满国皆雪,这篇关于“融雪剂”的文章不能不读!

    文章导读

    这篇文章很及时,融雪剂不是万能药,也不必谈虎色变,一棍子打死,科学的使用融雪剂才是正道,我国由于机械除雪和化学除雪时间较短,除个别新修路段考虑主动防腐,大部分路面遇融雪剂都或多或少有腐蚀,北方植物带在播撒融雪剂前有遮挡,但由于雪的频次较多,也避免不了部分绿植死亡。

    所以下雪时什么阶段使用融雪剂,使用哪种融雪剂,使用的何种浓度的融雪剂要根据各地地理位置、温度、雪量、如何播撒具体情况具体分析。

    最近,南方某地放置于路边的“化冰盐”竟被“捡”走,为防止误食,政府不得不全城寻“盐”。无独有偶,每年冬天,朋友圈也常出现网文,称融雪剂有毒,沾有融雪剂的雪会致盲。神秘的融雪剂究竟是什么?

    对于城市与高速公路怎样在冬季雪天保证畅通和安全,是一件国家大事,也是世界性难题之一。采用氯盐类融雪剂(撒盐),是最常用的化冰雪方法。

    所谓氯盐类融雪剂,包括氯化钠(食盐)、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,是一个氯盐家族,在国外通称作“化冰盐”。国外使用最早、用量最大的是氯化钠。我国早期同样是使用氯化钠,2000年后,也采用氯化钙、氯化镁为主体的融雪剂。它们本来同属“化冰盐”类,但有一个阶段,在国内,特别是北京地区,却在不适当地宣传氯化钙为“环保型”融雪剂。直到2004年底,还有媒体在说:“与往年的氯化钠融雪剂不同,新型氯化钙融雪剂不会对路面和植物产生损害”。事实上,北京因使用氯盐融雪剂已经死了近万棵树,大面积绿色植被遭受破坏,也有路、桥、汽车等受腐蚀的情况发生。看来,坚持科学发展观,认识氯盐融雪剂的“两面性”,正确地引导和使用它是特别重要的。

    氯化钠、氯化钙都是“化冰盐”。一方面,使用它们的确能够应急解决冬季雪天的交通、安全方面的问题,至少目前是难以替代的方法;但必须了解它是一把“双刃剑”,对其危害生态环境的一面如果认识不足或重视不够,甚至宣传为“无害”,势必会影响城市和地区的可持续发展。这方面,国外已经有深刻的教训与经验。

    这就是常用的融雪剂真容

    氯盐融雪剂的发展历史与功能

    城市化和公路化是社会进步和发展的标志。上世纪初,一些技术先进的国家快速发展城市和公路交通,汽车遂成为主体交通工具。比如美国,汽车的运力早已远远超过火车,因此城市交通和公路交通在国民经济发展中占据了特殊重要的地位。

    冬季雪天造成交通困难,特别是危及人身安全,处理不当或不及时,可影响城市、地区乃至国家的经济发展,同时影响人民的正常生活,甚至会造成局部“瘫痪”和大面积“事故”的发生。因此,及时化冰融雪具有重大社会、经济和国防意义。就当今世界状况看,到目前为止采用氯盐融雪剂(化冰盐)仍是主要的融雪化冰技术手段。

    作为“化冰盐”,国外使用最早、用量最大的是氯化钠。它资源丰富,价格低廉,化冰雪效果好。美国自1930年开始使用。随着城市化和公路的发展,“化冰盐”用量逐年加大,自1950年以后用量大增。对于城市市政、公路局等管理部门,如今“化冰盐”已经是不可缺少的通用产品了。

    氯化钙也作为“化冰盐”使用。氯化钙比氯化钠的冰点更低,化雪除冰能力更强,特别在比较冷的条件下(如摄氏零下10度或更低),使用效果比氯化钠好。依据温度条件,可单独使用氯化钙或者将其与氯化钠混合使用。1990年,美国采用的融雪剂中,87%是“化冰盐”,其中半数为氯化钙。用以取代氯盐类融雪剂的乙酸镁钙,也开始少量使用。氯化钠的成本为25美元/吨,氯化钙是110美元/吨,而乙酸镁钙则高达1200美元/吨。氯盐类占据价格的突出优势,且货源充足,因此仍是融雪剂的主体。

    由于氯盐类融雪剂负面影响越来越明显,一些非氯盐类融雪剂(如乙酸镁钙)也在发展中,同时,一些不用融雪剂的方法(如机械除雪、热能除雪等)也得到发展与应用。但是,从融雪效能、速度、方便快捷到成本效益考虑,目前氯盐类融雪剂仍是难以取代的。

    玛栝特大学公共与环境工程部研究表明,雪天撒氯盐,可使意外伤害事故降低88.3%,氯盐类融雪剂的确效能强大,功不可没。“化冰盐”在保证雪天城市、公路交通畅达和公共安全方面显示了优势,虽然它同时存在严重的负面影响,但氯盐类融雪剂仍然还需继续使用。据悉,美国每年“化冰盐”的使用量可达千万吨,占盐业总产量的1/3;加拿大每年用量为400~500万吨。在北美、北欧等地,“化冰盐”产品已经成为具有一定规模的行业。

    也有一些融雪剂会被加工为粒状

    氯盐类融雪剂并不环保

    在美国,上世纪60年代之后,“化冰盐”的化学污染与环境影响、特别是其腐蚀问题逐渐突现出来。首先表现在对基础设施,特别是对城市和公路系统的桥梁、道路、停车场、汽车等的腐蚀破坏,由此已经影响到安全和经济发展。与此同时,也发现“化冰盐”污染环境、破坏植被和对生物、人体有不良影响,由此引起社会的关注。近年来腐蚀与防护工作者、环保工作者和政府部门开始注意与重视“化冰盐”负面影响问题,特别是其潜在的腐蚀威胁。

    国外氯盐类融雪剂主要化有四种:氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化镁。目前氯化钠用量最多,其次是氯化钙。美国有5种通用融雪剂,其中3种是氯盐(氯化钠、氯化钙、氯化钾),另2种非氯盐型是乙酸镁钙和尿素。日本使用“化冰盐”比美国晚,早期也是使用氯化钠,1995年后开始部分使用氯化钙。

    氯化钠与氯化钙作为“化冰盐”的主体,同属氯盐类融雪剂。这两种氯盐除在化雪功能(冰点)方面有差别外,其物理、化学性质相近,属于全溶性盐(在水中以离子状态存在),而氯离子是腐蚀和环境影响的“罪魁祸首”。就此而言,氯化钠与氯化钙是没有多大区别的,正如国外文献介绍的通用化冰盐性能为:

    氯化钠:历来用量最大,有高腐蚀性,对植物、土壤和环境有损害;

    氯化钙:是氯化钠的替代品,有高腐蚀性,对植物、土壤的影响比氯化钠略小些,吸水性强,接触时需小心皮肤与眼睛,有专门的贮存、操作要求。

    可以看出,氯化钙仅仅是比氯化钠在对植物、土壤的影响方面略小一些,却并不是大幅度、根本性差别。在国外,尚没有把氯化钙称作“环保型融雪剂”的事例。

    “环保”是个相对的概念,包括非氯盐类融雪剂在内,都难冠以“环保型”(只是相对降低了影响)。有文献指出:“所用产品都对环境有不同程度的影响,没有发现不腐蚀、对环境有好处的融雪剂产品。”文献还明确指出,含氯化钠或氯化钙的道路融雪剂,毒害树木,破坏植被、基础设施、车辆、环境。因此,正确认识和评价氯盐类融雪剂的负面影响,是十分重要的。

    一部正在“撒盐”的车

    氯盐类融雪剂已造成“盐害”

    混凝土耐久性是当今世界的大问题,钢筋混凝土结构依然是工程结构的主体,特别是大型公共基础设施,钢筋混凝土是主要材料与结构形式,而基础设施是国家的经济命脉,其耐久性问题,足以影响国民经济与可持续发展。著名专家梅塔教授指出:“钢筋腐蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因”,而氯盐又是钢筋遭受腐蚀的主因。就世界基础设施而言,氯盐主要来自“化冰盐”的使用和海洋环境,而“化冰盐”成为城市道路、桥梁、地下管道、停车场和高速公路系统的路、桥以及汽车等遭受腐蚀破坏的主要“杀手”。引用以下报道也许更能说明问题:

    ●用于化冰的氯化钠、氯化钙、氯化钾的问题是腐蚀金属。

    ●所有的融雪剂都破坏混凝土。由于它们降低冰点,使冻融循环次数更多,结果使混凝土剥落,加速碱集料反应、钢筋腐蚀。气候与氯盐的联合作用,导致腐蚀和钢筋混凝土桥的破坏。

    ●氯盐化冰剂对混凝土和钢筋最具腐蚀性,最容易被破坏的是桥和路。美国每年因此而付出的修复费用大于2000亿美元,是初建费的4倍。

    ●许多城市基础设施的破坏,是使用化冰盐引起冻融和钢筋腐蚀的结果。加拿大使用30年的桥,其中40%因受化冰盐腐蚀而必须修复或重建。

    ●氯盐破坏是很严重的问题,美国由氯盐腐蚀的成本可占国民生产总值的4%。

    ●处于雪带的桥面板,7~10年混凝土开裂,20年要求工程修复。

    ●在美国,每年需花6亿美元修复大约18000个停车场。停车场损坏最主要的是因化冰盐和潮湿所致。

    ●氯盐引起的钢筋腐蚀是桥梁破坏的主因。1997年,美国联邦公路系统的581862座桥梁中,有101518座被确定为结构不足,修复成本为780~1120亿美元。由于化冰盐的巨大功能,使其用量不降低反而增加,1990年是1980年的1.5倍。商业部确认,腐蚀对桥梁的经济影响是相当大的,每年修复桥梁花费的直接成本是64.3~101.5亿美元,而间接损失(延误交通、影响生产)是直接损失的10倍。

    ●1972年,英国在一条高速公路上修建了11座桥梁,然而,还没有用上几年,就出现了混凝土顺着钢筋开裂的现象。截至1987年,15年来为维修这11座桥梁所花的费用已经相当于建桥资金的1.6倍。

    ●在丹麦哥本哈根调查的102座桥中,50%的桥梁钢筋被严重腐蚀,主因同样是使用氯盐融雪剂所致。

    从以上不完整的引证资料即可明确看出,氯盐类融雪剂不仅不环保,而且其腐蚀危害性十分突出,因此造成的经济损失也是巨大的,足以影响社会的可持续发展。在国外、特别是美国,支持和反对使用“化冰盐”两大派的激烈争论仍在继续,结果是一方面“化冰盐”还需有限制地继续使用,另一方面必须正视其巨大的负面影响,采取战略措施,以最大限度地减少破坏和经济损失。这也可以算作是经验教训的综合吧。

    当然,也可以人工“撒盐”

    对氯盐融雪剂负面影响的应对措施

    在国外,对于氯盐融雪剂的负面影响、特别是腐蚀破坏的危害,有一个认识发展过程。上世纪七十年代后期,因使用氯盐融雪剂,美国的桥梁半数以上受到腐蚀破坏,安全成了问题;修复费是建桥费的4倍,间接损失是直接损失的10倍,氯盐(化冰盐是重要组成部分)造成的经济损失占到GNP的4%(相当于美国的国防开支)!这一系列的惊人数字,已经说明使用“化冰盐”所造成的“盐害”。美国政府提出与“盐害”作斗争,并颁布相应法律、法规。一方面,规范“化冰盐”的正确使用和市场;另一方面,因为“化冰盐”仍要继续使用,遂将战略重点转移到“强化防范”上来。政府大力提倡“以防为主”、主动采取防“盐害”技术、管理措施。实践多年,取得了很好的成效。

    鉴于基础设施的安全与耐久性使用对国民经济的重大影响,美国政府首先制定和颁布了“全寿命经济分析法”,并以政府令和总统令的形式下达执行。它既是法令,又是工程投资评估的方法,要求基础设施工程,要在保证使用寿命的前提下,在全寿命期内花钱最少。这样就必须在设计、施工阶段采取防护措施(避免修复费是初建费的4倍的情况发生)。美国运输部、公路局等部门,均率先执行“全寿命经济分析法”。包括设计、施工部门,管理、维护部门,都必须对基础设施的“全寿命”负法律和经济责任,从而有效地避免了“短期行为”和出现问题无人负责的情况。按照“全寿命经济分析法”,在撒盐的条件下,要保证基础设施50年、100年的使用寿命,必须采取“以防为主”方针,不然是通不过“全寿命经济分析法”的。如文献所述:“由于化冰盐还会继续使用,因此桥梁的设计与混凝土的配比,必须能抵抗氯盐腐蚀,那就需要采取多种防盐腐蚀措施”。

    防止和减少“化冰盐”负面影响,还有不少方法。比如,为防止融雪后的盐水渗入地下或污染地表水(避免腐蚀地下管道和破坏地表植被),一些国家采取“汇集盐水”的方法。如英国,在城市的路、桥旁铺设专用管道,用以收集融雪后的盐水,最终引流到污水处理厂。这无疑是一个好方法,但需要总体谋略与规划。

    改良“化冰盐”,如加阻锈成分、与非氯盐型混合使用等,有可能减少其腐蚀影响,这方面已有不少研究者,但在腐蚀降低程度对环境的影响方面,尚缺乏公认的评价方法。

    目前,世界各国一方面在努力寻取减少“化冰盐”负面影响的方法,研究性能价格可行的新型融雪成分;另一方面,也在大力发展其他除冰雪方法,包括机械、人工、热能等方法。在除冰雪方法方面的突破之举,都是解决这一世界性难题的重大贡献。

    注意,融雪剂外包装写明“人畜禁用”

    融雪化冰是关系到国计民生的大问题,使用氯盐类融雪剂需要战略选择与正确对策。科学在发展,但人类使用氯盐融雪剂仍属于“无奈之举”。对这把“双刃剑”需要小心使用,更需要具有正确的认识和科学的态度。



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