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生活 | 积雪难清 化工707为您全面介绍撒盐融雪利与弊

 dongchang 2015-11-23


  近日,北方迎来一场强降雪,厚厚的积雪导致部分城市高速路口封闭,航班、高铁等也受到不同程度的影响。每逢大雪过后,环保单位就会向路面撒盐,加速冰雪融化,防止路面结冰,方便人们出行。可大家知道撒盐对我们有哪些坏处吗?今天,小7就来讲解一下。

  多年实践证明,“撒盐”对于及时融化冰雪的确有效,而且经济适用,但也存在严重的负面影响。在此方面,国外有成功的经验,也有惨痛的教训。至今,及时融化冰雪仍是世界性难题。随着我国现代化发展的进程,这个难题也摆在了我们面前。

  北美、北欧、俄罗斯等国家和地区,较早地采用了“撒盐”融化冰雪的方法,以应对城市交通和公路交通由于下雪造成的困扰。

  使用最早、用量最大的盐是氯化钠(食盐)。它资源丰富、价格低廉、化冰雪效果好。美国自1930年开始使用,1950年以后的用量大增,一段时期美国每年的“撒盐”数量可达数千万吨,占盐业公司总销量的1/3,而加拿大每年用到300-500万吨。

  “撒盐”不仅在保证交通畅通方面发挥了优异功能,而且在保证安全、降低交通事故方面更显示出突出效果。

  美国有研究统计表明,“撒盐”可减少事故发生率达88.3%,加上经济、资源因素的综合考虑,与其他化冰雪方法相比,“撒盐”被认为是最经济、有效、快捷的方法。因此,在很长时期内,对于城市市政、公路管理部门等,“撒盐”成为主要的、不可缺少的应对冬季下雪的措施。

  然而,随着时间的推移,“撒盐”的负面影响也逐渐显露出来,而且越来越显严重。人们对“撒盐”的认识也发生变化和产生疑虑。一些国家,由于长期“撒盐”的结果,已经造成了巨大的“盐害”,主要体现在两个方面:

  首先是以桥梁、道路为主的基础设施遭到严重腐蚀破坏。如美国1993年公布,受到腐蚀破坏的桥梁数超过总数的1/2,有40%已承载力不足。据悉,近年来美国仅桥梁修复费已高达1550亿美元。加拿大大面积使用“化冰盐”,基础设施的腐蚀破坏特别突出,有报告说,全部修复被腐蚀破坏的基础设施,整个费用要超过5000亿美元。

  另外,汽车、停车场、地下管线等也遭受腐蚀破坏。有资料表明“盐害”带来的维护费用,是所撒盐价值的的6-30倍,其中90%以上与腐蚀有关。这类“盐害”已经成为社会问题、经济问题和与人民生活与安全紧密相关的大问题,美国政府曾发出与“盐害”作斗争的号召。

  “盐害”的第二方面,表现在对环境的污染和植被的破坏,尤其是对土壤和水的污染,并可能影响人的健康。

  “撒盐”的功能与“化冰盐”的品种

  国外“撒盐”最早用的是氯化钠,后来氯化钙、氯化镁、氯化钾等也成为“化冰盐”(deicing salt)家族的成员,这些都属于氯盐类。据悉,全世界有90多个国家生产、使用“化冰盐”。

  “化冰盐”都有降低水的结冰温度的特性。表1给出了饱和盐溶液的冰点温度。不同浓度的盐水,其“冰点”也不同。通常,水在0℃结冰,当盐(或盐水)撒到冰、雪表面时,由于降低了“冰点”,于是冰、雪会融化为水,这就是“撒盐”化冰雪的基本原理。


  表1 常用“冰盐”冰点温度与腐蚀性

  “撒盐”的功能自然是化雪,但这并不全面。特别是理解为用盐化掉所有的雪,那就更有偏颇了。在下雪量不大时,也许“撒盐”可以完成“化雪”的任务,如果雪量比较大或连续下大雪的情况下,仅仅用“撒盐”是难以解决问题)。而“撒盐”更为重要的功能是防结冰(也称作“防冰盐”)。

  对于道路交通而言,“防结冰”更为重要。当路面(桥面)下雪结冰时,对车辆和人员安全的威胁更大。如果在下雪之前,在路面(桥面)上预先“撒盐”,尚若雪不大,“撒盐”不仅可以化雪,而且可防止雪水结成薄冰(薄冰对车辆最危险);如果雪量比较大或连续下大雪的情况,预先“撒盐”则可防止积雪与路面之间结成“死冰”(特别是车辆碾压下),以便为其他方法除雪(机械、人工等)提供好的条件(经验表明,“死冰”是很难清除的)。虽然,下雪过程中和雪停之后,撒盐或盐水也能起到化雪、防冰的作用(特别是小雪时),但大雪、暴雪情况下,不能指望用“撒盐”化掉所有的雪。

  因此,事先“撒盐”防结冰应是特别重要和功效最优的(因此“化冰盐”的称谓更合适)。预先“撒盐”的时机,需要有较准确的天气预报相配合,这也显示天气预报的重要性和特别意义。可见,“撒盐”有先后时机问题,并不是任意撒和“撒盐”越多功效越好。

  “撒盐”的负面功能,如前所述,主要是“腐蚀”和“环境污染”。这两个方面都与用盐数量、使用频率、持续时间、年限等成正比关系。从减少“撒盐”负面影响而言,有控制地“撒盐”、最大限度地降低用盐量,是非常重要的指导思想,也是一个科学管理问题。

  “化冰盐”已经是氯盐类融雪盐的通称(表1),目前仍是融雪化冰的主体。非氯盐类融雪物质也有部分使用,可能由于价格贵、资源紧、效能低等因素,目前用量远不及“化冰盐”。

  我国主要使用的也是“化冰盐”,早期是以氯化钠为主,近些年有使用氯化钙、氯化镁等。它们对基础设施的腐蚀都是严重的,都对植被产生破坏和污染环境(程度略有差别)。国内使用“化冰盐”的负面影响已经显露出来,如北京、天津等城市立交桥的腐蚀、北方一些公路路面的破坏等。

  近几年来曾经把氯化钙、氯化镁等说成是“环保型融雪剂”,结果很快被证明并不环保(仅北京就死了上万棵树和大量植被,也发现路、桥腐蚀破坏)。“融雪剂”应该是融雪化冰物质的总称(包括氯盐类和非氯盐类),因此,如果是以氯盐为主体成分的融雪化冰物质,还是直称“化冰盐”为好。

  如何控制“撒盐”用量

  1、非技术性措施:

  (1)加强管理,倡导科学用盐,尽量少“撒盐”。同时鼓励和倡导人工除雪、机械除雪等多种方法并用。

  (2)多方合作、协作,共同应对“撒盐”的负面影响。“撒盐”通常有环卫部门(城市)和公路维护部门执行,但却与交通、环保、园林、农林、卫生、气象等多部门紧密相关,从技术学术方面,又与化学、腐蚀防护、环境保护等多学科、行业密不可分。

  2、技术性措施:

  (1)制定、完善融雪化冰剂标准,应科学定名、严格分类,并突出“化冰盐”的腐蚀和污染技术指标及其控制措施;指定、完善“撒盐”工艺及实施细则。

  (2)研究、制定理论与实际相一致的试验、检验方法。

  国内外实践证明,这是对许多种类融雪化冰产品实施质量控制的最重要、关键的技术,值得注意的是,国内此方面重视不够和研究不多、不深,甚至不合理的套用其他方法(如腐蚀性检验方法),以至达不到“质量把关”的目的(如:所谓“环保型融雪剂”是通过了检验关口的,而实践检验结果是它既不环保又具腐蚀性)。此类方法的制定应得到国家和有关部门的重视与支持,通过如上所述的多方合作、协作共同完成。

  (3)鉴于“撒盐”时机很重要,天气预报的准确性需要强化研究和科学实施。




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