水嘴鉛含量加權(quán)平均值評(píng)估方法*

陳良權(quán)

(九牧廚衛(wèi)股份有限公司 福建 南安 362300)

前言

水嘴是人們?nèi)粘Ｉ畋貍涞慕o水五金件，用量大、應(yīng)用面廣，與人們生活息息相關(guān)。我國(guó)已經(jīng)成為世界最大的水嘴生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。隨著消費(fèi)升級(jí)和人們對(duì)健康的要求越來(lái)越高，水嘴的衛(wèi)生安全備受社會(huì)關(guān)注。

“鉛”是一種對(duì)人體危害極大的有毒重金屬，鉛及其化合物進(jìn)入人體后將對(duì)神經(jīng)、造血、消化、腎臟、心血管和內(nèi)分泌等多個(gè)系統(tǒng)造成危害，若含量過高則會(huì)引起鉛中毒。金屬鉛進(jìn)入人體后，少部分會(huì)隨著身體代謝排出體外，其余大部分會(huì)在體內(nèi)沉積。對(duì)于成年人，鉛的入侵會(huì)破壞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)，且影響骨骼的造血功能，進(jìn)而使人出現(xiàn)頭暈、乏力、眩暈、困倦、失眠、貧血、免疫力低下、腹痛、肢體酸痛等癥狀；對(duì)于兒童，由于其大腦正在發(fā)育，神經(jīng)系統(tǒng)處于敏感期，危害更為嚴(yán)重。小孩鉛中毒會(huì)出現(xiàn)發(fā)育遲緩、食欲不振、行走不便和便秘、失眠，還有的伴有多動(dòng)、聽覺障礙、注意力不集中和智力低下等癥狀，嚴(yán)重者造成腦組織受損，極有可能導(dǎo)致終身殘疾。

世界衛(wèi)生組織對(duì)水中鉛的控制線為10 μg/L，我國(guó)生活飲用水中鉛國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量為10 μg/L。為了減少給水器具對(duì)飲用水的污染，一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)水嘴在水中的鉛析出提出了限量要求：我國(guó)≤ 5 μg/L；美國(guó)、加拿大≤ 5 μg/L，且鉛含量加權(quán)平均值≤ 0.25%；德國(guó)≤ 5 μg/L；日本≤ 7 μg/L。

1 水嘴鉛污染的來(lái)源

水嘴的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1水嘴生產(chǎn)工藝流程

我國(guó)水嘴相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“水嘴與水接觸的部件不允許使用鋅合金等易腐蝕性材料”。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和加工工藝的需求，水嘴與飲用水接觸的主要材料有銅及銅合金、不銹鋼、塑料、橡膠、尼龍、陶瓷等，這些材料的鉛含量(如表1所示)成了水嘴鉛污染的主要來(lái)源。

表1 常用水嘴制造材料的鉛含量

續(xù)表1

2 鉛含量加權(quán)平均值與鉛析出濃度的關(guān)系

水嘴鉛含量加權(quán)平均值是一種表征水嘴中與水接觸零件鉛元素表面積占總過水面積的比值。鉛含量加權(quán)平均值越小代表含鉛元素的表面積與水接觸的權(quán)重越小，鉛元素在水中的析出的機(jī)率也就越少(如圖2所示)。

圖2 鉛含量加權(quán)平均值與鉛析出濃度的關(guān)系

3 鉛含量加權(quán)平均值評(píng)估

3.1 水嘴過水面積的確定

對(duì)于光滑表面，過水面積按實(shí)際接觸水的面積計(jì)算；對(duì)于內(nèi)/外螺紋連接的表面，過水面積按內(nèi)螺紋面積的25%計(jì)算。

3.2 材料鉛含量的確定

用于計(jì)算鉛含量加權(quán)平均值的零件材料最大鉛含量按以下方法進(jìn)行確定：

1)零件使用材料屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)牌號(hào)，按照對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最大鉛含量計(jì)算；

2)零件使用材料不屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)牌號(hào)，按照制造商對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最大鉛含量計(jì)算；

3)配件表面使用剛性襯墊(如塑料套管)密封而形成永久隔離，則按照襯墊使用材料的鉛含量計(jì)算；

4)使用內(nèi)表面涂層時(shí)，按照涂層下面基材的鉛含量計(jì)算；

5)使用經(jīng)洗鉛處理的配件，按照基材的鉛含量計(jì)算；

6)未知材料鉛含量或?qū)Σ牧系你U含量有爭(zhēng)議時(shí)，按照實(shí)際測(cè)試值計(jì)算。

3.3 鉛含量加權(quán)平均值的計(jì)算

水嘴中鉛含量加權(quán)平均值按以下方式進(jìn)行計(jì)算：

1)使用3.1確定的表面積和3.2條款確定的鉛含量信息進(jìn)行計(jì)算；

2)過水面積應(yīng)包括含鉛和非含鉛零件的過水面積；

3)計(jì)算應(yīng)保留兩位小數(shù)；

4)鉛含量加權(quán)平均值按式(1)計(jì)算：

(1)

式中：W——水嘴鉛含量加權(quán)平均值，%；

LC——零件的最大鉛含量，%；

SC——零件的過水表面積，mm2；

St——所有零件的總過水表面積，mm2；

n——水嘴中過水零件的數(shù)量，個(gè)。

示例：

以下為計(jì)算含有11個(gè)過水零件水嘴的鉛含量加權(quán)平均值的步驟。

第1步：識(shí)別出水嘴中與飲用水直接接觸的零件，見表2第2列；

第2步：每個(gè)零件中使用鉛含量最大的百分比，見表2第5列；

第3步：計(jì)算每個(gè)過水零件所占過水總面積的百分比，步驟如下：

1)列出了與飲用水直接接觸的每個(gè)零件的過水面積，見表2第3列；

2)每個(gè)零件的過水表面積相加，得出水嘴總過水表面積；

3)計(jì)算出對(duì)每個(gè)零件過水表面積占產(chǎn)品總過水面積百分比，見表2第4列。

第4步：將過水表面積比(表2第4列)乘以鉛含量(表2第5列)得出鉛含量加權(quán)平均值(表2第6列)；

第5步：將表2第6列值相加，得出鉛含量加權(quán)平均值。

表2 水嘴加權(quán)平均值計(jì)算

注:最終結(jié)果只保留2位小數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著消費(fèi)升級(jí)和人們對(duì)健康的要求越來(lái)越高，水嘴低鉛化已經(jīng)成為五金行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。《消費(fèi)品標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量提升規(guī)劃(2016～2020年)》中指出：“針對(duì)家具、照明電器、廚衛(wèi)五金、涂料、衛(wèi)生陶瓷、壁紙、地毯等家居裝飾裝修產(chǎn)品，加快構(gòu)建強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系，嚴(yán)格有毒有害物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)物限量要求，健全配套檢測(cè)方法、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)能力”。本方法為企業(yè)提供有害物“鉛”元素的評(píng)估和控制標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品開發(fā)最初階段實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用和加工工藝協(xié)調(diào)配套的合理化，對(duì)促進(jìn)五金行業(yè)資源有效利用及品質(zhì)升級(jí)將起到積極的引導(dǎo)作用。