摘要:近年來,隨著氣候的逐漸異常,冬天下雪次數(shù)逐漸增多,給道路交通的正常運行增添了麻煩。為了使交通順暢,大量運用融雪劑融化道路積雪。但是在融雪劑的應(yīng)用過程中,給環(huán)境也造成了一定的影響,因此,需要減少對融雪劑的應(yīng)用,逐漸研發(fā)新的綠色融雪劑。文章主要對融雪劑對環(huán)境的影響以及找出合理的解決措施做了簡要的分析,希望可以減輕融雪劑對環(huán)境的影響。
關(guān)鍵詞:融雪劑;環(huán)境影響;綠色融雪劑
中圖分類號:X591 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)32-0083-02
隨著全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展,各行各業(yè)對環(huán)境的污染也越來越嚴重,環(huán)境問題已經(jīng)成為了一個重要的議題。由于我國的北方地區(qū)冬季降雪的次數(shù)較多,一定程度上給道路交通帶來了困擾,因此北方地區(qū)通常使用融雪劑進行道路除雪工作,然而融雪劑的使用將對環(huán)境造成一定的影響。雪后道路除雪問題成為一個不可忽視的難題,世界各國分別有不同的除雪方法,但是需要較多的人力物力,融雪劑的使用,成本較低,而且操作比較簡單,除雪效果比其他辦法較明顯。
1 融雪劑的成分及融雪原理
通過對各國融雪劑的研究發(fā)現(xiàn),其主要成分為無機鹽,由于氯化鈉的價格比較便宜、來源比較廣,所以各國大量使用氯化鈉作為融雪劑。
1.1 融雪劑的類別
研究發(fā)現(xiàn),融雪劑的主要成分大致可以有以下三種:環(huán)保氯鹽類型(無機鹽、有機酸鹽和緩釋劑)、氯鹽類(氯化鈉、氯化鈣等鹽類)、非氯鹽類環(huán)保型(成分以有機物為主)。其中由于氯鹽的價格比較低、融雪快、效果好,因此得到了各國的廣泛采用。
1.2 融雪劑的工作原理
融雪劑的主要原理就是由于鹽融于水后可降低溶液的冰點,因此,融雪劑拋灑在冰點以下的雪中以后,將降低雪的冰點,并保持在當(dāng)時的氣溫以下,將會使冰雪融化,隨機流入下水道或者邊坡,從而減少了道路積雪,緩解了交通壓力。研究發(fā)現(xiàn),融雪劑的工作過程大致可以歸納為兩個步驟:首先,是吸收外界的熱量,1kg的冰雪固體融化為液態(tài)的水,需要從周圍的空氣中吸收約335kJ的熱量;其次,是冰雪的溶解過程,將溶質(zhì)融雪劑融于雪中,逐漸將冰雪融化成溶液,且在冰雪不斷融化的過程中,其冰雪溶液的濃度在不斷地稀釋,即溶度隨時間在變稀。研究還發(fā)現(xiàn),融雪劑不僅具有融化冰雪的作用,還可以作為潤濕劑,很大程度上降低冰的表面張力,大大破壞了冰雪晶體內(nèi)部的晶格鍵,破壞了其內(nèi)部結(jié)構(gòu),使冰雪溶液的熵值逐漸增大,這樣就降低了冰雪的冰點,最終融雪劑與冰雪一起融化,形成冰雪溶液,道路積雪逐漸消失,減少了道路交通的壓力。
融雪劑是多種化學(xué)品組成的混合物,因此,不同的化學(xué)成分所具有的不同的冰點,即不同形式的融雪劑有不同的冰點。通過分析可以看出,融雪效果最好、凝固點降低最多的是氯化鹽類,且其價格較低、來源比較廣泛,因此得到了各國的普遍采用。
2 融雪劑對環(huán)境的影響
2.1 腐蝕城市的基礎(chǔ)設(shè)施
融雪劑溶化后,留下的含鹽濃度較高的鹽溶液,對橋梁路面有極大的影響作用,因為氯離子會通過混凝土結(jié)構(gòu)的縫隙逐漸滲透到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,降低混凝土內(nèi)部的堿性,從而使鋼筋的保護膜消失,加快了鋼筋的腐蝕。鋼筋腐蝕不僅減少了鋼筋的橫截面積,而且鋼筋的強度將大大地降低,最重要的是鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力減小,對鋼筋混凝土的抗彎性能產(chǎn)生了嚴重的影響,大大縮短了橋梁的使用壽命。此外,由于融雪劑的使用,還加快了道路的老化,使路面過早進入失效狀態(tài),出現(xiàn)了大面積的裂縫,影響了道路的正常使用。
2.2 對瀝青路面和路基的影響
現(xiàn)在,各大城市中瀝青混凝土道路較多,使用融雪劑后,瀝青與鹽類物質(zhì)將產(chǎn)生相互作用,從而造成瀝青材料與砂石材料之間的粘合度降低,最終容易導(dǎo)致瀝青表明脫落。
融雪劑中的氯鹽將對混凝土中的水產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且生成CaCl2溶解在水中,從而導(dǎo)致水泥混凝土的空隙半徑增大,同時造成混凝土強度降低。此外CaCl2還將與水泥漿中的C3A發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成復(fù)鹽,從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹作用,最終導(dǎo)致混凝土破壞。因此融雪劑還將對水泥混凝土路面造成較大的影響,該影響主要體現(xiàn)為鹽凍腐蝕,腐蝕將造成水泥混凝土路面大面積破損,嚴重影響了路面的穩(wěn)定性與安全性。
2.3 對水體有嚴重的污染
當(dāng)?shù)缆贩e雪使用融雪劑以后,融雪劑摻雜在雪水中,流入江河以及地下,對水體造成了極大的污染。水體污染不僅對水生植物及水產(chǎn)品造成了影響,還對市民的飲用水造成了污染,嚴重威脅著市民的身體健康。
2.4 影響植物的生長
當(dāng)融雪劑融化以后,含氯化物濃度較高的溶液滲入周圍的土壤,使得周圍的土壤中鹽的濃度增高,較高濃度的含鹽水迫使植物的根系對水的吸收力降低。由于植物缺少充足的水分,使得植物的葉片逐漸發(fā)黃,嚴重的甚至造成植物枯死。此外,還對周圍的草坪產(chǎn)生嚴重的影響,造成草坪的發(fā)黃枯死。
2.5 破壞臭氧層
據(jù)有關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn),大量使用融雪劑會使得空氣的含氯量增加,這樣將對空氣的臭氧層產(chǎn)生嚴重的破壞,形成臭氧層空洞。因為噴灑融雪劑后,使溴和氯與雪混合,溶液中含有較多的鹽類,當(dāng)溫度升高后,積雪逐漸融化,這兩種物質(zhì)以氣體形式被釋放出來到大氣層中,破壞了對流層,從而破壞了大氣中較低的臭氧層。
3 解決融雪劑對環(huán)境危害的手段
3.1 用渣類物質(zhì)替代融雪劑
在用機械鏟除道路雪以后,可以在掃雪后的道路上撒一定量的炭渣、粗砂等物質(zhì)來防止道路打滑,同時這些炭渣可以吸收更多的熱量,以融化更多的雪。在積雪完全融化以后,環(huán)衛(wèi)工人可以將炭渣放入綠化帶中,這樣大大減少了對環(huán)境的污染。
3.2 使用透水瀝青
在表面上觀察透水瀝青和傳統(tǒng)瀝青沒有本質(zhì)的區(qū)別,但是透水瀝青的主要成分為小粒徑骨材組成的空隙結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)內(nèi)部小孔較多,有關(guān)數(shù)據(jù)表明,透水瀝青的孔隙率大約為15%~25%,而傳統(tǒng)的瀝青則只有4%。此外,改良后的礦物纖維添加物促進了骨料與瀝青量材料之間的有效結(jié)合,因此大大解決了我國北方冬季融雪劑的使用。
3.3 種植除鹽、耐鹽的植物
可以在道路兩旁種植一些可以有效地吸收鹽類的植物,比如檉柳、匙葉草等,這樣植物在快速生長的時候,可以很大程度上吸收使用融雪劑留下的鹽類,既促進了鹽類的吸收,又防治了鹽類對環(huán)境的污染。
3.4 加大對新型環(huán)保融雪劑的研發(fā)力度
為了很好地解決融雪劑對環(huán)境的影響,應(yīng)該制定出詳細的融雪劑使用標準,相關(guān)部門還應(yīng)該頒布相應(yīng)的融雪劑的使用法律、法規(guī),從而嚴格規(guī)范對融雪劑的生產(chǎn)、使用。
此外,國家應(yīng)該逐漸加大對新的融雪劑的研發(fā)工作,努力找出新型的綠色、環(huán)保、無污染的融雪劑,從而降低融雪劑對環(huán)境的污染。
4 結(jié)語
綜上所述,在冰雪道路中,由于氯鹽類的融雪劑價格較低,而且容易獲得,除雪較快、操作簡單,因此得到了廣泛的使用。但是在大量使用融雪劑的過程中,產(chǎn)生了很多的問題,對環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的影響。因此,我們要加大對新型綠色融雪劑的研發(fā),既確保了道路積雪的融化,也保護了良好的環(huán)境。
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作者簡介:紅霞(1964—),女(蒙古族),吉林鎮(zhèn)萊人,供職于內(nèi)蒙古烏蘭浩特市環(huán)境保護監(jiān)測站,副高職稱,研究方向:環(huán)境保護。