张勇军,张乐乐
(黑龙江省三江环境监测站,黑龙江同江156400)
我国北方地区冬季积雪给人们出行和生产生活带来较大影响。为尽快清理降雪和机动车碾压形成的路面冰层,部分城市大量使用融雪剂除雪。长期大量使用融雪剂,对城市基础设施、绿色植被和生态环境危害较大,社会各界对此也反映强烈。
融雪剂的作用是融雪化冰。积雪和结冰的路面洒上融雪剂后,融雪剂的物理特性降低了冰雪的熔点,再经过车辆的碾压,融雪剂与冰雪充分混合,使雪更容易融化,从而达到清除积雪的目的。融雪剂按主要成分一般分为醋酸钾(有机融雪剂)和氯盐两类。氯盐类融雪剂因其价格便宜、效果明显,从而被广泛使用。但其中含有的氯化物对环境极易造成破坏。
氯盐类融雪剂溶于水(雪)后,其冰点在0℃下,溶于水后冰点在-10℃,氯化钙在-20℃左右,醋酸类可达-30℃左右。盐类的溶解使盐水的凝固点降低,因此,冰雪在溶解之后就难形成冰块,处于零散状态。此外,氯盐溶于水后,离子浓度急剧上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变。由于冰水混和物固液蒸气压要维持着恒定的状态,冰便溶化了[1]。
大量使用融雪剂会对绿化植被、地下水、地表水、建筑物及车辆等产生严重影响[2]。
目前,我国没有要求对含有融雪剂的冰雪进行处理,一般是选择固定的堆场进行堆存。因此,溶化后的雪水未进行处理,随意排放。大量的融雪剂随融化后的雪水进入到土壤中,融雪剂中的氯盐会使土壤盐碱化。随着堆场使用年限的延长,土壤中盐类物质含量显著提高,从而导致冰雪堆场周围植物枯萎死亡。据统计,2005年,融雪剂曾造成北京多城区11 000余株行道树枯死。融雪剂中的盐分在土壤中的降解周期较长,最长可达15年。因此对土壤具有长久的破坏力。即使补种抗盐碱类的植物,也难以存活,必须进行大规模的深层换土。由于植被枯死造成地表裸露,且融雪后堆场的土质极易随风飘起,因此在季风季节造成扬尘污染。
氯盐融雪剂的主要成分是工业盐,工业盐中含有一定量的亚硝酸盐。融雪剂融化后,由于地质条件脆弱和堆场条件的限制,土壤的防渗性能较低,溶化后雪水中含有的化学物质渗入到地下,极可能污染地下水体。饮用被融雪剂污染的水,将对人体产生严重危害。2008年,广东雪灾时广撒融雪剂,就污染了广东韶关高速路周边的水源,导致村民患病。
目前,我国城市冰雪清理后,大部分积雪随意堆存,且部分堆场设施简陋,并沿江设置。冰雪融化后无处理设施对其进行处理,大量含有氯盐的融雪进入到地表水体中,造成局部江段水体中氯离子含量急剧上升,对淡水渔业及水生生物造成严重影响。
氯盐融雪剂渗透到混凝土中,会使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落的状况,导致钢筋腐蚀、结构承载力下降或丧失,造成路桥过早报废[3-4]。长期使用融雪剂的路面步道板抗压能力显著减弱,极易发生粉碎,造成巨大的经济损失。
此外,融雪剂对汽车底盘和轮胎也会产生腐蚀作用,容易使底盘生锈,造成底盘损坏,还会使轮胎氧化、出现裂纹,缩短轮胎的使用寿命。
由于融雪剂有害,现在很多城市开始禁用或限用融雪剂。哈尔滨市规定,在常规清雪情况下,禁止使用融雪剂,除非遇到路面结冰等极特殊情况才会限量使用。
融雪剂在使用过程中撒布不均或过量使用,易造成浪费和污染。目前,我国大部分城市使用融雪剂时主要依靠人工撒布,无法做到均匀精确铺撒,易造成浪费。
我国融雪剂的使用多在降雪发生之后。根据融雪剂的特点,融雪剂应在降雪之前1到2小时撒布,会显著提高融雪剂的融雪效果。但我国目前应对夜间降雪往往响应不足,白天为求快速除雪,只得大量依靠融雪剂。
目前,我国尚未建立相应的法律法规、规章制度对融雪剂的管理和使用进行规范,因此,还无法做到科学合理的使用融雪剂。
氯盐类融雪剂虽然有很多危害,但在现阶段,从融雪效能、速度、方便快捷及成本效益方面看,其在短时期内还不可能完全从清雪措施中退出,因此需要制定科学合理使用融雪剂的方法[5]。
我国应借鉴其他国家和地区的经验,尽早出台《融雪剂使用管理办法》,使融雪剂使用有规可依。规范融雪剂的使用条件、使用量和使用时间及使用融雪剂的积雪如何堆存、融雪处理等,保证融雪剂的合理利用,使其对环境的影响降至最低。
应根据降雪量、雪程和温度走势,科学计算融雪剂用量,以使积雪达到松散絮状、车辆压不实、不形成黑色污水为标准;桥梁及高架桥、路引桥、匝道、坡路等特殊路段适量使用融雪剂,市内路面一律采用机械化除雪,封道作业,不使用融雪剂;社会化除雪街路和门前责任区禁止使用融雪剂。
对受融雪剂污染的积雪和含盐雪水收集处理,通过专用管道引流到污水处理厂会单独设计污水处理设施,如采用渗透膜,生物滤膜法等。严禁堆放在道路沿线周围的农田、绿化带或人行道上。
使用机器进行布撒,实现融雪剂均匀、精确、科学撒布。即达到辅助除雪目的,又减少融雪剂使用的浪费,同时又最大限度减少对环境的危害。
使用融雪剂,可实现冰雪的快速清除,减少交通事故率,保证居民的出行和生命财产的安全。但如何合理、高效的使用融雪剂,达到既能高效使用,又能避免污染环境是我们亟需解决的问题。
[1]李光明,丁文霞,杨健琳.融雪剂的作用机理及危害分析研究[J].交通科技,2011(1):7-80.
[2]王小光,章亚东.融雪剂的研究进展及发展方向[J].无机盐工业,2007,39(3):8-10.
[3]范红岩.浅析氯盐融雪剂对钢筋混凝土的腐蚀危害[J].建材技术与应用,2006(2):55-56.
[4]程川海,路新瀛.新型融雪剂对钢筋的腐蚀性研究[J].建筑技术,2005,36(9):700-702.
[5]代琳琳,赵晓明.融雪剂的环境污染与控制对策[J].安全与环境工程,2004,11(4):29-31.