陶瓷片密封水嘴重金属析出健康风险评价

曾 宣，黄育刚

(1.马鞍山职业技术学院，安徽 马鞍山243031;2.湖北理工学院 环境科学与工程学院，湖北 黄石435003)

水嘴是一种常见的厨卫产品，主要有陶瓷片密封水嘴和普通水嘴。陶瓷片密封水嘴因陶瓷片硬度高、耐磨性好，且产品密封性好、经久耐用、节水性能好等特性而成为市场消费的主流，据统计，目前市场上至少80%的水嘴都属于该类水嘴[1]。大部分陶瓷芯片水嘴以铜合金为主体，水在水嘴中流动或静置的过程中析出铅、铬、铜、镍、镉、汞等重金属元素，可通过被人饮用或用来烧饭菜、刷牙等方式进入人体，对人体健康构成潜在风险。

2014年12月1日，被称作史上最严的陶瓷片密封水嘴标准(GB 18145-2014)正式实施，首次在标准中明确规定了17种金属元素的析出限定值[2]，但实际产品中重金属析出不合格情况仍然存在。2016年陶瓷片密封水嘴产品质量国家监督抽查中，共抽查了北京、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖南、广东、重庆、四川共200家企业生产的140批次产品(不涉及出口产品)[3]，其中12批次产品金属污染物析出超标；2018年，国家市场监督管理总局抽查了北京、上海、江苏、浙江、福建、广东共112家企业生产的112批次陶瓷片密封水嘴产品，不合格10批次，其中1批次为产品金属污染物析出不合格；2018年，上海市质量技术监督局对上海市生产和销售的水嘴(厨房、洗面器用)产品质量进行了监督抽查，抽查了30批次产品，不合格2批次，均为金属铅析出量超标。

目前关于陶瓷片密封水嘴重金属析出健康风险研究主要集中在铅的析出风险上[3-5]。本次研究在安徽省马鞍山市销售市场随机选取相同规格的3个陶瓷片密封水嘴样品，根据《生活饮用水标准检验方法 金属指标》(GB/T 5750.6-2006)中的方法分别检测Pb，Cr6+，Cu，Ni，Cd，Hg 6种重金属污染物析出浓度，采用美国国家环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评估方法，综合评价6种重金属对人体的健康风险。

1 方法与仪器

1.1 抽样方法

采用《计数抽样检验程序 第一部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划》(GB/T 2828.1-2012)中简单随机抽样的方法。具体步骤为：从安徽省马鞍山市建材市场中随机选择一家销售企业，从仓库中随机抽选相同规格型号的30个陶瓷片密封水嘴并编号，然后随机抽选其中3个进行重金属析出检验[6]。

1.2 样品浸泡

样品的浸泡按照《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)附录B进行[8]。浸泡试验连续进行19 d，铅浓度测定取第3，4，5，11，12，17，18，19 d收集的保持16 h的浸泡液，非铅元素浓度测定取第19 d收集的保持16 h的浸泡液[8]。

1.3 检测方法

金属污染物检测按照《生活饮用水标准检验方法 金属指标》(GB/T 5750.6-2006)进行，使用仪器为等离子体发射光谱-质谱联用仪(NexION350X)，采用电感耦合等离子体发射光谱法[8]。

1.4 健康风险评价方法

1.4.1健康风险评价指标

根据化学物质对人体的毒性，国际上通常采用致癌风险和非致癌危害指数分别表征个体的致癌和非致癌风险[4]。致癌风险以人体终生日摄取量和斜率因子描述，表示个体每年出现癌症或死亡的概率[5]，美国国家环境保护局推荐的可接受的致癌风险范围[9]为10-6～10-4a-1；非致癌危害指数以人体日摄取量和参考剂量的比值表征，当危害指数大于1时，认为存在非致癌风险[4]。

1.4.2健康风险评价模型

1.4.2.1致癌物质健康风险评估模型

1)单项致癌物质风险评估模型：

(1)

2)多项致癌物质总健康风险值:

(2)

1.4.2.2非致癌物质健康风险评估模型

1)单项非致癌物质风险评估模型:

(3)

2)多项非致癌物质总健康风险值:

(4)

3)总风险评价模型:

R总=Rc+Rn

(5)

4)暴露剂量计算模型:

Dig=2.0×Ci/60

(6)

式(6)中，2.0为成人平均每日饮水量(L)(EPA建议值)；Ci为化学致癌物或非致癌物质的在水体中的浓度(mg·L-1)；60为成人平均体重(kg)(WHO标准人体重)[10-11]。

1.4.3参数数据来源

根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织(WHO)对化学致癌物编制的分类系统，此次检测数据中Cr6+和Cd为致癌化学物质，Pb，Hg，Cu，Ni为非致癌化学物质。致癌斜率因子(SF)和非致癌物质参考剂量(RfDig)数据参考美国环境保护署(USEPA)及其综合风险信息系统(Integrated Risk Tnformation System, IRIS)数据[10-11]。致癌化学物质的致癌斜率因子见表1，非致癌化学物质参考剂量见表2。

表1 致癌化学物质的致癌斜率因子(饮食)

表2 非致癌化学物质参考剂量(饮食)

2 结果与讨论

根据《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)附录B，陶瓷片密封水嘴重金属析出检测结果见表3。通过表3可以看出，随机抽检的样品中重金属析出均能满足《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)规定标准值。

表3 陶瓷片密封水嘴重金属析出检测结果 μg/L

表4 重金属析出健康风险评估结果 a-1

根据模型计算的重金属析出健康风险评估结果见表4。根据表4中的评估结果，陶瓷片密封水嘴析出重金属中非致癌化学物质总健康风险值为5.75×10-9a-1，远小于1 a-1，非致癌健康风险为可接受水平。陶瓷片密封水嘴析出重金属中致癌化学物质总健康风险值为6.07×10-7a-1，为最大可接受致癌健康风险水平低值(10-6a-1)的60.7%，致癌健康风险为可接受水平。

由于本次试验及检测均根据《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)附录B进行，采用的浸泡液为模拟城市自来水，模拟水样未考虑自来水中重金属的天然本底值。目前，我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中Cr6+和Cd的浓度限值为0.05 mg/L和0.005 mg/L，如采用实际城市自来水作为浸泡液，浸出液中致癌化学物质健康风险值可能超过10-4a-1，存在一定的致癌健康风险。

3 结论

1)根据《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)方法进行的铅、铬(Ⅵ)、铜、镍、镉、汞6种重金属析出检验中，致癌化学物质和非致癌化学健康物质风险均处于可接受水平。

2)为了能进一步反映陶瓷片密封水嘴中重金属析出对人体致癌的风险，《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)中关于检查金属析出物时浸出液的配制方法应进一步完善。

3)为了进一步降低陶瓷片密封水嘴的重金属风险，应加强对新型材料的研究，可采用安全健康的有机复合材料。