初中生科学论文(2)
初中生科学论文篇二
科学使用融雪剂
【摘 要】融雪剂是清除道路积雪的有效方法，而融雪剂对生态环境造成的危害是当今世界头痛的问题之一。本文综述了融雪剂的种类、融雪原理以及融雪剂对生态环境的危害，对融雪剂的应用提出了建议。
学习啦在线学习网 【关键词】融雪剂;融雪原理;环境危害
学习啦在线学习网 长期以来，世界各国清除道路积雪的方法主要有机械法和融雪剂法，机械除雪设备昂贵，且需较高的维护费用;融雪剂法除雪成本低，毋须大量的人力、物力且融雪速度快，不必运输和处理积雪， 交通恢复快。近年来融雪剂除雪被越来越多的国家所广泛采用。那么，融雪剂究竟是什么?融雪剂为什么能融雪?使用融雪剂会不会对环境、人类造成危害?如何安全使用融雪剂?下文将就此作简单分析。
一、融雪剂的种类
目前，国内外使用的融雪剂一般有两大类：一类是以醋酸钾为主要成分的融雪剂，该类融雪剂融雪效果好，没有什么腐蚀损害，但它的价格高，一般用于机场等重要场所融雪除冰。另一类是以“氯盐”为主要成分的融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通常称作“化冰盐”。其优点是价格便宜，但对公共基础设施的腐蚀严重。我们常见的融雪剂就属于这一类，其中氯化钠由于来源广、价格低，所以用量最大，使用最广泛。
2.融雪原理
融雪剂是通过降低水的冰点来达到融雪效果的。“氯盐”类融雪剂溶于水(雪)后，其冰点下降至零度以下。这一点可以通过实验证实：向100g 冰或雪加入33g 氯化钠可以使冰点降到零下21℃以下，即使在零下20℃的环境中也不结冰。原因就在于，盐极易在水中溶解，形成氯离子、钠离子等，这些离子的加入，阻止了冰的形成。
同时，融雪剂溶于水后，水中离子浓度上升，使水的液相蒸气压下降，但冰的固态蒸气压不变。为达到冰水混和物固液蒸气压相等的状态，冰便溶化了。这也是盐水不易结冰的道理。
学习啦在线学习网 此外，水是一种特殊的物质，结冰后其密度变小(一般物质固态下的密度大于液态下的密度)，压强越大，冰的熔点越低。因此常常见到，车轮碾过的地方雪往往易于融化。积雪的路面上洒上融雪剂后，再经车辆的碾压就更易使雪融化。
学习啦在线学习网 3.融雪剂的危害
氯盐类融雪剂具有强烈的腐蚀性，对基础设施(如道路、桥梁、建筑等)、金属(汽车、钢结构、地下管线等)均能造成严重腐蚀破坏，并且带来巨大经济损失。同时对环境、植物也会造成较大的危害。
学习啦在线学习网 3.1 融雪剂对建筑物的危害
学习啦在线学习网 热冲击：我们知道雪都是从下面化的，这是因为冰雪在融化时要吸收大量的热。由于空气是热的不良导体，冰雪融化时，从空气中只能吸收很少热量，大部分热量需要从接触冰雪的路面吸收，这样路面温度就会下降。而融雪剂的使用更会加剧路面温度降低的程度。比如：下雪时气温为-5℃，路面积雪仅相当于1�的降水量时，撒盐数分钟后，可使路面温度下降至-14℃。这种突然降温的热冲击，使路面急剧收缩，产生很大的拉力，对路面十分不利，甚至导致路面开裂。
剥蚀破坏：大多数融雪剂会引起混凝土严重的剥蚀破坏。由于融雪剂降低了路面温度，使混凝土变硬、变脆，在外力作用下遭到破坏。剥蚀破坏的最主要特征是表面剥蚀，从而造成表面凹凸不平，骨料裸露。并且融雪剂溶液会从表面裂缝或气孔混入混凝土中，之后很难从中排出，因此它会不断富集，甚至产生结晶盐。即使以后停止使用融雪剂，受降雨及空气湿度影响，这些盐的剥蚀作用仍将继续，直至受盐污染的混凝土层完全破坏为止。
加速钢材锈蚀：融雪剂从路面裂缝渗入桥体钢筋混凝土结构中形成原电池结构，加速钢材锈蚀。氯离子在钢筋钝化膜薄弱处促进阳极半电池作用，使铁溶解在混凝土孔隙的溶液中成为铁离子;释放出的电子使阴极半电池形成氢氧离子，最终导致生成氢氧化铁，即铁锈。一般的钢筋锈蚀是一层一层由表及里向钢筋内部锈蚀，但氯离子是在钝化膜薄弱处开始，逐步深入促进钢筋锈蚀的电化学作用，锈蚀在一点发展形成孔蚀，使钢筋遭到破坏，受力不均，并且锈蚀产物的发展与体积膨胀(2～6倍)，使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落，整个建筑物形成安全隐患。
3.2 融雪剂对土壤的影响
学习啦在线学习网 含有氯盐的融雪剂能够改变土壤的性质。随着氯盐的渗入，土壤中的PM (金属离子浓度的负对数) 值升高，造成土壤板结，出现盐碱化现象。
3.3 融雪剂对水体的影响
路面上散布的融雪剂，被雨水冲刷与路面排水一起汇入河流或湖泊水域后，就会污染水体。融雪剂中的盐类物质大多是强电解质，它们进入水体后必将破坏水中原有的电力平衡，从而使鱼类和水生植物的生长受到影响。如果渗入地下也会对饮用水造成影响。高盐度的饮水对人体健康也有害，尤其是会导致高血压病。据报道，2008年初京珠高速公路化冰时所用的融雪剂污染了上万人饮用水源――广东韶关一些村庄蓄水池的水变得苦咸发涩，村民饮用后出现了发烧、喉咙痛、恶心等症状。积雪融化后本是水满为患，村民却遭遇无水可喝的饮水困局。
学习啦在线学习网 3.4 融雪剂对植物的影响
融雪剂是名副其实的“绿色杀手。盐分过高的土壤环境中高浓度盐分首先影响细胞的原生质膜，使其两侧的渗透压改变，造成细胞脱水，形成生理性干旱。使植物的呼吸作用增强，光合作用减弱，不利于植物生长。
3.5融雪剂对大气的影响
融雪剂对大气质量也有一定影响，融雪剂中的盐类物质附着在粉尘颗粒中，被人们吸入到呼吸道中，对人体造成损伤。因为喷洒盐水使水滴中含有的溴和氯与雪混合，在气温升高积雪融化后，这两种物质以气体形式被释放出来，它们的上升也将造成臭氧层的破坏。
4.减少危害，合理使用融雪剂
目前在没有研制出具有明显环保功能，造价比较低的融雪剂前，只能继续使用氯盐类。只是在使用过程中，首先应尽量做到严控除雪剂的使用量，实施“机械除雪为主、融雪剂融雪为辅”的原则。像欧美一些国家一般都是尽量使用铲雪车来机械除雪，少用融雪剂。美国一些州甚至已经彻底禁止使用盐来融雪，而是在机械铲雪后，在道路上洒碳渣、粗沙、树枝渣类物质来防滑，同时利用这些渣类物质的深色来吸收太阳的能量，以帮助增加地面的温度来融雪。使用后的碳渣、树枝渣可以放入道边的绿地中，成为改善绿地土质的好帮手。对实在要洒融雪剂的路面，也是先用铲雪车扫掉路面的大部分积雪，然后洒少量的融雪剂来防止道路的冻结，因为融雪剂用的越少，对环境的危害就会越小。其次，要避免植物与融雪剂接触，将路旁的绿化带护牙提高，以防止融雪剂溅入绿化带。同时混有融雪剂的残雪不能堆积在树下，应清运到离植物较远的地方。国家有关部门也应及时出台融雪剂的使用标准，指导人们科学使用融雪剂。
参考文献：
[1]《北京道路冬季融雪问题研究》(J)傅沛兴.
[2]《城市路面除雪》(J)季山、李向东.
[3]《融雪剂的科学使用》(J)王传虎、扬周生.
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