■文/徐梓榮
我國是世界上最大的涉水銅制品生產(chǎn)國和出口國。據(jù)統(tǒng)計,僅水嘴我國年產(chǎn)量超過1.5億件,年銷售額超過200億元,最大生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量約2000多萬件,絕大多數(shù)是以小型私營企業(yè)為主,主要集中在浙江、廣東、福建等沿海地區(qū),占全國總產(chǎn)量的95%以上。
2014年5月,國家質(zhì)檢總局、國家標準委聯(lián)合發(fā)布2014年第9號國家標準公告,正式批準GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》代替原有的GB18145-2003《陶瓷片密封水嘴》,并于2014年12月1日正式實施。GB18145-2014在GB18145-2003基礎上,結合我國水嘴生產(chǎn)加工情況,借鑒了EN817:2008《衛(wèi)生潔具—機械混合閥(PN10)—通用技術要求》、EN200:2008《衛(wèi)生潔具—適用于供水系統(tǒng)1類和2類的單把手和組合龍頭(PN10)—通用技術要求》和NSF/ANSI61:2012《飲用水系統(tǒng)部件—健康影響》等相關標準而制定,規(guī)定水嘴與水接觸的部件不應使用鋅合金等易腐蝕材料,首次將17種金屬元素析出量引入國家強制要求。該標準的發(fā)布實施,將對中國涉水銅制品行業(yè)產(chǎn)生重大影響,引起了社會及涉水銅制品行業(yè)的廣泛關注。
在GB18145-2014發(fā)布之前,我國關于涉水銅制品金屬析出限量并無強制性標準。在標準體系中,共有3個標準涉及金屬析出限量:GB/T17219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》規(guī)定涉水銅制品的析出限量為:鐵≤30ug/L,錳≤10ug/L,銅≤100ug/L,鋅≤100ug/L,砷≤5ug/L,汞≤1ug/L,六價鉻≤5ug/L,鎘≤1ug/L,鉛≤5ug/L,銀≤5ug/L;JC/T1043-2007《水嘴鉛析出限量》規(guī)定水嘴的鉛檢測統(tǒng)計值Q不大于11ug/L;HJ/T411-2007《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求水嘴》規(guī)定水嘴與水接觸部分析出限值為:鉛≤11ug/L,鉻≤10ug/L,鎘≤0.5ug/L,砷≤1.0ug/L。雖然這些標準都對涉水銅制品的金屬析出量有限值要求,但這些標準均為推薦性標準,相關生產(chǎn)企業(yè)重視不夠,導致市場上涉水銅制品的重金屬析出超標屢見不鮮。
銅合金是目前制造涉水銅制品的廣泛使用的材料。銅具有良好的抑菌性能,國內(nèi)外市場上銷售的涉水銅制品均以銅合金為主。銅合金除了主要含銅元素和鋅元素以外,還含鐵、鋁、鉛、錫、錳、硅、鎳等微量元素。而這眾多金屬污染物中,引起最大關注的就是鉛。銅合金在鑄造過程中,通過加入鉛來改變鑄造加工性能。如果銅合金不添加鉛,有可能會出現(xiàn)削切困難、鍛造性差等問題,涉水銅制品也會因抗應力腐蝕性能差而導致開裂。
目前,國內(nèi)涉水銅制品的主要原材料為鉛黃銅,其銅和鉛含量范圍如下:
序號 鉛黃銅牌號 銅含量,% 鉛含量,%1 HPb59-1 57.0~60.0 0.8~1.9 2 HPb58-2 57.0~59.0 1.5~2.5 3 HPb58-3 57.0~59.0 2.5~3.5 4 HPb57-4 56.0~58.0 3.5~4.5
有的企業(yè)為了改善黃銅的切削性能、降低成本,其使用的黃銅鉛含量達3%~6%;有的企業(yè)使用來歷不明的銅型材,甚至使用回收廢銅鑄造成涉水銅制品,各種金屬元素無法控制。由于鉛在黃銅中基本不固溶,在零件表面以微顆粒形式分布存在。鉛的熔點是327.5℃,而一般涉水銅制品鑄造成型的溫度高達1000℃以上,因此,成型時鉛會偏析在表面,造成表面的鉛含量比內(nèi)部高3倍~5倍。除鉛工藝可以除去部分表面的鉛,但流動的水會破壞洗鉛的表面,涉水銅制品內(nèi)部的鉛離子會源源不斷析出,最終導致水中“鉛超標”。通過檢測表明,用戶涉水銅制品中水的鉛濃度比水處理廠高;水在管道中的存儲時間越長,鉛濃度也越高;凌晨水樣中鉛濃度最高,流動水樣中鉛濃度最低。這充分證明了在飲用水的配送過程中,涉水銅制品零部件表面的鉛進入了水中。
醫(yī)學研究表明,人如果攝入一定量的鉛,會引起“鉛中毒”。容易影響人體造血功能、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟;隨著鉛的攝入量的增加,還會出現(xiàn)再生機能障礙。鉛及其化合物對人體各組織均有毒性,可導致腹瀉、嘔吐、頭暈、昏迷、貧血、肝腎損害等。
隨著人民生活水平的提高,人們對健康的要求也越來越高,特別是對飲用水的安全非常關注。GB 18145-2014的出臺有利于涉水銅制品產(chǎn)業(yè)的升級,但也對涉水銅制品中小生產(chǎn)企業(yè)提出了非常大的挑戰(zhàn)。為此,企業(yè)應重點關注以下幾個方面:
一是正確區(qū)別產(chǎn)品。企業(yè)往往生產(chǎn)較多種類的銅制品,用于各種場合。因此要準確分析自己生產(chǎn)的產(chǎn)品是否屬于涉水銅制品,產(chǎn)品是否在國家GB18145-2014管控產(chǎn)品范圍內(nèi),并通過標識標注來正確區(qū)別產(chǎn)品的適用范圍,明確告知消費者本產(chǎn)品“適用于飲用水系統(tǒng)”或“不得用于飲用水系統(tǒng)”等。
二是嚴控材料選擇。從2014年開始,美國政府已經(jīng)通過了法案,要求所有生活用水系統(tǒng)的閥門、管件必須應用無鉛銅材料;澳大利亞政府要求所有生活用水系統(tǒng)的閥門、管件必須應用抗脫鋅黃銅、青銅材料。采用低鉛黃銅為原材料可以大大降低相關環(huán)境中的鉛含量,但這對企業(yè)控制生產(chǎn)加工成本,保持產(chǎn)品市場競爭力提出了更高的要求。
三是加強工藝研究??刹捎锰厥饣瘜W藥品配制成除鉛溶液,通過化學反應使零部件表面的鉛組分溶解,達到清潔表面的目的;同時,在除鉛溶液中加入適當?shù)囊种苿Wo銅鋅免于溶解。鉛在大多數(shù)無機酸中生成表面附著力較強的物質(zhì),溶解度極低,所以脫溶性較差;同樣在許多堿中,亦生成溶解度極低的保護膜,脫溶性也不好。但鉛在一些有機酸中卻有較大的溶解度,尤其在有一定的催化劑存在時,溶解度可大大提高,因此,可采用有機酸為溶劑的除鉛試劑。由于零件加工狀態(tài)不同,除鉛溶液及相關工藝也大不相同。企業(yè)應及時改進工藝,提高涉水銅制品質(zhì)量安全水平。
四是適應檢測方法。美國制定了相應的檢測表面鉛析出的標準(NSF標準-61)。GB18145-2014中規(guī)定的金屬析出測試方法向美國國家衛(wèi)生基金會標準NSF/ANSI61︰2012《飲用水系統(tǒng)部件-健康影響》看齊,測試浸泡時間長達19天。由于鉛的析出隨著浸泡時間的不同,鉛析出量會有所變化。因此,GB18145-2014運用了統(tǒng)計學原理,用對數(shù)平均值和標準偏差計算標準濃度,最后計算鉛含量統(tǒng)計值Q,確保涉水銅制品的金屬元素析出符合標準限量要求。
五是嚴格供方管理。企業(yè)應對供應鏈進行嚴格管理,尤其是對銅合金供應商,要嚴格把控銅合金成分,使用含鉛、鉻等重金屬比較低的材料,從源頭上控制金屬污染物。應建立相應的質(zhì)量保證體系,對供方進行合格性評價,對供應鏈進行有效管理,讓供應商共同承擔產(chǎn)品的相關風險及責任。
六是重視產(chǎn)品研發(fā)。GB 18145-2014的出臺,亦是涉水銅制品產(chǎn)業(yè)朝著健康、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展的一個重要標志。隨著人們對產(chǎn)品健康的更加關注,相關涉水銅制品標準要求也會不斷提升,涉水銅制品生產(chǎn)企業(yè)應重視產(chǎn)品研發(fā),尋求更安全、更健康的涉水銅制品,減少金屬析出,搶占市場先機。