有機(jī)鹽融雪劑應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

崔彩花高靜康田田

(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西榆林719000)

0 引言

目前我國融雪劑主要分為兩大類，氯鹽類融雪劑和有機(jī)類融雪劑。氯鹽類融雪劑的主要成分包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等，同時也被稱作“化冰鹽”，就當(dāng)前市場流通的融雪劑而言，氯鹽類融雪劑是流通量最多的。一方面，氯鹽類融雪劑融雪效果好，速度快。另一方面，氯鹽類融雪劑的突出特點(diǎn)還在于它的價格便宜，僅僅是有機(jī)類融雪劑價格的十分之一，因此，氯鹽類融雪劑是當(dāng)前各國使用最多的融雪劑。但是氯鹽類融雪劑是一把“雙刃劍”，氯鹽類融雪劑在融化冰雪的同時，會對道路設(shè)施帶來較大的危害。而這些危害主要體現(xiàn)在氯鹽類融雪劑成分中含有較強(qiáng)的腐蝕性，在融化冰雪的同時會對道路，鋼筋水泥等造成一定的威脅。因此，在大部分重要場合并不采用氯鹽類融雪劑，例如機(jī)場，高架橋等地，基于此背景，有機(jī)鹽融雪劑的出現(xiàn)，很好的解決了這個問題。有機(jī)鹽融雪劑主要有機(jī)酸鹽、醋酸鹽、甲酸鹽等等成分。相比較于氯鹽類融雪劑而言，有機(jī)鹽融雪劑最大的特點(diǎn)是本身腐蝕性較低，不會對公路造成較大的危害。其次是有機(jī)鹽類融雪劑對植物非常友好，不僅不會對公路兩旁的植物造成影響，甚至還能夠提供一定的養(yǎng)分，加速植物的降解。但是，有機(jī)鹽融雪劑作為當(dāng)前融雪劑中幾乎完全環(huán)保型的融雪劑，目前仍然沒有大力推廣使用，其中的一個重要原因是，高昂的價格。有機(jī)鹽融雪劑是氯鹽類融雪劑價格的10倍，由于我國公路交錯，數(shù)量多，里程長，完全使用有機(jī)鹽融雪劑是目前為止不可能實(shí)現(xiàn)的，因此，有機(jī)鹽融雪劑只能在部分較為重要的場所和道路上使用。

1 我國融雪劑的應(yīng)用現(xiàn)狀

與西方國家相比較，對融雪劑的使用時間而言，我國使用融雪劑歷史較短。二十世紀(jì)初，我國的融冰作業(yè)才開始進(jìn)行，以工業(yè)鹽為主，由濃度為23.3%的氯化鈉溶液相互作用，達(dá)到飽和狀態(tài)，這是我國融冰作業(yè)之初所使用的方式。但由于氯化鈉固體顆粒在溶解時會吸收部分熱量，很大程度上降低了融冰作業(yè)的效率，因而使用不久便被淘汰。轉(zhuǎn)而使用以氯化鈣為主要成分的融雪劑進(jìn)行融冰作業(yè)，氯化鈣在溶解時會釋放大量的熱量，當(dāng)氯化鈣濃度達(dá)到32%時，最低冰點(diǎn)可達(dá)-49.7℃，故而氯化鈣融雪劑代替了原有的氯化鈉融雪劑，被廣泛應(yīng)用于道路融冰作業(yè)中。截至目前，氯化鈉融雪劑仍然是城市道路、高速公路除雪融冰的主要手段。就地區(qū)而言，北方城市的使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南方城市，其中黑龍江省每年需要用到的融雪劑就高達(dá)20萬噸，相比較而言，山東省每年使用的5萬噸融雪劑就顯得不值一提。在2010年后，北京大力提倡綠色發(fā)展，加大環(huán)保力度，減少了對氯鹽類融雪劑的使用，但饒是如此，北京市內(nèi)的融雪劑存儲量也達(dá)到1.2萬噸。因此，為了保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展，國家對環(huán)境保護(hù)方面的法律法規(guī)進(jìn)行了新的修改。2002年，北京市發(fā)布了《融雪劑》的地方標(biāo)準(zhǔn)，同時也促進(jìn)了其他地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂，使地方對融雪劑的使用量，使用方法都有了一定的標(biāo)準(zhǔn)。

2 融雪劑產(chǎn)生的危害

2.1 對混凝土的腐蝕

在上文中我們提到了氯鹽類融雪劑之所以被限量使用的原因。氯鹽類融雪劑對混凝土的腐蝕作用包括物理和化學(xué)兩方面。首先在物理方面，氯化鈉在滲入混凝土的縫隙中時，受寒冷天氣影響，凝結(jié)成冰后對混凝土產(chǎn)生膨脹的拉應(yīng)力。而所形成的拉應(yīng)力并不是一次性的，在經(jīng)過多次的溶解，冰凍之后，形成循環(huán)的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的土質(zhì)表層開始松散，脫落，從而對道路混凝土的凝固程度產(chǎn)生影響。其次在化學(xué)反應(yīng)方面，由于氯化鈉會與氫氧化鈣發(fā)生交換反應(yīng)，鈉和氯在混凝土中形成氯化鈉結(jié)晶體，同時，在相同的循環(huán)作用下，結(jié)晶體的體積不斷變大膨脹，從而使混凝土中間的空隙不斷擴(kuò)大，最終導(dǎo)致混凝土被破壞。而物理和化學(xué)兩方面的作用，體現(xiàn)在混凝土公路上則是，道路出現(xiàn)大面積龜裂，立交橋出現(xiàn)損壞情況。不僅嚴(yán)重影響了公路使用壽命，同時也降低了城市基礎(chǔ)設(shè)施帶來的公共社會效益，造成公路養(yǎng)護(hù)成本增加。

2.2 對鋼筋的銹蝕

氯鹽類融雪劑在顯示出對混凝土的突出腐蝕作用之外，對鋼筋的銹蝕現(xiàn)象也不可小覷。就原理而言，對鋼筋的銹蝕反應(yīng)與對混凝土的腐蝕反應(yīng)是相似的，都是由于氯化鈉結(jié)晶體的循環(huán)反應(yīng)所導(dǎo)致的。不同的地方在于混凝土受固體結(jié)晶影響，而鋼筋受液態(tài)影響。由于氯化鈉在溶解后繼續(xù)向地下滲透，導(dǎo)致氯化鈉中氯不斷地與鋼筋表層的保護(hù)膜發(fā)生反應(yīng)，使鋼筋由鈍化狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)。而鋼筋的轉(zhuǎn)化速度主要由氯化鈉中氯的濃度決定，在循環(huán)的活化狀態(tài)之下，鋼筋所形成的銹蝕比鋼筋原有的體積多出二至五倍，從而導(dǎo)致混凝土的大面積脫落，碎化等現(xiàn)象。

2.3 對土壤和植被的影響

相比于有機(jī)類融雪劑對植被所提供的的養(yǎng)分和加速降解的作用而言，氯鹽類融雪劑就顯得“殘忍許多”。隨著氯鹽類融雪劑在混凝土中的不斷滲入，土壤中所含有的氯化鈉在經(jīng)過不斷的循環(huán)反應(yīng)后，氯化鈉的濃度也逐漸增加，長此以往，導(dǎo)致土壤層被破壞，形成塊狀或者片狀的土壤結(jié)構(gòu)，也就是我們常說的鹽堿地，從而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)性能變差，不利于植物的生長。與此同時，大量使用氯鹽類融雪劑還會導(dǎo)致蝴蝶效應(yīng)的發(fā)生，即土壤成分的遷移，從而導(dǎo)致地下水源的污染，生態(tài)環(huán)境的失衡。

3 有機(jī)鹽融雪劑的發(fā)展策略

3.1 降低成本

通過對當(dāng)前市場上流通量最大的氯鹽類融雪劑的成分和使用危害的分析，同時也是在綠色發(fā)展的要求下，有機(jī)鹽融雪劑作為當(dāng)前環(huán)保性能最好的融雪劑仍然備受爭議。而爭議的主要原因則是高昂的價格導(dǎo)致在我國無法大批量的投入使用。因此，要打開有機(jī)鹽融雪劑的市場，最為主要的就是調(diào)整價格。調(diào)整價格并不意味著對質(zhì)量的降低，但同時，可以針對有機(jī)鹽融雪劑的成分做出不同的選擇。首先，由于我國幅員遼闊，所包含的溫度帶較多，這也導(dǎo)致了我國地區(qū)氣候的不平衡，或者說各有特色。因此，在對有機(jī)鹽融雪劑制作過程中，可以因地制宜。例如在北方冬季天氣較為寒冷，雪雨天氣較為常見，并且降雪量也較多，我們可以制作銷售效果較強(qiáng)的有機(jī)鹽融雪劑；同樣，在降雪量較少的地區(qū)，制作銷售效果適宜的有機(jī)鹽融雪劑，例如可以使用乳酸鈉，鉀鹽復(fù)配等方式得到的融雪劑，從而達(dá)到降低價格的目的。其次是可以將融雪劑分為兩步走，首先使用含有氯鹽類融雪劑將冰融化，其次再進(jìn)行有機(jī)鹽融雪劑的滲透加以中和。

3.2 合理用量

除雪單位使用融雪劑之前，需要詳細(xì)地分析當(dāng)前的溫度、環(huán)境、公路等級、路面濕度和降雪量等問題，從而合理地計算出融雪劑的用量、噴灑時間和噴灑方式。同時，要結(jié)合地方融雪劑的用量標(biāo)準(zhǔn)，合理合法地用量，從而達(dá)到道路不結(jié)冰的目的，保證路面的安全。

3.3 完善標(biāo)準(zhǔn)

由于目前融雪劑種類多樣，地區(qū)降雪量每年也不盡相同，目前，在各地區(qū)融雪劑使用標(biāo)準(zhǔn)方面，仍然有較大的缺陷。因此，地方在制定融雪劑標(biāo)準(zhǔn)中，不僅要詳細(xì)標(biāo)明融雪劑的可接受成分和可接受濃度，同時也要寫明用量與氣候變化之間的影響作用，從而達(dá)到保證路面安全的目的，推動我國城鄉(xiāng)綠色發(fā)展。

4 結(jié)語

本文通過對有機(jī)鹽融雪劑成分與作用的分析，明確了有機(jī)鹽融雪劑在環(huán)境保護(hù)中的作用。提出了降低成本、完善標(biāo)準(zhǔn)、降低價格等方面的建議，以期為提高我國城鄉(xiāng)道路綠色發(fā)展助力。