砂子来自何处？
地表岩石的风化、冰川磨蚀石头、
大海降解贝壳、火山熔岩冷却碎裂
经历风、水及漫长时光的磨蚀、裹挟和堆积
砂由此诞生
看似平庸的砂子最近几年日益成为话题：
砂子不够用了
砂子也会不够用？
砂子的供不应求
与全国范围的河流采砂禁令不断收紧密切相关
最近几年
各省市相关部门大力整治、打击非法违规采砂
缰绳不断勒紧
在严格的“砂之禁”下
很多砂场关闭
原本看似源源不断的砂子忽然变得紧俏起来
重要砂源地鄱阳湖一度出现千船排队等砂的“盛况”
传统采砂业大门的轰隆关闭
并不只是拍脑门的决定
在其背后是不断恶化、危机日益蔓延的另类资源困境
——中国可开采的河砂资源日益匮乏
不少地方甚至已经枯竭
并给河流安全及生态带来巨大的破坏和威胁
◎ 在过去相当长的一段时间里，中国各地河流采砂缺乏统一有效的管理。河砂需求量大，采挖门槛低，获利却颇为丰厚，这使得诸多河湖饱受滥采盗采砂石的困扰和伤害。下图为长江上游的通天河，它上承沱沱河下接金沙江。在2012年前后，通天河采砂规模浩大，甚至蔓延到三江源保护区深处。图为当时通天河畔的挖砂场，堆积的砂石堵塞了大半河道。摄影／杨欣
砂子是一种古老又普通的材料
但人类社会对于砂子的巨量需求
却是在近几十年才迅速爆发的
有研究者预测
随着世界经济发展、人口增多及海平面上升
砂子资源的紧张将会愈发严峻
2019年联合国环境规划署发布的
《砂子与可持续》相关报告也指出
砂子的自然更新速度已远远赶不上人类的开采速度
与过度捕捞或滥砍滥伐一样
砂资源的过度攫取正在成为一种新的不可持续
海洋、沙漠为何袖手旁观？
尽管有上述如此多的数字和论据
“砂子匮乏”这个说法却仍然令人十分疑惑
——撒哈拉、塔克拉玛干沙漠里有数不清的砂子
海边也是砂子的大本营
砂子真的会不够用吗？
◎ 砂之秘密：显微镜头下的砂子身世
上图为海南一条河流中的河砂，磨圆度适中，多为立方体及多面体，有害杂质少。左下图为富含贝壳等海洋生物残体的海砂。贝壳等杂质会降低混凝土强度，且海砂盐分大，会腐蚀钢筋，须经过筛选及淡化处理才能用作建材。右下图为浑善达克沙地的沙漠砂，风化强烈，粒径小，磨圆度极高，像一把五颜六色的宝石小球。其颗粒太过光滑圆润，与水泥的咬合力不够。且沙漠砂含碱量高，会与水泥等产生化学反应，给建筑安全带来隐患。
显微镜头下的海砂中
混杂着大量贝壳碎屑
这些贝壳类轻物质易沿节理错裂
与水泥黏结能力差
且海砂含盐高
未经淡化筛选处理的海砂会造成钢筋锈蚀
混凝土脆弱开裂
至于沙漠砂因强烈的风化打磨
粒径往往较小
新疆哈密的沙漠砂甚至小到如花粉一般
且磨圆度非常高
像是轴承中使用的滚珠
太光滑细小
缺乏聚合水泥、沥青的足够碎裂面
难以在建筑结构中提供有力支撑
含碱量高有腐蚀性也是重大缺点
相比起来河砂无论从哪个方面看
都有着巨大的优势和便利
首先，粒径和磨蚀度适中
粒形为立方体或多面体状
受力合理；
流动的河水还能有效除去大部分杂质及有害物质
可谓是天生的“建筑伴侣”
河湖不可承受的“砂之重”
人类社会对砂的需求很强烈
但自然界的供应并不像大众想象的那么充足
砂子如同煤、石油一样
形成需要花费很长时间
经过成百上千年的风化、侵蚀和搬运
经历千百公里的路程
才陆续沉积在河湖中
一旦大规模开采
短时间内难以补充
不少地方因为毫无节制的采挖
已把千百年来积累下来的砂都用得差不多了
砂子是河流肌体的一部分
影响着江河的水文、地质和生态功能及平衡
有的采砂船被称为“吸砂王”
半米多直径的粗管可伸入河床表层以下十几米
能在河道中迅速抽出巨形深坑
造成河床塌陷下切，河势恶化
◎ 挖砂造成河床下切的示意图，大量挖砂深坑造成径流溯源侵蚀并冲刷下游，使整个河段河床下降。绘图/张洵
地表水及浅层地下水比喻为地壳的“血液”
河道则是储运“血液”的管道
失控的挖砂使“血管”患病
会造成两岸土地干涸
浅井枯竭、树木枯死
采砂也给湖泊带来了厄运
鄱阳湖、洞庭湖是长江流域的两大重要淡水湖
它们汇集江河来水来砂
经湖盆调蓄后汇入长江
因两湖砂资源集中、优质
又可利用长江运输
遂成为采砂重灾区
◎ 伤痕累累的水系：砂子“破产”的河湖
图为江苏骆马湖2015年秋的卫星图片，大批采砂船队让人想起赤壁之战中集结的战船，因大量盗挖滥采湖砂，骆马湖许多浅滩变为深水区，湖底呈荒漠化。下图为曾在江西赣江流域出现的大规模挖砂的情景。摄影/杨勇
让河流疗伤
在众多河湖承受着采砂之痛及后遗症折磨的时候
另一个新的巨变也在影响着河湖的基础格局
——随着上游水土保持、风沙防治推进
再加上新老水库大坝的层层截留
近年来，中国的河流输沙量呈现出大幅减少的趋势
50年间
黄河年输沙量从惊人的16亿吨急降到2亿吨
黄河水越来越清了
长江年输沙量也从5亿吨降到了1亿吨以下
河流奔腾入海
携带的泥沙也是河口及海岸的组成部分
值得一提的是
随着河流输沙量的减少
海岸的天然“防波提”正在变得薄弱
如辽东湾、滦河口、黄河三角洲
都发生了岸滩侵蚀、海水入侵的情况
可以说，无论从什么角度看
对河砂不加节制的开采都已难以为继
奔腾的河流为人类提供了几千年的廉价优质材料
今天，伤痕累累的它们已太疲倦了
在传统砂资源正在衰弱的如今
砂子家族的一名新成员正在登上时代舞台
那就是机制砂
所谓机制砂是将母岩矿石去除风化产物后通过机械破碎
再筛分成合适粒径的岩石颗粒
在最新的中国河流泥沙公报中
疏浚沙的再利用数量出现了激增
打开卫星地图
挨个开始寻找骆马湖、鄱阳湖、淮河、万泉河……
这些都是曾被失控的采砂伤害深重的地方
对比数年前和最新的卫星图片
那些曾如狼群般大量集结的采砂船明显减少甚至消失了
这些疲惫的河湖
的确正在休憩和疗伤
而我们，对于砂子的理解和认识
似乎也到了改变和迭代的时刻
◎ 砂之新主角：接过天然河砂的接力棒
机制砂原料来源广泛，除了各种岩石，还可利用尾矿和建筑废物等，质量稳定。它们正在接过天然河砂的接力棒，成为新的建设主角。图为南京市及奔腾而过的长江。河流曾慷慨地提供了大量优质的砂石建材，让城市挺起脊梁，高速交通快速发展，如今疲惫的它们也需要修复伤痕，休养生息了。摄影/柳军旗
本文选摘自《中国国家地理》2020年7月文章：