地球上复杂多变的气候类型。
人类之所以要植树造林,对抗的不是沙漠,而是沙漠化。而且植树造林的区域大多是沙漠的边缘,这样能够过滤来自沙漠的沙尘暴,使周围地区沙漠化程度放缓,以及不再受沙尘暴的威胁。
总结
总结下来,沙漠的沙子用途不大,一来是因为目前对沙子需求量较大的行业是建筑行业,而建筑行业对沙子的要求较高,沙漠中的沙子无法满足建筑行业的需求。二来是因为沙漠远离城市,导致运输成本显著上升。
正因为如此,所以对于沙漠中的沙子,目前并没有特别好的使用方式。
其他网友回答
沙子好像随处可见,所以我们总是觉得它一文不值!
但不管你信不信,现在可以被利用的沙子正在枯竭,沙子正在变成最稀缺的自然资源之一,全世界都在闹“沙荒”,许多人为了争夺沙子的开采权打得头破血流。
造房修路都需要沙子,填海创造陆地面积也需要沙子,现在的沙子是除水以外人类消耗最多的自然资源,是石油的10倍还多,枯竭是肯定的。
然而,另一方面,我们也经常听到土地沙漠化,世界各地的沙漠面积都在变多,沙漠里最多的可就是沙子了啊。
那么,我们为什么不直接开采沙漠里的沙子呢,减少沙尘暴的同时还能给这些贫瘠的地区创收?
图注:932万平方公里的撒哈拉沙漠
沙漠的沙子为什么不好利用起来?
我看到许多人说到开采沙漠的沙子成本很高,要在沙漠工作,成本高是当然的,但这并不能算是主要原因。
即便是迪拜这样沙漠中的城市,它们也并没有就地取材,基建用的沙子也都是别的地方运过去的,主要是澳大利亚。
其实,沙漠的沙子不利用起来,最主要原因是用它造出来的房子牢固性很差。
沙子被分为粗砂,中砂,细沙三种不同粒度,根据可塑性、强度,承载能力的不同,这三种粒度的沙子分别被用在建筑的不同地方。
其中细沙用处是最少的,基本只能作为砖砌体或者其它砌体砌筑黏合处使用的砂浆。
自然界通过两种力量制造沙子——风和水,但是不同条件下制造的沙子粒度是不同的。
沙漠的沙子是通过风化来的,所以那些越靠上层的沙子颗粒都是非常小的细沙,所以它用到的地方并不多。
最重要的是,风吹在沙漠上,沙子和沙子之间不停地打磨,导致沙漠的沙子都是呈圆形的,而且表面十分光滑。
这些光滑的圆形表面摩擦力是非常小的,颗粒之间基本没有互锁现象,如果用作砂浆就非常容易打滑,从而导致混凝土结构强度的下降,特别是在潮湿的时候,强度会变得非常低。
如果整个建筑都是用沙漠沙子打造出来的话,那么它很可能是豆腐渣工程,因此沙漠的沙子开采的必要性很低。
沙漠中的粗砂是可以利用的,只要开采出来后稍微处理处理就好了,但是因为开采和加工的成本过高,也往往没人愿意去干。
混凝土用的基本都是河沙
我们现在资源紧张的就是河沙,这是我们主要用的沙子,是在河里通过流水冲刷出来的沙子。
这些沙子的大小刚刚合适,而且表面比较粗糙,这样可以有效加强混凝土的强度,处理起来也方便。
同样是以水流创造出来的海沙其实也不适合作为建筑沙子,因为海沙里的盐的含量高,如果用作建筑它会吸水让建筑变得潮湿,从而腐蚀建筑。
另外,海沙中的氯离子也是容易和钢筋发生反应,从而降低建筑的使用年限。
图注:海沙
事实上,海沙的使用还挺多的,因为海沙也是可以经过一些处理变得可以用以基建。
但是这样也会增加的成本,所以也很少有人愿意干这种事情,特别是有河沙这种更合适更便宜的沙子在市面时。
最后
其实还有一种沙子也是可以的,那就是人为通过把大石头搅碎成沙子,这种称为“机制砂”,但是同样成本会更高一点。
用来用去,用得最多、最广的还是河沙,所以现在世界各地的河流都有“被掏空”的感觉。
其他网友回答
沙漠中的沙子确实有价值,但是价值很低,低到比运费还低。
至于沙子的粗细,那倒是不用太介意,因为稍加筛选即可,什么样颗粒的砂,都可以筛分出来。所以在一些靠近沙漠的地方,运费还划算,就有人用沙漠的沙子做建筑原料,只可惜这样的地方太少,沙漠的沙子又太多。
世人很早就有改造和利用沙漠的设想,但一直都不太成功。后来发现沙子当中,硅的成分比较高以后,有一些地方是开了玻璃厂和硅厂,用沙子做原料,但因为成本原因,搞不赢用其他原料的厂。
比较成功的沙漠城市,都是因为附近有水源,或者从外地引入了水,比如美国的拉斯维加斯,还有一些富得流油的城市,直接从附近海水中提炼淡水,然后才得以存活和发展的。这些沙漠城市的成功,属于水资源利用的成功,而不是沙子使用的成功。
沙漠中价值最高的东西,目前是旅游价值和阳光价值。充足的阳光和奇特的风景,很适合吸引游客,以及搞太阳能发电。目前的技术,还没有办法高效、高价的利用沙漠中的沙子。
最后补充一点,在沙漠治理中,单纯运走了沙子没什么用,只有运来便宜的水,才是最要紧的。
其他网友回答
同样是“沙”,河沙从几十块涨到200多一吨,而且部分地方还有“沙霸”存在,但占据全球陆地总面积20%的沙漠,它的沙子却无人问津,哪怕有人运点回去种些花花草草也行啊!
目前人类文明的发展,最离不开的是水,其次就是沙子,如果你关注资讯,就会知道很多工地陷于停工、延期窘境,其根源就是市场上的沙子供不应求。
建筑行业用的都是河沙,它向来就有“软黄金”之称,而且我国每年新增的建筑面积要高达20亿平方米,全年消耗的水泥、沙子、钢筋等建筑资源,占据了全球总消耗的40%。
我国沙漠数量好歹也有十几个,总面积约130万平方公里,占我国国土面积的13%左右。
通过以上可以得知,沙子最大的使用领域就是建筑,目前用的是河沙,但沙漠里有这么多沙子,难道就不能用“沙漠沙子”代替“河沙”吗?
这样既能解决土地沙漠化等环境问题,又能给我国基础建设献出一份力,岂不美哉?
沙子是如何产生的?
绝大多数元素在引力的作用下汇聚在一起,逐渐形成了最原始的地球。
地球在引力势能的作用下,变成了一个熔融状态的火球,各种重元素在引力的作用下逐渐下沉,就像金元素一样,99%都在地核中,现在表层的黄金都是地球凝固后的天外来物。
有重元素,自然也有轻元素,重元素下沉,轻元素逗留在表层,其中以氧元素为主,其次为硅元素,再然后就是一些微量元素。
硅元素跟氧元素发生反应,生成二氧化硅,等到地球温度逐渐冷却后,二氧化硅就化成了岩石。
经过长时间的风化、侵蚀,岩石逐渐被分解成各种大小的颗粒状物体,比如砂石、土壤、沙子。
其中沙子又分为山沙、海沙、沙漠沙、河沙。
山沙的缺点
山沙是山体岩石风化后的产物,因为没有经过水流的长期冲刷,山沙内部大多存在泥土、有机杂质,而且颗粒较大,虽然可以跟水泥相结合,但要用山沙,就必须进行粉碎、提纯等一系列程序。
最后往往得到的结果就是,其被加工后的质量还没天然河沙好,综合下来花出去的费用却比天然河沙贵。
海沙的缺点
海沙颗粒很细,而且表层形状更为圆滑,跟水泥的结合性较差,海沙不具备高抗压、高抗拉的强度。
此外,海沙中存在较多的盐分,它会吸收空气中的水分,从而加快腐蚀钢筋的速度,大幅度降低建筑质量,冬季在低温的作用下,内部水分容易结冰,膨胀后的海沙会造成水泥层的脱落。
除了盐分之外,海沙中还存在大量污垢,如果要用,首先就得提纯,但考虑到海沙的缺点,所以海沙被禁止使用在建筑等行业。
沙漠沙子的缺点
1.富含碱性
沙漠区域气候干燥,降雨量小,蒸发量却极大,这就导致盐分聚集在沙漠表层,所以表层的沙子具有盐碱特性,这是最致命的缺陷。
这类沙子会很容易的跟建筑材料产生化学反应,而且没有经历过水分的长期冲刷,其内部杂质较多,除了影响砂石混合物的质量之外,它还可以腐蚀金属建筑材料,影响房屋整体安全质量。
2.有害物质较多
河沙中其实也有大量硫化物、淤泥等杂质,但河水在流动过程中,每时每刻都在冲刷河沙,自然会帮河沙“清洗”掉其中的有害物质。
但沙漠的沙子不同,它是原地分化的产物,再加上沙漠地区可怜的降雨量,沙子内部根本难以被清洗,所以它的有害物质较多。
3.沙粒小,表层光滑
建筑所需的沙子,对粗细都有严格规定,除了影响水泥用量之外,还会影响混凝土强度。
沙漠地区的沙子常年处于干旱地区,再加上昼夜温差大,沙粒不断被风化成更细的颗粒。
沙子之间频繁摩擦,导致其表层为圆形或椭圆形。
颗粒小,表层光滑的沙漠沙子,如果硬要当作建筑用沙的话,砂浆的凝固性就会很差,即便造出来房子,也是豆腐渣工程,还会危及人类的生命安全,相比而言,河沙就显得粗糙很多。
而且沙漠的沙子中还有部分具备油性的土,如果非要跟水泥一起搅拌制作混凝土,还要进行一连串加工。
4.运输成本高
沙漠一般都在我国偏远地区,交通极其不便,而且周边地区城市现代化水平不高,对沙的需求量低。
真正对沙有大量需求的是我国东部沿海城市以及其他地区发达城市,然而这些地方距离沙漠距离较远,如果要用沙漠沙子,就得考虑到人工、运输、开采成本。
举个例子,河沙卖200/吨,沙漠沙子算上开采、人工、运输、加工等程序,可能综合费用都要高达400/吨了。
综合沙漠沙子富含碱性、富含有毒物质、沙粒小、运输成本高等因素,你就会发现,沙漠沙子基本上什么领域都用不到。
就拿建筑领域来讲,虽然河沙确实从以前的几十/吨,涨到了200多/吨,虽然全球每年沙子需求量高达500亿吨,但总的来讲,以河沙的储量,再撑个百来年不是问题。
也许有人会说,沙子主要成分是二氧化硅,二氧化硅可以制造玻璃、光学仪器、工艺品、耐火材料等等,确实,二氧化硅的主要用途真的是这些。
那你是否考虑到杂质的问题?
从上文可以得知,沙漠的沙子杂质多、有害物质多,如果要加工成玻璃等等,必须经过繁冗复杂的二次加工过程,在可以用河沙的情况下,为什么要舍近求远的用沙漠沙子呢?而且就算不用河沙,那就退而求其次,用山沙,它的品质也比沙漠沙子好的多。
如果非要用沙漠沙子,其综合成本必然上涨,到时候买单的还是老百姓,就算能清洗杂质,考虑到圆形、椭圆形的外层结构,其制作的产品在牢固性方面,仍存在一定短板。
所以沙漠的沙子真的没什么用,不然全球沙漠化问题肯定能得到改善。
对于沙漠的沙子,你有什么更好的处理方式吗?欢迎在评论区留言探讨。
我是七叔,如果觉得内容对您有用,欢迎点赞关注。
其他网友回答
近两年来随着国内环保的加强,盗挖河沙的现象越来越猖獗,有人甚至通过盗挖河沙成为当地首富,由此也可以看出市场对于河沙需求的旺盛。中国作为基建狂魔,每年大量的基础建设需要大量的建筑材料,其中河沙是工程建设中最重要的建筑材料之一。
上图:盗采河沙现象触目惊心
沙子的作用
沙子和水泥通过一定得比例混合在一起搅拌以后就成了水泥砂浆,混凝土中沙子也是必不可缺的一部分,因此,沙子的需求在一定程度上也反映出一个国家城市的发展进度。
当然沙子除了作为混凝土用于建筑行业以外,还可以制成玻璃、电子产品等。全球每年消耗的沙子量极大,据统计,每年大约有320亿至500亿吨的沙子被使用。
而这些沙子基本上都是取自河流中的河沙,而这样的利用速度显然明显超过了自然界中河沙恢复的速度,有专家估计,到2050年,地球上沙子的需求量会超过供应量。
上图:河沙开采对当地生态环境的影响
有人会产生疑惑,地球上沙漠的面子占到了地表面积的百分之二十。而沙漠里面除了沙子几乎啥也没有,如果我们能够把沙漠中的沙子利用起来,不仅降低自然石料的开采,还合理有效地利用了沙漠资源。
那么,为什么不直接将沙漠里的沙子利用起来呢?
沙漠中沙子难以利用的原因
首先,我们看一下对沙子需求最大的建筑行业。
沙漠中的沙子虽然多,但是并不能直接用于建筑行业,原因有一下几点:
1、沙漠中的沙子含碱量较高且含有很多有害物质。
这是因为沙漠中的水汽蒸发量大、降雨稀少, 使得水中携带的各种碱性物质不断沉淀,以至于沙漠地区的沙子含碱量高。
一旦用沙漠中的沙来盖房子的话,含碱量高的沙子会和水泥以及水发生化学反应,从而导致水泥砂浆强度不足,造成墙面裂缝,从而引起非常严重的后果。
沙漠里的沙子大多都是风化的产物,有害物质无法过滤掉,因此其中会存有大量的有害成分,相对来讲,河沙经过河水的不断长清洗和冲蚀,其中所含的有害物质基本上就已经清洗掉了。
因此,沙漠的沙子不适合去做建筑,否则会对人身体造成不良的影响。
2、沙漠中的沙子颗粒太细。
建筑用砂一般采用粗砂或中砂,国家对建筑用砂的尺寸大小有严格要求,通常采用直径在1-3mm的沙子。沙漠里的沙子由于长期的风化,直径一般都在0.3mm以下,不符合国家对建筑用砂粒度标准的要求。
上图:建筑用沙的分类
并且,沙漠中的沙子由风力侵蚀而成的,使得沙子的棱角过于圆润,使其级品不良,用在建筑物上时会导致其承重能力下降,结构不稳。此外,沙漠中沙子的黏土含量比较高,黏土成分会极大地降低混凝土的强度。
既然沙漠中的沙子无法直接用在建筑行业,那么科研用沙能不能用沙漠中的沙子代替呢?沙子在科研领域有什么作用呢?
其实,沙子的主要成分是二氧化硅,而二氧化硅是各玻璃、光学镜片的材料之一。
上图:各种光学镜头
但是,科研领域对于沙子的需求量实在太少了,跟建筑行业的用量比起来完全可以忽略不计。同时,也是由于沙漠中的沙子杂质太多,且含碱量太高,因此如果要将其用于科研方面,需要将沙子进行多次加工处理后才能使用,而这所需要的成本很高。科研方面小批量的需求很难减低其成本。
还有一个原因也跟沙子难以利用有关,我国的沙漠地区都身居内陆,而我国沙子需求量最大的地方大多是中东部城市地区,距沙漠较远,使得交通成本非常高。
沙漠沙子的利用
那么,沙漠中的沙子真的一无是处吗?我们要不要通过植树造林将沙漠彻底消灭呢?
其实,沙漠是地球上自然形成的地理景观中的一种,沙漠特殊的热容比对地球复杂气候的形成也有一定的影响。
上图:风景如画的沙漠景观
同时,人们也在不断研究对沙漠的利用,经过人类的不断探索,已经形成了几种特有的沙漠经济:
1、沙漠旅游。“大漠孤烟直,长河落日圆”,以前沙漠总是以荒凉、悲壮的形象示人,如今沙漠旅游不断兴起。独特的自然景观、多彩的地貌类型不断吸引众多的游客来此猎奇、探险。
沙漠中的沙子在阳光的照射下,还有治疗风湿病、皮肤病的效果,所以,在欣赏当地大型沙雕、沙画的同时,来这里做个休闲的沙浴也是不错的享受。
上图:大型沙雕
2、沙漠种植。谁说沙漠里面不能种植农作物?多年前,我国就已经掌握利用沙漠环境种植水稻的技术,采用沙地衬膜水稻技术,在沙漠中种出了高产的水稻,并打造了特有的“沙漠沙米”品牌。
3、将沙漠沙子作成特殊建筑材料。通过沙漠沙子造砖机生产出来的砖建造房子能起到冬暖夏凉的效果。而运用沙漠沙造砖机造出的沙砖路,吸水性强且有较强的耐酸、耐碱性,使得路面不会形成积水,从而保持路面的干燥,防止城市内涝。
总结
因此,对于人类来说,沙漠不是可怕的,可怕的是不断的扩大的沙漠化。而人类植树造林的目的也是为了阻止荒漠化的扩张,荒漠化目前仍然是全球各个国家面对的难点问题,被人们称之为“地球的癌症”。
上图:被治理的毛乌素沙漠
我国目前的防治荒漠化已经取得了令世人瞩目的成果,近几年来,我国荒漠化和沙化面积呈现“双减少”趋势,中国的第五大沙地——毛乌素沙漠通过中国人几十年的不断治理,生态环境已经变得越来越好,也许在不久的将来,毛乌素沙漠将会消失,取而代之的是毛乌素林场。