有机盐融雪剂应用现状及发展趋势

崔彩花 高静 康田田

(榆林职业技术学院，陕西 榆林 719000)

0 引言

目前我国融雪剂主要分为两大类，氯盐类融雪剂和有机类融雪剂。氯盐类融雪剂的主要成分包括氯化钠、氯化钙、氯化镁等，同时也被称作“化冰盐”，就当前市场流通的融雪剂而言，氯盐类融雪剂是流通量最多的。一方面，氯盐类融雪剂融雪效果好，速度快。另一方面，氯盐类融雪剂的突出特点还在于它的价格便宜，仅仅是有机类融雪剂价格的十分之一，因此，氯盐类融雪剂是当前各国使用最多的融雪剂。但是氯盐类融雪剂是一把“双刃剑”，氯盐类融雪剂在融化冰雪的同时，会对道路设施带来较大的危害。而这些危害主要体现在氯盐类融雪剂成分中含有较强的腐蚀性，在融化冰雪的同时会对道路，钢筋水泥等造成一定的威胁。因此，在大部分重要场合并不采用氯盐类融雪剂，例如机场，高架桥等地，基于此背景，有机盐融雪剂的出现，很好的解决了这个问题。有机盐融雪剂主要有机酸盐、醋酸盐、甲酸盐等等成分。相比较于氯盐类融雪剂而言，有机盐融雪剂最大的特点是本身腐蚀性较低，不会对公路造成较大的危害。其次是有机盐类融雪剂对植物非常友好，不仅不会对公路两旁的植物造成影响，甚至还能够提供一定的养分，加速植物的降解。但是，有机盐融雪剂作为当前融雪剂中几乎完全环保型的融雪剂，目前仍然没有大力推广使用，其中的一个重要原因是，高昂的价格。有机盐融雪剂是氯盐类融雪剂价格的10倍，由于我国公路交错，数量多，里程长，完全使用有机盐融雪剂是目前为止不可能实现的，因此，有机盐融雪剂只能在部分较为重要的场所和道路上使用。

1 我国融雪剂的应用现状

与西方国家相比较，对融雪剂的使用时间而言，我国使用融雪剂历史较短。二十世纪初，我国的融冰作业才开始进行，以工业盐为主，由浓度为23.3%的氯化钠溶液相互作用，达到饱和状态，这是我国融冰作业之初所使用的方式。但由于氯化钠固体颗粒在溶解时会吸收部分热量，很大程度上降低了融冰作业的效率，因而使用不久便被淘汰。转而使用以氯化钙为主要成分的融雪剂进行融冰作业，氯化钙在溶解时会释放大量的热量，当氯化钙浓度达到32%时，最低冰点可达-49.7℃，故而氯化钙融雪剂代替了原有的氯化钠融雪剂，被广泛应用于道路融冰作业中。截至目前，氯化钠融雪剂仍然是城市道路、高速公路除雪融冰的主要手段。就地区而言，北方城市的使用率远远大于南方城市，其中黑龙江省每年需要用到的融雪剂就高达20万吨，相比较而言，山东省每年使用的5万吨融雪剂就显得不值一提。在2010年后，北京大力提倡绿色发展，加大环保力度，减少了对氯盐类融雪剂的使用，但饶是如此，北京市内的融雪剂存储量也达到1.2万吨。因此，为了保证环境的可持续发展和绿色发展，国家对环境保护方面的法律法规进行了新的修改。2002年，北京市发布了《融雪剂》的地方标准，同时也促进了其他地方相关标准的修订，使地方对融雪剂的使用量，使用方法都有了一定的标准。

2 融雪剂产生的危害

2.1 对混凝土的腐蚀

在上文中我们提到了氯盐类融雪剂之所以被限量使用的原因。氯盐类融雪剂对混凝土的腐蚀作用包括物理和化学两方面。首先在物理方面，氯化钠在渗入混凝土的缝隙中时，受寒冷天气影响，凝结成冰后对混凝土产生膨胀的拉应力。而所形成的拉应力并不是一次性的，在经过多次的溶解，冰冻之后，形成循环的拉应力，导致混凝土的土质表层开始松散，脱落，从而对道路混凝土的凝固程度产生影响。其次在化学反应方面，由于氯化钠会与氢氧化钙发生交换反应，钠和氯在混凝土中形成氯化钠结晶体，同时，在相同的循环作用下，结晶体的体积不断变大膨胀，从而使混凝土中间的空隙不断扩大，最终导致混凝土被破坏。而物理和化学两方面的作用，体现在混凝土公路上则是，道路出现大面积龟裂，立交桥出现损坏情况。不仅严重影响了公路使用寿命，同时也降低了城市基础设施带来的公共社会效益，造成公路养护成本增加。

2.2 对钢筋的锈蚀

氯盐类融雪剂在显示出对混凝土的突出腐蚀作用之外，对钢筋的锈蚀现象也不可小觑。就原理而言，对钢筋的锈蚀反应与对混凝土的腐蚀反应是相似的，都是由于氯化钠结晶体的循环反应所导致的。不同的地方在于混凝土受固体结晶影响，而钢筋受液态影响。由于氯化钠在溶解后继续向地下渗透，导致氯化钠中氯不断地与钢筋表层的保护膜发生反应，使钢筋由钝化状态逐渐转变为活化状态。而钢筋的转化速度主要由氯化钠中氯的浓度决定，在循环的活化状态之下，钢筋所形成的锈蚀比钢筋原有的体积多出二至五倍，从而导致混凝土的大面积脱落，碎化等现象。

2.3 对土壤和植被的影响

相比于有机类融雪剂对植被所提供的的养分和加速降解的作用而言，氯盐类融雪剂就显得“残忍许多”。随着氯盐类融雪剂在混凝土中的不断渗入，土壤中所含有的氯化钠在经过不断的循环反应后，氯化钠的浓度也逐渐增加，长此以往，导致土壤层被破坏，形成块状或者片状的土壤结构，也就是我们常说的盐碱地，从而导致土壤结构性能变差，不利于植物的生长。与此同时，大量使用氯盐类融雪剂还会导致蝴蝶效应的发生，即土壤成分的迁移，从而导致地下水源的污染，生态环境的失衡。

3 有机盐融雪剂的发展策略

3.1 降低成本

通过对当前市场上流通量最大的氯盐类融雪剂的成分和使用危害的分析，同时也是在绿色发展的要求下，有机盐融雪剂作为当前环保性能最好的融雪剂仍然备受争议。而争议的主要原因则是高昂的价格导致在我国无法大批量的投入使用。因此，要打开有机盐融雪剂的市场，最为主要的就是调整价格。调整价格并不意味着对质量的降低，但同时，可以针对有机盐融雪剂的成分做出不同的选择。首先，由于我国幅员辽阔，所包含的温度带较多，这也导致了我国地区气候的不平衡，或者说各有特色。因此，在对有机盐融雪剂制作过程中，可以因地制宜。例如在北方冬季天气较为寒冷，雪雨天气较为常见，并且降雪量也较多，我们可以制作销售效果较强的有机盐融雪剂；同样，在降雪量较少的地区，制作销售效果适宜的有机盐融雪剂，例如可以使用乳酸钠，钾盐复配等方式得到的融雪剂，从而达到降低价格的目的。其次是可以将融雪剂分为两步走，首先使用含有氯盐类融雪剂将冰融化，其次再进行有机盐融雪剂的渗透加以中和。

3.2 合理用量

除雪单位使用融雪剂之前，需要详细地分析当前的温度、环境、公路等级、路面湿度和降雪量等问题，从而合理地计算出融雪剂的用量、喷洒时间和喷洒方式。同时，要结合地方融雪剂的用量标准，合理合法地用量，从而达到道路不结冰的目的，保证路面的安全。

3.3 完善标准

由于目前融雪剂种类多样，地区降雪量每年也不尽相同，目前，在各地区融雪剂使用标准方面，仍然有较大的缺陷。因此，地方在制定融雪剂标准中，不仅要详细标明融雪剂的可接受成分和可接受浓度，同时也要写明用量与气候变化之间的影响作用，从而达到保证路面安全的目的，推动我国城乡绿色发展。

4 结语

本文通过对有机盐融雪剂成分与作用的分析，明确了有机盐融雪剂在环境保护中的作用。提出了降低成本、完善标准、降低价格等方面的建议，以期为提高我国城乡道路绿色发展助力。