4 採砂對環境的影響

過去20年來,建築材料採砂需求增加了兩倍,達到每年50億噸。然而,採砂對環境的影響卻沒有引起足夠的重視。好吧,我們來這裡就是為了公正地對待這一點。

聯合國環境規劃署表示,需要採取緊急行動以避免「沙子危機」。

最近的一份報告列出了五項關鍵舉措 世界經濟論壇報告 幫助 水泥和混凝土工業 減少其對環境的影響。

事實上,城市是建在沙上的。隨著世界城市化程度的提高,對沙基建築材料、玻璃和混凝土的需求不斷增加。 預計到 68 年,地球上將有多達 2050% 的人居住在城市.

然而,為了為這些人提供住房,工業採砂(也稱為骨材開採)的發生速度比材料的補充速度更快。這個過程涉及從河床、湖泊、海洋和海灘清除沙子和礫石以用於建築。這對生態系統有負面影響。

關於採砂的事實

每年,全球海洋中挖出近 60 億噸沙子。環境署表示,挖沙可能會使沿海社區更容易遭受洪水侵襲。根據聯合國最近的估計,每年從世界海底挖出近 60 億噸沙子。

根據聯合國環境規劃署(UNEP)分析中心發布的數據,沙子是全球使用最多的自然資源,僅次於水。混凝土、玻璃和太陽能板等技術都是由沙子製成的。

根據 Marine Sand Watch 的數據,疏浚的速度正在不斷增加,並已接近 10-16 億噸的自然補充率。

據該協會稱,全球每年使用的沙子和礫石估計為 50 億噸,其中 XNUMX 億來自世界海洋。

挖沙可能對沿海社區和生物多樣性產生重大影響。沿海社區將依靠沙子來加強海岸線,抵禦海平面上升和颶風等惡劣天氣事件的威脅。  

據聯合國環境規劃署稱,充足的沙層也有利於海上能源部門,其中包括風力渦輪機和波浪渦輪機的建設。

採砂對環境的影響

  • 河岸棲地、動植物群
  • 結構穩定性
  • 地下水
  • 水質

1. 河岸棲地、動植物群

除了直接的礦場之外,河內採礦可能會產生額外的昂貴影響。每年,支持野生動物棲息地和豐富木材供應的河岸地區以及許多公頃肥沃的河邊土地都會消失。

休閒潛力、生物多樣性和漁業生產力都受到河川生態系統退化的負面影響。嚴重受損的管道可能會降低土地和美學價值。

為了長期生存,每個物種都需要一定的環境條件。溪流中的本土植物已經對人類幹預之前的環境條件產生了特殊的適應。

這些導致了棲息地的重大改變,使某些物種比其他物種受益 生物多樣性減少 和整體生產力。大多數溪流和河流的河床和河岸的穩定性直接影響生態系統的品質。

大多數水生物種無法在不穩定的河道中生存。可用淤泥量的變化經常導致河床和河岸不穩定,並導致河道的重大調整。

例如,河岸森林砍伐和河內採礦是人類活動加速河岸侵蝕並將河岸變成沉積物淨來源的兩個例子,這些活動經常造成 對水生生物的有害影響.

人為降低河床高度的人為活動造成河床不穩定,導致周圍地區淤泥淨釋放。由於不穩定的沉積物,許多水生動物的溪流棲息地變得更加簡單和惡劣。這些影響對少數動物有益。

河道採砂對水生環境的兩個主要後果是沉積和河床惡化,這兩者都會嚴重危害水生生物。

水流、流域供應的沉積物和河道設計之間的微妙平衡決定了礫石床和沙床溪流的穩定性。

採礦引起的沉積物供應和河道結構的變化擾亂了河道和棲息地的發展過程。此外,由於不穩定的基質運動,棲息地在下游淤積。採礦強度、顆粒大小、水流和河道形態都決定了受影響的程度。

由於植被和植物的完全消失,導致地上和地下水生生態系統棲息地喪失,動物族群數量減少。 土壤剖面退化.

河道加寬阻礙了魚類在水池之間的遷徙,河道加寬使河床變淺,並在淺灘區域形成辮狀流或地下礫石間流。

隨著深水池充滿礫石和其他物質,河道變得更加淺,導致棲息地的多樣性、淺灘水池的結構和大型掠食性魚類的數量減少。

2. 結構穩定性

河道內、沙子和礫石開採會對公共和私人財產造成損害。礫石開採會產生通道切口,暴露地下管道和其他基礎設施,並危及橋墩。

導致河床惡化的兩種主要類型是:

  • 基坑開挖
  • 酒吧撇脂

通道切口,又稱床降解,是由兩個主要過程引起的:

  • 斬首
  • 「餓」水

截頭涉及在活動河道中挖掘採礦孔,這會降低河床並產生切口點,從而增強水流能量並局部使河道坡度變陡。缺口點經歷河床侵蝕,在嚴重洪水期間逐漸向上游蔓延。

大量的河床淤泥透過頭部切割而流動,隨後被帶到下游沉積在挖掘區域和其他下游區域。

採礦完成後,富含礫石的河流中採礦點下游的影響可能不會持續很長時間,因為沉積物輸入和輸送之間的平衡可以很快恢復。

在礫石很少的溪流中,影響可能會迅速出現,並在採礦完成後持續多年。無論對下游的影響如何,在富含礫石和貧礫的溪流中,砍頭仍然是一個問題。

斷頭經常向上遊行進很長一段距離並進入支流;在某些流域,它們甚至可能遠至源頭,然後被自然或人造障礙阻擋。

當礦物被提取時,通道的流量增加,這導致第二種類型的床降解。就局部而言,撇渣增加了水流寬度,基坑開挖增加了水流深度。

由於這兩種情況產生較慢的水流速度和較低的流動能量,來自上游位置的沉積物沉積在採礦現場。

隨著水流前進到場地之外,並且響應下游「正常」河道形成的流動能量上升,離開場地的運輸物質的量現在小於水流攜帶沉積物的能力。

這種「飢餓」的水,或者說缺乏沉積物的水流,從礦區下方流過的溪流中帶走了更多的沉積物,加速了河床的退化過程。這種狀態一直持續到該地點的沉積物輸入和輸出再次達到平衡為止。

在水壩下方,物質被困住,「飢餓」的水被釋放到下游,通常會導致渠道切口。這也有類似的效果。大壩下游發生的河內礦物開採加劇了這個問題。

雖然堤防、河岸保護和修改的流態也鼓勵河道切開,但許多溪流中的礦物開採率通常比流域沉積物的供應高出幾個數量級,這表明開採是造成河道觀察到的變化的主要原因。

飢餓-水影響的敏感性取決於萃取率和補充率。礫石含量很少的溪流更容易受到破壞。

除了在河床中造成垂直不穩定之外,河道切口還會加寬河道並加速河岸侵蝕,導致橫向不穩定。

當河岸材料的機械性質無法支撐材料的重量時,切口會提高河岸的高度並導致河岸失效。當深池充滿礫石和其他沉積物時,河道變寬,導致河床變淺。

河道擴大和下沉進一步加劇了河流中的極端溫度波動,河道不穩定也加速了沉積物向下游的轉移。

在發生重大的河道調整流量之前,採礦引起的河床退化和其他河道變化可能需要幾年的時間才能顯現出來,並且這些變化可能會在開採完成後持續很長時間。

3. 地下水

除了危及橋樑之外,採砂還將河床變成大而深的洞。這導致地下水位下降,導致這些河流堤岸上的飲用水井乾涸。

河床採礦造成的河床退化 降低了溪流高度和洪氾區地下水位,這反過來又會破壞河岸地區依賴地下水位的木本植物,並減少河岸濕地的濕潤期。 鹽水可能會滲入淡水水體 在靠近大海的地區。

4. 水質

河流的水質將受到河內採砂作業的影響。

其影響包括沉積物再懸浮、有機顆粒物質沉積、過量採礦材料儲存和傾倒以及挖掘設備和移動車輛的石油洩漏或洩漏,導致採礦現場出現短期渾濁度升高。

由於河床和河岸侵蝕加劇,挖掘現場和下游水中的懸浮顆粒量增加。水生生態系和用水者可能會受到懸浮顆粒的負面影響。

如果物業下游的用水戶取水用於住宅用水,影響會特別大。懸浮顆粒會大大增加與水處理相關的成本。

如何避免沙子危機?

各國政府在監管採砂方面面臨越來越大的壓力,但仍需要做更多的工作來尋找建築用替代品,並解決全球面臨的持續住房問題。例如,在新加坡,3D 列印混凝土中正在使用回收的玻璃垃圾代替沙子。

環境署報告列出了預防沙子危機的十項建議,這將在以下方面達成妥協: 環境保護 以及建築業的需求:

環境署如何說我們可以預防沙災。圖:聯合國環境規劃署

環境署表示,沙子需要被視為“各級政府和社會的戰略資源”,並且需要修復因採砂作業而受到損害的生態系統,以使沙子資源管理“公正、可持續和負責任” ”。

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一個充滿激情的環保主義者。 EnvironmentGo 的首席內容作家。
我努力教育公眾了解環境及其問題。
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