在我们日常生活中，沙子是最常见的一类物质了，而在建筑行业里，河砂是非常重要的建筑原料，人类所有的建筑几乎都离不开河砂。不同于自然中存在的沙粒，工业用砂有着许多不同的工艺标准和要求。
你可能不知道的是，河砂虽然在生活中随处可见，但随着人类不断地建设发展，大量修筑的公路、房屋使得河砂被大量消耗，河砂的价格也不断上涨。如今河砂每立方的价格普遍在200元以上，相较于以前，河砂的价格可谓是很贵了。也许有人会想，既然黄河中存在大量的沙子，为什么不把黄河的沙利用起来呢？同时还能治理黄河泥沙堆积问题进行清淤，一举两得。
黄河泥沙
说到这里，我们来看看黄河。作为我国的第二长河，黄河源起青海，流经多地，经过9个省区。从中华文明的发展上来看，黄河河域文化衍生出了后来的华夏文明。而黄河母亲河的名号也由此而来，可以看出黄河对中国有着十分重要的影响。
黄河从一开始来势汹汹，从大禹时代一直到今天，黄河都在通过人为的不断整治来进行河流治理。黄河在中游河段会经过黄土高原，也是在这里，黄河开始变得浑浊，同时携带着大量泥沙。
黄河的泥沙携带量可以说是世界第一，最大年输沙量达到了39.1亿吨。由于大量的泥沙堆积，使得下游河床不断抬升，黄河也有着天上之河的称谓，泥沙冲击堆积出的河岸让下游地带经常面临决堤风险。也正是由于黄河的汹涌变化，黄河问题一直以来都难以得到根治。
砂子
一般我们对于细碎的岩石矿物颗粒称为沙子，沙粒的形成和成分组成很大程度取决于当地的地理环境。在内陆地区，如沙漠地带，这些地方的沙子主要成分为二氧化硅，通常以石英的形式为主。这些地带的沙子经过长时间的风化作用，沙粒非常细小光滑。
另外一种也是较为常见的沙子，这类沙的主要成分是碳酸钙。它们多是由珊瑚及贝类等各种生命经过亿万年变化形成细小沙粒，钙化沙是海边最主要的沙粒组成成分。
建筑用的砂子在本质上和一般沙子没有什么区别，只是砂子更多的是人工制造或者通过打磨石块来获得。另外在自然界中，河砂主要是经由水的作用力，通过长时间的反复冲撞、摩擦产生，是一种成分复杂、杂质含量较多的非金属矿石。
从人类的时间尺度来看，由于沙子的形成需要亿万年的时间，经过自然长期的打磨才能形成，沙子便成了一种不可再生资源。
建筑用砂
在简单的了解完沙子的形成过程后，我们来讲讲为什么不用黄河沙。在建筑行业中，对于所有建材的使用都会有一个工程标准要求，河砂也不例外。
建筑用砂一般分为细砂、中砂、中粗溶砂、粗砂。每个砂粒细度的区分都有一个标准值，细砂的标准粒径在0.25mm-0.35mm之间。黄河河沙在水流的长期冲刷中，其粒径大部分都小于0.15mm，完全不符合工程使用规定。
而河砂的使用最主要是用作混凝土，因为河砂不规则的颗粒面能够很好地与水泥结合，经过搅拌后能够达到混泥土所需要的粘性和强度。黄河河沙细小光滑，无法在混合后保证建筑物的整体质量，黄河河沙自然也就无法成为建筑原料。
而海沙则更不行了，海沙不仅颗粒细小，结构成分中一般还会有碳酸钙和盐分。如果将海沙作为混凝土原料，沙粒中的氯离子会腐蚀混泥土中的钢筋，损坏建筑结构并严重缩短建筑的安全使用寿命。但在一些特殊情况下，这些细沙可以掺用在混凝土中作防渗处理，但一般来说不会有人使用黄河河沙这类极细的沙土。
其实低于建筑用砂规范的微粒沙子可以用来烧制一些空心砖，也可以将这些细小沙粒混合一定土壤配比为沙土用作部分植物养殖。另外，海沙在机械制造领域是一种较为常见的工业用料，海沙的特性可以用来进行模具制造，通过研磨材料还可以进行除锈、去氧化皮处理以及制造一些耐火材料。
另外，黄河中的沙质其实只是一种附带物，黄河之所以这样黄是由于在河流中段冲刷带来的泥土造成。换句话说，黄河中携带更多的是泥土一类的物质，沙子只是其中的一部分。
而且河砂作为重要的建筑原材料，一直以来都是国家管控的重要物资，对于黄河来说，其中的泥沙对黄河治理也起着非常重要的作用，任何未经政府同意的河沙开采都是违法犯罪行为。
河沙与黄河治理
自古以来黄河的治理问题都是一件棘手的事情，几乎每个朝代都有对黄河的改道或者堤坝修筑。两汉期间、隋代一直到明清两代，都有不同程度的修缮。但黄河依然还是会不断地淤高，修筑堤坝只能保证暂时的安稳。
从黄河的相关数据来看，黄河平均每年有16亿吨的输沙量，其中有75%会流入海中，剩下的则会堆积在河道中。如果将河道进行分道引流，将河沙分开引入，每年只需要达到总输沙量的5%就能够保证黄河长期的安全。
要说对黄河进行挖沙处理，其实也不是没有，黄河治理还有一种手段便是靠吸沙船来抽沙填坑。吸沙船的高压水泵会抽取黄河水到河道的泥沙层上，再将抽取上来的泥沙浆通过管道运输至岸上。抽取出来的泥沙用来填坑造堤或者造田绿化。
但总体来说，这些都是暂时的保治手段，无论是挖沙运输还是引流河道，黄河的泥沙淤积始终会存在。黄河的根本问题还是在于源头上，黄土高原的特殊地理结构使其在黄河的不断冲刷下，黄河会带走河岸的大量泥沙。黄土高原上的绿化在未来是黄河治理的一个重要方案。
另外对于黄河河沙来说，河沙细腻虽然不能直接用作建筑，但可以烧制成多孔砖来作为建筑材料。山东淄博政府经过近20年的努力，终于将黄河河沙有效的利用起来，解决了河沙烧结困难，制砖困难的问题。这些烧制的多孔砖头在未来黄河治理问题上将会做出重要贡献，同时也能带来经济效益。
如今在针对黄河治理的问题上，各种办法也都有了初步成效，由此可见黄河治理是一个长期的过程，并不是通过简单的挖沙就能够解决。
挖沙有风险
回到挖沙这个问题上来，国家之所以不允许私人进行挖沙行动，其中一个非常重要的原因，无节制的胡乱挖沙会破坏河流环境。
对于河流来说，河床沉积物一直都是处于一种动态的平衡中。不合理的挖沙活动会使得河床发生改变，影响水流作用。河床开采后的坑道占据了原有的河道，使河水改变了原有的流向。在水流的冲刷作用下，新的河道会逐渐形成，但这个过程会改变原有的河流样貌，对周围的生态和地理环境造成难以挽回的局面。
如果河岸边有桥梁、港口或者一些水电站，那么失去原有河岸根基的河道会受水流冲刷直接将力作用于建筑根基上。这会使得建筑物的原有的支撑失效，抗侧向荷载的能力被大幅度削减，极有可能造成建筑坍塌。
新河道的形成使得原有的河流流向发生改变，一些重要的航道因此可能会受到影响，甚至无法通行。而挖沙留下的坑洞会在水流作用下形成漩涡和暗流，非法挖沙不经合理的管控，会让河流彻底失控。
对于河流周围的生态来说，河道底层生物和河岸栖息为生的生物都有可能遭受毁灭性破坏。欧美地区曾经狂热的淘金活动就在加拿大有过验证，加拿大的河流就曾因淘金热而被人们非法挖砂石致使河道改变流向，生态遭受破坏。而这些河道经历半个世纪才勉强恢复了一点生机。
用砂危机
从2019年起开始，联合国将砂石作为未来的短缺资源，全球正在面临用砂危机。过去的几十年里，全球的用砂量是以往的两倍。人类每生产一吨水泥就需要10吨砂石，全球每年就会消耗500亿吨砂。
中国作为人口大国，同样也是发展中国家，我国每年会消耗200亿吨砂石。不仅是中国，未来全世界在工业化、城市化的过程里还将继续增长对砂石的需求。供砂危机的出现也正是因为全球城市化的发展太快，自然界来不及生产更多的砂子。
砂石的巨量使用需要我们有一个行之有效的可持续采砂策略，同时还必须保护河道。河砂的不合理开采已经开始让越南湄公河三角洲在缓慢消失，同时加上气候变化的因素。湄公河三角洲现在每天都会流失出相当于一个半足球场面积的土地。
目前河砂的替代品为机制砂，这是一种通过机械力制成的砂石。制砂机将鹅卵石、花岗岩、大理石，甚至部分废弃建筑垃圾，通过机械力粉碎原料制成砂石骨料。这种机制砂成本低廉，在建筑使用上也能够替代天然砂，机制砂在未来会是一种重要的发展趋势。
结语
对于黄河泥沙而言，河沙开采从来不是那么简单，河砂的使用也有着严格的规定要求。小小砂石对人类的生存起着重要的作用，沙子聚少成多，砂石修筑出来的高楼大厦为人类提供了住所。除了普通砂石外，人类对高纯度硅砂的需求也在不断上涨，硅晶作为半导体工业重要的材料，其原始物质正是这些高纯度的硅砂。
如今的砂子进入了资源紧张的地步，我们应该反思其中的原因。人类在未来的开发利用中必须关注每种资源对人类的影响，一味索取只会遭受自然界的惩罚。
