极端天气与城市智慧 | Spotter
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除了看得见的生活垃圾，城市还有许多看不见但危害甚远的工程性垃圾。冬季的寒冷天气，给奥斯陆带来了苛刻的路面通行条件。为保证城市正常生活，快速融化冰雪，各种融雪剂应运而生。不过，这些融雪剂对城市生态、基础设施，乃至市民的健康都产生严重影响，不容忽视。我国同样使用大量融雪剂。酷夏来临，要求城市以更智慧的方式应对酷暑等极端天气。
挪威奥斯陆冬季昼短夜长，天黑的很早，悬吊式街灯在下午3点半就会亮起。由于地处高纬度，冬季太阳高度角特别低，远处斑斓多姿的落日余晖从桃红渐渐演绎成绛紫，往往可以持续一个多小时。冬季的寒冷天气，给奥斯陆带来了苛刻的路面通行条件。（摄影/庞思吟）
融雪盐的困扰
挪威首都奥斯陆接近北纬60度。该地理位置冬季时间极长、降雪量大、温度持续低下，冰雪层层堆积致使人行道结冰严重，城市路面湿滑是一种常态。为保证交通安全顺畅，奥斯陆城市环境部（Bymiljøetaten i Oslo Kommune）每年冬天都会进行融雪作业。在主要的车行道上，使用融雪盐以确保道路及时融雪并通畅。城市次干道以及次级人行街道，融雪车则会沿着总长超过一千千米的路线，穿梭于大街小巷撒播碎砾石子，增加路面摩擦力。
不过，气温变化给除雪作业带来了严重不便。因昼夜温差变化，奥斯陆的积雪常常在白天融化，晚上又重新冻结成冰，给隔天早晨上班、上学的人们造成不少困扰。不仅如此，奥斯陆各个街区有不少上上下下的坡路。冬日里，即便并不陡峭的坡路上披上冰雪外衣，也令人望而却步。不少居民，如外来的移民和老人，为避免摔倒，往往绕过被冻得结结实实的人行道，而选择在有车辆经过的、干燥的沥青路面——即车行道上行走。然而这又造成了交通安全困扰。
奥斯陆的行车道上，专业融雪车辆正在喷洒融雪盐。（图片来源/Berit Roald/NTB scanpix）
在城市主干道上，奥斯陆政府每年约使用7000吨融雪盐，成分主要是氯化镁和氯化钠。氯盐类融雪剂融雪效果好，却存在许多负面影响，例如对自然环境的危害。首先，对桥梁、道路等基础设施产生强烈的腐蚀性。融雪剂所产生的盐水会加剧其他因素对路面的破坏。如盐水渗入水泥混凝土之中，造成水泥砂浆成粉末状，使得混凝土整体抗压强度衰减；同时加剧公路的路面铺装局部出现沥青面层脱落、坑槽、拥包，逐渐导致路面铺装大面积破损。对于桥梁来说，融雪盐更是强腐蚀剂。盐水渗透到桥梁水泥内部，腐蚀其钢筋骨架，导致一些梁头及帽梁混凝土出现裂缝、剥落，钢筋外露、锈蚀等现象。据美国的一项实验表明，一座设计寿命为50年的立交桥，如果一直使用盐除雪，其寿命会降至25年，甚至20年。
融雪盐对公路和桥梁的腐蚀效果图，会导致公路路面铺装大面积破损，局部出现白癍，进而影响强度和稳定性；还会渗透到桥梁水泥内部腐蚀钢筋骨架，导致出现裂缝、剥落等情况。（图片来源/ http://www.huiguo.net.cn/news/show/id/865/）
其次，过量使用融雪盐，对植被生境有严重破坏作用，尤其是对土壤和水的污染，进而还可能影响人的健康。撒过融雪盐后，融化后的雪水即变为盐水，渗入泥土中，但因为盐分过高使得植物无法吸收，造成植物脱水致死。另外，为快速除雪，奥斯陆清洁工人往往将使用融雪剂后的积雪，堆积在道路两旁的绿化带或农田。待到来年春天，其盐类残留物全部堆积在农田和绿化带里，甚者使得土壤盐碱化。融雪剂中的盐分在土壤中降解的最长时间可达15年，不但现有的园林植物可能枯死，即使补种植物，其存活状态也依然难以保证，部分地区甚至不得不进行大规模的深层换土。
此外，大量的盐分渗入地下，造成地下水含盐量升高，对当地的地下水资源造成污染。食用被融雪剂污染的水，会对人体健康产生严重危害，这是因为融雪盐含有多种添加成分，且采用的是工业标准而非食用标准。
除环境污染外，对城市市政工程也或有威胁。有些城市直接把含有大量融雪剂的残冰残雪倒入下水道，这些雪水可能在地下冻结，导致管道堵塞。一旦冻塞，地下的冻冰清理转而耗费更大的精力、财力和环境成本。不过更加普遍的情况是，含盐量极高的雪水在持续腐蚀城市排水管道。
图表显示了奥斯陆萨尔特布鲁克在挪威散落的融雪盐的盐量（吨）。（资料来源/Bymiljoetaten）
转变
由于氯盐类融雪盐产生的腐蚀隐患，奥斯陆市政府在2012年决定采用更为环保的新型除冰剂替代氯盐类融雪剂。2018年2月起，奥斯陆Østensjøvannet湖泊区开始进行新型除冰剂试点。新型环保除冰剂的化合物本身就源于自然生态系统，经过化学加工并且投入到道路使用，对环境的负面影响比普通的氯盐类融雪剂小得多，但也因此比传统融雪盐更加昂贵。
目前，新型融雪剂主要成分是丙二醇和乙二醇。该类融雪剂融雪效果好，基本没有腐蚀损害，但价格高企，一般仅用于机场、高尔夫球场等特殊场所，开发廉价无害高效的环保融雪剂是当务之急。
融冰化雪是个世界性难题。在我国的北方以及寒冷地区，也有因极端气候造成的出行问题甚至交通事故。目前，我国市政环卫在扫雪除冰时主要以人工除雪、机械除雪为主，融雪剂除雪作为辅助手段。这主要是相关部门意识到了传统融雪剂的环境危害，出台了一系列“抗腐蚀城市”的政策，不允许任何单位和个人擅自使用融雪剂。但机械除雪需要较大的人力和物力，且清雪的效率有待提高。
鉴于融雪剂引发的环境污染问题和道路桥梁强腐蚀危害，北美、北欧、俄罗斯等地区和国家目前的环保做法是：机械铲雪后，在道路上撒炭渣、粗砂、树枝渣来防滑，也利用这些渣类物质的深色来吸收太阳的热量，以增加地面温度来融雪。使用后的炭渣和树枝渣，可以直接堆放到道路边的绿地中，没有污染。对确需撒融雪剂的路面，要先用铲雪车扫掉地面上的大部分积雪，然后撒少量融雪剂来防止道路结冰。并且还尝试利用地表热、太阳辐射热和汽车驾驶中自身释放的热量来帮助道路融雪。为防止融雪后的盐水渗入地下或污染地表水，英国采取了 “汇集盐水”的方法，在城市路桥旁，铺设专用管道，收集融雪后的盐水，最终引流到污水处理厂处理后再用。
除雪透射的城市智慧
日本也是一个较为寒冷的地方，但是在下雪的冬季，日本的公路上少有积雪和结冰的现象，与路两侧厚厚的积雪形成鲜明对比。这主要是因为日本在公路规划建设初期，就采用了路面带有加热融雪的装置，融化的雪水通过路面渗透层渗于地下，这种加热装置科技就是芳纶纤维电缆。芳纶纤维电缆使用芳纶纤维和金属纤维进行复合加工制造而成，具有柔软可绕性、耐弯曲性等优异性能，在通电的情况下其发热效率可以到达90%以上，同时，耐磨性强，承重能力优越，适合公路铺设。
日本芳纶纤维电缆的铺设现场图，这种材质具有优异的耐久性、易施工性、融雪防冻性以及很好的加热效果。（图片来源/ http://www.sohu.com/a/214803715_340910）
日本的另一种做法是“除雪管道”系统。1961年，日本建造了第一条“除雪管道”系统，随后在全日本普及。除雪管道中的水，通常是专门挖的井以汇集地下水，然后用水泵抽取地下水。地下水的水温常年维持在13摄氏度以上，高于地面积雪的温度，用温度差来融化积雪。建设初期，通过人工来控制开关，如今多已采用路边安装的降雪感应器。当气温在零度以下且出现降雪时，系统收到信号后自动喷水除雪，还可以根据降雪量来控制喷水量。特别是夜间降雪突至，系统会立刻工作，完全不影响第二天人们的出行。
这种除雪方法在日本的新泻县、长野县、北海道等降雪量大的区域广泛使用。不过这种方式也存在弊端，即如若地下水资源使用过度，则存在发生地面沉降的可能，所以要随时监测地下水量以合理使用。
“除雪管道”系统的运作原理图，除雪管道中的水通常是用水泵抽上来的地下水，在道路正中央每隔几米设置一个喷水口，通过地下水的常年恒温来融化地面积雪。（图片来源/ http://k.sina.com.cn/article_6340032477_179e537dd001003s43.html?from=home）
结语
临近春日，奥斯陆一扫冬日里的天凝地闭，河边最能够知晓季节的变迁。百草权舆，莺啼燕语，最知水暖的鸭群都纷纷活跃起来。道路建设部门也开始陆续进行春季大扫除工作，从4月一直持续到5月下旬，一个多月才能完成所有街道清理作业。漫长冬夜里撒在路上的碎石子，被回收和打扫干净。奥斯陆正式迎来了一年中最舒适的季节。
奥斯陆的暮冬，路边和木桥上随处可见厚厚的积雪，等待白天被打扫干净。（摄影/庞思吟）
※ 参考材料:
1.https://www.oslo.kommune.no/gate-transport-og-parkering/veiarbeid-og-vedlikehold/broyting-og-bortkjoring-av-sno/#gref
2.https://www.oslo.kommune.no/gate-transport-og-parkering/veiarbeid-og-vedlikehold/stroing/
3. Vi bruker mye mer veisalt，https://www.dagsavisen.no/oslo/vi-bruker-mye-mer-veisalt-1.1101887
4. 冬天撒盐化雪对环境有哪些负面影响，http://www.huiguo.net.cn/news/show/id/865/5.https://www.zhihu.com/search?type=content&q=%E8%B7%AF%E9%9D%A2%E8%9E%8D%E9%9B%AA%E5%89%82
6. 为什么日本的路面从不积雪？http://k.sina.com.cn/article_6340032477_179e537dd001003s43.html?from=home
7. 日本冬季公路上为什么没有积雪？http://www.sohu.com/a/214803715_340910
文/杨松飞+庞思吟 编辑/崔国+王馨
（庞思吟，曾就职于Snøhetta建筑事务所设计师，奥斯陆建筑与设计学院景观设计硕士，系《城市中国》第二期海外观察员。）
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