走進美國最大鹽礦，年產量超300萬噸，它是世界唯一可以吃的石頭

這是世界上唯一一種我們可以吃的石頭 經過烘烤、煮沸與剔純 它就成爲人類生命中不可或缺的物質 但過量攝入可能致命 縱觀歷史 掌控鹽資源的人非富即貴 如今中美兩國分別位列鹽產量的第一和第二位 兩國的製鹽傳統都源遠流長 中國古代帝王曾靠利潤豐厚的鹽貿易 爲長城修建提供資金 而在美國向西擴張的早期 伊犁運河上運輸的主要貨物也是鹽 今天我們就走進美國最大的鹽礦 看看這種地球上最不起眼的礦物 它如何提煉加工 鹽在現代工業中又有哪些應用 鹽在地球上幾乎隨處可見 僅美國一年 鹽產量就高達4200萬噸 數一年前 北美大陸板塊還被史前海洋覆蓋 隨着海水蒸發 鹽被流存下來 後來被層層沉積物掩埋 其中一個巨大的鹽礦帶 從密歇根州延伸至俄亥俄州 再到賓夕法尼亞州和紐約州 自1962年起 俄亥俄州科利夫蘭市的加急鹽礦 礦工就一直在開採這裏的鹽資源 這個位於伊犁湖正下方1800英尺處的鹽礦 只是橫跨四個州的巨大鹽礦儲量的一小部分 礦工們必須在黑暗中行駛3.5英里 才能到達開採現場 這裏開採的鹽佔全球供應量的五分之一 在地下礦景中 溫度始終保持在約21攝氏度 工人們會先準備爆破現場 清除鬆動的鹽塊 然後在礦石頂部打入六英尺長的錨杆進行加固 接着在鹽壁上鑽孔並裝入炸藥 整個準備過程大約需要一小時 一切就緒且現場安全後就會引爆炸藥 一次爆破通常能開採出一萬至一萬兩千噸鹽礦 這些鹽礦隨後通過傳送帶 輸送到一系列破碎機和篩選機 被粉碎成小於半英寸的顆粒 礦警每天分三班作業 日產量超過一萬三千噸 年產量超過三百萬噸 但距離耗盡這片地下鹽礦的儲量還非常遙遠 剩餘儲量足夠開採一百五十年 在紐約州布法洛以南一小時車程的銀泉市 末頓鹽業採用了一種不同的開採方式 不需要大量炸藥或衆多工人 而是依靠大量水資源 這種方法被稱爲溶液採礦法 一根管道深入地下兩千多英尺 將淡水輸送到鹽礦層 形成高濃度鹽水池 然後通過高壓泵將鹽水 沿另一根管道抽至地面 接下來鹽水會經過化學處理去除雜質 核心挑戰是將鹽與水分離 而實現這一步的方法就是煮沸 真空蒸發鍋的運作原理 類似反向壓力鍋 鍋內較低的氣壓 讓水在更低溫度下就能沸騰 水的正常沸點是一百攝氏度 但這些蒸發鍋在約三十八攝氏度時 就能實現蒸發 鍋爐產生的蒸汽先加熱第一口鍋 讓鹽水在約一百零七攝氏度下沸騰 隨後蒸汽進入第二口鍋 使鹽水在約八十二攝氏度下繼續蒸發 到第四口也是最後一口鍋時 鹽水的沸點僅爲四十攝氏度 在下層蒸發鍋車間 這裏存放的是從第四口蒸發鍋排出的鹽水 稱爲漿料罐 水呈現乳白色 因爲裏面含有大量鹽分 接下來需要通過過濾輪進行乾燥 最終得到普通食用鹽 這種方法還能生產出純度高達99.9%的鹽 用作急診式的生理鹽水 也是腎臟透析治療的重要原料 最常見的鹽是氯化鈉 由金屬鈉和氯氣組成 令人難以置信的是 構成可食用鹽的這兩種元素 本身都是極具反應性甚至危險的物質 金屬鈉與水反應會產生氫氣 同時釋放出大量熱量和能量 足以點燃氫氣 而鹽中的另一種元素氯 在自然狀態下是氣體且具有毒性 第一次世界大戰期間 交戰雙方都曾將其用作武器 造成91,000人因毒氣死亡 而二者結合產生的鹽作爲電解質 能維持人類身體各項機能的平衡 它有助於神經大腦以及體內 幾乎所有其他系統的正常運作 除了地下礦井開採和溶液採礦法來製鹽 還有另一種製鹽方法 利用的是海洋中的豐富儲量 塞內加爾這片粉紅湖泊的鹽度 比死海還要高 當地礦工每年都會從這裏開採 數千噸鹽 雷特巴湖是位於西非塞內加爾的 一座高鹽度湖泊 因湖水呈現獨特的粉紅色而聞名 也被稱爲玫瑰湖 當地人則稱之爲粉紅湖 它們幾乎依賴鹽液爲生 奧斯曼登北來 已在粉紅湖潛水採鹽20年 出發前他會塗抹乳木果油 在皮膚上形成一層保護膜 他還會用尼龍繩固定好襪子 儘可能把腿包裹嚴實 隨後他推出了這艘 花費近360美元買下的木船 這筆開銷堪稱終身投資 他將船划向湖泊潛水區 那裏水分蒸發更快 會留下一層鹽殼 奧斯曼的採鹽技藝是哥哥傳授的 他們買不起太多工具 只有這種能探到湖底的常產 他們也會用腳感知鹽的位置 由於沒有護目鏡 他們無法潛入水下尋找鹽殼 因爲高鹽度的湖水會損傷眼睛 每天要重複這樣的勞作 4到5個小時 事實上當地人開採鹽礦 對湖泊也有好處 如果鹽礦沉積物不被清除 湖泊可能會被填滿 粉紅湖部分區域的鹽度 是普通海水的10倍 這是因爲數千年前 形成的一片沙丘帶 將它與大西洋隔開 海水能滲入湖中 但湖水卻沒有泄出口 當太陽蒸發表層水分的速度 超過海水滲入速度時 湖水中的鹽和其他礦物質濃度 就會不斷升高 鹽度峯值可達40% 甚至超過四海 至於它標誌性的粉紅色 源自一種藻類 這種藻類在高鹽環境中茁壯成長 吸收陽光時會產生橙紅色色素 這也是粉紅湖在11月至次年6月的 旱季顏色最爲鮮豔的原因 將這些籃子裝滿鹽後 重逾25公斤 運氣好的話 他們一天能裝滿約60個籃子 如果再多的話 木船就要翻了 隨後採鹽工們會插上這些木棍作爲標記 以便第二天再回來這裏收集更多鹽 但艱苦的工作還未結束 庫拉薩是衆多運鹽工人之一 他的工作是將鹽從船上運到湖岸邊 堆起來晾乾 庫拉薩每天要往返約20趟 每卸載一艘船 他能賺到約1000西非法郎 這筆錢在塞內加爾能買幾條麪包 但搬運的鹽盆越多 收入就越高 所以他選擇強忍疲憊 堅持工作 採鹽工這份工作讓他們身體飽受摧殘 全身佈滿傷痕 只能用膠帶貼在傷口上保護自己 這是他們唯一買得起的防護用品 根據採鹽量 他們每人每天只能賺5到10美元 但即便如此 仍心懷感激 像奧斯曼這樣的工人 是塞內加爾鹽業的支柱 每年從湖中開採近6萬噸鹽 20世紀70年代初 塞內加爾政府正式將粉紅湖列爲礦區 允許當地人無需官方許可 無需支付特許權使用費 即可採鹽 手工採鹽業由此蓬勃發展 如今批發商直接從採鹽工手中收購鹽 美蘭價格最高可達80美分 而他們轉售時往往能賣到雙倍價錢 位於塞內加爾帕爾瑪蘭地區 當地人挖掘了數百口小鹽井 這些鹽井會自然彙集來自海洋的鹹水 這裏的女人每天要花長達8小時的時間 將鹽水舀出來晾乾製鹽 在附近的法蒂克鹽沼 瑪利多夫如今被稱爲鹽皇后 她在這裏創辦了自己的鹽業生意 她的鹽暢銷的另一個原因是添加了碘 非洲大多數國家都要求食鹽加碘 但這一規定並未得到嚴格執行 2021年的一項調查顯示 撒哈拉以南非洲地區的碘缺乏症發生率 是全球平均水平的兩倍 碘缺乏會導致腫脹疲勞 以及孕期相關健康問題 雖然塞內加爾是西非最大的產鹽國 每年產鹽約50萬噸 但在全球範圍內並未躋身前十 另一個以療養鹽聞名的地方是死海 它位於以色列和約旦之間的內陸地區 幾個世紀以來 遊客們紛紛前往此地尋求皮膚病的治療方法 死海還富含鎂和碳酸鉀等其他礦物質 碳酸鉀是一種富含鉀的鹽 常被用作肥料 這些礦物質的開採過程以實現機械化 企業採用挖泥等技術 現代化工廠每年能精煉數百萬噸礦物質 在加利福尼亞州舊金山市以南的紐瓦克市 美國最大的鹽礦公司佳吉公司 運營着一座太陽能蒸發廠 三臺水泵以每分鐘最高三萬加侖的流量 將舊金山灣的海水輸送到太陽能蒸發池 鹽水在這裏濃縮四至五年 濃縮完成後 鹽水被輸送到工廠的結晶器中乾燥 形成鹽晶體 爲了收集鹽晶體 佳吉公司使用一種重達20噸的鹽收割機 現在這種鹽的純度高達99% 即使未經清洗也可以安全使用 卡車每次將30噸鹽運往清洗廠 倒入鹽水坑中去除殘留雜質 隨後鹽會經過螺旋清洗機脫水 脫水篩瀝乾清洗鹽水後鹽就變得乾淨 可以進行儲存了 這裏每年可以生產60萬噸鹽 令人驚訝的是 在美國生產的所有鹽中 只有5%用於食品加工 在美國 每年冰雪會導致60萬起交通事故 和2200人死亡 爲解決這一問題 工作人員會在冬季道路上 拋灑約1600萬噸鹽 這是利用鹽融化冰雪的特性 鹽並不會附着在冰面上 而是會溶解其中 鹽分子取代冰中的部分水分子 減少能形成冰晶的水分子數量 當冰變成鹽溶液後 新形成的鹽水會滲透到剩餘的冰層中 直達路面 形成鹽水夾層 鹽水能將水的冰點 從0攝氏度降至約零下17攝氏度 使部分冰融化 隨後除雪機使過路面 破碎並清除剩餘冰塊 鹽或許是廉價高效的除冰劑 但也存在弊端 它留下的鹽水 會對汽車造成嚴重的腐蝕問題 汽車腐蝕 每年給美國人造成的損失 超過230億美元 相當於每位駕車者 每年損失115美元 而問題不止於此 鹽水還會滲入橋樑 和其他金屬道路設施的縫隙 加速其腐蝕 於是加急工廠 在生產的除冰鹽中 添加一種特殊化學物質 這種產品名爲氯丸 其中含有緩石劑 即便它滲入橋面裂縫 也不會像普通鹽那樣 快速腐蝕橋面鋼筋 如今鹽的用途多種多樣 而在2000年前 它曾被視爲人類飲食中 最至關重要的珍寶 正因鹽對生命不可或缺 它成爲了推動歷史進程的 關鍵力量 羅馬帝國的軍事安全 曾依賴於它 羅馬士兵的部分薪酬 以鹽支付 這也是薪水一詞的由來 掌控鹽貿易路線的社會 曾擁有巨大的經濟權力 13世紀 威尼斯商人控制了一條 途經亞德里亞海的 重要海上貿易路線 通過監管鹽運輸積累的收入 爲威尼斯的水利系統 提供了資金 正是這套系統 阻止了這座城市 被海水侵蝕 而在撒哈拉沙漠 商人至今仍沿着 1000年前祖先走過的路線 運輸從沙漠地下開採的鹽 只不過當時的鹽價格 要昂貴得多 曾達到與黃金等量 交換的程度 鹽作爲人類生存必需品 從未有哪個時期 比戰爭年代更受珍視 美國內戰期間 聯邦軍隊專門襲擊 南方的鹽儲存設施和製鹽廠 胖身之 一旦切斷鹽供應 南部聯盟就會逐漸衰敗 但北方未能有效阻斷 南方的鹽運輸 最終只能通過 更常規的戰略贏得勝利 海洋覆蓋了地球表面 70%以上的面積 總水量高達3.26億立方英里 且全部含有鹽分 如果將海水中的 所有鹽都收集起來 足以將各大洲覆蓋到 152米深 那麼海水中的鹽 最初來自哪裏 實際上海水中的鹽都來自陸地 當雨水落在陸地上 其中的酸性物質會侵蝕 分解鹽石 地表淨流將溶解的鹽分 帶入溪流和河流 最終匯入海洋 海洋中只有淡水會蒸發 迴歸大氣 而鹽因重量過大 無法蒸發 只能留在海水中 海水的含鹽量爲3.5% 但兩萬年前 海水的含鹽量 幾乎是現在的兩倍 這是因爲上一個冰河時代 地球很大一部分淡水 被鎖在冰川中 導致稀釋入海鹽分的水量減少 海里的魚類 可以引用海水存活 因爲它們的鰓 能處理海水 排除部分鹽分 作爲魚類的進化後代 人體內的含鹽量略低 約爲0.9% 因此儘管我們需要鹽 且能輕鬆攝入 但引用海水 對我們危害極大 大約引用一加侖海水 人體就會達到致命預值 除了進化出鰓 讓海水適合人類 引用的唯一方法 是一種名爲 海水氮化的技術 佛羅里達州坦帕市 擁有北美最大的 海水氮化廠 爲250萬人提供引用水 在工廠開始拖延前 海水必須先經過 一系列過濾器 去除其他雜質 只留下水中的鹽 接下來就是最關鍵的步驟 高壓迫使海水穿過螺旋膜 這種膜由多層結構組成 上面佈滿了分子級的孔徑 鹽顆粒體積過大 無法通過孔徑 而純淨的水分子足夠小 能穿透膜 並流入膜末端的收集管 高鹽濃縮液 從側面的出口排出 每天有1900萬加侖的濃縮液 通過泵送回發電廠 與海水稀釋後 再排入海灣 經過最後一輪化學處理 工廠完成了每日生產 2500萬加侖飲用水的目標 但氮化水也有弊端 運營這座工廠的預算爲1700萬美元 其中近1000萬美元 要用於支付電費 爲了降低能源成本 工廠採用了一種 可再生能源技術 高鹽濃縮液離開反滲透膜後 仍保持着超過 900磅每平方英寸的壓力 這種高壓 被用來驅動渦輪機發電 即便如此 氮化水仍是生產成本 最高的水資源 該公司生產1000加侖氮化水的成本 爲3.38美元 而地下水約爲1美元 地表水約爲2美元 儘管氮化水 僅佔坦帕市飲用水供應的10% 但它目前是爲數不多的 不受乾旱影響的水源之一