段先湖
(工信部陶瓷及衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室 陜西 咸陽 712000)
(續(xù)上期)
什么是毒性?即指外源化學(xué)物質(zhì)在一定條件下?lián)p傷生物體的能力。一定條件下指的是:①與生命機(jī)體接觸;②進(jìn)入生物活體體內(nèi)。
毒性,是個(gè)相對(duì)的概念。在一定意義上,只要達(dá)到一定的數(shù)量,任何物質(zhì)對(duì)機(jī)體都具有毒性,如果低于一定數(shù)量,任何物質(zhì)都不具有毒性,關(guān)鍵是此種物質(zhì)與機(jī)體的接觸量、接觸途徑、接觸方式及物質(zhì)本身的理化性質(zhì),但在大多數(shù)情況下與機(jī)體接觸的數(shù)量是決定因素。
那么,GB 18145-2014中規(guī)定的17種元素對(duì)身體有何危害呢?客觀地說,標(biāo)準(zhǔn)之所以規(guī)定的是各種元素的析出限量,是因?yàn)樵谖龀鱿蘖恳詢?nèi),這些元素對(duì)于機(jī)體表現(xiàn)不出毒性,對(duì)人體是安全、健康的。眾所周知,人體是由許多的物質(zhì)或元素組成,有些物質(zhì)或元素在一定量內(nèi)對(duì)人體是有益的甚至是不可缺少的,如鐵元素,健康人的血液中應(yīng)富含鐵元素,缺鐵性貧血的主要原因就是因?yàn)殍F離子攝入量不足和鐵離子丟失而導(dǎo)致的。GB 18145-2014中規(guī)定的17種元素,都是處于限量范圍內(nèi)的,不會(huì)對(duì)人體造成傷害,其中有些元素還是人體必須的微量元素,如:硒、銅、鎳、鉬、硼。
下面分別介紹幾種主要對(duì)人體產(chǎn)生危害的有毒元素,以供參考。
鉛無法再降解:一旦排入環(huán)境很長時(shí)間仍然會(huì)保持其可用性。由于鉛在環(huán)境中的長期持久性,又對(duì)許多生命組織有較強(qiáng)的潛在性毒性,因此鉛一直被列為強(qiáng)污染物范圍。
鉛的慢性長期健康效應(yīng)表現(xiàn)為:影響大腦和神經(jīng)系統(tǒng)、影響酶和細(xì)胞代謝。
兒童鉛中毒在國外被稱為“隱匿殺手”。只有降低飲用水中含鉛量才能保證人們對(duì)鉛的攝取總量降低。
鎘毒性較大,被鎘污染的空氣和食物對(duì)人體危害嚴(yán)重。
鎘中毒主要是吸入鎘煙塵或鎘化合物粉塵引起的。一次性大量吸入鎘可引起急性肺炎和肺水腫;慢性鎘中毒會(huì)引起肺纖維化和腎臟病變。
食入性急性鎘中毒的表現(xiàn):惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、全身乏力、肌肉酸痛,失水、發(fā)生虛脫,甚至急性腎功能衰竭。
吸入性急性鎘中毒的表現(xiàn):咳嗽、胸悶、呼吸困難、肌肉和關(guān)節(jié)酸痛、遲發(fā)性肺水腫,肺纖維化,呼吸及循環(huán)衰竭死亡。
慢性鎘中毒的表現(xiàn):長期過量接觸鎘,主要引起腎臟損害,肺部損害,極少數(shù)嚴(yán)重的晚期病人可出現(xiàn)骨骼病變。
金屬元素銻在地殼中的含量僅為0.0001%
銻中毒大多是因?yàn)椋赫`用大量銻劑(藥劑),如酒石酸銻鉀、葡萄糖酸銻鈉,誤食含銻染料安全火柴頭(含硫化銻),用含銻器皿盛放的酸性食物或飲料。
注射過量銻劑中毒:會(huì)損害心臟、損及肝臟引起肝大、黃疸、肝功能衰竭。
砷元素廣泛的存在于自然界。砷與其化合物被應(yīng)用在農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑,合金中。
砷中毒主要由砷化合物引起,其中三氧化二砷(俗稱砒霜)毒性較大中毒為多見,口服0.01~0.05g即可發(fā)生中毒,致死量為0.76~1.95mg/kg。
急性砷中毒:多為誤服或自殺吞服可溶性砷化合物引起。
慢性砷中毒的危害:神經(jīng)衰弱,多樣性皮膚損害,導(dǎo)致皮膚干燥、粗糙,丘疹、皰疹、膿皰,皮炎。
自然界中最常見的礦物是重晶石(硫酸鋇)和毒重石(碳酸鋇),二者皆不溶于水。硫酸鋇用作X射線檢測的造影劑(鋇餐)。
急性鋇中毒:多為誤服,只有可溶性鋇鹽才能引起。鋇及其化合物可由呼吸道、消化道及受損的皮膚進(jìn)入體內(nèi),亦可經(jīng)靜脈用藥致死。
慢性鋇中毒:多為職業(yè)性鋇中毒、長期接觸高鋇環(huán)境引起。表現(xiàn)為極度虛弱、呼吸困難、流涎、口眼黏膜炎癥、結(jié)腸炎、消化不良性腹瀉、胃出血、心律不齊、心動(dòng)過速、血壓升高、排尿障礙。
鈹及其化合物都有劇毒。能溶于酸也能溶于堿液,是兩性金屬,主要用于制備合金。
鈹是全身性毒物,其毒性的大小,取決于入體途徑及鈹化合物的理化性質(zhì)。當(dāng)鈹進(jìn)入人體后,難溶的氧化鈹主要儲(chǔ)存在肺部,可引起肺炎。可溶性的鈹化合物主要儲(chǔ)存在骨骼、肝臟、腎臟和淋巴結(jié),可與血漿蛋白作用,生成蛋白復(fù)合物,引起臟器官或組織的病變而致癌。
硼普遍存在于蔬果中,是維持骨的健康和鈣、磷、鎂正常代謝所需要的微量元素之一,硼在膳食中很容易吸收,并大部分由尿液排出。過量誤食、誤用、誤服含有硼酸的物質(zhì)如爽身粉、硼酸粉、硼酸軟膏、硼酸水、蟑螂丸等導(dǎo)致中毒,在生活中是比較常見的。硼酸、硼砂等可用作醫(yī)藥,硼酸能從胃腸道、漿膜腔及有損傷的皮膚迅速吸收,均有毒性。
俗稱水銀,是在常溫常壓下唯一液態(tài)的金屬,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。我國計(jì)劃在2015年前逐步禁止汞溫度計(jì)的使用。
汞在常溫下即可蒸發(fā),一般汞蒸氣和汞鹽都是劇毒,口服、吸入或接觸后會(huì)導(dǎo)致腦和肝損傷。
汞易被皮膚及呼吸道、消化道吸收,可在生物體內(nèi)積累。汞會(huì)破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng),對(duì)口、粘膜和牙齒有不良影響。人體長期暴露在高汞環(huán)境中可以導(dǎo)致腦損傷和死亡。
近幾年關(guān)于鉈投毒事件的報(bào)導(dǎo),讓很多尋常百姓對(duì)鉈有了較多的了解,滅鼠藥的主要成分是硫酸鉈,其毒性高于鉛和汞。
急性鉈中毒:誤服時(shí)會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹部絞痛、厭食、多發(fā)性顱神經(jīng)和周圍神經(jīng)損害、感覺障礙、上行性肌麻痹、中毒性腦病、皮疹,指(趾)甲白色橫紋、肝、腎損害;脫發(fā)為其特異表現(xiàn)。
慢性鉈中毒:表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合征、脫發(fā)、胃納差。視神經(jīng)炎、視神經(jīng)萎縮、眼睛失明、肝損害。
化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,被認(rèn)為是相對(duì)原子質(zhì)量最大的穩(wěn)定元素,有極其微弱的放射性,可經(jīng)α衰變變?yōu)殂B-205。
鉍有輕微毒性,不溶于水,僅稍溶于組織液,大多數(shù)化合物在消化道中難吸收。身體內(nèi)以腎最多,肝次之,可在數(shù)周以至數(shù)月內(nèi)由尿排出。
在體內(nèi),鉍化合物能形成不易溶于水和稀酸的硫化鉍,沉淀在組織中,發(fā)生局部潰瘍,甚至壞死。
職業(yè)性錳中毒:長期吸入含錳較高的錳煙及錳塵。多見于錳鐵冶煉、電焊條的制造、電焊作業(yè)、錳礦石的開采、粉碎或干電池的生產(chǎn)等。
職業(yè)性慢性錳中毒:表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥、植物神經(jīng)功能紊亂、嚴(yán)重時(shí)可表現(xiàn)為帕金森氏綜合癥和中毒性精神病。
我國在現(xiàn)階段推出陶瓷片密封水嘴金屬析出限量標(biāo)準(zhǔn),這是社會(huì)發(fā)展到一定階段的要求和體現(xiàn),也是主流趨勢。GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,不僅能指導(dǎo)企業(yè)有序有效組織生產(chǎn),引導(dǎo)行業(yè)朝健康、安全、節(jié)水的方向發(fā)展,更有力地保障了廣大百姓飲水安全和健康。
金屬析出量的檢測原理:用含碳酸氫鈉和次氯酸鈉的模擬自來水,浸泡水嘴內(nèi)表面的與水接觸部分,用滿足測試要求的的儀器設(shè)備測定浸泡液中的金屬元素。測得的濃度值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后再經(jīng)過數(shù)據(jù)運(yùn)算與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值比較。金屬析出量檢測流程如下:
試驗(yàn)前的準(zhǔn)備是試驗(yàn)的基礎(chǔ)工作,包括樣品準(zhǔn)備、試劑購置或制備、配制浸泡液、樣品洗滌與穩(wěn)定化等方面。
1)樣品準(zhǔn)備。隨機(jī)抽樣法需準(zhǔn)備相同規(guī)格型號(hào)的水嘴3個(gè)。
2)購置或制備試劑。電導(dǎo)率≤0.10μs/cm的蒸餾水或去離子水;有效氯含量不少于5%的-次氯酸鈉分析純?nèi)芤?;無水碳酸氫鈉(分析純);濃硝酸(優(yōu)級(jí)純);濃鹽酸(優(yōu)級(jí)純);被測金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3)分別配制浸泡液。配制濃度為0.025mol/L的含氯常備溶液;配制濃度為0.4mol/L的碳酸氫鈉溶液;配制試驗(yàn)用浸泡液,使浸泡液pH值為8.0±0.5,堿度(以CaCO3計(jì))為(500±25)mg/L,無機(jī)碳為(122±5)mg/L,余氯為2mg/L。
4)洗滌與穩(wěn)定化。洗凈樣品內(nèi)的殘?jiān)臀畚铮凑毡?中時(shí)間浸泡,不超過72h。
試驗(yàn)包括樣品浸泡、浸泡液提取和浸泡液分析3個(gè)部分。
1)樣品浸泡。它是個(gè)連續(xù)的過程,同時(shí)也是費(fèi)時(shí)最長的階段,在試驗(yàn)的準(zhǔn)備階段也應(yīng)注意時(shí)間的分配。樣品浸泡的時(shí)間和更換浸泡液的間隔有嚴(yán)格的規(guī)定,如表1所示。但表中是以8h工作制及雙休日的時(shí)間安排為例,日常檢驗(yàn)可按需要進(jìn)行調(diào)整。表1中W/C表示樣品的清洗和處理,<72h表示樣品處理和浸泡開始之前穩(wěn)定化的時(shí)間。需要注意的是,浸泡時(shí),樣品開關(guān)應(yīng)置于全開位置,以確保用浸泡液完全充滿樣品腔體。
表1 樣品浸泡的時(shí)間安排表
2)浸泡液提取。如表1所示,在第3d、第4d、第5 d、第10d、第11d、第12d、第17d、第18d、第1d收集前1d保持浸泡16h的浸泡液收集起來,放入用純水預(yù)先洗凈的帶蓋的聚乙烯瓶中,加入濃硝酸使溶液pH<2,搖勻后置于室溫下儲(chǔ)存。
3)浸泡液測試分析。在浸泡液收集后14d內(nèi)進(jìn)行測定。金屬污染物的檢測按照GB/T 5750.6中規(guī)定的方法進(jìn)行。鉍的檢測按照GB/T 5750.6中的規(guī)定采用電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP/MS)或無火焰原子吸收分光光度法測定。測定鉛的濃度用第3d,4d,5d,10d,11d,12d,17d,18d,19d收集的浸泡液進(jìn)行;測定非鉛元素取第19d收集的浸泡液進(jìn)行。
鉛析出統(tǒng)計(jì)值計(jì)算:
式中:K1——確定鉛析出統(tǒng)計(jì)值(Q)的常數(shù)值,此處為2.60281;
Yi——單個(gè)樣品的標(biāo)準(zhǔn)化濃度;
S——樣品標(biāo)準(zhǔn)化濃度自然對(duì)數(shù)值平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差;
i——樣品(1,2,3);
j——實(shí)驗(yàn)日期(3d,4d,5d,10d,11d,12d,17 d,18d,19d);
n——樣品數(shù),此處為3個(gè)。
非鉛金屬污染物的析出量計(jì)算:非鉛金屬污染物的析出量取第19d收集的16h水樣檢測,測得的濃度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,報(bào)告3個(gè)樣品標(biāo)準(zhǔn)化濃度的幾何平均值。
按照《中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》第十四條規(guī)定,國家參照國際先進(jìn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,推行產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證制度。按照世貿(mào)有關(guān)協(xié)議和國際通行規(guī)則,國家依法對(duì)涉及人類健康安全、動(dòng)植物生命安全和健康,以及環(huán)境保護(hù)和公共安全的產(chǎn)品實(shí)行統(tǒng)一的強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度。國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)統(tǒng)一負(fù)責(zé)國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度的管理和組織實(shí)施工作。
中國強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證(China Compulsory Certification)簡稱CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證,是一種法定的強(qiáng)制性安全認(rèn)證制度,也是國際上廣泛采用的保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、維護(hù)消費(fèi)者人身財(cái)產(chǎn)安全的基本做法。對(duì)于需實(shí)行強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品,國家將公布統(tǒng)一的目錄,確定統(tǒng)一適用的國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)則和實(shí)施程序。凡列入強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄內(nèi)的產(chǎn)品,必須經(jīng)國家指定的認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證合格,取得相關(guān)證書并加施認(rèn)證標(biāo)志后,方能出廠、進(jìn)口、銷售和在經(jīng)營服務(wù)場所使用。
目前,陶瓷片密封水嘴產(chǎn)品尚未列入國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄,不屬于強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品。所以,產(chǎn)品應(yīng)符合GB18145-2014的要求,目前企業(yè)不需要申請(qǐng)?jiān)摦a(chǎn)品的3C認(rèn)證。
但是,隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)百姓飲水健康的重視度的不讀提升,政府和社會(huì)各界以及認(rèn)證機(jī)構(gòu),正在尋求陶瓷片密封水嘴開展3C認(rèn)證的可行性。2014年12月1日,國建聯(lián)信認(rèn)證中心依據(jù)《陶瓷片密封水嘴金屬污染物析出量認(rèn)證實(shí)施規(guī)則》,在北京召開了“陶瓷片密封水嘴金屬污染物析出量”首批獲證組織發(fā)布會(huì),宣布了陶瓷片密封水嘴金屬污染物析量首批獲證組織名單,包括九牧、優(yōu)達(dá)、中宇、輝煌、申鷺達(dá)、恒潔、東陶、樂家、科勒、漢斯格雅等29家國內(nèi)外知名企業(yè)首批獲得陶瓷片密封水嘴金屬污染物析出量認(rèn)證。雖然國建聯(lián)信認(rèn)證中心推出的陶瓷片密封水嘴金屬污染物析出量認(rèn)證目前仍為自愿性產(chǎn)品認(rèn)證,但認(rèn)證機(jī)構(gòu)按照既定的實(shí)施規(guī)則,對(duì)申請(qǐng)企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的技術(shù)要求、工藝要求、過程控制要求、關(guān)鍵原材料要求、檢測設(shè)備要求、出廠確認(rèn)要求和質(zhì)量保證能力要求等,都進(jìn)行了嚴(yán)格的現(xiàn)場審核和抽樣檢測。筆者推測,在國建聯(lián)信認(rèn)證中心、中國質(zhì)量認(rèn)證中心等機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下,在技術(shù)和市場的推動(dòng)下,在不久的將來,以GB 18145-2014為技術(shù)基礎(chǔ)的強(qiáng)制性認(rèn)證實(shí)施規(guī)則將會(huì)出臺(tái),陶瓷片密封水嘴產(chǎn)品或?qū)⑦\(yùn)行以3C認(rèn)證為基礎(chǔ)的市場準(zhǔn)入制度。
陶瓷片密封水嘴在之前有實(shí)行產(chǎn)品節(jié)水認(rèn)證,在GB 18145-2014實(shí)施之前,執(zhí)行的是以 GB 18145-2003為基礎(chǔ)的節(jié)水認(rèn)證實(shí)施規(guī)則。GB 18145-2003中關(guān)于水嘴流量的要求見表2。
表2 GB 18145-2003規(guī)定的水嘴流量要求
GB 18145-2014中對(duì)水嘴的流量有較大的修改,明確了普通洗滌水嘴、洗面器水嘴、廚房水嘴、凈身器水嘴等類型的產(chǎn)品按流量分為普通型和節(jié)水型,具體情況見表3。
表3 GB 18145-2014規(guī)定的水嘴流量要求
在各認(rèn)證機(jī)構(gòu)新的實(shí)施規(guī)則頒布實(shí)施之前,按規(guī)定仍執(zhí)行現(xiàn)行有效的實(shí)施規(guī)則。但是,包括CQC在內(nèi)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)正積極地按GB 18145-2014制定新的節(jié)水認(rèn)證實(shí)施規(guī)則,并爭取在較短的時(shí)間內(nèi)得以推行。
靈敏度是GB 18145-2014新增加的項(xiàng)目,該項(xiàng)目等同采用EN200。什么是靈敏度呢?簡單地說,靈敏度是評(píng)價(jià)單柄雙控陶瓷片密封水嘴閥芯或手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)水溫的影響程度。通過移動(dòng)安裝在閥芯上部手柄在一定出水水溫范圍內(nèi)位移距離或轉(zhuǎn)動(dòng)角度衡量水嘴的靈敏度。
測試步驟如下:
1)水嘴手柄開啟至流量最大狀態(tài)。
2)將手柄操作裝置運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)為0.5°/s或0.8 mm/s。
3)使水嘴手柄在整個(gè)溫度控制范圍內(nèi)從冷水端移動(dòng)到熱水端,再從熱水端返回到冷水端。繪制兩條混合水溫(T)與水嘴手柄末端位移或轉(zhuǎn)動(dòng)角度(G)的函數(shù)曲線,如圖1所示。
4)從得到的曲線確定混合水溫〔Tm=(Tc+Th)/2〕在(Tm-4℃)~(Tm+4℃)變化時(shí)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)值G1和G2,取G1和G2兩個(gè)值中的較小值。
圖1 靈敏度(溫度-位移)曲線
為了得到準(zhǔn)確的靈敏度(溫度-位移)曲線,在進(jìn)行靈敏度測試時(shí),應(yīng)注意:試驗(yàn)前控制手柄應(yīng)輕便、無卡阻,不影響試驗(yàn)過程中的動(dòng)作完成;有效校正控制裝置手柄與閥芯閥桿及夾具之間的傳動(dòng)間隙,消除傳動(dòng)間隙對(duì)手柄位移的影響。
標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來,相當(dāng)一部分企業(yè)有檢測需求。據(jù)筆者了解,目前在行業(yè)中,具有陶瓷片密封水嘴金屬析出量的檢測能力,且開展了陶瓷片密封水嘴金屬析出量的檢測業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)有:工信部陶瓷及衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室、國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、國家建筑材料工業(yè)建筑五金水暖產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心、國家陶瓷及水暖衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等。隨著標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的貫徹落實(shí),將會(huì)有更多的機(jī)構(gòu)或企業(yè)建立金屬析出量的檢測能力并取得相應(yīng)的檢測資質(zhì)。
1 全國建筑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法
2 全國建筑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).GB 18145-2003.陶瓷片密封水嘴.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003
3 全國建筑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).GB 18145-2014.陶瓷片密封水嘴.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014
4 NSF/ANSI 61-2012.Drinking water system components health effects
5 AS/NZS 4020:2005.Testing of products for use in contact with drinking water
6 BS 6920-1:2000.Suitability of non-metallic products for use in contact with water intended for human consumption with regard to their effect on the quality of the water-Part 1:Specification