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一、概述
融雪剂是冬季最常用的化学品,其主要用于公路、铁路、桥梁、机场等重要交通道路的除雪工作。其以降低水的凝固点,便于清理积雪,防止积雪凝固冷冻等优点。融雪剂按种类分可分为氯盐型融雪剂、非氯盐型融雪剂、混合型融雪剂和环保型融雪剂。氯盐型融雪剂在我国以其除雪效果显著、价格低廉,被人们大量、广泛地使用在各种需要的场所。
然而,一方面,由于过量、泛滥地使用氯盐类融雪剂,导致城市的公路、桥梁、设施等钢筋混凝土结构的建筑遭到严重腐蚀,大大缩短了其设计使用寿命,给国家和社会带来巨大的经济损失;另一方面,过度地使用氯盐类融雪剂会给城市绿化带中的植物带来灭顶之灾,造成大量绿色植被死亡。清除后的含有融雪剂的积雪直接倾倒在城郊的大地中会使掺有融雪剂的积雪溶化后污染地表、地下水,并通过渗流流入江河,对生态环境具有很大的威胁。
二、基本原理
融雪剂的回收原理与海水淡化的原理相似。本文主要从实用性和经济性两个方面来论述反渗透膜法和蒸馏法的优缺点。
2.1反渗透膜法
众所周知,细胞膜具有选择透过性,其原因是细胞膜是半透膜。半透膜是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜,对不同粒子的通过具有选择性。利用半透膜进行渗透,将含有融雪剂的溶液一侧通过施加大于溶剂的渗透外压,使水通过半透膜,而溶质(融雪剂)被留在半透膜的另一侧,进而通过浓缩结晶等方式对融雪剂进行回收再利用。此方法的最大优点就是节约能源,但其运营成本高一直是困扰人们的一个大问题。
2.2蒸馏法
蒸馏法的最基本原理就是中学化学的基础实验——粗盐提纯。将含有融雪剂的积雪溶化后通过降压升温的方式使其达到沸点,从而将溶质和溶剂分离。此方法最大的优势就是分离设备简单可靠,分离后的水质高,但利用蒸馏法的最大弊端就是浪费能源,通过利用锅炉废气、废热和自然放热能源进行蒸馏可以大大节约此方法成本和能源消耗。
除上述两种方法外,还有太阳能法、电渗析法和真空冷冻法等。
三、回收意义
在国家层面上,回收融雪剂可以尽最大可能减少融雪剂对公路、桥梁等钢筋混凝土建筑的腐蚀侵害,进而帮助国家节约因公路、桥梁等建筑的损毁而重新建造或修复的巨额投资,,有利于实现科学发展。
在社会层面上,融雪剂的回收可以解决因在大地中倾倒含有融雪剂的积雪带来的土地问题,减少了土地污染,有助于帮助农民保护土地,也有助于节约环境污染后的治理成本,亦可增加就业岗位。
在环境层面上,一是可以减少残留的融雪剂对道路、桥梁等建筑的腐蚀;二是可以防止土壤盐碱化,破坏生态环境;三是可以有效保护水资源不受污染;四是可以减少汞、铅、砷等有毒有害重金属对动、植物和人的危害。
四、反思
融雪剂是把双刃剑,一方面它在给人们带来方便的同时,也在污染着生态环境,使建筑物被腐蚀,绿色植被死亡,地表、地下水污染,土壤酸化板结;另一方面融雪剂可以在得到科学使用时造福人类,使人类能够认识世界,改造世界,让世界更加适宜人类的生存。要使融雪剂能够发挥最大功效为人类服务要从以下几个方面入手:
一是科学合理使用融雪剂。要尽可能依靠物理方法清楚积雪,施用少量融雪剂加以配合,尽最大可能减少融雪剂的滥用。另外还要做好掺有融雪剂的积雪的回收;
二是普及使用环保型融雪剂。有机融雪剂和作物营养型融雪剂是今后融雪剂的研究发展方向。有机融雪剂对环境污染小,腐蚀性几乎为零,使用后能够自然降解,消除污水处理和融雪剂回收的成本。作物营养型融雪剂可以被植物吸收,融化的冰雪可以为绿色植被和田地提供养分,进而促进植物的生长,也免除了融雪剂的回收;
三是配合缓蚀剂使用融雪剂。当现实条件不允许的情况下,使用含有缓蚀剂成分的融雪剂可以减缓建筑物的腐蚀,若使用钼酸钠可以使氯离子的率降低30%,进而延长建筑物的使用寿命。另外,此类融雪剂也应加以回收,在减少环境污染的同时,进行二次利用来节约成本。
五、结语
科学发展是人类实现建设发展的根本,党的十七大把科学发展观写入党章,使其成为党的指导思想之一。在社会飞速发展的同时,也有许许多多负面影响。雾霾、水污染、温室效应、极端气候给人类带来了诸多不便,保护好环境,让人与自然和谐相处、友好发展,这必将是今后的研究主题,研究生产出环保型融雪剂,并降低其生产成本,以取代氯盐型融雪剂,减少融雪剂对自然环境的危害,必然是融雪剂的未来研究发展方向。
(作者单位:北方民族大学)
作者简介
赵南宁(1993—),男,学士,北方民族大学电气信息工程学院,专业:自动化。
融雪剂是冬季最常用的化学品,其主要用于公路、铁路、桥梁、机场等重要交通道路的除雪工作。其以降低水的凝固点,便于清理积雪,防止积雪凝固冷冻等优点。融雪剂按种类分可分为氯盐型融雪剂、非氯盐型融雪剂、混合型融雪剂和环保型融雪剂。氯盐型融雪剂在我国以其除雪效果显著、价格低廉,被人们大量、广泛地使用在各种需要的场所。
然而,一方面,由于过量、泛滥地使用氯盐类融雪剂,导致城市的公路、桥梁、设施等钢筋混凝土结构的建筑遭到严重腐蚀,大大缩短了其设计使用寿命,给国家和社会带来巨大的经济损失;另一方面,过度地使用氯盐类融雪剂会给城市绿化带中的植物带来灭顶之灾,造成大量绿色植被死亡。清除后的含有融雪剂的积雪直接倾倒在城郊的大地中会使掺有融雪剂的积雪溶化后污染地表、地下水,并通过渗流流入江河,对生态环境具有很大的威胁。
二、基本原理
融雪剂的回收原理与海水淡化的原理相似。本文主要从实用性和经济性两个方面来论述反渗透膜法和蒸馏法的优缺点。
2.1反渗透膜法
众所周知,细胞膜具有选择透过性,其原因是细胞膜是半透膜。半透膜是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜,对不同粒子的通过具有选择性。利用半透膜进行渗透,将含有融雪剂的溶液一侧通过施加大于溶剂的渗透外压,使水通过半透膜,而溶质(融雪剂)被留在半透膜的另一侧,进而通过浓缩结晶等方式对融雪剂进行回收再利用。此方法的最大优点就是节约能源,但其运营成本高一直是困扰人们的一个大问题。
2.2蒸馏法
蒸馏法的最基本原理就是中学化学的基础实验——粗盐提纯。将含有融雪剂的积雪溶化后通过降压升温的方式使其达到沸点,从而将溶质和溶剂分离。此方法最大的优势就是分离设备简单可靠,分离后的水质高,但利用蒸馏法的最大弊端就是浪费能源,通过利用锅炉废气、废热和自然放热能源进行蒸馏可以大大节约此方法成本和能源消耗。
除上述两种方法外,还有太阳能法、电渗析法和真空冷冻法等。
三、回收意义
在国家层面上,回收融雪剂可以尽最大可能减少融雪剂对公路、桥梁等钢筋混凝土建筑的腐蚀侵害,进而帮助国家节约因公路、桥梁等建筑的损毁而重新建造或修复的巨额投资,,有利于实现科学发展。
在社会层面上,融雪剂的回收可以解决因在大地中倾倒含有融雪剂的积雪带来的土地问题,减少了土地污染,有助于帮助农民保护土地,也有助于节约环境污染后的治理成本,亦可增加就业岗位。
在环境层面上,一是可以减少残留的融雪剂对道路、桥梁等建筑的腐蚀;二是可以防止土壤盐碱化,破坏生态环境;三是可以有效保护水资源不受污染;四是可以减少汞、铅、砷等有毒有害重金属对动、植物和人的危害。
四、反思
融雪剂是把双刃剑,一方面它在给人们带来方便的同时,也在污染着生态环境,使建筑物被腐蚀,绿色植被死亡,地表、地下水污染,土壤酸化板结;另一方面融雪剂可以在得到科学使用时造福人类,使人类能够认识世界,改造世界,让世界更加适宜人类的生存。要使融雪剂能够发挥最大功效为人类服务要从以下几个方面入手:
一是科学合理使用融雪剂。要尽可能依靠物理方法清楚积雪,施用少量融雪剂加以配合,尽最大可能减少融雪剂的滥用。另外还要做好掺有融雪剂的积雪的回收;
二是普及使用环保型融雪剂。有机融雪剂和作物营养型融雪剂是今后融雪剂的研究发展方向。有机融雪剂对环境污染小,腐蚀性几乎为零,使用后能够自然降解,消除污水处理和融雪剂回收的成本。作物营养型融雪剂可以被植物吸收,融化的冰雪可以为绿色植被和田地提供养分,进而促进植物的生长,也免除了融雪剂的回收;
三是配合缓蚀剂使用融雪剂。当现实条件不允许的情况下,使用含有缓蚀剂成分的融雪剂可以减缓建筑物的腐蚀,若使用钼酸钠可以使氯离子的率降低30%,进而延长建筑物的使用寿命。另外,此类融雪剂也应加以回收,在减少环境污染的同时,进行二次利用来节约成本。
五、结语
科学发展是人类实现建设发展的根本,党的十七大把科学发展观写入党章,使其成为党的指导思想之一。在社会飞速发展的同时,也有许许多多负面影响。雾霾、水污染、温室效应、极端气候给人类带来了诸多不便,保护好环境,让人与自然和谐相处、友好发展,这必将是今后的研究主题,研究生产出环保型融雪剂,并降低其生产成本,以取代氯盐型融雪剂,减少融雪剂对自然环境的危害,必然是融雪剂的未来研究发展方向。
(作者单位:北方民族大学)
作者简介
赵南宁(1993—),男,学士,北方民族大学电气信息工程学院,专业:自动化。