GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》实施后,你关注哪一点?(续)*

2015-11-26 09:44段先湖
陶瓷 2015年3期
关键词:浸泡液水嘴毒性

段先湖

(工信部陶瓷及卫浴产品质量和技术评价实验室 陕西 咸阳 712000)

(续上期)

9 饮用水金属元素超标对人体的危害

什么是毒性?即指外源化学物质在一定条件下损伤生物体的能力。一定条件下指的是:①与生命机体接触;②进入生物活体体内。

毒性,是个相对的概念。在一定意义上,只要达到一定的数量,任何物质对机体都具有毒性,如果低于一定数量,任何物质都不具有毒性,关键是此种物质与机体的接触量、接触途径、接触方式及物质本身的理化性质,但在大多数情况下与机体接触的数量是决定因素。

那么,GB 18145-2014中规定的17种元素对身体有何危害呢?客观地说,标准之所以规定的是各种元素的析出限量,是因为在析出限量以内,这些元素对于机体表现不出毒性,对人体是安全、健康的。众所周知,人体是由许多的物质或元素组成,有些物质或元素在一定量内对人体是有益的甚至是不可缺少的,如铁元素,健康人的血液中应富含铁元素,缺铁性贫血的主要原因就是因为铁离子摄入量不足和铁离子丢失而导致的。GB 18145-2014中规定的17种元素,都是处于限量范围内的,不会对人体造成伤害,其中有些元素还是人体必须的微量元素,如:硒、铜、镍、钼、硼。

下面分别介绍几种主要对人体产生危害的有毒元素,以供参考。

9.1 铅:Pb,原子序数82,金属元素

铅无法再降解:一旦排入环境很长时间仍然会保持其可用性。由于铅在环境中的长期持久性,又对许多生命组织有较强的潜在性毒性,因此铅一直被列为强污染物范围。

铅的慢性长期健康效应表现为:影响大脑和神经系统、影响酶和细胞代谢。

儿童铅中毒在国外被称为“隐匿杀手”。只有降低饮用水中含铅量才能保证人们对铅的摄取总量降低。

9.2 镉:Cd,原子序数48,金属元素

镉毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重。

镉中毒主要是吸入镉烟尘或镉化合物粉尘引起的。一次性大量吸入镉可引起急性肺炎和肺水肿;慢性镉中毒会引起肺纤维化和肾脏病变。

食入性急性镉中毒的表现:恶心、呕吐、腹痛、腹泻、全身乏力、肌肉酸痛,失水、发生虚脱,甚至急性肾功能衰竭。

吸入性急性镉中毒的表现:咳嗽、胸闷、呼吸困难、肌肉和关节酸痛、迟发性肺水肿,肺纤维化,呼吸及循环衰竭死亡。

慢性镉中毒的表现:长期过量接触镉,主要引起肾脏损害,肺部损害,极少数严重的晚期病人可出现骨骼病变。

9.3 锑:Sb,原子序数51

金属元素锑在地壳中的含量仅为0.0001%

锑中毒大多是因为:误用大量锑剂(药剂),如酒石酸锑钾、葡萄糖酸锑钠,误食含锑染料安全火柴头(含硫化锑),用含锑器皿盛放的酸性食物或饮料。

注射过量锑剂中毒:会损害心脏、损及肝脏引起肝大、黄疸、肝功能衰竭。

9.4 砷:As,俗称砒,原子序数33,非金属元素

砷元素广泛的存在于自然界。砷与其化合物被应用在农药、除草剂、杀虫剂,合金中。

砷中毒主要由砷化合物引起,其中三氧化二砷(俗称砒霜)毒性较大中毒为多见,口服0.01~0.05g即可发生中毒,致死量为0.76~1.95mg/kg。

急性砷中毒:多为误服或自杀吞服可溶性砷化合物引起。

慢性砷中毒的危害:神经衰弱,多样性皮肤损害,导致皮肤干燥、粗糙,丘疹、疱疹、脓疱,皮炎。

9.5 钡:Ba,原子序数56,金属元素

自然界中最常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡),二者皆不溶于水。硫酸钡用作X射线检测的造影剂(钡餐)。

急性钡中毒:多为误服,只有可溶性钡盐才能引起。钡及其化合物可由呼吸道、消化道及受损的皮肤进入体内,亦可经静脉用药致死。

慢性钡中毒:多为职业性钡中毒、长期接触高钡环境引起。表现为极度虚弱、呼吸困难、流涎、口眼黏膜炎症、结肠炎、消化不良性腹泻、胃出血、心律不齐、心动过速、血压升高、排尿障碍。

9.6 铍:Be,原子序数4,最轻的金属

铍及其化合物都有剧毒。能溶于酸也能溶于碱液,是两性金属,主要用于制备合金。

铍是全身性毒物,其毒性的大小,取决于入体途径及铍化合物的理化性质。当铍进入人体后,难溶的氧化铍主要储存在肺部,可引起肺炎。可溶性的铍化合物主要储存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结,可与血浆蛋白作用,生成蛋白复合物,引起脏器官或组织的病变而致癌。

9.7 硼:B,原子序数5,非金属元素

硼普遍存在于蔬果中,是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢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。过量误食、误用、误服含有硼酸的物质如爽身粉、硼酸粉、硼酸软膏、硼酸水、蟑螂丸等导致中毒,在生活中是比较常见的。硼酸、硼砂等可用作医药,硼酸能从胃肠道、浆膜腔及有损伤的皮肤迅速吸收,均有毒性。

9.8 汞:Hg

俗称水银,是在常温常压下唯一液态的金属,化学性质稳定。我国计划在2015年前逐步禁止汞温度计的使用。

汞在常温下即可蒸发,一般汞蒸气和汞盐都是剧毒,口服、吸入或接触后会导致脑和肝损伤。

汞易被皮肤及呼吸道、消化道吸收,可在生物体内积累。汞会破坏中枢神经系统,对口、粘膜和牙齿有不良影响。人体长期暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。

9.9 铊 :Tl,无味无臭的金属,化合物有毒

近几年关于铊投毒事件的报导,让很多寻常百姓对铊有了较多的了解,灭鼠药的主要成分是硫酸铊,其毒性高于铅和汞。

急性铊中毒:误服时会出现恶心、呕吐、腹部绞痛、厌食、多发性颅神经和周围神经损害、感觉障碍、上行性肌麻痹、中毒性脑病、皮疹,指(趾)甲白色横纹、肝、肾损害;脱发为其特异表现。

慢性铊中毒:表现为神经衰弱综合征、脱发、胃纳差。视神经炎、视神经萎缩、眼睛失明、肝损害。

9.10 铋:Bi,原子序数:83,原子量209,金属元素

化学性质较稳定,被认为是相对原子质量最大的稳定元素,有极其微弱的放射性,可经α衰变变为铊-205。

铋有轻微毒性,不溶于水,仅稍溶于组织液,大多数化合物在消化道中难吸收。身体内以肾最多,肝次之,可在数周以至数月内由尿排出。

在体内,铋化合物能形成不易溶于水和稀酸的硫化铋,沉淀在组织中,发生局部溃疡,甚至坏死。

9.11 锰:Mn,原子序数25,过渡性金属

职业性锰中毒:长期吸入含锰较高的锰烟及锰尘。多见于锰铁冶炼、电焊条的制造、电焊作业、锰矿石的开采、粉碎或干电池的生产等。

职业性慢性锰中毒:表现为神经衰弱综合症、植物神经功能紊乱、严重时可表现为帕金森氏综合症和中毒性精神病。

我国在现阶段推出陶瓷片密封水嘴金属析出限量标准,这是社会发展到一定阶段的要求和体现,也是主流趋势。GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》标准的实施,不仅能指导企业有序有效组织生产,引导行业朝健康、安全、节水的方向发展,更有力地保障了广大百姓饮水安全和健康。

10 金属析出量的检测原理及检测流程

金属析出量的检测原理:用含碳酸氢钠和次氯酸钠的模拟自来水,浸泡水嘴内表面的与水接触部分,用满足测试要求的的仪器设备测定浸泡液中的金属元素。测得的浓度值经标准化处理后再经过数据运算与标准规定的限值比较。金属析出量检测流程如下:

10.1 试验前的准备阶段

试验前的准备是试验的基础工作,包括样品准备、试剂购置或制备、配制浸泡液、样品洗涤与稳定化等方面。

1)样品准备。随机抽样法需准备相同规格型号的水嘴3个。

2)购置或制备试剂。电导率≤0.10μs/cm的蒸馏水或去离子水;有效氯含量不少于5%的-次氯酸钠分析纯溶液;无水碳酸氢钠(分析纯);浓硝酸(优级纯);浓盐酸(优级纯);被测金属元素的标准溶液。

3)分别配制浸泡液。配制浓度为0.025mol/L的含氯常备溶液;配制浓度为0.4mol/L的碳酸氢钠溶液;配制试验用浸泡液,使浸泡液pH值为8.0±0.5,碱度(以CaCO3计)为(500±25)mg/L,无机碳为(122±5)mg/L,余氯为2mg/L。

4)洗涤与稳定化。洗净样品内的残渣和污物,按照表1中时间浸泡,不超过72h。

10.2 试验

试验包括样品浸泡、浸泡液提取和浸泡液分析3个部分。

1)样品浸泡。它是个连续的过程,同时也是费时最长的阶段,在试验的准备阶段也应注意时间的分配。样品浸泡的时间和更换浸泡液的间隔有严格的规定,如表1所示。但表中是以8h工作制及双休日的时间安排为例,日常检验可按需要进行调整。表1中W/C表示样品的清洗和处理,<72h表示样品处理和浸泡开始之前稳定化的时间。需要注意的是,浸泡时,样品开关应置于全开位置,以确保用浸泡液完全充满样品腔体。

表1 样品浸泡的时间安排表

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的浸泡液收集起来,放入用纯水预先洗净的带盖的聚乙烯瓶中,加入浓硝酸使溶液pH<2,摇匀后置于室温下储存。

3)浸泡液测试分析。在浸泡液收集后14d内进行测定。金属污染物的检测按照GB/T 5750.6中规定的方法进行。铋的检测按照GB/T 5750.6中的规定采用电感耦合等离子质谱法(ICP/MS)或无火焰原子吸收分光光度法测定。测定铅的浓度用第3d,4d,5d,10d,11d,12d,17d,18d,19d收集的浸泡液进行;测定非铅元素取第19d收集的浸泡液进行。

10.3 数据处理和结果报告

铅析出统计值计算:

式中:K1——确定铅析出统计值(Q)的常数值,此处为2.60281;

Yi——单个样品的标准化浓度;

S——样品标准化浓度自然对数值平均值的标准偏差;

i——样品(1,2,3);

j——实验日期(3d,4d,5d,10d,11d,12d,17 d,18d,19d);

n——样品数,此处为3个。

非铅金属污染物的析出量计算:非铅金属污染物的析出量取第19d收集的16h水样检测,测得的浓度进行标准化,报告3个样品标准化浓度的几何平均值。

11 陶瓷片密封水嘴金属析出量是否会推行强制性产品认证(CCC认证)?

按照《中华人民共和国产品质量法》第十四条规定,国家参照国际先进的产品标准和技术要求,推行产品质量认证制度。按照世贸有关协议和国际通行规则,国家依法对涉及人类健康安全、动植物生命安全和健康,以及环境保护和公共安全的产品实行统一的强制性产品认证制度。国家认证认可监督管理委员会统一负责国家强制性产品认证制度的管理和组织实施工作。

中国强制性产品认证(China Compulsory Certification)简称CCC认证或3C认证,是一种法定的强制性安全认证制度,也是国际上广泛采用的保护消费者权益、维护消费者人身财产安全的基本做法。对于需实行强制性认证的产品,国家将公布统一的目录,确定统一适用的国家标准、技术规则和实施程序。凡列入强制性产品认证目录内的产品,必须经国家指定的认证机构认证合格,取得相关证书并加施认证标志后,方能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。

目前,陶瓷片密封水嘴产品尚未列入国家强制性产品认证目录,不属于强制性认证产品。所以,产品应符合GB18145-2014的要求,目前企业不需要申请该产品的3C认证。

但是,随着生产技术的进步和对百姓饮水健康的重视度的不读提升,政府和社会各界以及认证机构,正在寻求陶瓷片密封水嘴开展3C认证的可行性。2014年12月1日,国建联信认证中心依据《陶瓷片密封水嘴金属污染物析出量认证实施规则》,在北京召开了“陶瓷片密封水嘴金属污染物析出量”首批获证组织发布会,宣布了陶瓷片密封水嘴金属污染物析量首批获证组织名单,包括九牧、优达、中宇、辉煌、申鹭达、恒洁、东陶、乐家、科勒、汉斯格雅等29家国内外知名企业首批获得陶瓷片密封水嘴金属污染物析出量认证。虽然国建联信认证中心推出的陶瓷片密封水嘴金属污染物析出量认证目前仍为自愿性产品认证,但认证机构按照既定的实施规则,对申请企业相关产品生产过程中的技术要求、工艺要求、过程控制要求、关键原材料要求、检测设备要求、出厂确认要求和质量保证能力要求等,都进行了严格的现场审核和抽样检测。笔者推测,在国建联信认证中心、中国质量认证中心等机构的引导下,在技术和市场的推动下,在不久的将来,以GB 18145-2014为技术基础的强制性认证实施规则将会出台,陶瓷片密封水嘴产品或将运行以3C认证为基础的市场准入制度。

12 节水性能是如何规定的?后续的节水认证会如何执行?

陶瓷片密封水嘴在之前有实行产品节水认证,在GB 18145-2014实施之前,执行的是以 GB 18145-2003为基础的节水认证实施规则。GB 18145-2003中关于水嘴流量的要求见表2。

表2 GB 18145-2003规定的水嘴流量要求

GB 18145-2014中对水嘴的流量有较大的修改,明确了普通洗涤水嘴、洗面器水嘴、厨房水嘴、净身器水嘴等类型的产品按流量分为普通型和节水型,具体情况见表3。

表3 GB 18145-2014规定的水嘴流量要求

在各认证机构新的实施规则颁布实施之前,按规定仍执行现行有效的实施规则。但是,包括CQC在内的认证机构正积极地按GB 18145-2014制定新的节水认证实施规则,并争取在较短的时间内得以推行。

13 灵敏度要求有何意义?怎么测试?测试时应注意哪些因素?

灵敏度是GB 18145-2014新增加的项目,该项目等同采用EN200。什么是灵敏度呢?简单地说,灵敏度是评价单柄双控陶瓷片密封水嘴阀芯或手柄转动的角度对水温的影响程度。通过移动安装在阀芯上部手柄在一定出水水温范围内位移距离或转动角度衡量水嘴的灵敏度。

测试步骤如下:

1)水嘴手柄开启至流量最大状态。

2)将手柄操作装置运动速度调节为0.5°/s或0.8 mm/s。

3)使水嘴手柄在整个温度控制范围内从冷水端移动到热水端,再从热水端返回到冷水端。绘制两条混合水温(T)与水嘴手柄末端位移或转动角度(G)的函数曲线,如图1所示。

4)从得到的曲线确定混合水温〔Tm=(Tc+Th)/2〕在(Tm-4℃)~(Tm+4℃)变化时对应的两个值G1和G2,取G1和G2两个值中的较小值。

图1 灵敏度(温度-位移)曲线

为了得到准确的灵敏度(温度-位移)曲线,在进行灵敏度测试时,应注意:试验前控制手柄应轻便、无卡阻,不影响试验过程中的动作完成;有效校正控制装置手柄与阀芯阀杆及夹具之间的传动间隙,消除传动间隙对手柄位移的影响。

14 目前行业中陶瓷片密封水嘴金属析出量的检测业务的检测机构有哪些?

标准实施以来,相当一部分企业有检测需求。据笔者了解,目前在行业中,具有陶瓷片密封水嘴金属析出量的检测能力,且开展了陶瓷片密封水嘴金属析出量的检测业务的机构有:工信部陶瓷及卫浴产品质量和技术评价实验室、国家建筑卫生陶瓷质量监督检验中心、国家建筑材料工业建筑五金水暖产品质量监督检验测试中心、国家陶瓷及水暖卫浴产品质量监督检验中心等。随着标准执行的贯彻落实,将会有更多的机构或企业建立金属析出量的检测能力并取得相应的检测资质。

1 全国建筑卫生标准化委员会.中华人民共和国标准化法

2 全国建筑卫生标准化委员会.GB 18145-2003.陶瓷片密封水嘴.北京:中国标准出版社,2003

3 全国建筑卫生标准化委员会.GB 18145-2014.陶瓷片密封水嘴.北京:中国标准出版社,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

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