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保护江河湖泊的健康,可持续采砂势在必行

不可持续的采砂活动会造成洪水风险和生物多样性丧失,中国迫切需要更好的替代方案。
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采砂是世界上规模最大的采掘行业,每年采自河流、湖泊、海洋和山坡的砂石多达500亿吨。然而,这个行业却很少受到关注。砂石是混凝土和柏油的主要成分,我们的城市和道路从字面意义上讲就建在沙堆之上,它是经济增长和发展的物质基础。

然而,这个庞大的行业及其环境影响几乎跟一些大河的河水一样浑浊不清。世界上大部分砂石(也被统称为骨料)都来自这些河流。去年发表的一份文献综述强调,我们急需就采砂对生物多样性和生态系统服务的影响,以及该行业不透明的供应链进行研究,从而厘清不可持续的采砂活动以及水电大坝对河流自然形态完整性、水位上升以及气候风险(包括洪水)的影响。

去年长江淮河流域的洪水造成99人死亡和1322亿元的直接经济损失。中国一些主要的沿海低洼地区饱受洪涝困扰。尽管近几十年来中国在防洪上投入了大笔资金,降低了洪水风险,但气候变化带来的降雨模式变化也意味着还需在抗灾能力建设方面开展更多工作,包括投资基于自然的解决方案,从而保护、恢复并且更好地管理生态系统。

从河流和湖泊中过量开采砂石可能会增加洪水发生的概率。不可持续地开采砂石用于城市和基础设施建设,可能是导致这些城市、公路和铁路日益面临洪水侵袭的一个关键因素。

从河砂转向人造砂是否会把破坏河流的风险转嫁到山脉上?

在城市建设热潮的推动下,中国已经成为全球最大的砂石开采国和消费国,使用了全球大约60%的砂石。2011至2013年的三年间,中国的混凝土用量超过了美国在20世纪100年间的使用量,而砂石是混凝土的主要成分。消耗大量砂石的建设工程和土地复垦项目为中国经济突飞猛进奠定了基础。可是代价是什么?假如从长江、黄河、珠江等主要河流的河床中开采这么多砂石会破坏这些河流的健康、增加洪水风险,我们还要这样做吗?

不可持续的采砂活动会改变河流结构。采砂的速度如果超过了来自上游的河流沉积物自然补给速度,就会导致河床变深变窄,进而使河流水位降低,水流速度加快,并使河岸受到侵蚀——这些都会削弱流域在洪水期间吸收多余水量的能力,同时导致鱼类和其他物种赖以生存的生境恶化,影响生物多样性。

大坝进一步加剧了采砂对河流的影响。除了动力涡轮机,人们还希望水库可以帮助控制洪峰—它们确实也发挥了这样的作用。但大坝截留的不仅是水,还有砂石和其他沉积物。

中国主要河流累计有77%-99%的自然沉积物被大坝截留,能够通过这些障碍的主要是更细小的泥沙,而不是砂石。这样一来,河床和河岸得不到沉积物补充,导致下游的采砂更加不可持续,河道和河岸遭到更大的侵蚀。

随着河床加深,水位下降,海水进一步入侵河口。用水需求不断增长给地下水资源储备带来越来越大的压力,导致地面进一步沉降,洪水风险进一步增加。

虽然大坝短期内确实减少了洪水,但长远来看这项服务的效率会逐渐降低,尤其是再加上不可持续的采砂活动。这可能是一些大型水库有助于防洪,但并没有达到预期程度的一个原因。

尽管无法减少现有大坝对沉积物流量的影响,中国政府已经采取措施减少不可持续采砂造成的危害。在生态文明理念和“长江大保护”等政策引导下,长江干流河道上的采砂活动已受到严格约束。然而,采砂者们“转战”鄱阳湖,导致该湖区很快成为全球最大的采砂场。为了保护当地环境——包括依赖于鄱阳湖水文节律的极度濒危的长江江豚,湖区的采砂活动现在也受到了限制。

随着砂石需求持续上升,我们需要找到更加可持续的替代品。中国正越来越多的从旧建筑中回收骨料。与此同时,“人造砂石”产业正正在起飞,中国砂石协会称正在推动该行业提高可持续性。

然而,虽然把石头磨成沙子是一个相对简单的过程,但其本身对环境也有影响。制造砂石的设备消耗大量电能,操作过程易产生噪音、粉尘和水污染。这些挑战都有潜在的解决方案,包括使用太阳能和机器人等。鉴于砂石需求巨大,从河砂转向人造砂是否会把破坏河流的风险转嫁到山脉上?

中国需要在廉价的建筑砂石这个短期利益和流域的长期韧性之间做出权衡。由于很多主要城市和经济中心都位于不断沉降和缩小的三角洲,因此需要在限制长江流域采砂活动的基础上进一步采取坚决的行动。

中国关于采砂的决策也可能会产生跨越国界的影响。“一带一路”倡议庞大的基础设施建设项目需要消耗大量砂石,中国应该将国内应用越来越广泛的可持续采砂方法推广到海外项目中。

翻译:YAN