绿色环保型融雪剂的研究进展

尚晓敏，刘 琼，闫 俊

(吉林工程技术师范学院，吉林 长春 130052)

随着城市经济的发展，冬季的降雪结冰对城市的道路交通和人们的日常生活造成很大的影响，尤其是在北方的冬季。降雪后能够及时有效的除去积雪保证道路的通畅和安全是非常重要的。到目前为止，主要的除雪方法是人工除雪、机械除雪和撒融雪剂。融雪剂除雪不需要大量的人力和物力，除雪成本较低，并且能及时的除掉冰雪，在国内外已经得到广泛的应用。融雪剂又被称为除冰盐、道路防冻剂，主要成分是氯化钠、氯化钙、氯化镁等盐类，主要用于冬季的公路、铁路、机场及城市道路等地方，能够融雪化冰和防冻。由于融雪剂的价格便宜，使用方法简单的优点，在一些大城市中广泛的被使用。近些年来发现，由于融雪剂中含有大量的氯离子，大量的使用融雪剂使绿色植被死亡，造成高速公路、桥梁等路面的严重腐蚀，融雪剂所产生的溶液进入地表，会污染周围的水资源，破坏自然的生态环境。寻找新的绿色环保的融雪剂配方，成为近年来科学家的研究热点。

1 融雪剂的使用现状

融雪剂可以说是社会发展的产物，在上个世纪四五十年代，随着发达国家经济的发展，交通运输飞速发展，城市间高速公路运输逐渐地取代了铁路运输，成为经济发展的主要运输模式，保证城市间高速公路畅通成为发展经济的重要任务。冬季下雪，影响高速公路通行。为了保证高速公路运输，在科学家的努力下，融雪剂诞生了，于是，便有了使用融雪剂融化冰雪的方法。融雪剂最早被叫做“化冰盐”，是一种用于降低冰雪的冰点的盐。目前，融雪剂被分为三类，第一类是氯盐类，如：氯化钠、氯化镁、氯化钙等。另一类是有机或无机盐、醇、胺，例如钙镁醋酸盐、醋酸钾等。最后一类是混合型融雪剂：(1)氯盐+非氯盐；(2) 氯盐+非氯盐+阻锈剂[1]。到目前为止，由于价格原因，被广泛使用的融雪剂主要以氯盐类为主要成分，在发达国家，乙酸钾和钙镁乙酸盐有了一定量的应用。氯化钠由于其价格低廉，货源充足，降低冰点性能优越，从目前来看很难找到更合适的融雪剂了。所以，虽然氯化钠有不环保、不绿色等缺点，即使是一些发达国家目前仍在使用氯化钠为融雪剂。由于氯化钠型融雪剂的大量使用，已经对环境造成了巨大的影响，至今仍是个让全世界都头疼的大问题。氯化钠型融雪剂的大量使用，造成绿化植物的大量死亡；路面、桥面被严重腐蚀；地下水源被污染，汽车轮胎被腐蚀而减少使用寿命。融雪后的黑色粘稠的残留积雪不但危害环境，对路面的行人、行车构成威胁。科学家还发现，城市喷洒盐水还破坏了大气臭氧层，使用氯盐类融雪剂，气温升高，雪溶化后与水滴中含有的溴与氯混合，这两种物质以气体形式释放，大气中变为自由基，上升过程中破坏了低空的臭氧层[2]。由于氯盐类融雪剂的缺点造成环境污染及经济损失，人们不得不寻找一种既能快速融雪又环境友好的融雪剂，用来替代氯盐类融雪剂，所以环保型融雪剂成为近年来研究的热点。

2 环保型融雪剂的评价标准

评价融雪剂的好坏，主要是从融雪剂融雪能力，对周围环境的腐蚀性以及重金属含量高低等多方面因素来综合评价的。国内外关于评价融雪剂的标准很少，国际上主要是太平洋西北除雪协会制定的关于环保型融雪剂的技术指标，主要是针对融雪剂的比重、酸碱度、浓度和冰点的关系的曲线、氰化物、腐蚀性以及其它的一些重金属的含量做了相关的规定。规定：环保型绿色融雪剂的pH值在6.0～8.0。腐蚀性要不大于氯盐型融雪剂的30%。氯盐含量要小于0.20ppm，As含量要小于5.0ppm。在国内，北京市质量技术监督局发布的关于融雪剂的北京市地方标准，主要是从颜色、含水率、气味融雪速度、冻结温度、融雪量、融雪速度、对金属腐蚀作用、对沥青路面剥落影响、对水泥路面脱皮影响、刹车指数、摩擦力测试、毒性以及对植被影响方面做出了相关规定。该标准规定环保型融雪剂气味不能令人不愉快，无毒，对重金属Hg、As、Pb等重金属含量做了相关规定，例如：融雪剂中Hg含量每公斤低于0.05mg、Cd与As含量低于5mg[3]。根据国内外环保型融雪剂的评价标准，环保型融雪剂应具有低腐蚀性、融雪成本低、融雪能力强，无环境污染等特点。

3 环保型融雪剂的研制和使用情况

在融雪剂研究方面，我国始于九十年代中后期，主要研究融雪剂的主要成分，成分配比及减少对自然环境有影响的添加剂的使用。开发出合理的成分配比，降低含氯盐型的融雪剂对周围环境的负面影响，减少对路面、桥梁和动植物的影响，九十年代后期，主要开发有机酸盐型融雪剂，例如醋酸钠复合配方研究，但是由于价位高，一直没有得到广泛的应用。

为了开发出环境友好的融雪剂，科学家们付出很大科研经历[4]。二十世纪八十年代末期,在美国就己经开始进行试用氯盐阻锈型融雪剂的实验,氯盐阻锈型融雪剂是一种复合的融雪制剂，显示了除冰融雪剂发展的新方向，在德国的使用量为大约为一百万吨，在英国氯盐阻锈型融雪剂的使用量为八十七万吨，在法国的使用量为三十三万吨。韩国的首尔地区和日本的北部在今时今日还在采用氯化钠与氯化钙复合而形成的除冰融雪剂，原料主要是从我国的河北的唐山、江苏连云港、山东青岛制钙厂进口，在使用的范围、数量上都会进行严格的控制。在二十世纪八十年代不论是欧美还是东亚地区都将除冰融雪剂的研究目的放在了氯盐型为主的除冰融雪剂的改进、研究复合型除冰融雪剂和它的替代品的研究上。二十世纪八十年代末期至九十年代的初期,欧美一些发达国家己经开始研究乙酸盐型融雪剂。德国的赫彻斯特股份公司里以乙酸盐的液体除雪作基础和借助于该乙酸盐的液体制剂的除雪的方法申请了该项目的专利，其主要成分为乙酸钠、乙酸钾或者是两者的混合型产物，美国对镁盐型、钙盐型、醋酸盐型加入添加剂的除冰融雪剂，无论是在使用的范围、数量和时间上都采取了严格的控制。对于氯化钠型除冰融雪剂在融雪化冰时所带来的负面影响，在欧美的一些国家早就开始了这一新型的除冰融雪剂的研究，新型的除冰融雪剂应该具有以下一些特点，比如除冰融雪剂的本身是对人的身体健康没有害处的，第二点是除冰融雪剂融雪后对金属的腐蚀性和对基础设施的损坏作用较小，第三点是在进行融雪化冰时融雪剂对动植物和周围的生态环境的负面影响较小，第四点就是除冰融雪剂要具有很好的除冰融雪的效果,成为氯化钠型除冰融雪剂的替代品,同时还有要具有合理的性价比。

4 结束语

生态环境是人类赖以生存的必要条件，成为人们关注的热点，在不久的将来，环保型绿色环保型融雪剂必会代替氯盐类融雪剂，我们一定向实用、廉价、环保、节能的方向努力。