于全蕾，刁 朔，于文韜

(1.中車青島四方車輛研究所有限公司，山東 青島 266031；2.青島愛爾家佳新材料股份有限公司，山東 青島 266108)

軌道交通車輛內(nèi)裝材料中，由于功能需要和生產(chǎn)技術(shù)的局限性，可能含有石棉、重金屬及其化合物等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)一旦被人體吸收難以有效排出，會逐漸沉積在人體內(nèi)，對人體各個系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害，從而影響人身健康。此外，含有有害物質(zhì)的材料在廢棄后若處置不當(dāng)，也會造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。在有害物質(zhì)的管控上，世界范圍內(nèi)有關(guān)的法律法規(guī)很多，如：歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會(UNIFE)的《Railway Industry Substance List》(UNIFE限制物質(zhì)清單)[1]；歐盟的2011/65/EU《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)的指令》(RoHS指令)[2]，2013/2/EU《包裝指令》[3]，2013/56/EU《電池和蓄電池指令》[4]，(EC)No 842/2006《氟化溫室氣體指令》[5]，(EU)2019/1021《持久性有機(jī)污染物(POPs)》[6]，(EC)No 1907/2006《化學(xué)品注冊、評估、授權(quán)和限制的規(guī)定》(REACH法規(guī))[7]，(EC)No 2037/2000《歐洲臭氧破壞物質(zhì)禁用指令》[8]；美國的US 40 CFR Parts 700-766《有毒物質(zhì)控制法》(TSCA)[9]、2008消費(fèi)品安全改進(jìn)法[10]、H.R. 2420《電氣設(shè)備環(huán)保設(shè)計法案》(EDEE法案)[11]；加拿大的CAN Toxic Substances List《加拿大有毒物質(zhì)清單》、《污染物排放登記制度》、SOR/2012-285《有毒物質(zhì)禁用法案》[12]、龐巴迪集團(tuán)的《禁用及限制使用物質(zhì)的管理》(龐巴迪指令)；瑞士的CH SR 814.81 Annex 1& Annex 2《瑞士化學(xué)風(fēng)險控制條例》附錄一和附錄二；澳大利亞的AUS SLI 2011 No.262《澳大利亞職業(yè)健康與安全法規(guī)2011》等等。

2013年某主機(jī)廠出口澳洲的機(jī)車被查出含有違禁物質(zhì)石棉，遭到索賠后，禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)的概念開始引入軌道交通行業(yè)。為了與歐盟接軌，加快互聯(lián)互通，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司、中國中車集團(tuán)有限公司等先后以文件和標(biāo)準(zhǔn)的形式發(fā)布了關(guān)于禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)的相關(guān)技術(shù)要求，這些要求都是參照歐盟的一些法律法規(guī)演化而來。鐵總企標(biāo)TJ/CL 342—2014《時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組暫行技術(shù)條件》[13]和中車企標(biāo)Q/CRRC J 26—2018《軌道交通裝備產(chǎn)品禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)》[14]規(guī)定了禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)名單，加上歷次發(fā)布的禁用限用物質(zhì)，品種多達(dá)300余種，供應(yīng)商需按照TJ/CL 342—2014或Q/CRRC J 26—2018標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求檢測。但隨著TB/T 3139—2021《機(jī)車車輛非金屬材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》[15]發(fā)布實施，各大主機(jī)廠開始執(zhí)行最新的標(biāo)準(zhǔn)。

1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的比較

1.1 國外

國外的有關(guān)禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)的法律法規(guī)經(jīng)常用到的有龐巴迪指令、RoHS指令、REACH法規(guī)、UNIFE限制物質(zhì)清單。

1.1.1龐巴迪指令

龐巴迪集團(tuán)在2005年發(fā)布的指令文件《禁用及限制使用物質(zhì)的管理》(龐巴迪指令)將管控物質(zhì)分為禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)。禁用物質(zhì)是指不能在任何龐巴迪集團(tuán)的產(chǎn)品中使用，限用物質(zhì)是應(yīng)該不要在龐巴迪集團(tuán)的產(chǎn)品中使用。該禁用限用物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主要參考?xì)W盟、加拿大等國家的法律法規(guī)。對于禁用物質(zhì)又分為完全禁用和部分禁用，完全禁用指在所有產(chǎn)品中禁用，部分禁用指在部分產(chǎn)品中禁用；對于限用物質(zhì)分為依據(jù)法律限用和自愿承諾限用。完全禁用物質(zhì)共15類，部分禁用物質(zhì)共6類，限用物質(zhì)共25類。此外，還規(guī)定了禁用限用物質(zhì)的適用范圍，但未規(guī)定限值。

2009年龐巴迪集團(tuán)發(fā)布了指令文件的更新版本，與2005版相比，管控物質(zhì)種類增加到86類，所有物質(zhì)同樣分為禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)兩類，同時增加了物質(zhì)的危害分類。與2005版不同點有：(1)同一物質(zhì)根據(jù)使用目的國或應(yīng)用領(lǐng)域不同，可以分為禁用(P)和限用(R)，如第14項的苯并[a]芘(BaP)，在瑞士對木材處理時禁用，而對其他國家為限用；(2)增加了物質(zhì)的應(yīng)用區(qū)域、控制范圍及限值、危險級別，其中限值除有約定外均為0.1%，危險級別按照物質(zhì)對人、環(huán)境的危險性質(zhì)分為14類；(3)根據(jù)REACH法規(guī)附錄17對限制物質(zhì)和部分高關(guān)注度物質(zhì)(Substances of Very High Concern，SVHC)進(jìn)行了更新，同時增加了(EU)2019/1021《持久性有機(jī)污染物(POPs)》法規(guī)中管控的物質(zhì)。

1.1.2RoHS指令

RoHS指令是歐盟為規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)，使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護(hù)而頒布的指令。該指令限制在電子電氣設(shè)備中使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚。2011年7月21日，2011/65/EU《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)的指令》(RoHS指令)正式生效；2015年6月4日，歐盟發(fā)布了RoHS 2.0指令，增加了對鄰苯二甲酸酯(鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP))的管控限制，限值均為0.1%，實施日期是2019年7月22日。至此，歐盟RoHS指令管控的項目已經(jīng)有10項。

1.1.3REACH法規(guī)

歐盟在有害物質(zhì)的管控方面更多的是基于化學(xué)品進(jìn)行管理。2006年12月18日，歐盟議會和歐盟理事會正式通過(EC)No 1907/2006《化學(xué)品注冊、評估、授權(quán)和限制的規(guī)定》(REACH法規(guī))。REACH法規(guī)是歐盟對進(jìn)入其市場的所有化學(xué)品進(jìn)行預(yù)防性管理的法規(guī)，涵蓋了包括紡織服裝、輕工及機(jī)電等幾乎所有行業(yè)的產(chǎn)品，涉及的化學(xué)成分超過3萬種。該法規(guī)于2007年6月1日正式生效，包括化學(xué)品的注冊、評估、授權(quán)和限制4個部分。

REACH法規(guī)中的附錄17(限制物質(zhì)清單)和SVHC是需要重點關(guān)注的。限制物質(zhì)主要指那些會對人體健康或環(huán)境造成不可接受風(fēng)險的物質(zhì)，包括偶氮染料、重金屬、多氯聯(lián)苯等，限制物質(zhì)的使用需符合REACH法規(guī)附錄17第二欄中的要求，目前已包含75項限制物質(zhì)。如果產(chǎn)品里面含有限制物質(zhì)，或者含量超過了限值是不可能進(jìn)入歐盟市場的，并且需要被召回或銷毀。

截至2021年7月，REACH法規(guī)中的SVHC更新到了219種，該清單為每半年更新一次，其中規(guī)定了有害物質(zhì)的屬性并預(yù)測了可能的用途。

1.1.4UNIFE限制物質(zhì)清單

歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會(UNIFE)是代表鐵路供應(yīng)產(chǎn)業(yè)利益的國際性行業(yè)協(xié)會，聯(lián)合德國鐵路工業(yè)協(xié)會，參考?xì)W盟、美國、加拿大、瑞士、澳大利亞等地已頒布的相關(guān)法律法規(guī)，針對軌道交通行業(yè)的實際，發(fā)布了《Railway Industry Substance List》(UNIFE限制物質(zhì)清單)。該清單參考的法律法規(guī)或禁令主要包括(EC) No 1907/2006(REACH法規(guī))、EC 2037/2000《歐洲臭氧破壞物質(zhì)禁用指令》、US 40 CFR Ch.《美國環(huán)保法案》、CH SR 814.81 Annex 1& Annex 2《瑞士化學(xué)風(fēng)險控制條例》、CAN Toxic Substances List《加拿大有毒物質(zhì)清單》、CAN NPRI for 2010《加拿大國家政策效率釋放庫存變化2010報告的要求》、AUS SLI 2011 No.262《澳大利亞職業(yè)健康與安全法規(guī)2011》、DIRECTIVE 2011/65/EC(RoHS 2.0指令)、DIRECTIVE 2006/66/EC on Batteries and Accumulators(電池和蓄電池指令)、DIRECTIVE 2000/53/EC on End of Life Vehicles(ELV指令)等。

截至2021年3月，UNIFE限制物質(zhì)清單更新到了411種物質(zhì)，該清單每半年更新一次，明確了禁用限用物質(zhì)名稱和唯一代碼(CAS號和EINEC號)、禁用限用物質(zhì)的應(yīng)用范圍以及參考的法律法規(guī)。同時該清單對禁用限用物質(zhì)進(jìn)行了分類：第一類是嚴(yán)禁使用，代碼為P(AR)，即在最終產(chǎn)品和零部件中均不能使用，其中有192種物質(zhì)被禁用或部分禁用；第二類是申報物質(zhì)，代碼為D(FA)，申報評估的產(chǎn)品除非得到最終用戶的授權(quán)方能使用，且在交付前需要提供公開書面申報給客戶。

1.2 國內(nèi)

1.2.1TJ/CL 342—2014

2014年，中國鐵路總公司以鐵總科技[2014]50號文下發(fā)了TJ/CL 342—2014《時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組暫行技術(shù)條件》[13]。標(biāo)準(zhǔn)中列舉了19種禁用物質(zhì)、40種限用物質(zhì)的名稱，但未規(guī)定試驗方法和限值。最早執(zhí)行TJ/CL 342—2014時，檢測機(jī)構(gòu)需要自行選用合適的方法標(biāo)準(zhǔn)，對于一些沒有測試標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)，檢測機(jī)構(gòu)會根據(jù)日常檢測經(jīng)驗，借用化學(xué)性能相似的物質(zhì)的測試標(biāo)準(zhǔn)，或憑借經(jīng)驗使用自行開發(fā)的方法(即所謂的method in house)，后期有些主機(jī)廠也會規(guī)定禁用限用物質(zhì)實施技術(shù)方案，明確規(guī)定禁用限用物質(zhì)測試方法。標(biāo)準(zhǔn)中2-萘胺、對二氨基聯(lián)苯、4-氨基聯(lián)苯可合并到芳族胺及其鹽類，單甲基二氯二苯甲烷(Ugilec 121或21)、單甲基四氯二苯甲烷(Ugilec 141)、單甲基二溴二苯甲烷(DBBT)可合并到鹵代芐基甲烷，HFC(氫氟碳化物)、SF6(六氟化硫)可合并到氟化溫室氣體中，鉛基油漆早已不在軌道交通行業(yè)使用，可以刪除。

TJ/CL 342—2014中管控的物質(zhì)與龐巴迪指令中管控的物質(zhì)大致一致，但也有區(qū)別。其區(qū)別在于：(1)對物質(zhì)的限定名稱不同。龐巴迪指令文件中的禁用物質(zhì)是指不能在任何龐巴迪集團(tuán)的產(chǎn)品中使用，限用物質(zhì)是不能在龐巴迪集團(tuán)的產(chǎn)品中使用，且細(xì)化為完全禁用、特殊應(yīng)用、法律基礎(chǔ)、自愿4種。(2)限定的目標(biāo)物質(zhì)數(shù)量不同。TJ/CL 342—2014禁用物質(zhì)增加了鉛基油漆和高濃度鹵素，但不含2005版龐巴迪指令完全禁用的HCFC-氟氯烴、木材(非法獲取)，HCFC-氟氯烴在TJ/CL 342—2014中為限用；在TJ/CL 342—2014中為限用的(砷、鎘、鉛、汞)及其化合物、PBB-多溴聯(lián)苯、PCB-多氯聯(lián)苯，在2005版龐巴迪指令為部分禁用。(3)TJ/CL 342—2014中其他限用物質(zhì)，除不含非持續(xù)性種植的木材外，均與龐巴迪指令相同。龐巴迪指令文件中在完全禁用和自愿任務(wù)中都對木材進(jìn)行了限定，禁用非法采伐的木材、限制使用不可再生林。此外，龐巴迪指令中還對物質(zhì)的應(yīng)用范圍進(jìn)行了列舉，但未規(guī)定限值。

1.2.2Q/CRRC J 26—2018

Q/CRRC J 26—2018《軌道交通裝備產(chǎn)品禁用物質(zhì)和限用物質(zhì)》規(guī)定了軌道交通裝備7種禁用物質(zhì)，動車組18種禁用物質(zhì)、25種限用物質(zhì)，并規(guī)定了檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，但多數(shù)引用了美國環(huán)保局的EPA法規(guī)、國際電工協(xié)會的IEC標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上解決了沒有試驗方法可用的尷尬局面，但是所限制的物質(zhì)沒有在產(chǎn)品用途的基礎(chǔ)上進(jìn)行種類的劃分，并且對應(yīng)產(chǎn)品的檢測方法與該產(chǎn)品的屬性并不能匹配，缺乏合理性。美國環(huán)保局的EPA法規(guī)描述需要進(jìn)一步細(xì)化，實際應(yīng)用時要通過編寫作業(yè)指導(dǎo)書才能付諸實施。

1.2.3TB/T 3139—2021

TB/T 3139—2021《機(jī)車車輛非金屬材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》將TJ/CL 342—2014中規(guī)定的物質(zhì)展開，盡可能使每一種待測物質(zhì)的檢驗方法都對應(yīng)國標(biāo)，確實沒有國標(biāo)的就將檢測方法作為附錄單獨(dú)描述。其中引用的方法標(biāo)準(zhǔn)最大限度地與產(chǎn)品相匹配，但部分物質(zhì)仍存在一些問題，例如：多環(huán)芳烴是限用物質(zhì)，它是炭黑的主要成分，限制的指標(biāo)也需要在實踐中驗證是否會使橡膠類制品的物理、機(jī)械和耐老化性能受到不良影響；滑石的限量限制了其在涂料中的應(yīng)用，滑石粉是聚酯膩子提高打磨性的主要成分；鈷及其化合物在全部產(chǎn)品中禁用，限制了不飽和聚酯膩子的使用，因為膩子固化靠環(huán)烷酸鈷催干，雖然有替代品BPO體系，但無法滿足軌道車輛對膩子柔韌性的要求；還有鄰苯二甲酸酯類在不飽和聚酯膩子中作增塑劑，作為限用物質(zhì)的限制量應(yīng)該合理。諸如此類問題，應(yīng)當(dāng)給予特殊的使用說明，有待在標(biāo)準(zhǔn)修訂時考慮。

2 禁用限用物質(zhì)的特點

禁用限用物質(zhì)可以分為重金屬、消耗臭氧層物質(zhì)(氟化溫室氣體)、礦物纖維、鹵素、阻燃劑、偶氮染料和著色劑、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)化合物、紡織品助劑、防腐劑、殺蟲劑和殺菌劑等十二大類。其中，重金屬、阻燃劑、增塑劑、多環(huán)芳烴、鹵素的用途十分廣泛，需要添加在制品中才能保證其性能。但是此類物質(zhì)會對人體造成傷害，因此被不同程度地限制使用，也存在部分屬于需要進(jìn)行申報的禁用物質(zhì)。氟化溫室氣體性能穩(wěn)定，作為發(fā)泡劑、制冷劑和清洗劑應(yīng)用，當(dāng)它們被釋放上升到平流層時，受到強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后會分解出Cl和Br自由基，這些自由基又會很快與臭氧進(jìn)行反應(yīng)，一個Cl自由基可以摧毀10萬個臭氧分子，考慮到大氣環(huán)保的要求，其使用需要被嚴(yán)格管控；礦物纖維本身無毒，危害來自于其形成的粉塵，細(xì)小的粉塵沉積在人體肺部，會造成人體肺部疾??；偶氮染料、著色劑、紡織品助劑等有機(jī)物會分解出致癌芳香胺；防腐劑、殺蟲劑和殺菌劑中含有劇毒，通常作為一種功能性助劑出現(xiàn)，會對人體造成傷害，所以多數(shù)法規(guī)是禁止使用的。

3 驗證試驗

對軌道交通車輛用大部分內(nèi)裝材料，如聚酯玻璃鋼、橡膠制品、復(fù)合材料、紡織品、墊材、復(fù)合鋁箔、地板布、木材、膠合板、膠粘劑、油漆等產(chǎn)品進(jìn)行了驗證試驗，累計測試上千次，測試結(jié)果見表1，表中只列出了檢測中呈陽性的物質(zhì)。

表1 內(nèi)裝材料禁用限用物質(zhì)檢測情況 mg/kg

由表1可以看出，某些材料檢出了磷酸三苯酯、高濃度鹵素等，這些阻燃劑很多屬于禁用限用物質(zhì)的范疇，這是由于軌道交通車輛內(nèi)裝材料必須符合TB/T 3237—2010《動車組用內(nèi)裝材料阻燃技術(shù)條件》、TB/T 3138—2018《機(jī)車車輛用材料阻燃技術(shù)要求》、Q/CR 699—2018《鐵路客車非金屬材料阻燃技術(shù)條件》、EN 45545-2：2020《鐵路應(yīng)用 鐵路車輛的防火保護(hù) 第2部分：材料及部件的防火要求》等標(biāo)準(zhǔn)的防火阻燃指標(biāo)要求，故材料中添加了大量的阻燃劑；而涂料產(chǎn)品要保持各種顏色，就必須添加著色顏料，這些顏料在入廠檢驗時控制不嚴(yán)格會混入鉛等重金屬化合物，這就給油漆產(chǎn)品間接帶入了禁用限用物質(zhì)；不飽和聚酯膩子中檢出了禁用物質(zhì)氯化鈷，限用物質(zhì)鄰苯二甲酸二甲酯嚴(yán)重超標(biāo)，這些物質(zhì)要么找不到替代品，要么替代品無法滿足產(chǎn)品的物理、機(jī)械性能。此外，大量的驗證試驗也表明，有些材料是不可能存在某些禁用限用物質(zhì)的，目前某些主機(jī)廠要求對每一種產(chǎn)品進(jìn)行所有的禁用限用物質(zhì)檢測缺乏合理性。

4 建議

(1) 從生產(chǎn)工藝的角度出發(fā)，有些物質(zhì)在某些材料中是不會存在的，而有些物質(zhì)是組成某些產(chǎn)品不可或缺的組分，需要確定一個合理的限值。從經(jīng)濟(jì)、合理的角度出發(fā)，考慮到乘客對客室環(huán)保質(zhì)量的需求，當(dāng)前工作的重點應(yīng)該是評估軌道交通車輛所用材料中可能含有的有害物質(zhì)種類，并規(guī)定合理的限值，不宜將要管控的物質(zhì)全部進(jìn)行“地毯式”檢測，以便節(jié)約生產(chǎn)成本。

(2) 建立申報和檔案制度，對新產(chǎn)品和老產(chǎn)品區(qū)別對待。新產(chǎn)品在定型階段，需對所有的禁用限用物質(zhì)進(jìn)行檢測，一旦定型則采用檔案管理制度；老產(chǎn)品可采用申報制度，但如果配方、原材料供應(yīng)商、生產(chǎn)工藝發(fā)生改變，需按照新產(chǎn)品的辦法執(zhí)行。