融雪劑的現狀及對環(huán)境的影響和對策

張 旭

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設計科學研究所生活垃圾檢測分析與評價北京市重點實驗室，北京 100028）

融雪劑的現狀及對環(huán)境的影響和對策

張 旭

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設計科學研究所生活垃圾檢測分析與評價北京市重點實驗室，北京 100028）

綜述了氯鹽型、非氯鹽型和混合型3種不同化學組成的融雪劑的組成和特點，比較了3種融雪劑的工作性、環(huán)保性和經濟性；分析了融雪劑對道路橋梁和環(huán)境造成的危害，針對危害提出了相應的建議。

融雪劑；組成；性能；負面影響

1 融雪劑的分類及特點

1.1 氯鹽型融雪劑

最早開始使用、也是至今使用量最大的融雪劑，主要成分為氯鹽，包括氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀等，其中，氯化鎂降低冰點性能最好，但其毒性大，不宜通過雨水管道排放，所以不宜大量用作融雪劑。無水氯化鈣降低冰點的性能較好，是溶解放熱型鹽類，由于價格偏高且不易保存，更適宜郊區(qū)公路干撒使用。氯化鈉價格便宜、無毒且效果較好，所以目前用量最多。氯鹽型融雪劑具有高效、快速、價格低、資源豐富等優(yōu)點［1-2］，在融雪化冰方面具有很大的優(yōu)勢，但氯離子易造成道橋腐蝕和環(huán)境污染，使用不當會帶來巨大的經濟損失，這使得氯鹽型融雪劑在使用范圍上受到了一定程度的限制。

1.2 非氯鹽型融雪劑

主要包括醋酸鹽、胺、醇等有機物。非氯鹽型融雪劑以美國DOT公司于20世紀80年代研制的醋酸鈣鎂鹽（CMA） 為主要代表［1，3］，其生產原料為城市垃圾中的纖維素廢物和含碳酸鎂的石灰石。CMA因不含氯離子對環(huán)境污染小，其環(huán)保性主要體現在：①CMA對金屬的腐蝕具有明顯抑制作用；②CMA對環(huán)境影響很小，醋酸根可使土壤中的痕量金屬（Cu、Zn、Cd、Cr）析出，同時CMA可生物降解，對人類的毒副作用非常低。雖然CMA具有融雪效率高、環(huán)保等優(yōu)點［4］，但由于其生產成本很高，沒有得到大范圍使用，目前尚處于推廣階段。

1.3 混合型融雪劑

將以上2種融雪劑按一定比例混合，形成了混合型融雪劑，使之兼具融雪效率高和環(huán)保的優(yōu)點。有實驗者將氯化鈉和CMA按照一定比例混合，制備出氯鹽加非氯鹽混合型融雪劑，其腐蝕率較氯化鈉大大降低，但溶解性不如氯化鈉，且混合型融雪劑較非氯型融雪劑價格便宜很多。除此之外，諸多學者對融雪劑中的添加劑進行了研究，如阻銹劑、緩蝕劑等［5］，制備出了氯鹽、非氯鹽再加阻銹劑（緩蝕劑）的混合型融雪劑，但阻銹劑（緩蝕劑），用量太少很難達到明顯的阻銹效果，太多又會引發(fā)新的環(huán)境污染問題。表1對3種類型的融雪劑的工作性、環(huán)保性和經濟性等進行了比較。

表1 融雪劑性能比較

2 融雪劑對環(huán)境的影響

2.1 融雪劑對道路和橋梁的腐蝕

氯鹽型融雪劑對道路和橋梁的破壞分為物理破壞和化學破壞2個方面。物理破壞方面，鹽類物質滲入瀝青和混凝土中并形成濃度差，結冰膨脹時因內部與表層之間應力不同，造成瀝青開裂，且凍融循環(huán)的增加將加劇損壞［6］?；瘜W破壞方面，氯鹽（如CaCl2）與混凝土中的堿骨料Ca（OH）2發(fā)生反應，并形成復鹽3CaO·CaCl2·15H2O溶出，使混凝土堿性下降，粘著力降低。瀝青從石料表面剝落，形成路面的坑槽、推擠變形等現象［7］。

2.2 融雪劑對環(huán)境的危害

融雪劑對環(huán)境的負面影響主要體現在4個方面［1］：土壤結構、植被、區(qū)域水源以及大氣環(huán)境。氯鹽隨雪水滲入地下并在土壤中滯留、累積，使土壤鹽度增大，變成鹽堿地；同時使土壤結構變差，形成片狀或塊狀結構；土壤中金屬離子濃度過高，造成板結、滲透性變差。土壤中鹽分過高，抑制植物對水分的吸收，破壞植物正常代謝，導致植物失綠甚至死亡［8-9］。氯鹽融雪劑主要成分是工業(yè)鹽，在未經處理的情況下進入地下水和地表水，污染區(qū)域水源，且存在的亞硝酸鹽會危及人身健康［10］。融雪劑中的氯與溴在空氣中會形成自由基，并與臭氧層發(fā)生反應，形成臭氧空洞［2］，破壞大氣環(huán)境。

3 緩解危害的途徑

3.1 研發(fā)環(huán)保型融雪劑

①應加大新型環(huán)保型融雪劑的研發(fā)力度，通過優(yōu)化生產路線，降低生產成本，可將農作物（稻草、秸稈等）、工業(yè)生產廢料（造紙廢液、加工副產物等）作為生產原料，降低生產成本，同時具有環(huán)保性。②改善傳統(tǒng)的氯鹽型融雪劑，包括阻銹劑、防銹劑的研發(fā)，高效復合型緩蝕劑［11］的添加，以及土壤改良劑［12］的使用等。

3.2 減少融雪劑的使用

在冬季除雪方面，應積極借鑒歐美國家的做法：①采用機械和人工鏟雪，尤其是在城市市區(qū)、停車場、廣場等場合，要積極發(fā)動群眾參與鏟雪，推廣使用除雪設備；②可在路面上撒上炭渣、粗砂等物質，既可防滑又可利用深色物質吸收的太陽熱量增加地面溫度，促進融雪，盡量減少融雪劑的使

用［13］。

3.3 規(guī)范融雪劑的使用

融雪劑存在過量使用的問題，易造成浪費和污染［10］。而且，我國目前尚未建立相應的法律法規(guī)對融雪劑使用進行管理和規(guī)范。因此，應根據融雪劑使用現狀，出臺相應的融雪劑使用管理辦法，包括融雪劑的用量、撒布方式、適用及禁用區(qū)域等。

3.4 加強道路橋梁基礎設施自身的防護性能

為減少融雪劑的腐蝕損害，可加強基礎設施的防護性能。如：使用高性能混凝土提高抗?jié)B性，采用透水性瀝青［2］；道路橋梁建造時選用耐腐蝕鋼筋或設計隔離層［13］等。

3.5 選用耐鹽植物

在道路兩旁種植耐鹽或者可吸收鹽類的植物［2，12］。還可通過向土壤中投放改良劑、增施有機肥、加強中期松土等方式改變土壤結構，防止“鹽害”。

［1］ 成猛，李宗長，郭洪軍.融雪劑融雪機理及發(fā)展狀況［J］.道路工程，2013（24）：53-56.

［2］ 紅霞.融雪劑對環(huán)境的影響及對策［J］.中國高新技術企業(yè)，2013（32）：83-84.

［3］ 查湘義.融雪劑的研究現狀及進展［J］.江西化工，2013（4）：13-15.

［4］ 許英梅，劉倩，仉春華，等.CMA類環(huán)保型融雪劑的應用研究進展［J］.化學世界，2010（7）：435-442.

［5］ 方降龍，肖娟定，胡輝.公路除冰融雪劑中添加劑的種類及發(fā)展［J］.交通標準化，2014（19）：131-134.

［6］ 王有振.氯鹽類融雪劑對混凝土路面危害分析［J］.齊魯工業(yè)大學學報，2014（4）：71-74.

［7］ 王超.公路用融雪劑對瀝青混凝土性能的影響研究［J］.北方交通，2015（1）：79-82.

［8］ 尹振華，何子明.談融雪劑對混凝土路面的影響［J］.江西建材，2014（8）：142.

［9］ 查湘義.東北地區(qū)融雪劑使用現狀及對策研究［J］.科技傳播，2012（23）：32，29.

［10］ 張勇軍，張樂樂.融雪劑對環(huán)境的影響和分析［J］.云南化工，2015（1）：36-37.

［11］ 宋禮慧，靳志玲，劉安雙.環(huán)保型融雪劑的高效緩蝕劑的研制［J］.鹽業(yè)與化工，2012（8）：15-17.

［12］ 黃占斌，張文，胡興安，等.高速路應用融雪劑的環(huán)境問題及其研究對策［J］.科技創(chuàng)新導報，2012（36）：3-4.

［13］ 李剛.路用融雪劑危害的調查與分析［J］.北方交通，2014（5）：66-67.

Deicing-salt Application Status and Its Influence and Corresponding Countermeasures to the Environment

Zhang Xu
（Beijing Key Laboratory of Municipal Solid Wastes Testing Analysis and Evaluation，Beijing Environmental Sanitation Engineering Research Institute，Beijing 100028）

The composition and characteristics of three kinds of deicing-salt were introduced including chloride，nonchloride and mixtype.A comparison of three types of deicing-salts was made，including composition，working performance，environmental aspect and economic nature.After the analysis of negative effects produced by using deicing salt，corresponding advice wasgiven to ease the corrosion on road and bridge，and the harm on environment.

deicing salt；composition；performance；negative

X820.3；X32

B

1005-8206（2017） 05-0064-03

2016-07-05

張旭（1984—），工程師，主要從事融雪劑檢測分析及融雪劑標準制定。