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[凝]雪后——不凝的代价Comments>>

发表于 2012-01-09 14:07 | Tags 标签:,

今冬北京的雪不多,等到了2012才正经下了场有规模的雪,人们等待冬雪的热切稍稍凉了下来之后,面对着满世界的银装素裹,市民们恐怕又换了一个盼头:这雪快化吧,千万别在路上冻成冰了。

好在,以人类当前的技术水平,把降下来的雪弄化,要比把天上的云凝成雪容易多了。北方的大城市降雪后都会在干道上投撒融雪剂,车来车往间,白雪就变成了黑泥。

传统融雪剂的主要成分是以氯化钠为代表的多种氯盐,还包括氯化钙、氯化镁等等。它们溶解于水形成盐溶液以后凝固点就大大降低,越浓的盐溶液凝固点越低,高浓度的氯化钠在-10℃才会凝固,而氯化钙溶液浓度足够高时凝固点在-20℃左右。盐溶液不但不易结冰,更会加速周围与之接触的冰的融解,这两点正是氯盐发挥融雪效果的根本原因。

这种由氯盐组成的融雪剂播洒在路面上之后,会与被机动车的碾压而融化了的雪水形成浓盐溶液,很难再回冻成冰,同时促进了周围雪的融解。随着雪不断被融化,盐溶液逐渐被稀释,而它的促融抗冻能力随之逐渐降低。

盐溶液被融化的雪水稀释到一定程度后,就不再能承担抗冻的功能,所以,理论上说,降雪量越多,就需要投加更多的融雪剂。同时,降雪前后的气温、地面温度等情况也会影响融雪剂的使用效果。以北京2009年11月1日的降雪为例,(就是松鼠会的嘉年华当天来凑热闹的那场雪啊,)这一场中到大雪,北京市区共投撒了融雪剂5500吨。

这么多的盐投撒到路面上,即使是钢筋水泥的森林,也不会全无反应。盐溶液会与机动车和道路的钢结构部分发生原电池反应,极大的加速金属腐蚀,锈蚀产物的体积膨胀还将进一步造成水泥顺钢筋开裂甚至剥落;在沥青路面上,盐会使沥青与沙石之间粘合力下降,降低道路原有的承压能力;混凝土路面冬季的冻融作用会因为盐的加入而显著加剧。因为大规模的使用融雪剂,黑龙江省上世纪九十年代末修建的,设计年限长达二三十年的几千公里水泥混凝土路面在不到十年间就出现了大面积早期破坏。

相比于人造的钢筋水泥森林,城市生态系统对盐的抵抗能力还要更差些。

环卫部门通常在降雪的过程中就开始铺撒融雪剂,融化了的盐溶液同雪水混杂在一起进入城市排水系统或直接进入城市水体。而没有充分溶解的盐则常常会随着积雪被环卫工人堆积在道路两旁的绿化带上,在不用融雪剂的年代,这样把雪堆在道边既省时省力,又涵养了土地。但现在,夹杂在积雪和雪水中的盐同时污染着水体和土壤。

即使不考虑融雪剂制造过程中经常混杂的各种重金属带来的问题,单看盐溶液造成的水体土壤盐渍化,规模也是惊人的。

还是以北京2009年11月1日的那次降雪为例做个简单估算。北京市区面积是735平方公里,降水量最大的石景山区12毫米,其他地区4-8毫米,按平均降水量8毫米来估算,降水总量大约6*109升。投加了5500吨的融雪剂,即使是按最低限度来计算,假设这些融雪剂中只有一半是氯化钠这样的氯盐,氯盐的浓度还是达到了458毫克/升,要是把氯盐都折算成氯化钠的话,其中钠离子180毫克/升,氯离子278毫克/升。这个数字对植物意味着什么呢?多数灌木和乔木在氯离子浓度达到355mg/L以上就会有明显的不良反应,而即使是对耐受性更强的普通草皮来说,这样的盐溶液也足以造成轻度危害了。

而上面的计算只是估计了融雪剂完全融化于全部雪水中之后氯离子的最低浓度,但实际上,2009年11月的这场雪,因为下得早,气温不是很低,其他一些气象条件也还适宜,单位降水使用的融雪剂量是比较少的。正常的融雪剂里氯盐的含量不会只有一半,并且,它们被集中铺撒于主干道上,空间分布也不是均匀的。

这么多盐,轻易地把从天而降的水资源变成了可能导致盐碱化的水污染;城市里的树,仿佛安徒生笔下来到巴黎的树精,快速凋亡,被别的植物取代;受到腌渍的土壤,艰难地将这些离子一点点的往土层深处传递;溶解了盐的地下水,在地层中缓慢地移动,百年间也许都无法将这些物质清除出去。

正是因为这些突出的经济损失与环境问题,环保型融雪剂一直受人瞩目。因为对跑道和机械要求很严格,机场的清雪过程一般不使用上面讲的氯盐融雪剂,而是投撒由有机基团取代氯离子位置的有机融雪剂,比如醋酸钾,融雪性能比氯化钠好,对路面的腐蚀性小,盐碱化问题也更轻。但这种融雪剂的成本十倍于普通融雪剂,并不适合大规模使用。人们还在等待着新的技术降低这种有机融雪剂的成本。

另外还有一些传统的除雪防滑方法。投撒粉煤灰利用深色物质对阳光的吸收升温融雪、在路面铺放树枝增加摩擦力、人工除雪……这些方法虽然看上去技术含量不高,效果也有限。

当一场大雪降临,而城市又不能停下脚步的时候,如果不顾融雪剂的环境危害,为图省力大量投撒,最终咽下苦果的还是我们自己;但完全不采取融雪措施,单纯保护水土也是不理智的。没有找到万全之策的人类,只能在环境与经济之间寻找那个微妙的平衡点,力求做到危害最小。

除此之外,只能等待科技的发展,把这个平衡点慢慢的推向更有利于环境的一边。

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22 Responses to “[凝]雪后——不凝的代价”

  1. 徐晓俊说道:

    顶一下,不知道文中所说是否确实呢~~~

  2. 松鼠说道:

    我恨融雪剂,哈尔滨已经不让在干道撒融雪剂了

  3. liltzhao说道:

    融雪剂这东西的确记得好几年前就说过污染问题...

  4. Liang Qi说道:

    在挪威,好像没有听说使用融雪剂。但这里的扫雪车还是很及时的,一般会在早晨上班时间前扫一遍马路和便道。然后会在雪或者雪融化所成的冰上面撒沙子或者小石子,走路就不那么滑了。但这样做估计还是会损坏路面的。汽车冬天(11月-4月)是应该上冬胎的,甚至有的上钉胎(在冰面上驾驶很有必要)。

    http://www.qiliang.net/blog/

  5. 幽泉冷月说道:

    周总理曾就这个问题有明确的态度,那就是坚决不允许用融雪剂。大家一起出来扫雪。
    我觉得人工扫雪很好。既锻炼身体,还增加团队凝聚力,而且环保。

    • 89度热水说道:

      那个年代可以,现在的城市交通压力那么大,那么多车辆哪有时间等你扫雪啊

  6. 西红柿炒自己说道:

    撒煤渣子……

  7. 89度热水说道:

    有没有反过来使雪不易融化的凝雪剂?

  8. gentboy说道:

    记得比较nb的方式是用喷气发动机除雪,发动机喷出的高温高压气体可以很快的把雪吹掉

    • swsknight说道:

      我记得在机场会应用这种除雪方式吧

      • ledios说道:

        那年南方冰灾的时候PLA出动了消化车除雪的,就是这个把喷气引擎往地上吹的东东

  9. 找个恐龙生个蛋说道:

    现在其实可以用铲雪车

  10. jiazha8fat说道:

    大风吹才是王道,吹到低洼地带自然而然就蓄积起来,回渗到地下了。以风为主,喷气发动机也是可以考虑的,发动机大量排出的热量融化为辅。

  11. ZHX说道:

    不理智,多好听

  12. 沐右说道:

    还有飞机发动机改成的扫雪神器
    http://auto.ifeng.com/fun/tidbit/pic/2011/0125/9018.shtml

  13. blablasky说道:

    高浓度的氯化钠在-10℃才会凝固,而氯化钙溶液浓度足够高时凝固点在-20℃左右
    ————————————————————————————————————
    这温度不怎么低啊,那温度超过零下20度的城市岂不是不能用了?
    另外,我恨吹雪机。我们这边经常用那玩意儿吹叶子吹雪,那东西比除草剂还响,简直震耳欲聋,什么耳塞都不管用,我擦……

  14. hailinger说道:

    下雪就休假,大家都去扫雪,扫完再上班呗,多好

  15. 月铃猫说道:

    开春植物死一片。。。不知道是冻的还是融雪剂的问题= =||看到那有点惨白的人行道就觉得很对不起旁边的花花草草。。。

  16. truetype说道:

    "越浓的盐溶液凝固点越低,高浓度的氯化钠在-10℃才会凝固,而氯化钙溶液浓度足够高时凝固点在-20℃左右。"
    -- 高浓度的氯化钠凝固点可以达到-20 ℃,而氯化钙溶液浓度足够高时凝固点为-40 ℃

    “要是把氯盐都折算成氯化钠的话,其中钠离子180毫克/升,氯离子278毫克/升。这个数字对植物意味着什么呢?多数灌木和乔木在氯离子浓度达到355mg/L以上就会有明显的不良反应,而即使是对耐受性更强的普通草皮来说,这样的盐溶液也足以造成轻度危害了。”
    -- 278 vs 355,不是很理解怎么得出这样的盐溶液足以对耐受性更强的草皮造成轻度危害

  17. w说道:

    “这些方法虽然看上去技术含量不高,效果也有限。"这句话写完了吗?虽然..不是要有转折吗?

  18. 午饭说道:

    在乌鲁木齐呆过几年,见过全城交通管制都去扫雪,见过满地好几公分的粗大冰尖尖的路

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