醋酸钾-腐蚀马路、绿化,融雪剂如何变环保?
安徽巢湖市世纪大道大桥,市政部门工人在桥面上撒布融雪剂。视觉中国/图
很少有人注意到,北京的环卫工人不能将积雪都抛至绿化设施里。
《北京市扫雪铲冰应急预案(2023版)》规定,含有融雪剂的积雪,禁止堆入有可能影响植物生长的地区;融雪剂只允许在重点、一级、二级道路使用,人行便道、住宅小区、公园景区原则上不使用氯盐类融雪剂。
目前市面主流的融雪剂产品的主要成分是盐,溶于水后能显著降低水的冰点,加速冰雪融化。氯化钠、氯化钙、氯化镁等氯盐类为融雪剂的常用原料,便宜好用,但氯离子具有强氧化性和腐蚀性,能腐蚀沥青、金属等,还可能造成土壤盐碱化,是马路、桥梁、车辆底盘和绿化植物的隐形“杀手”。
融雪剂在全球使用已有近百年历史,环境风险在20年前国内有城市就已认知。如今不少北方城市出台了融雪剂使用的地方规范,但经济实惠的氯盐类融雪剂依然在市场上唱主角,相关标准规范有待严格执行。
积极的一面是,市政管理者正将融雪剂的环保性提到更高优先级,学界的环保融雪方案也层出不穷。
2024年2月20日傍晚,北京降落龙年第一场雪,街头银装素裹,浪漫美丽。过年的气氛还未淡去,这场雪被视为“瑞雪”,但对于北京市朝阳区大屯街道的环卫工人老李而言,除雪是件辛苦的差事。
老李和另一名同伴负责一条长约800米的道路清洁任务。2月21日,凌晨四点,天没亮他就走上街头,用铁锹铲除人行道上的积雪。
一锹又一锹,寒风中,老李的头上冒出了细密的汗珠。铲了4个小时后,他和同伴在街道两侧的人行道开辟出两条通路,早高峰开始了,人们得以在去往地铁站、办公室的路上安全通行。
在汽车行驶的主路上,除雪需要依靠专业的车辆。环卫工人王大哥是司机之一,他工作的时间比老李更长。
王大哥的手机上装着一款特殊的天气预报软件,“预测特别准确,定位特别细致”。在软件预报要下雪前,他就要把除雪车停到路旁等待。一收到上级的指令,他便驾驶车辆开始作业。专门撒融雪剂的车辆先出场,作业方式类似洒水车,接着是带着铲子、滚刷的除雪车上阵。
“雪下多长时间,我们就要干多长时间。就跟打仗一样。”王大哥说。雪刚下时一般用固体融雪剂,积雪较多时会用液体融雪剂。道路还有优先级之分,高架桥和坡面匝道上风大、气温低,更容易结冰,需要优先处理,重点关注。
根据北京市的上述预案,人行道不允许使用氯盐类融雪剂。只能“硬铲”,但规定写的是“原则上不使用”,“如果之后雪大了,可能还是得需要融雪剂。”老李说。
北京曾遭受过融雪剂带来的伤害。据媒体报道,1979年建成并投入使用的北京原西直门立交桥,不到20年便重新修建。专家调研发现,除去先天施工、设计的因素,撒布氯盐类融雪剂造成的钢筋腐蚀、混凝土冻融破坏,是路桥过早报废的原因之一。
据原北京市园林局不完全统计,2005年冬末春初,北京11000余株行道树、149万余株灌木、近20万平方米草坪遭受严重盐害或死亡,直接经济损失达3000万元以上。园林专家对北四环路边的残雪及周边土壤进行了取样,发现含盐浓度比正常值高392倍,氯离子、钠离子等的浓度也大幅超标。
时至今日,融雪剂对市政设施的危害还在发生。2024年1月,大连当地媒体报道,冬天几场大雪过后,大连出现两千余处道路破损、坑洼。大连市市政公用事业服务中心工作人员称,融雪剂确实会对市政设施造成一定的影响。
越缺少什么,就越愿意强调什么。这个原则也适用于融雪剂。
打开电商和短视频平台,商家打出的广告都纷纷强调“环保型融雪剂”。但南方周末记者致电询问时,许多商家直言,只是产品名字叫“环保型融雪剂”,但主要原料仅是普通的无机盐。
这听起来就像小品的段子,海参炒面里面没有海参,而是厨师名字叫“海参”。
“目前市面上销售的大多数融雪剂都不环保。”一家盐业公司经理何银(化名)坦言,“产品的生产门槛很低,往往是用工业废盐加化学品调出来的,有的甚至还‘有毒’。”
“有毒”指的是工业废盐不纯,可能含有重金属、亚硝酸盐等有害成分。
2月中下旬,受寒潮影响,何银的电话被“打爆了”。最忙时,他一天接了两百多个求购电话。由于原材料紧张,融雪剂的市场价一度从500元/吨被炒到1500元/吨。他公司的融雪剂销量比往年冬天多出50%。
融雪剂火爆源自全国大范围雨雪天气。北京、河北、河南等北方省份普降雨雪,湖北、湖南、安徽等南方省份也下起冻雨。湖北襄阳高速提前准备了近百吨固体融雪剂,堆放在高速公路两侧。
2024年1月31日,郑州市中州大道农业路立交桥,融雪剂提前放置,以应对即将到来的雨雪、冰冻天气。视觉中国/图
大雪来了,“就想先把问题解决了,别的都是次要的。”何银说,买家往往不在乎融雪剂是否环保,甚至不在乎有没有质检报告。
融雪剂的环境影响已是共识,不少地方有规定,融雪剂要科学适度使用,只用在重要交通路段。
2021年,大连市城管局在答复市人大代表建议时表示,市城管局要求各区除了对正常交通影响较大的坡弯路、高架桥引桥及重要交通节点外,其他路段原则上不使用融雪剂。
但监管难度显然很大。
上述大连市城管局的答复中还提到,在实际作业中,由于指挥调度水平和作业技术等原因,存在融雪剂使用范围和撒布未能精准控制用量的情形。市城管局表示将在除雪过程加大执法力量,依据《大连市冬季除运雪检查考核扣分标准》严格实施处罚,累计扣分超过20分以上的企业纳入信用评价名单中,在以后的环卫招标中建议一票否决。
监管融雪剂科学规范使用,在其他城市也是难题。
王大哥回忆,在他开车出发前,同事已经配好了融雪剂,所以他不清楚自己撒了多少。组长、检查员等会来检查除雪情况,融雪剂是检查的项目之一。
更环保的融雪解决方案并不复杂,例如主要原料为醋酸钾的融雪剂,不添加氯盐类成分;添加缓蚀剂也能降低腐蚀影响。
生物环保型融雪剂是另一种方案。2023年底,吉林市本地媒体报道,使用非氯盐类生物环保型融雪剂,主要成分是碳、氢、氧元素,不会对柏油路面、地下水、植被、公共设施等产生影响。
但高昂的价格是阻碍。山东某商家介绍,醋酸钾融雪剂售价高达3000元/吨,是最低价氯化钠融雪剂的近十倍。
近年来,也有不少学者致力开发兼具环保性和经济性的融雪剂。
2023年,为解决湖南省高速集团提出的需求,长沙理工大学能源与动力工程学院教授贾传坤开发了一款无氯型液态融雪剂,虽然目前成本比传统氯盐类融雪剂略高,但融雪效果更好。
这款融雪剂不仅能用在道路上,还可为输电线路快速除冰。国网浙江电科院和国网绍兴供电公司做了试验,用无人机对着一座结冰的输电塔喷洒融雪剂。“除冰效果很不错,后续再做一些优化,对电网解决除冰难题将会是大突破。”贾传坤对新型融雪剂的转化前景很乐观,未来或许可用于风电叶片和光伏设备的除冰融雪。
与贾传坤的研发思路相似,东北林业大学化学化工与资源利用学院副教授宋海岩受哈尔滨一家市政公司的委托,研制出一款液态融雪剂。但宋海岩和市政公司的合作最终没能谈成。他正苦寻合作方。
除了开发环保型融雪剂,交科院检测技术(北京)有限公司总经理朱宝林采取了不同的解决思路。2008年以来,他们团队研发了抗凝冰混合料、抗凝冰涂层等产品,铺路时,就在沥青混合料中掺入融雪剂,此后路面投入使用后,不易结冰。虽然效果不错,但这种产品成本较高,仅在部分道路的重点路段应用。
目前他正在推动基于气象数据的路网级道路凝冰管理预警平台,监控道路的气象信息,在道路要结冰之前提前喷洒液体融雪剂。朱宝林提出,提前使用融雪剂能降低路面的冰点,不易结冰。他曾做过实验,达到相同的效果,提前主动喷洒融雪剂的用量,是事后被动喷洒用量的1/40-1/20。
贾传坤呼吁更多学科科研人员、企业一起合作,开发适用更多应用场景的环保型融雪剂。在知网上搜索“环保型融雪剂”,已发表的论文不少,但实际转化成功的产品不多。
与层出不穷的环保型融雪剂产品相比,标准的落实稍显滞后。贾传坤建议,现有标准可增加更多环保指标,规范融雪剂市场,让真正环保的融雪技术实现转化。
北京市城市管理研究院生活垃圾检测分析与评价北京市重点实验室张旭于2021年发表的论文提到,我国有2部融雪剂相关的国家标准,2部铁路和交通的行业标准,北京市、河北省和辽宁省还出台了3部地方标准。
2017年修订的国标《融雪剂》(GB/T 23851-2017),对碳钢腐蚀率、植物种子相对受害率、重金属含量等环保指标作出规定,但此标准为推荐标准,并非强制。此外,该标准中重金属只规定了5种,英国融雪剂标准有10种。根据已有城市对铜和锌的研究,张旭在论文中建议,国标可以考虑增加这两种金属限值。
实际上,在特定领域,严格的融雪剂标准已推行多年。
作为民航业标准,2008年颁布的国标《机场道面除冰防冰液》(GB/T 25356—2008)还规定了生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总磷、硫等指标的限值。
上述山东商家提到,较贵的醋酸钾融雪剂销往全国各地的机场,用于跑道融雪除冰,购买者多是常年合作的老客户。