张原峰：地缘政治斗争造成的紧张国际关系，会使高纯石英沙加速成为战略性关键资源，从而引发对高品位矿场资源的全球性争夺。

很显然，我们的文明诞生在一个液体表面的蓝色星球上，在直立行走的灵长目物种幸运的成为行星主宰后，这个至今仍是宇宙奇迹的碳基生命，在百万年来的进化历程里，无时无刻不在和硅——这个同样归属碳族的元素发生关系。

硅的地壳丰度仅次于氧排在第二位，地壳岩石中八成以上是由硅的各种化合物形成，从史前的石斧陶罐这些日常器用开始，到建屋筑城、修路造桥的砖石夯土，再到如今驱动人类文明高速信息化的半导体，都是构建于硅及其相关物质之上的，除此之外还有其他的沙石制品，比如各种玻璃，含有70%以上的石英沙，这种二氧化硅的矿物在熔化后制成了玻璃，还有牙膏，沙子作为微颗粒是日用化学行业的重要辅助添加料，它还可在沐浴露和磨沙膏等清洁用品中找到它的身影，另外沙子用于塑料、橡胶等材料的工艺填料被普遍使用。说的直接一些就是，人的生活已经须臾离不开这些沙石，没有沙子，我们的世界将大不一样，因为沙子几乎无处不在。

在一般人的常识里，沙石取之不尽用之不竭，除了日常周遭环境常见沙地和砾石外，地表还有众多不宜生存的沙漠瀚海、荒芜戈壁中遍布的沙石，然而人类消耗硅材料的规模和速度超出想象，用于建筑施工的沙子和砾石，其采掘与消耗量超出想象。在进入二十一世纪以后，全球对建筑用沙石料的需求与日俱增，早已比石油这些化石燃料还要多。需求增加的原因是人类历史上规模空前的城市化和全球人口持续增长，特别是中国、印度和非洲等新兴国家和地区，呈现了高速城市化与大规模基础设施建设的态势。联合国环境规划署（UNEP）在一份名为《2019年沙石与可持续性：为全球沙石资源的环境治理找出新方案》的报告声称，“没有任何固体原材料的使用范围能超过沙子和碎石”，该报告指出如今全世界平均年度消耗超过500亿吨沙子，这其中有一大半沙石会被投入到水泥搅拌机当中生产混凝土，在混凝土生产方面，1吨水泥需要大约 3~6 吨的沙子。最近二十年的全球性快速城市化和大规模基础设施建设热潮中，仅中国据统计在过去十年间所使用的水泥总量，远远超过美国整个二十世纪的用量，造成沙子这种精细颗粒的供给越来越紧张，目前已经很难找到优质沙子了。

有人会问为什么会有这种事，地球上还有那么多沙漠，资源无限啊。殊不知，沙漠里的沙子并不能被利用进行混凝土生产。巴斯夫建筑解决方案的产品管理负责人 Oliver Mazanec 解释说：“沙漠里的沙子根本无法用作楼宇建筑原料。”风将沙吹走，沙粒变得小而光滑，并且均匀。最后，“沙粒无法啮合，混凝土中会形成空洞。这会大大增加水泥搅拌时所需的水量，对混凝土强度产生不利影响。”，因此我们看到周围遍布沙漠的阿联酋迪拜，在进行大规模城市建设期间，从澳洲进口了一亿多吨沙石。

我们常用的建筑沙石多数来自河湖中，河沙资源支持了全球绝大部分建筑沙石的需求，除了河沙还有采自海洋的海沙，然而海沙充满盐分，用于建筑会对钢筋等材料产生腐蚀，降低结构强度，尽管脱盐处理可以降低危害，但无疑是增减成本的方法，所以采用海沙进行混凝土生产目前是不被广泛认可的，但对于一些国家和地区，也是无奈和成本可以承受的可获取资源。

自然界存在的符合建筑技术要求的地表沙石，其产生过程要从岩石风化侵蚀开始，剥离、磨洗、搬运、富集等环节，所以河流是天然的沙石生产装置，但其自然生产都需要经过漫长如地质纪年般的过程，然而人类每年如此规模的沙石用量比自然生产率要高的太多，联合国环境规划署预估到本世纪中叶之前，建筑沙石需求会超过自然供给量。

除此之外，现代人类如今不可或缺的日常用品，特别是电子信息产品中的核心部件，包括芯片和显示屏，这些建立在硅片和玻璃片上人类科技结晶，都来自于自然的另一馈赠——高纯石英沙，它是人类当今科技领域最无名的基础材料。高纯石英沙矿藏主要分布于美国和澳洲为数不多的矿场，极高的纯度成为制造上述科技产品原料的必须的基础原料，随着半导体、光伏新能源、固态照明、显示面板和医药包装等行业不断增长，对高纯石英沙的需求直线上升。虽然目前没有即刻的供应危机，但随着容易开采的高硅石英沙储备量逐步减少，更重要的是地缘政治斗争造成的紧张国际关系，会使高纯石英沙加速成为战略性关键资源，从而引发对高品位矿场资源的全球性争夺。

沙石采掘有广泛的负面外部性，无论是通过采石场岩石破碎制沙，还是海滩、河道采沙等活动，都会对环境造成损害和负面影响。据联合国估计，未来四分之三的沙滩可能会消失，这是由于人们直接在沙滩上开采沙子，结合海浪的庞大力量不可避免地带走的沙子，近海岸线会受到双重侵蚀，加剧海水上升和海岸生态环境破坏，而内陆地区的河道采沙也同样面临这样的环境问题。

诸多环境问题造成各国对沙石开采纷纷颁布限制措施，例如中国对河道采沙行为不断提高限制力度，造成沙石成本直线上升，造成建筑企业纷纷考虑利用建筑废料生产沙石骨料等物资。这无疑是解决沙石产业环境问题的一个思路，但由于回收废料成本不低，同时材料一致性和可加工性差造成生产效率不高，是否能有长期持续性是个问题。寻找其他沙石可替代资源还是一个长期面临的挑战。

《金刚经》里的恒河沙数意指数量之巨超出常人想象，客观上地球作为富集硅基化合物的星球，人类根本上并不缺少沙子，只是缺少可以长期用较小的环境代价采集出来、且安全可用的沙子。问题很严重，人类需要团结一致，积极应对。

（本文仅代表作者本人观点，责编：闫曼 man.yan@ftchinese,com)