全球砂石緊缺,砂石荒來臨,可持續性采砂如何?

    寫作時間:2019-08-01 瀏覽次數:
    建筑用砂子和礫石的需求增長速度遠高于自然再生速度,因此未來它們的價格會飛漲。全球砂石緊缺,砂石荒來臨,可持續性采砂如何?

    2019年7月2日《自然》評論上發布了一篇題為《Time is running out for sand》的文章,引起全球關注砂石行業,文章指出:

    全世界每年大約會使用320-500億噸砂子,這個用量比自然再生率要高,預計到本世紀中葉,需求可能會超過供給;

    大約70個國家或地區都存在大規模的非法采砂行為。過去十年來,印度和肯尼亞等國家有成百上千的人死于爭砂沖突。

    文章對可持續性采砂提出七點建議。中國砂石設備融媒體對《Time is running out for sand》進行編譯,以供我國砂石同仁參考借鑒,本文終解釋權歸原作者所有。

    原文(翻譯)如下:

    全球砂石的開采速度過快,已經超過自然恢復速度。是什么將我們居住的大樓,喝水的杯子和辦公桌上的電腦連接起來的?答案是砂子。砂子是我們現代生活的一個關鍵原料,然而,令人驚訝的是很少有人知道砂子的總量是多少,又有多少砂石被開采。

    砂礫是開采量的礦產,甚超過了化石燃料。城市化和全球人口的增長極大地推動了砂石需求,在中國,印度和非洲尤其如此。全球每年約有320億到500億的砂石資源被用于生產混凝土、玻璃和電子產品。其消耗速度超過了自然更新速度,這可能造成到本世紀中期,砂石需求超過供應。知識的缺乏和監督的疏漏是不可持續的開采的主要原因。

    在尼日利亞的拉各斯瀉湖里,砂工正在徒手從海床上挖砂

    全球短缺

    建筑用砂子和礫石的需求增長速度遠高于自然再生速度,因此未來它們的價格會飛漲。

    沙漠的砂礫太光滑而不能使用,大多數適合工業生產的棱角狀砂礫來自于河流(不到全球陸地面積的1%)。河道采砂對生態、基礎設施、和生活在河岸邊的30億人的生計有著深遠的影響。例如,中國珠江上的采砂造成地下水位下降,抽取飲用水難度加大,河床沖刷加劇,橋梁和堤壩受損。

    大部分的砂石貿易未記錄在案。例如,在2006年2016年間,據新加坡報道,從柬埔寨進口的8000萬噸沉積物中,只有不到4%被證實是柬埔寨出口的。大約70多個國家都存在非法采砂行為,在過去十年以來,包括印度和肯尼亞在內的國家,數百人在爭奪砂石中喪生,其中包括當地公民、警察和政府官員。

    世界野生動物基金會(WWF)和聯合國環境規劃署(UNEP)在報告中強調了這些問題,質疑砂石開采的可持續性。問題的根源在于缺乏足夠的數據和政策來引導人們以合理的速度消耗和采挖沙子。

    我們呼吁環境規劃署和世界貿易組織建立和監督落實一個全球砂石資源監測方案。研究人員則需要構建一套系統以統計河流中砂子的生成量和采挖量——包括合法和非法的采挖。他們需要讓同行、公眾和決策者注意到問題的嚴重性。此外,各地必須訂立用沙限額和法案,以鼓勵合理的使用。

    砂與流

    衛星圖像顯示,采砂對孟加拉北部的烏姆吉河造成了巨大影響。

    數據稀缺

    目前對全球砂礦開采的估計是不可靠的,無疑過低。對河流泥沙的研究大多集中在大壩如何阻擋水流,然而學術界對商業開采的關注卻很少。例如,截止2019年初,我們,我們從Web of Science上搜索到443篇科學論文中只有38篇定量地描述了采砂量。

    幾乎沒有長期的全流域檢測沉積物的計劃。從技術上講,很難量化砂子如何移動或沿著河流沉積。此外,許多大河地處偏遠,公開這些數據還涉及到政治和工業上的敏感問題,因此讓統計變得困難。

    許多大的河流跨越幾個國家,使得報告和執行國際法律法規變得困難。例如,湄公河流經中國、緬甸、老撾、泰國、柬埔寨和越南。

    在許多國家,采砂不受法律限制,可能涉及當地的“砂石黑手黨(砂霸)”,采砂的方法有使用挖泥船和抽吸泵,以及用鏟子或者徒手挖的方式,不分白天還是黑夜。在需求量大的發展中國家,采砂主要是規模小,且非正式的產業,因此監控困難,與淺層河床和漫灘石場挖掘的砂石相比,河砂的來源很難確定。

    國際砂石貿易數據庫過于粗糙,無法追蹤其可持續性。例如,聯合國全球商品貿易數據庫根據材料的質量和成分,將砂子和礫石的進出口量分成一兩種類別。其中沒有區分砂子的來源是有自然補充的主動來源,例如河流和三角洲;還是無補充的被動來源,例如地質沉積層。

    從主動來源采挖沙子和礫石會對環境、社會和經濟造成破壞,而從被動來源采砂對環境危害較小。例如,在湄公河三角洲,越南政府估計5000000人將會搬離因河道挖砂而坍塌的河岸。在印度北部的恒河,被侵蝕的河岸破壞了以魚類為食的恒河鱷的筑巢和繁殖棲息地。恒河鱷是一種極度瀕危物質,在印度北部和尼珀爾的野外僅存約200只成年恒河鱷。

    迅速的城市化和人口增長正在推升城市對建筑用砂的需求,例如巴基斯坦的卡拉奇市

    全球議題

    以下七點對于采砂的可持續性關重要。

    來源。我們必須尋找并確證可持續性的砂子來源——例如格陵蘭因冰蓋減退而補充到海岸線上的砂子。聯合國需要訂立類似于可持續性森林管理的計劃。我們還要尋找不會影響河流的新被動砂源,這可能會包括鎖在漫灘中的沉積層;或是沉積在水壩后面的砂子——和采掘下游的砂子相比,這對生態的影響可能會小一些。

    替代。地方和國家政府以及相關規劃部門應當鼓勵使用砂子的替代品,例如碎石、工業礦渣和廢料(包括銅、飛塵和鑄造砂),以及回收塑料。例如,公路、停車場和車道可以將塑料垃圾包裹在瀝青中,以減少瀝青和骨料的用量。

    再利用。砂基材料應當盡可能地回收利用。例如,拆遷時產生的廢物和混凝土可以壓碎后重新混合到水泥中。瓦礫可以用作地基和公路的骨料,用來填充孔洞,或是代替礫石用在人行道、花園、隔聲屏或河堤上。應當立法控制混凝土的處理,或是提供財政激勵以回收利用舊的混凝土。

    減少需求。減少新建筑物中的混凝土需求量同樣可以減少對砂子的需求。這可以通過使用更高效的材料(例如空心的混凝土塊和打印混凝土板)實現。我們需要制定行業標準,對材料質量加以要求,并通過法律法規強制執行。

    治理。應當在當地利益群體、非政府組織、工業界、執法機構和政府之間建立起國際或多邊的政策框架,來規范并控制砂子的采挖。首先,UNEP和WTO應當制定全球性的采砂指南,其中應當指出在哪里采砂是或不是可持續的。

    教育。政府、科學家和工業界必須宣傳有關采砂問題的信息,包括涉及社會平等、包容和性別關系的問題。這些信息必須在各種窗口進行宣傳——從到政策建議再到媒體——并且必須同時宣傳問題的解決方式。

    監測。一個全球性的數據收集和分享項目關重要,它可以定量統計采砂的地點和規模,以及全球河砂的自然波動。遙感技術很有潛力。例如,重力回溯及氣候實驗衛星(GRACE)可以揭示河口的沉積物流量,以及排入海中的成分。

    我們還需要可以在地面上驗證這些數據的工具,包括測量站、用來測量河床形態和沉積物流量的聲學技術、以及空中激光雷達。現在,很多船只都會攜帶聲納或回聲測深儀,它們可以產生大量關于河流和河口的地形數據——一筆有待開發利用的資源。我們還需要開發更好的數值模型來預測并評估沉積物流量的變化。

    UNEP和WWF的報告已經在砂子里踏下了一個重重的腳印。現在,行動和法規必須跟上。

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