机场除冰液对环境的影响_夏祖西

均采用二醇类和低级有机酸盐这两大 类除冰液进行除冰。
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ａｚｔｅｃａ）、两种水蚤（Ｄａｐｈｎｉａ ｍａ－ ｇ ｎ ａ 和 Ｄ ａ ｐ ｈ ｎ ｉ ａ ｐ ｕ ｌ ｅ ｘ ） 和弧菌 （Ｖｉｂｒｉｏ ｆｉｓｃｈｅｒｉ） 等。 另外， 除冰液 中 的 添 加 剂 ， 如 壬 基 酚 （ ｎ ｏ ｎ ｙ ｌ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ， Ｎ Ｐ ） 、辛基酚 （ｏｃｔｙｌｐｈｅｎｏｌ， ＯＰ）等的降解产物具 有内分泌干扰效应。 上世纪９０年代， 美国等发达国家 就机 场 用 除 冰 液 的 使 用 和 排 放 对 环 境 造成的影响进行了针对性的调查评 估， 加深了人们对使用除冰液造成环 境 影 响 的 认 识 。目 前 ，国 外 对 除 冰 液 的危害以研究除冰液本身及其组分的 毒性方面居多， 而国内主要集中在除 冰废液对机场和高速公路混凝土结构 的腐蚀方面进行研究。 行统一处理。 这避免了除冰液流入河 道 而 污 染 水 质 。对 于 除 冰 液 废 液 ，可 以采用一定的化学分离提纯方法， 回 收除冰液的主要成分， 并将回收的醇 类 用 于 除 冰 。目 前 美 国 、加 拿 大 、德 国等国家的部分机场采用了以上方 法， 国外的相关标准化组织也在研究 建立回收除冰液除冰的标准体系。 （４） 采 用 红 外 线 加 热 技 术 除 冰 目前， 世界上已出现一种新型的 除冰方式——采用红外线加热技术除 冰， 该除冰技术是将天然气或丙烷气 点燃并转化为红外热能， 利用红外线 加热原理产生热能对飞机表面进行除 冰。 红外加热飞机外壳时不会穿透机 身或玻璃窗， 也无任何对人体有害的 紫外线辐射。 与传统的化学除冰方法 相 比 ，使 用 红 外 除 冰 可 以 节 约 ７ ０ ％ 的 乙二醇用量。 目前主要是美国和挪威 等国的部分机场，比如美国的 Ｎ ｅ ｗ － ａ ｒ ｋ 机 场 ，Ｒ ｈ ｉ ｎ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ － Ｏ ｎ ｅ ｉ ｄ ａ 机 场和挪威的 Ｏｓｌｏ 机场采用了红外加 热技术对飞机进行除冰。 （５） 开发新型除冰液 建议民航科研单位和相关企业开 发新型除冰液， 要求该除冰液对环境 “友好” ，无 污 染 或 污 染 很 小 ，从 源 头 上杜绝除冰液对环境的污染。
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文 ／ 夏祖西 彭华乔 苏正良 柳华（中国民用航空局测试中心） 魏源送（中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室）
机场除冰液对环境的影响
Impact of airport de-icing fluid on the environment
引言
北 方机 场 及 一 些 南方 机 场 由 于 冬 季降水会造成飞机机身和机场道面积 雪 结 冰 ，若 不 及 时 除 去 ，极 易 导 致 飞 行事故。 这方面国内外航空都有着血 的教训， 附表列出了在美国因除冰不 及时而引 起 的 几 次 事 故 。因 此 ，为 了 保证飞机在冬季能够安全起降， 必须 采用除冰液对飞机和机场道面进行除 冰。
二 、机 场 除 冰 液 与 环 境 据估算， 一架大型商用飞机除冰 大 约 需 要 ２ — ４ ｍ ３ 除 冰 液 ，而 一 座 中 型国际机场的飞机除冰液年用量在 １０００ — １００００ 吨之间， 其中大约 ６０％ 的飞机除冰液会流失到机场的周边环 降越大，但同时还应结合溶液相图， 境。 据美国环保署估算， １９９０ 年代美 保证在使用温度条件下， 除冰液的溶 国 ２１２ 个机场每年共使用约 １３．２ 万 尽管含氯化钠、 氯化钙、 ｍ３ 飞机除冰液，其中约 ７ ． ９ 万 ｍ ３ 除 一 、机 场 除 冰 液 的 分 类 及 工 作 原 理 质 不 会 结 晶 。 机 场 除 冰 液 按 用 途来 分 可 分 为 飞 氯 化 镁 和 氯 化 钾 等 卤 盐 的 除 冰 液 价 格 冰 液 废 液 直 接 排 放 到 机 场 周 边 的 地 表 便 宜 ，除 冰 效 果 好 ，但 它 们 对 飞 机 材 机除冰液和道面除冰液。 目前国际民 水 体 。而 欧 盟 的 调 查 也 表 明 ，众 多 的 料 金 属 有 严 重 的 腐 蚀 ， 不 能 满 足 适 航 航业普遍采用的飞机除冰液以乙二醇 欧洲机场并没有回收除冰液废液。 无论机场道面还是飞机都禁止 （ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ， Ｅ Ｇ ） 、丙 二 醇 要 求 ， １９９０ 年代美国对 ４ 个机场的调查结 现在我国机场所有飞机和跑道 （ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ ， Ｐ Ｇ ）等 多 元 醇 使 用 。 果 表 明 ，使 用 除 冰 液 后 ，除 冰 液 废 液 Ｃ Ｏ Ｄ 的浓度范围高达 １ １ ３ ０ ０ ０ － 附表 因机体除冰不彻底引起的事故（美国） ２ ０ ６ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ，机场排水中的 Ｂ Ｏ Ｄ ５ 时间 机型 地点 事故 浓度范围为 ３５０ — ２ ４ ５ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ， １９８２．０１．１３ Ｂ７３７ 华盛顿 起飞前在雪中等待起飞 ５０ 分钟，机上 ７９ 人中 ７４ 人死 ＢＯＤ５ 均值高达 ８７７００ｍｇ／Ｌ。这些结 亡，地上 ４ 人死亡 果表明， 除冰液废液属于高浓度有机 １９８７．１１．１５ Ｄ Ｃ － ９ 丹佛 除冰后到起飞等待 ２７ 分钟，死亡 ２８ 人 废 水 。如 果 未 经 处 理 ，如 此 高 浓 度 的 除冰液废液直接排放， 将会给周边的 １９９１．０２．１７ Ｄ Ｃ － ９ 克利夫兰 在雪中停留 ３０ 分钟未进行除冰雪作业，死亡 ２ 人 受 纳 水 体 环 境 和 水 生 生 物造成极大的 １９９２．０３．２２ Ｆ２８－４００ 纽约 除冰作业后到起飞经过 ３５ 分钟，死亡 ２７ 人
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为主要原料， 并添加一些能提高除冰 效率的表面活性剂（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）和阻 蚀剂（ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）； 而道面 除冰液以碱金属 ／ 碱土金属的低级有 机酸盐为主要原料， 配以一定量的乙 二醇和尿素。 除冰液是利用凝固点下降原理， 即水中溶解其他物质后水的凝固点会 下 降 。理 论 上 溶 解 度 越 大 ，凝 固 点 下
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危害。 在 我 国 ，由 于 南 方 很 少 下 雪 ，而 北方机场的航班量相对较少， 因此几 乎所有机场没有专门的除冰液回收和 处理系统， 所有除冰液废液都未经处 理直接排放到机场周围的生态环境， 造成一定的环境污染。特别是 ２ ０ ０ ８ 年年初， 我国南方大部分地区受到雨 雪 、冰 冻 灾 害 影 响 ，为 了 维 持 正 常 航 班运行，迫使机场大量使用除冰液。 据民航华东地区管理局应对雨雪灾害 天气情况简报（ ２ ０ ０ ８ － ０ ２ － ０ ２ ） ，自 ２ ０ ０ ８ 年 １ 月 ２ ６ 日 至 ２ 月 ２ 日 ，仅 上 海 虹 桥 、浦 东 两 机 场 就 一 共 使 用 了 ２ ５ ２ 吨除冰液。 因这两机场没有专门的除 冰液处理池， 大量的除冰液废液与融 化的雪水经机场雨水系统直接排入机 场 附 近 的 河 流 、沟 渠 ，部 分 直 接 渗 入 周围土壤。另据报道（ 东方早报， ２ ０ ０ ８ － ０ ２ － ２ ８ ） ，根据上海市环保局 要 求 ，上 海 环 境 监 测 中 心 分 别 在 ２ 月 ２ 日 、２ 月 ４ 日 两 次 对 虹 桥 机 场 附 近 河 道 进 行 水 质 监 测 ，监 测 结 果 表 明 ，虹 桥机场除冰液的使用对机场周围水体 造成了一定的影响， 导致机场河等水 体中的化学需氧量（ Ｃ Ｏ Ｄ ） 大幅升高， 这说明水体受有机物的污染增大。 由此可见， 由除冰液废液造成的 次生环境污染问题值得我们高度重 视。 由于机场除冰液主要由二醇类和 低级有机酸盐构成， 它们对环境的影 响， 特别是对水环境的影响主要有以 下 两 个 方 面：
三 、几 点 建 议 机场除冰液作为一种重要的航化 用品， 为保障冬季飞机安全飞行起到 了 十 分 关 键 的 作 用 。但 是 ，由 于 机 场 大量使用除冰液， 而目前又没有对除 冰液废液进行处理， 除冰液废液都是 直接排放到机场周围的环境， 由此造 成的环境污染问题已引起了有关部门 的 重 视 ，亟 待 解 决 。 我们认为可以通过以下途径来避 免或降低除冰液废液对环境的污染， 一方面制定机场除冰液废液的处理规 范或行业标准并进行宣贯， 使除冰液 废 液 处 理 真 正 做 到 有 法 可 依；另 一 方 面加强机场除冰和除冰液废液处理的 技术开发， 从源头上减少除冰液废液 （１） 高浓度除冰液废液可大量消 对机场周边环境的危害。 具体措施如 耗水体中的溶解氧（ＤＯ） 下： 降 解 Ｅ Ｇ 和 Ｐ Ｇ 的 需 氧 量 很 高 ，分 （１） 制定标准并宣贯 别 为 １ ． １ １ ｇ Ｏ ２ ／ ｇ Ｅ Ｇ 降解和 １ ． ６ ８ 制定机场除冰液废液处理的国家 ｇ Ｏ ２ ／ ｇ Ｐ Ｇ 降解。 当 水 体 受 到 高 浓 度 标 准 或 行 业 标 准 ，做 到 有 法 可 依 ，并 除冰液废液的污染， 势 必 大 量 消 耗 水 通 过 宣 贯 ，使 全 民 航 充 分 了 解 ，广 泛 体中的溶解氧， 从而造成水生生物的 使 用 ，确 保 冬 季 运 行 安 全 。 大 量 死 亡 ，致 使 水 体 变 黑 、发 臭 ，严 （２） 修建除冰液处理池 重影响水体环境质量和水生态。 统一收集除冰液废液，采用物 （ ２） 对 水 生 生 物 的 毒 性 作 用 理、化学和生物等方法对其进行处 大量的研究结果表明， 除 冰 液 废 理 ，达 到 相 关 标 准 后 再 进 行 排 放 。 液对地表水和地下水中的水生生物具 （３） 修建除冰坪 有一定的毒性作用， 这些水生生物包 修造一个乌龟盖形状的除冰坪， 括虹鳟鱼（Ｏｎｃｏｒｈｙｎｃｈｕｓ ｍｙｋｉｓｓ）、 所 有 飞 机 进 入 此 区 域 除 冰 。 除冰液将 三 种 鲦 鱼 （ Ｐ ｉ ｍ ｅ ｐ ｈ ａ ｌ ｅ ｓ ｐ ｒ ｏ ｍ ｅ ｌ ａ ｓ 、 通 过“ 龟 盖 ”下 部 的 凹 槽 流 入 储 存 井 Ｃｅｒｉｏｄａｐｈｎｉａ ｄｕｂｉａ 和 Ｈｙａｌｅｌｌａ 内， 而抽水车将把所有液体抽走后进