公路盐的第22条军规:它管用,但要付出代价

如果你知道这条路没有盐,你会去处理吗?。yu_chimiris/Shutterstock

美国已经看到一些野生的冬季气候,近年来,但许多冬季风暴的影响可能是如果没有更坏的道路盐等“除冰”的化学物质。根据一个被广泛引用学习在美国,在冬季暴风雪期间和之后,道路盐可以减少80%的公路交通事故发生率。

但就像它的近亲食盐,盐马路的利益夹杂着危险。对于所有的生活节省,它也与环境弊病的数组,从水产“死区盐损害了植物,使两栖动物中毒,宠物受伤,甚至可能增加人类患癌症的风险。

总体上过量的盐是问题的一部分,但未经提炼的路用盐也可能含有餐桌用盐所没有的杂质。除了各种各样的金属和矿物,这些通常包括化学添加剂,如亚铁氰化钠,一种抗结块剂,被雨水和融雪冲进湖泊、河流和溪流。甚至纯盐也不是完全有益的,因为它提高了当地水源的含盐量,可能使它们对本地野生动物有毒。

这为该国寒冷地区制造了一个第二十二条军规,显然是公路与水路之间的矛盾,短期安全与长期健康之间的矛盾。资金匮乏的城市和县仍然广泛使用盐来清理道路,因为盐通常是最便宜、最容易获得的选择。但同时,人们也担心盐对环境的影响近年来,替代性除冰器也越来越广泛,在如何平衡公共安全与生态健康方面提供了更多的选择。以下是道路盐的工作原理、对环境的影响以及其他除冰化学品的堆积情况。

什么是路盐?

盐车往雪里撒盐
盐车摔倒在盐冰和雪。 Paola博纳/ Shutterstock.com

所有的盐都来自海洋——要么是干涸的史前海洋,要么是可以淡化海水以提取盐的现存海洋。后者被称为“海盐”或“太阳盐”,是当今世界生产的第一种盐。但北美生产的大多数盐来自矿山,那里的古代海洋中有厚厚的岩盐沉积,也就是“盐石”。这可以通过传统的竖井开采或溶液开采来实现,溶液开采是将液体泵入地下以提取盐水。不管怎样,三分之二的美国盐最终被用于道路除冰,而只有6%的盐被精炼成食盐。(剩下的13%用于水软化,8%用于化学工业,7%用于农业。)如果你好奇的话,没有这不是安全食用盐路

盐是一种很好的除冰剂,因为它可以降低水的冰点,让水在更低的温度下保持液态。美国各地的高速公路机构几乎都在倾倒垃圾1500万吨每年冬天都会有大量的路盐,不仅利用了它的防冻能力,还利用了它的大颗粒,它可以为车辆轮胎在现有冰上提供牵引力(通常借助于沙子)。路盐缺乏精炼意味着它可能含有汞或砷等额外金属,以及钙和镁等矿物质。路盐通常还含有添加剂,如防止结块的防结块剂,或防止损坏钢材和混凝土的缓蚀剂。

但盐本身可能是盐除冰器最常见的问题,这要归功于氯化钠这把双刃剑。盐背后的化合物是一种必不可少的营养物质,它在许多美国人的饮食中扮演着特别重要的角色。然而,就像它会导致高血压等人类健康问题一样,它也牵连到中国许多地区日益严重的环境问题。

盐与环境

冬天遛狗的女人
冬天,盐渍的街道和人行道会损坏宠物的爪子。 thka /存在Shutterstock

每年冬天倾倒在美国公路上的1500万吨盐最终会在冰雪融化或春雨到来时被冲走。这些含盐的径流会对动植物,包括人类,造成问题,这取决于它最终流向何处——这不仅仅是因为它会腐蚀我们的汽车、桥梁和其他金属结构。以下是盐对环境的一些主要影响:

野生动物:道路上的盐分径流主要流入附近的溪流、池塘或含水层,有时会流入湖泊和河流等较大的水体。在那里,盐分会提高当地水体的盐度,同时降低溶解氧水平,造成当地野生动物通常无法处理的陌生环境。鱼类可能会逃走或死亡,而两栖动物则特别容易死亡新斯科舍省的一项研究表明,道路上的盐分会使栖息地变得更加脆弱突然有毒到不耐盐的两栖动物,如树蛙和斑点蝾螈。路盐中的亚铁氰化钠在阳光和酸性下也会分解,产生有毒的化合物,比如氰化氢鱼类死亡。即使咸水径流只是停留在水坑中,它仍然可以通过引诱陆生动物靠近道路来伤害陆生动物,因为它们更可能被汽车撞倒。驼鹿、麋鹿和其他哺乳动物经常造访自然保护区盐舔得到钠和盐路可作为风险的替身一起繁忙的高速公路采取行动。

植物:出于同样的原因,“盐碱地”使农田变得贫瘠,道路上的盐径流可以消灭植物在附近的土壤。这是因为盐会无止境地吸收水分——任何用过湿盐瓶的人都知道——当盐进入土壤时,它会比植物更快地吸收水分。盐渍土壤为植物创造了干旱的条件,即使周围有大量的水。盐中的钠离子和氯离子也会在水中分解,使氯离子被植物的根部吸收,然后输送到叶子,在那里累积到有毒水平,导致叶子烧焦。当盐水直接喷到路边的植物上时,盐可能会进入它们的细胞,降低它们的耐寒性,增加它们被冻死的风险。除了野生植物,高盐度也会使灌溉对作物有毒。

人:过量的盐路可能会带来更多的野生动物比人类的威胁,但它可以在高血压的风险是不好的某些人。CDC的推荐的平均每日钠摄入量低于2,300毫克,(1500对某些群体),而美国人平均超过3400毫克一天。对于人患高血压的风险谁已经获得两倍多的钠,因为他们应该,即使是少量的供水盐因此可在显著。城市供水有时污染有这么多盐路,他们必须暂时关闭。尽管这在加入盐路的亚铁氰化钠是不是对自己剧毒,它可以暴露在高温和酸性,冒充另一个健康威胁产生有毒的氰化物。氰化氢,例如,也香烟烟雾中,在那里它被称为在肺部纤毛瘫痪发现。慢性氰化物曝光也被认为与肝脏和肾脏问题,并根据一些研究它可能增加癌症风险,尽管这尚未得到证实。

宠物:如果你的狗或猫走在盐渍的街道和人行道上,请注意它们的爪子是否受伤。大而锯齿状的岩盐颗粒很容易卡在狗和猫的爪垫之间,它们每走一步都会刺激周围的皮肤。狗在中度疼痛时表现得特别坚忍,所以要注意观察。含盐的爪子通常会导致动物跛行或舔脚,这会让情况变得更糟,因为道路盐会刺激它们的消化,氰化物或其他污染物会毒害它们。如果爪子擦伤得不到治疗,伤口很容易感染。如果你的狗或猫靠近过盐渍表面,注意它们的跛行或其他不寻常的行为,或者在让它们外出之前给它们穿上鞋子。雪橇犬通常会穿鞋来保护它们的脚垫不受伤害和冻伤,如果你的狗狗经常在寒冷的户外活动,那么给它们穿上一些狗踢鞋可能是值得的。

替代防冻剂

Oregon Department of Transportation [CC BY 2.0]/Flickr" data-caption="There are other options available to clear off those winter roads." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-29" data-tracking-container="true">
有可用来清除掉那些冬季道路的其他选项。 俄勒冈州交通部[CC BY 2.0]亚博彩票买lolFlickr /

虽然岩盐和盐水仍然在美国最常用的除冰装置,多种其它选项也响应环境问题随之而来。下面就一起来看看的优点和盐路领先的增援和对手的缺点。

沙:沙子不会融化冰,但它被广泛用于道路、停车场和人行道上的盐和其他除冰剂,以产生牵引力。使用沙子的主要好处是它的成本,比包括盐在内的所有主要除冰化学品都低。沙子在防止行人在人行道上受伤方面发挥着重要作用,因为它的成本低,即使在无法除冰的地方也可以使用。在道路上也大量使用,通常与岩盐或盐水一起使用。不过,沙子本身也会带来一些环境问题——它会堵塞暴雨排水沟,迫使城市支付清理费用,否则就有洪水的风险,而且在被冰雪覆盖后就失去了效力。它还使溪流和其他水道云雾密布,阻止阳光照射到一些水生植物,并将生命埋在河床上。

乙酸钙镁:根据密歇根大学盐使用改进小组的说法,醋酸钙镁(CMA)是“从环境角度来看最好的东西”,虽然它对野生动物不是中性的,但它经常被誉为最环保的除冰剂之一。它对植物和微生物的毒性低,这使它比盐更有环境优势,而且对钢铁的腐蚀性更小。它和盐的工作温度范围相同——低至20华氏度(零下6摄氏度)——但成本更高,需要两倍的产品才能达到同样的效果。大量的CMA还可以降低土壤和水中的溶解氧水平,潜在地危害水生生物。

氯化钙:氯化钙在盐有几个优点。它也可以通过降低水的冰点,但它是有效下降到零下25华氏度(零下31℃),而盐只能以约15°F(零下9℃)。氯化钙也是植物和土壤的危害较小比氯化钠,但也有一些证据,可能会损坏路边的常绿乔木。这也吸引了水分,帮助积雪融化,甚至放出热量,因为它溶解。使用氯化钙可减少10%的道路盐使用量的15%,但也有一些缺点,太:它的成本约三倍多盐,例如,它也保持路面湿润,这可能影响其做出努力道路不太光滑。它也腐蚀混凝土和金属,并跟踪在室内时,可将残留落后离开,损害地毯。

氯化镁:像氯化钙,氯化镁是更有效的除冰器比盐,在温度工作低至零下13华氏度(零下25℃)。因为它也不太有害的植物,动物,土壤和水,它同样带来的环境威胁的较少,且不需要后的应用程序清理。它也从空气,这加速了溶解和熔融的过程中,和之前它以液体形式真实喷洒到道路通常与砂,盐水和其它除冰器混合吸引水分。但是,水分的吸引力都是有风险的,也因为它可以防止不顾结冰路面留下光滑。氯化镁是也腐蚀金属,并且它尽可能多的成本大约两倍盐。

腌制盐水:泡菜汁的工作原理与普通盐水类似。根据研究,泡菜盐水和岩盐一样,可以在零下6华氏度(零下21摄氏度)的温度下融化冰国家地理.它比盐有一个优势,那就是预先用果汁湿润地面,可以防止雪和冰与路面粘在一起,这使得冰更容易脱落和清除。新泽西有用泡菜盐水做实验盐的混合物每加仑只需7美分,而盐的价格是每吨63美元。

奶酪卤水:漂浮奶酪的盐水可以回收来融化道路上的冰雪。在威斯康星州尤其受欢迎,那里有很多。波尔克县高速公路部门的技术支持主管莫·诺比说:“牛奶场免费给我们这些,我们每年要消耗3万到6.5万加仑。”告诉Wired杂志.波萝伏洛干酪盐水是因为它的高盐含量的最爱。的液体化学品混合,并喷洒到道路保持雪冻结,下降到约零下23华氏度(-30℃)。乳业摆脱他们不想要的盐水和公路部门得到的道路喷雾。唯一的缺点,据美国国家地理,是一个不愉快的气味奶酪的可能性。

甜菜或玉米溶液:已经发现某些基于碳水化合物的液体可以阻止冰的形成,即两种农业副产品:酒精蒸馏厂的剩余糖浆和甜菜汁。有时会将它们加入除冰鸡尾酒中,以减少对盐的需求,基于甜菜或玉米泥的溶液比单独使用盐效果更好。当与盐水混合并喷洒在道路上时,这些化合物的工作温度要低得多——可能与25摄氏度(负31摄氏度)一样冷,与氯化钙相当。但是碳水化合物溶液不会像盐和氯化钙那样对环境造成同样的破坏——它们不仅不会腐蚀金属,而且实际上会减少腐蚀,也减少了对缓蚀剂的需求。它们不会对野生动物或人类构成重大威胁,但因为它们是由有机物质制成的,所以可能有强烈的气味。

乙酸钾:醋酸钾通常作为盐等固体除冰剂的预润湿剂,即使在极冷的天气也能起作用,在低至零下75华氏度(零下59摄氏度)的温度下也能阻止冰的形成,这比其他任何主要除冰剂都要低得多。它也比盐更安全,因为它没有腐蚀性和可生物降解,比许多其他除冰剂需要更少的应用。如果需要,它也可以单独使用,当作为液体在狭窄的道路上使用时效果最好。但是,像所有的除冰化学物质一样,它也有缺点——它会使路面光滑,而且,像盐和CMA一样,它会降低水中的含氧量。但也许它最大的单一缺陷是它与其他环保除冰器(包括CMA)共有的一个缺点:成本。一般来说,醋酸钾的价格是盐的8倍。

太阳能道路:完全不使用化学除冰剂的另一种选择是道路本身除冰的概念。这个想法还处于起步阶段,但它涉及到道路上的太阳能电池板,要么加热路面本身,要么加热路面内充满液体的管道。修建这条高速公路的成本高于传统的高速公路,但支持者表示,它可以通过减少除冰和事故应对的成本来支付自己的费用。此外,剩余的太阳能可以帮助为附近的家庭、企业甚至电动汽车充电站提供额外的电力。

防冰与效率

内华达州道路天气信息系统(RWIS)
一个道路天气信息系统监控内华达州的一条公路。 fammartin [CC BY-SA 3.0]/Wikimedia Commons

除了用盐代替有害物质,市政当局减少街道清理工作对环境影响的另一个方法是更有效地使用除冰器。一种方法是使用坏天气信息系统该系统利用路边传感器收集空气和地面温度、降水水平以及道路上已经存在的除冰化学物质的数量等数据。这些数据与天气预报相结合,可以预测路面温度,让道路机构预测准确的覆盖区域和时间范围,以及需要使用的除冰剂数量。根据联邦公路管理局的说法,马萨诸塞州公路管理局得救了53000美元仅在使用RWIS后的第一年,盐和沙子的成本就高达2.1万美元,其中一场风暴的成本就高达2.1万美元。

另一种策略是使用“防冰” - 传播盐等除冰之前一场冬季风暴,试图在开始之前阻止冰的形成。这可以减少整个风暴中化学物质的使用量;环保署引用了一项估计,防冰剂可以减少总的除冰剂使用量41%至75%.其他除冰剂,如醋酸钾、CMA或甜菜汁衍生物,可以与岩盐或盐水一起使用,以防止结冰,但时间是关键——专家建议在暴风雨来临前两小时使用防冰剂,以达到最大效果(这也是有助于获得详细天气预报的另一个原因)。然而,沙子对防冰毫无用处,因为它只能在冰雪之上提供牵引力,而不是在冰雪之下。

除冰和防冰道路在寒冷气候下可能始终是必要的,正如飞机除冰盐和沙曾经是唯一的选择,但它们对生态的影响越来越被更新、更温和(更昂贵)的环境所抵消除冰器的产生。当作为广泛战略的一部分(包括盐除冰器、非盐除冰器和防冰器)一起使用时,再加上综合研究和规划,这一组合方案可以帮助确保地方政府在保护公路和栖息地方面物有所值。