文章導讀
這篇文章很及時,融雪劑不是萬能藥,也不必談虎色變,一棍子打死,科學的使用融雪劑才是正道,我國由于機械除雪和化學除雪時間較短,除個別新修路段考慮主動防腐,大部分路面遇融雪劑都或多或少有腐蝕,北方植物帶在播撒融雪劑前有遮擋,但由于雪的頻次較多,也避免不了部分綠植死亡。
所以下雪時什么階段使用融雪劑,使用哪種融雪劑,使用的何種濃度的融雪劑要根據各地地理位置、溫度、雪量、如何播撒具體情況具體分析。
最近,南方某地放置于路邊的“化冰鹽”竟被“撿”走,為防止誤食,政府不得不全城尋“鹽”。無獨有偶,每年冬天,朋友圈也常出現網文,稱融雪劑有毒,沾有融雪劑的雪會致盲。神秘的融雪劑究竟是什么?
對于城市與高速公路怎樣在冬季雪天保證暢通和安全,是一件國家大事,也是世界性難題之一。采用氯鹽類融雪劑(撒鹽),是最常用的化冰雪方法。
所謂氯鹽類融雪劑,包括氯化鈉(食鹽)、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,是一個氯鹽家族,在國外通稱作“化冰鹽”。國外使用最早、用量最大的是氯化鈉。我國早期同樣是使用氯化鈉,2000年后,也采用氯化鈣、氯化鎂為主體的融雪劑。它們本來同屬“化冰鹽”類,但有一個階段,在國內,特別是北京地區,卻在不適當地宣傳氯化鈣為“環保型”融雪劑。直到2004年底,還有媒體在說:“與往年的氯化鈉融雪劑不同,新型氯化鈣融雪劑不會對路面和植物產生損害”。事實上,北京因使用氯鹽融雪劑已經死了近萬棵樹,大面積綠色植被遭受破壞,也有路、橋、汽車等受腐蝕的情況發生。看來,堅持科學發展觀,認識氯鹽融雪劑的“兩面性”,正確地引導和使用它是特別重要的。
氯化鈉、氯化鈣都是“化冰鹽”。一方面,使用它們的確能夠應急解決冬季雪天的交通、安全方面的問題,至少目前是難以替代的方法;但必須了解它是一把“雙刃劍”,對其危害生態環境的一面如果認識不足或重視不夠,甚至宣傳為“無害”,勢必會影響城市和地區的可持續發展。這方面,國外已經有深刻的教訓與經驗。
這就是常用的融雪劑真容
氯鹽融雪劑的發展歷史與功能
城市化和公路化是社會進步和發展的標志。上世紀初,一些技術先進的國家快速發展城市和公路交通,汽車遂成為主體交通工具。比如美國,汽車的運力早已遠遠超過火車,因此城市交通和公路交通在國民經濟發展中占據了特殊重要的地位。
冬季雪天造成交通困難,特別是危及人身安全,處理不當或不及時,可影響城市、地區乃至國家的經濟發展,同時影響人民的正常生活,甚至會造成局部“癱瘓”和大面積“事故”的發生。因此,及時化冰融雪具有重大社會、經濟和國防意義。就當今世界狀況看,到目前為止采用氯鹽融雪劑(化冰鹽)仍是主要的融雪化冰技術手段。
作為“化冰鹽”,國外使用最早、用量最大的是氯化鈉。它資源豐富,價格低廉,化冰雪效果好。美國自1930年開始使用。隨著城市化和公路的發展,“化冰鹽”用量逐年加大,自1950年以后用量大增。對于城市市政、公路局等管理部門,如今“化冰鹽”已經是不可缺少的通用產品了。
由于氯鹽類融雪劑負面影響越來越明顯,一些非氯鹽類融雪劑(如乙酸鎂鈣)也在發展中,同時,一些不用融雪劑的方法(如機械除雪、熱能除雪等)也得到發展與應用。但是,從融雪效能、速度、方便快捷到成本效益考慮,目前氯鹽類融雪劑仍是難以取代的。
瑪栝特大學公共與環境工程部研究表明,雪天撒氯鹽,可使意外傷害事故降低88.3%,氯鹽類融雪劑的確效能強大,功不可沒。“化冰鹽”在保證雪天城市、公路交通暢達和公共安全方面顯示了優勢,雖然它同時存在嚴重的負面影響,但氯鹽類融雪劑仍然還需繼續使用。據悉,美國每年“化冰鹽”的使用量可達千萬噸,占鹽業總產量的1/3;加拿大每年用量為400~500萬噸。在北美、北歐等地,“化冰鹽”產品已經成為具有一定規模的行業。
也有一些融雪劑會被加工為粒狀
氯鹽類融雪劑并不環保
在美國,上世紀60年代之后,“化冰鹽”的化學污染與環境影響、特別是其腐蝕問題逐漸突現出來。首先表現在對基礎設施,特別是對城市和公路系統的橋梁、道路、停車場、汽車等的腐蝕破壞,由此已經影響到安全和經濟發展。與此同時,也發現“化冰鹽”污染環境、破壞植被和對生物、人體有不良影響,由此引起社會的關注。近年來腐蝕與防護工作者、環保工作者和政府部門開始注意與重視“化冰鹽”負面影響問題,特別是其潛在的腐蝕威脅。
國外氯鹽類融雪劑主要化有四種:氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀、氯化鎂。目前氯化鈉用量最多,其次是氯化鈣。美國有5種通用融雪劑,其中3種是氯鹽(氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀),另2種非氯鹽型是乙酸鎂鈣和尿素。日本使用“化冰鹽”比美國晚,早期也是使用氯化鈉,1995年后開始部分使用氯化鈣。
氯化鈉與氯化鈣作為“化冰鹽”的主體,同屬氯鹽類融雪劑。這兩種氯鹽除在化雪功能(冰點)方面有差別外,其物理、化學性質相近,屬于全溶性鹽(在水中以離子狀態存在),而氯離子是腐蝕和環境影響的“罪魁禍首”。就此而言,氯化鈉與氯化鈣是沒有多大區別的,正如國外文獻介紹的通用化冰鹽性能為:
氯化鈉:歷來用量最大,有高腐蝕性,對植物、土壤和環境有損害;
氯化鈣:是氯化鈉的替代品,有高腐蝕性,對植物、土壤的影響比氯化鈉略小些,吸水性強,接觸時需小心皮膚與眼睛,有專門的貯存、操作要求。
可以看出,氯化鈣僅僅是比氯化鈉在對植物、土壤的影響方面略小一些,卻并不是大幅度、根本性差別。在國外,尚沒有把氯化鈣稱作“環保型融雪劑”的事例。
“環保”是個相對的概念,包括非氯鹽類融雪劑在內,都難冠以“環保型”(只是相對降低了影響)。有文獻指出:“所用產品都對環境有不同程度的影響,沒有發現不腐蝕、對環境有好處的融雪劑產品。”文獻還明確指出,含氯化鈉或氯化鈣的道路融雪劑,毒害樹木,破壞植被、基礎設施、車輛、環境。因此,正確認識和評價氯鹽類融雪劑的負面影響,是十分重要的。
一部正在“撒鹽”的車
氯鹽類融雪劑已造成“鹽害”
混凝土耐久性是當今世界的大問題,鋼筋混凝土結構依然是工程結構的主體,特別是大型公共基礎設施,鋼筋混凝土是主要材料與結構形式,而基礎設施是國家的經濟命脈,其耐久性問題,足以影響國民經濟與可持續發展。著名專家梅塔教授指出:“鋼筋腐蝕是鋼筋混凝土結構破壞的主要原因”,而氯鹽又是鋼筋遭受腐蝕的主因。就世界基礎設施而言,氯鹽主要來自“化冰鹽”的使用和海洋環境,而“化冰鹽”成為城市道路、橋梁、地下管道、停車場和高速公路系統的路、橋以及汽車等遭受腐蝕破壞的主要“殺手”。引用以下報道也許更能說明問題:
●用于化冰的氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀的問題是腐蝕金屬。
●所有的融雪劑都破壞混凝土。由于它們降低冰點,使凍融循環次數更多,結果使混凝土剝落,加速堿集料反應、鋼筋腐蝕。氣候與氯鹽的聯合作用,導致腐蝕和鋼筋混凝土橋的破壞。
●氯鹽化冰劑對混凝土和鋼筋最具腐蝕性,最容易被破壞的是橋和路。美國每年因此而付出的修復費用大于2000億美元,是初建費的4倍。
●許多城市基礎設施的破壞,是使用化冰鹽引起凍融和鋼筋腐蝕的結果。加拿大使用30年的橋,其中40%因受化冰鹽腐蝕而必須修復或重建。
●氯鹽破壞是很嚴重的問題,美國由氯鹽腐蝕的成本可占國民生產總值的4%。
●處于雪帶的橋面板,7~10年混凝土開裂,20年要求工程修復。
●在美國,每年需花6億美元修復大約18000個停車場。停車場損壞最主要的是因化冰鹽和潮濕所致。
●氯鹽引起的鋼筋腐蝕是橋梁破壞的主因。1997年,美國聯邦公路系統的581862座橋梁中,有101518座被確定為結構不足,修復成本為780~1120億美元。由于化冰鹽的巨大功能,使其用量不降低反而增加,1990年是1980年的1.5倍。商業部確認,腐蝕對橋梁的經濟影響是相當大的,每年修復橋梁花費的直接成本是64.3~101.5億美元,而間接損失(延誤交通、影響生產)是直接損失的10倍。
●1972年,英國在一條高速公路上修建了11座橋梁,然而,還沒有用上幾年,就出現了混凝土順著鋼筋開裂的現象。截至1987年,15年來為維修這11座橋梁所花的費用已經相當于建橋資金的1.6倍。
從以上不完整的引證資料即可明確看出,氯鹽類融雪劑不僅不環保,而且其腐蝕危害性十分突出,因此造成的經濟損失也是巨大的,足以影響社會的可持續發展。在國外、特別是美國,支持和反對使用“化冰鹽”兩大派的激烈爭論仍在繼續,結果是一方面“化冰鹽”還需有限制地繼續使用,另一方面必須正視其巨大的負面影響,采取戰略措施,以最大限度地減少破壞和經濟損失。這也可以算作是經驗教訓的綜合吧。
當然,也可以人工“撒鹽”
對氯鹽融雪劑負面影響的應對措施
在國外,對于氯鹽融雪劑的負面影響、特別是腐蝕破壞的危害,有一個認識發展過程。上世紀七十年代后期,因使用氯鹽融雪劑,美國的橋梁半數以上受到腐蝕破壞,安全成了問題;修復費是建橋費的4倍,間接損失是直接損失的10倍,氯鹽(化冰鹽是重要組成部分)造成的經濟損失占到GNP的4%(相當于美國的國防開支)!這一系列的驚人數字,已經說明使用“化冰鹽”所造成的“鹽害”。美國政府提出與“鹽害”作斗爭,并頒布相應法律、法規。一方面,規范“化冰鹽”的正確使用和市場;另一方面,因為“化冰鹽”仍要繼續使用,遂將戰略重點轉移到“強化防范”上來。政府大力提倡“以防為主”、主動采取防“鹽害”技術、管理措施。實踐多年,取得了很好的成效。
鑒于基礎設施的安全與耐久性使用對國民經濟的重大影響,美國政府首先制定和頒布了“全壽命經濟分析法”,并以政府令和總統令的形式下達執行。它既是法令,又是工程投資評估的方法,要求基礎設施工程,要在保證使用壽命的前提下,在全壽命期內花錢最少。這樣就必須在設計、施工階段采取防護措施(避免修復費是初建費的4倍的情況發生)。美國運輸部、公路局等部門,均率先執行“全壽命經濟分析法”。包括設計、施工部門,管理、維護部門,都必須對基礎設施的“全壽命”負法律和經濟責任,從而有效地避免了“短期行為”和出現問題無人負責的情況。按照“全壽命經濟分析法”,在撒鹽的條件下,要保證基礎設施50年、100年的使用壽命,必須采取“以防為主”方針,不然是通不過“全壽命經濟分析法”的。如文獻所述:“由于化冰鹽還會繼續使用,因此橋梁的設計與混凝土的配比,必須能抵抗氯鹽腐蝕,那就需要采取多種防鹽腐蝕措施”。
防止和減少“化冰鹽”負面影響,還有不少方法。比如,為防止融雪后的鹽水滲入地下或污染地表水(避免腐蝕地下管道和破壞地表植被),一些國家采取“匯集鹽水”的方法。如英國,在城市的路、橋旁鋪設專用管道,用以收集融雪后的鹽水,最終引流到污水處理廠。這無疑是一個好方法,但需要總體謀略與規劃。
改良“化冰鹽”,如加阻銹成分、與非氯鹽型混合使用等,有可能減少其腐蝕影響,這方面已有不少研究者,但在腐蝕降低程度對環境的影響方面,尚缺乏公認的評價方法。
目前,世界各國一方面在努力尋取減少“化冰鹽”負面影響的方法,研究性能價格可行的新型融雪成分;另一方面,也在大力發展其他除冰雪方法,包括機械、人工、熱能等方法。在除冰雪方法方面的突破之舉,都是解決這一世界性難題的重大貢獻。
注意,融雪劑外包裝寫明“人畜禁用”
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