一、融雪劑種類
國內外使用的融雪劑一般有兩大類:
一類是以醋酸鉀為主要成分的融雪劑,該類融雪劑融雪效果好,沒有什麼腐蝕損害,但它的價格高(每噸10,000多元),一般用於機場等重要場所融雪除冰。
另一類是以“氯鹽“為主要成分的融雪劑,如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通常稱作“化冰鹽“。
其優點是價格便宜,僅相當於醋酸鉀類融雪劑的1/1 0,但對公共基礎設施的腐蝕嚴重。
我們常見的融雪劑就屬於這一類,使用最多的是工業食鹽氯化鈉。
二、融雪劑的融雪原理
氯鹽類融雪劑的融雪原理是:氯鹽類融雪劑溶於水(雪)後,溶液的冰點下降,都在零度以下。
如氯化鈉溶於水後冰點在-10℃,氯化鈣在-20℃左右,醋酸鹽類可達-30℃左右。
鹽的溶解使含鹽雪水的凝固點降低,因此在雪水中溶解了鹽之後就難以再形成冰塊。
其原因是,融雪劑溶於水後,水中離子濃度增大,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態蒸氣壓不變。
為達到冰水混合物平衡共存時固液相蒸氣壓相等的狀態,冰便融化。
故灑上融雪劑可以除冰雪。
三、融雪劑對環境的危害
1.對道路兩旁的綠化帶、農田帶來很大危害
氯鹽類融雪劑雖然便於融雪、除雪,價格也便宜。
但使用融雪劑後的積雪常常堆積在道路兩旁的綠化帶或農田,開春後其鹽類殘留物全部堆積在農田和綠化帶裡,使土壤鹽鹼化,破壞植被。
農作物和樹木怕鹽,會造成綠色植物大量死亡,其危害甚至是毀滅性的。
即使重新補植,也要全部換土才行,農田就更在劫難逃!其損失不言而喻。
2.腐蝕道路、橋樑等路政設施
鹽類遇水以後,會發生鹽漲現象,造成道路路基破壞,給道路維護加大難度。
氯鹽滲透到混凝土中,會促進混凝土的凍融。
但它最主要的破壞作用還是對鋼筋的腐蝕。
當氯離子到達鋼筋表面並超過一定量(臨界值)時,原來處於鈍化狀態的鋼筋,就會活化、腐蝕。
鏽蝕產物的體積會膨脹2~6倍,使混凝土保護層發生順鋼筋開裂、脫落的狀況,導致結構承載力下降或喪失。
鹽類對水泥混凝土路面,尤其是瀝青混凝土路面同樣也存在危害,鹽類物質與瀝青相互作用,大大減小瀝青材料與沙石料的黏合能力,造成瀝青表面脫落,在行車荷載的作用下大面積路面破損。
國外在這方面的教訓遠比我們深刻得多。
據統計,美國由氯鹽(氯鹽融雪劑是重要組成部分)腐蝕破壞環境的成本可佔GNP的4%(相當於美國的國防開支);美國公路系統的58萬多座橋樑中,有10萬多座被確定為結構不足,修復成本為780億-1120 億美元;1972年英國修建的11座橋樑,15年後已經花了相當於建橋資金1.6倍的維修費;在丹麥哥本哈根調查的l02座橋樑中.,50%的橋樑鋼筋被嚴重腐蝕……這些都是使用氯鹽融雪劑所致。
中國這方面的問題也十分突出,北京市的西直門橋、大北窯橋等早期建的2l座城區立交橋腐蝕破壞非常嚴重,有些後期建成的預應力混凝土橋,防滲能力好於以往,但同樣無法擺脫鋼筋被腐蝕的厄運。
3.汙染地下水資源
常用融雪劑以鹽類為主,路面上鹽將冰融化後,隨雪水流淌。
鹽類物質進入地下以後,勢必會對當地的地下水資源造成汙染,食用被融雪劑汙染的水會對人體健康產生嚴重危害。
由於工業鹽沒有使用標準,工業鹽多含有亞硝酸鹽,人飲用後會出現慢性中毒,如果量大可以致人死亡。
因此,融雪劑的負面損害不可小視。
現在市面上所說的環保融雪劑(氯化鈣)其實並不環保。
只要是融雪劑,它或多或少會對環境造成影響。
從化學上講氯化鈉、氯化鈣兩種物質都是鹽,對工程和綠化都具有不同程度的傷害。
氯化鈣的好處在於它的冰點比氯化鈉更低,-20℃以下都能用,對植物、土壤的損害略小,可是也不能說它環保。
因此,除雪融冰應該慎用融雪劑。
切莫一時急用,造成長遠危害!
四.制訂融雪劑標準,合理使用融雪劑
既然氯鹽類融雪劑有這麼大的危害,能不能不用融雪劑呢?雪災造成交通困難,特別是危及人身安全。
處理不當或不及時,都可能影響城市、國家的經濟發展,乃至造成區域性交通癱瘓和大面積事故。
從融雪效能、速度、方便快捷到成本效益的比較可以看出,氯鹽類融雪劑仍然是難以取代的。
不過在國外的做法是最大限度地減少使用,以人工除雪,機械除雪為主,融雪劑除雪為輔,並在使用的同時,對路橋等設施附加保護措施,儘可能減少損失。
對於城市冬季融雪問題,歐美國家目前的環保做法是:機械剷雪後,在道路上撒炭渣、粗砂、樹枝渣等物質來防滑,也利用這些渣類物質的深色來吸收太陽的熱量,以增加地面溫度來融雪。
使用後的炭渣和樹枝渣可以放人道路邊的綠地中,沒有汙染。
對實在需要撒融雪劑的路面,要先用鏟雪車掃掉地面上的大部分積雪,然後撒少量融雪劑來防止道路上結冰。
並且充分利用地表熱、太陽輻射熱和汽車駕駛中自身釋放的熱量來幫助道路融雪。
為防止融雪後的鹽水滲入地下或汙染地表水,英國採取了“彙集鹽水“的方法,在城市路橋旁,鋪設專用管道,收集融雪後的鹽水,最終引流到汙水處理廠處理後再用,值得我們借鑑。
為減少氯鹽的腐蝕損害,對於市政基礎設施建設來說,一是使用高效能混凝土,加大混凝土的抗滲性。
二是儘量使用耐腐蝕的鋼筋,或者在鋼筋上使用防鏽劑。
三是在建築物外塗上防滲的外塗層。
對植物的防護,解決的辦法一是接近融雪劑的路旁選用耐鹽植物,二是對樹木和綠化採用雪季遮擋的辦法,不讓融雪劑跟植物接觸。
五、開發廉價無害高效的環保融雪劑勢在必行
開發廉價無害高效的環保融雪劑是當務之急。
比如在融雪鹽里加緩蝕劑,但緩蝕劑多為亞硝酸鹽,只能用於鋼筋混凝土橋樑,不能用於非橋路面,而且一旦滲入土壤會汙染地下水,所以也不環保二在有機物中,較為廉價的酒精就有很好的融雪效果,又不會損傷植物和腐蝕鋼材,但是因為用量大費用高,難於普及。
因此,研究開發廉價無害的新型環保融雪劑任重道遠!
一、融雪劑種類
國內外使用的融雪劑一般有兩大類:
一類是以醋酸鉀為主要成分的融雪劑,該類融雪劑融雪效果好,沒有什麼腐蝕損害,但它的價格高(每噸10,000多元),一般用於機場等重要場所融雪除冰。
另一類是以“氯鹽“為主要成分的融雪劑,如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通常稱作“化冰鹽“。
其優點是價格便宜,僅相當於醋酸鉀類融雪劑的1/1 0,但對公共基礎設施的腐蝕嚴重。
我們常見的融雪劑就屬於這一類,使用最多的是工業食鹽氯化鈉。
二、融雪劑的融雪原理
氯鹽類融雪劑的融雪原理是:氯鹽類融雪劑溶於水(雪)後,溶液的冰點下降,都在零度以下。
如氯化鈉溶於水後冰點在-10℃,氯化鈣在-20℃左右,醋酸鹽類可達-30℃左右。
鹽的溶解使含鹽雪水的凝固點降低,因此在雪水中溶解了鹽之後就難以再形成冰塊。
其原因是,融雪劑溶於水後,水中離子濃度增大,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態蒸氣壓不變。
為達到冰水混合物平衡共存時固液相蒸氣壓相等的狀態,冰便融化。
故灑上融雪劑可以除冰雪。
三、融雪劑對環境的危害
1.對道路兩旁的綠化帶、農田帶來很大危害
氯鹽類融雪劑雖然便於融雪、除雪,價格也便宜。
但使用融雪劑後的積雪常常堆積在道路兩旁的綠化帶或農田,開春後其鹽類殘留物全部堆積在農田和綠化帶裡,使土壤鹽鹼化,破壞植被。
農作物和樹木怕鹽,會造成綠色植物大量死亡,其危害甚至是毀滅性的。
即使重新補植,也要全部換土才行,農田就更在劫難逃!其損失不言而喻。
2.腐蝕道路、橋樑等路政設施
鹽類遇水以後,會發生鹽漲現象,造成道路路基破壞,給道路維護加大難度。
氯鹽滲透到混凝土中,會促進混凝土的凍融。
但它最主要的破壞作用還是對鋼筋的腐蝕。
當氯離子到達鋼筋表面並超過一定量(臨界值)時,原來處於鈍化狀態的鋼筋,就會活化、腐蝕。
鏽蝕產物的體積會膨脹2~6倍,使混凝土保護層發生順鋼筋開裂、脫落的狀況,導致結構承載力下降或喪失。
鹽類對水泥混凝土路面,尤其是瀝青混凝土路面同樣也存在危害,鹽類物質與瀝青相互作用,大大減小瀝青材料與沙石料的黏合能力,造成瀝青表面脫落,在行車荷載的作用下大面積路面破損。
國外在這方面的教訓遠比我們深刻得多。
據統計,美國由氯鹽(氯鹽融雪劑是重要組成部分)腐蝕破壞環境的成本可佔GNP的4%(相當於美國的國防開支);美國公路系統的58萬多座橋樑中,有10萬多座被確定為結構不足,修復成本為780億-1120 億美元;1972年英國修建的11座橋樑,15年後已經花了相當於建橋資金1.6倍的維修費;在丹麥哥本哈根調查的l02座橋樑中.,50%的橋樑鋼筋被嚴重腐蝕……這些都是使用氯鹽融雪劑所致。
中國這方面的問題也十分突出,北京市的西直門橋、大北窯橋等早期建的2l座城區立交橋腐蝕破壞非常嚴重,有些後期建成的預應力混凝土橋,防滲能力好於以往,但同樣無法擺脫鋼筋被腐蝕的厄運。
3.汙染地下水資源
常用融雪劑以鹽類為主,路面上鹽將冰融化後,隨雪水流淌。
鹽類物質進入地下以後,勢必會對當地的地下水資源造成汙染,食用被融雪劑汙染的水會對人體健康產生嚴重危害。
由於工業鹽沒有使用標準,工業鹽多含有亞硝酸鹽,人飲用後會出現慢性中毒,如果量大可以致人死亡。
因此,融雪劑的負面損害不可小視。
現在市面上所說的環保融雪劑(氯化鈣)其實並不環保。
只要是融雪劑,它或多或少會對環境造成影響。
從化學上講氯化鈉、氯化鈣兩種物質都是鹽,對工程和綠化都具有不同程度的傷害。
氯化鈣的好處在於它的冰點比氯化鈉更低,-20℃以下都能用,對植物、土壤的損害略小,可是也不能說它環保。
因此,除雪融冰應該慎用融雪劑。
切莫一時急用,造成長遠危害!
四.制訂融雪劑標準,合理使用融雪劑
既然氯鹽類融雪劑有這麼大的危害,能不能不用融雪劑呢?雪災造成交通困難,特別是危及人身安全。
處理不當或不及時,都可能影響城市、國家的經濟發展,乃至造成區域性交通癱瘓和大面積事故。
從融雪效能、速度、方便快捷到成本效益的比較可以看出,氯鹽類融雪劑仍然是難以取代的。
不過在國外的做法是最大限度地減少使用,以人工除雪,機械除雪為主,融雪劑除雪為輔,並在使用的同時,對路橋等設施附加保護措施,儘可能減少損失。
對於城市冬季融雪問題,歐美國家目前的環保做法是:機械剷雪後,在道路上撒炭渣、粗砂、樹枝渣等物質來防滑,也利用這些渣類物質的深色來吸收太陽的熱量,以增加地面溫度來融雪。
使用後的炭渣和樹枝渣可以放人道路邊的綠地中,沒有汙染。
對實在需要撒融雪劑的路面,要先用鏟雪車掃掉地面上的大部分積雪,然後撒少量融雪劑來防止道路上結冰。
並且充分利用地表熱、太陽輻射熱和汽車駕駛中自身釋放的熱量來幫助道路融雪。
為防止融雪後的鹽水滲入地下或汙染地表水,英國採取了“彙集鹽水“的方法,在城市路橋旁,鋪設專用管道,收集融雪後的鹽水,最終引流到汙水處理廠處理後再用,值得我們借鑑。
為減少氯鹽的腐蝕損害,對於市政基礎設施建設來說,一是使用高效能混凝土,加大混凝土的抗滲性。
二是儘量使用耐腐蝕的鋼筋,或者在鋼筋上使用防鏽劑。
三是在建築物外塗上防滲的外塗層。
對植物的防護,解決的辦法一是接近融雪劑的路旁選用耐鹽植物,二是對樹木和綠化採用雪季遮擋的辦法,不讓融雪劑跟植物接觸。
五、開發廉價無害高效的環保融雪劑勢在必行
開發廉價無害高效的環保融雪劑是當務之急。
比如在融雪鹽里加緩蝕劑,但緩蝕劑多為亞硝酸鹽,只能用於鋼筋混凝土橋樑,不能用於非橋路面,而且一旦滲入土壤會汙染地下水,所以也不環保二在有機物中,較為廉價的酒精就有很好的融雪效果,又不會損傷植物和腐蝕鋼材,但是因為用量大費用高,難於普及。
因此,研究開發廉價無害的新型環保融雪劑任重道遠!