有機鹽融雪劑應用現狀及發展趨勢

崔彩花 高靜 康田田

(榆林職業技術學院，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還在于它的價格便宜，僅僅是有機類融雪劑價格的十分之一，因此，氯鹽類融雪劑是當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，會對道路設施帶來較大的危害。而這些危害主要體現在氯鹽類融雪劑成分中含有較強的腐蝕性，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，例如機場，高架橋等地，基于此背景，有機鹽融雪劑的出現，很好的解決了這個問題。有機鹽融雪劑主要有機酸鹽、醋酸鹽、甲酸鹽等等成分。相比較于氯鹽類融雪劑而言，有機鹽融雪劑最大的特點是本身腐蝕性較低，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分，加速植物的降解。但是，有機鹽融雪劑作為當前融雪劑中幾乎完全環保型的融雪劑，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，數量多，里程長，完全使用有機鹽融雪劑是目前為止不可能實現的，因此，有機鹽融雪劑只能在部分較為重要的場所和道路上使用。

1 我國融雪劑的應用現狀

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。二十世紀初，我國的融冰作業才開始進行，以工業鹽為主，由濃度為23.3%的氯化鈉溶液相互作用，達到飽和狀態，這是我國融冰作業之初所使用的方式。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的效率，因而使用不久便被淘汰。轉而使用以氯化鈣為主要成分的融雪劑進行融冰作業，氯化鈣在溶解時會釋放大量的熱量，當氯化鈣濃度達到32%時，最低冰點可達-49.7℃，故而氯化鈣融雪劑代替了原有的氯化鈉融雪劑，被廣泛應用于道路融冰作業中。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。就地區而言，北方城市的使用率遠遠大于南方城市，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展，加大環保力度，減少了對氯鹽類融雪劑的使用，但饒是如此，北京市內的融雪劑存儲量也達到1.2萬噸。因此，為了保證環境的可持續發展和綠色發展，國家對環境保護方面的法律法規進行了新的修改。2002年，北京市發布了《融雪劑》的地方標準，同時也促進了其他地方相關標準的修訂，使地方對融雪劑的使用量，使用方法都有了一定的標準。

2 融雪劑產生的危害

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，凝結成冰后對混凝土產生膨脹的拉應力。而所形成的拉應力并不是一次性的，在經過多次的溶解，冰凍之后，形成循環的拉應力，導致混凝土的土質表層開始松散，脫落，從而對道路混凝土的凝固程度產生影響。其次在化學反應方面，由于氯化鈉會與氫氧化鈣發生交換反應，鈉和氯在混凝土中形成氯化鈉結晶體，同時，在相同的循環作用下，結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大，最終導致混凝土被破壞。而物理和化學兩方面的作用，體現在混凝土公路上則是，道路出現大面積龜裂，立交橋出現損壞情況。不僅嚴重影響了公路使用壽命，同時也降低了城市基礎設施帶來的公共社會效益，造成公路養護成本增加。

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，對鋼筋的銹蝕現象也不可小覷。就原理而言，對鋼筋的銹蝕反應與對混凝土的腐蝕反應是相似的，都是由于氯化鈉結晶體的循環反應所導致的。不同的地方在于混凝土受固體結晶影響，而鋼筋受液態影響。由于氯化鈉在溶解后繼續向地下滲透，導致氯化鈉中氯不斷地與鋼筋表層的保護膜發生反應，使鋼筋由鈍化狀態逐漸轉變為活化狀態。而鋼筋的轉化速度主要由氯化鈉中氯的濃度決定，在循環的活化狀態之下，鋼筋所形成的銹蝕比鋼筋原有的體積多出二至五倍，從而導致混凝土的大面積脫落，碎化等現象。

2.3 對土壤和植被的影響

相比于有機類融雪劑對植被所提供的的養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過不斷的循環反應后，氯化鈉的濃度也逐漸增加，長此以往，導致土壤層被破壞，形成塊狀或者片狀的土壤結構，也就是我們常說的鹽堿地，從而導致土壤結構性能變差，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致蝴蝶效應的發生，即土壤成分的遷移，從而導致地下水源的污染，生態環境的失衡。

3 有機鹽融雪劑的發展策略

3.1 降低成本

通過對當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，同時也是在綠色發展的要求下，有機鹽融雪劑作為當前環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致在我國無法大批量的投入使用。因此，要打開有機鹽融雪劑的市場，最為主要的就是調整價格。調整價格并不意味著對質量的降低，但同時，可以針對有機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，這也導致了我國地區氣候的不平衡，或者說各有特色。因此，在對有機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的有機鹽融雪劑；同樣，在降雪量較少的地區，制作銷售效果適宜的有機鹽融雪劑，例如可以使用乳酸鈉，鉀鹽復配等方式得到的融雪劑，從而達到降低價格的目的。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，其次再進行有機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，需要詳細地分析當前的溫度、環境、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，要結合地方融雪劑的用量標準，合理合法地用量，從而達到道路不結冰的目的，保證路面的安全。

3.3 完善標準

由于目前融雪劑種類多樣，地區降雪量每年也不盡相同，目前，在各地區融雪劑使用標準方面，仍然有較大的缺陷。因此，地方在制定融雪劑標準中，不僅要詳細標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，從而達到保證路面安全的目的，推動我國城鄉綠色發展。

4 結語

本文通過對有機鹽融雪劑成分與作用的分析，明確了有機鹽融雪劑在環境保護中的作用。提出了降低成本、完善標準、降低價格等方面的建議，以期為提高我國城鄉道路綠色發展助力。