張文忠武 彤 夏東偉 邢海英 李支薇 張?zhí)m蘭 嚴(yán)洪連
(1.中車長春軌道客車股份有限公司工程研究中心,130062,長春;2.廣州廣電計量檢測股份有限公司,510656,廣州//第一作者,教授級高級工程師)
軌道交通裝備產(chǎn)品中有害物質(zhì)的現(xiàn)狀分析及管控建議
張文忠1武 彤1夏東偉1邢海英1李支薇2張?zhí)m蘭2嚴(yán)洪連2
(1.中車長春軌道客車股份有限公司工程研究中心,130062,長春;2.廣州廣電計量檢測股份有限公司,510656,廣州//第一作者,教授級高級工程師)
隨著軌道交通行業(yè)迅猛發(fā)展,軌道交通裝備產(chǎn)品中有害物質(zhì)帶來的已知和潛在風(fēng)險也引起了廣泛的關(guān)注。分析了軌道交通裝備產(chǎn)品有害物質(zhì)的來源及危害,介紹了船舶及汽車等相關(guān)行業(yè)對有害物質(zhì)的規(guī)定。闡述了軌道交通行業(yè)對有害物質(zhì)的管控現(xiàn)狀及相關(guān)法律法規(guī),并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的管控建議,為我國軌道交通裝備企業(yè)提供參考。
軌道交通;有害物質(zhì);管控建議
近幾年,我國出口的交通運輸產(chǎn)品屢次因含有害物質(zhì)被召回。2014年澳大利亞礦業(yè)服務(wù)商Bradken工程公司因進口我國生產(chǎn)的機車含有石棉而被調(diào)查,并受到處罰。這削弱了我國軌道交通產(chǎn)品在國際市場上的競爭力。
軌道交通裝備產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料、膠粘劑、油漆涂料、橡塑制品、紡織品及地毯等都是軌道車輛產(chǎn)品中有害物質(zhì)的主要來源。其中,機車內(nèi)部裝飾材料中的膠水及油漆等含有苯系物、甲醛、丙酮、三氯乙烯等物質(zhì)。這些物質(zhì)揮發(fā)后對人體的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)健康有嚴(yán)重影響,甚至致癌;而兒童、老人及免疫系統(tǒng)有缺陷的人更易受到健康威脅。
內(nèi)部裝飾材料除了有害氣體還含有鉛、鎘、汞、鉻、砷等重金屬及其化合物,以及阻燃劑、增塑劑、禁用染料、多環(huán)芳烴、鹵素、石棉等數(shù)百種有害物質(zhì)。重金屬及其化合物一旦被人體吸收就難以有效排出,沉積后會嚴(yán)重危害健康。目前,常用阻燃劑主要有磷系阻燃劑和溴系阻燃劑。它們可以通過食物鏈進入人體,對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等產(chǎn)生危害,引發(fā)癌癥。最普遍的增塑劑是鄰苯二甲酸酯類,其已被證實會干擾人體內(nèi)分泌,影響生殖系統(tǒng),誘發(fā)肝癌等。禁用染料主要包括致癌芳香胺染料、分散染料、酸性染料、堿性染料等,會引起病變和誘發(fā)惡性腫瘤。多環(huán)芳烴可在生物體內(nèi)累積和在食物鏈中傳遞,具有強致癌性。石棉的元纖維可通過呼吸進入人體呼吸道或者消化道,會誘發(fā)石棉肺、肺癌、胸膜間皮瘤、腹膜間皮瘤和胃腸癌等惡性疾病,且潛伏期長達10~40 a。
近些年,因化學(xué)物質(zhì)使用而引起的安全問題已受到越來越高的關(guān)注,各國和地區(qū)紛紛制定了許多法律法規(guī)來進行管理和控制。特別是作為交通運輸業(yè)重要組成部分的船舶和汽車行業(yè)在有害物質(zhì)管控上已有較為成熟的法律法規(guī)和經(jīng)驗。
在船舶產(chǎn)業(yè)鏈中,拆船是一個必不可少的重要環(huán)節(jié)。廢船常攜帶油廢水及廢棄物,甚至一些有害物質(zhì),特別是20~30 a前建造的船上使用了當(dāng)時允許但現(xiàn)在已禁用或限用的有害物質(zhì)(例如石棉、多氯聯(lián)苯、重金屬、三丁基錫等)。船舶業(yè)快速發(fā)展的同時也給拆船業(yè)帶來了新的機遇。根據(jù)聯(lián)合國貿(mào)易發(fā)展組織近期發(fā)布的《2016全球海運報告》,2015年全球共有2 300萬t各類輪船報廢并交付拆除。中國、巴基斯坦、印度及孟加拉國在該產(chǎn)業(yè)市場占有率高達95%。為了防止船舶的拆解導(dǎo)致危險廢物跨越國境的轉(zhuǎn)移而對環(huán)境和人體健康造成危害,2002年《控制危險廢物越境轉(zhuǎn)移及其處置巴塞爾公約》締約方通過了《船舶全部和部分拆解無害環(huán)境管理技術(shù)準(zhǔn)則》[1]。2004年,國際勞工組織為保障拆船業(yè)的安全工作,特別針對拆船從業(yè)人員的安全而制定通過了《拆船業(yè)安全與衛(wèi)生指南》[2]。2009年5月,國際海事組織(IMO)在巴塞爾公約和《拆船業(yè)安全與衛(wèi)生指南》基礎(chǔ)上通過了新的拆船國際公約——《2009年香港國際安全與無害環(huán)境拆船公約》[3]。該公約對拆船過程中涉及的有害物質(zhì)進行了限定,同時要求船舶在設(shè)計、制造過程中不能使用這類物質(zhì)。2013年歐盟在香港公約的基礎(chǔ)上頒布了(EU)1257/2013法規(guī)(歐盟船舶回收法案)[4]。該法案在有害物質(zhì)清單上增加了全氟辛烷磺酸和溴化阻燃劑,同時對于新裝的材料禁止含有全氟辛烷磺酸及其衍生物,并明確規(guī)定消耗臭氧物質(zhì)包括二氟一氯甲烷及拆解過程中有害廢品數(shù)量產(chǎn)生的上限。
與船舶業(yè)的管控類似,因汽車保有量的大幅提升帶來了汽車報廢及回收問題。歐盟于2000年發(fā)布了ELV指令(2000/53/EC報廢汽車指令),對汽車部件和材料中的鉛、鎘、汞及六價鉻的含量和使用進行了限定[5]。在ELV指令的基礎(chǔ)上,2005年歐盟批準(zhǔn)了針對新車型的潛在回收利用能力的2005/64/EC指令[6]。全球汽車運營組織2005年制定了GADSL(全球汽車申報物質(zhì)清單)[7],針對銷售時存在于車輛或零部件的物質(zhì)進行了規(guī)定;該清單每年更新一次,截止2017年2月已有209類禁用或需要申報的有害物質(zhì)。我國根據(jù)國內(nèi)的實際和國際通用的技術(shù)法規(guī),于2014年發(fā)布了推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30512—2014《汽車禁用物質(zhì)要求》[8]。該標(biāo)準(zhǔn)要求在各個環(huán)節(jié)的汽車產(chǎn)品中禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚。為進一步規(guī)范汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工信部在2015年6月又制定了《汽車有害物質(zhì)和可回收利用率管理要求》[9],規(guī)定了總座位數(shù)不超過九座的載客車輛(M1類)中有害物質(zhì)的使用和可回收利用率。
相比船舶或是汽車行業(yè)在有害物質(zhì)管控方面有相應(yīng)的公約、法規(guī)或是針對性的標(biāo)準(zhǔn),我國軌道交通行業(yè)對有害物質(zhì)的管控,目前還處于起步階段,相關(guān)的法律法規(guī)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布較為滯后。現(xiàn)僅有鐵道部2006年發(fā)布的TB/T 3139—2006《機車車輛內(nèi)裝材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》[10]、鐵總科技50號文《時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組暫行技術(shù)條件》[11]和原中國北車集團公司于2014年實施的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CNR J 00011—2014《軌道交通裝備產(chǎn)品禁用及限用物質(zhì)》[12],暫無其它相關(guān)法律法規(guī)或國家標(biāo)準(zhǔn)。
TB/T 3139—2006《機車車輛內(nèi)裝材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》主要參考國家質(zhì)檢總局于2001年頒布的關(guān)于室內(nèi)裝飾裝修材料的7個有害物質(zhì)限量的國家標(biāo)準(zhǔn)(主要是人造板及其制品、溶劑型木器漆涂料和內(nèi)墻涂料、膠粘劑、聚氯乙烯卷材地板和地毯等有害物質(zhì)的限量標(biāo)準(zhǔn))和2003年發(fā)布的GB 18401—2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》[13]制定的。作為行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn),TB/T 3139—2006對時速低于200 km/h的鐵道機車車輛內(nèi)裝材料(主要是結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料、膠粘劑、油漆涂料、橡塑制品、紡織品和地毯這7類材料)和車內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量和測試方法進行了規(guī)定,涉及的有害物質(zhì)主要有兩大類:一類是有害氣體,包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯等;另一類為可溶性重金屬,主要是鉛、鎘、汞及鉻。雖然該標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)裝材料的有害物質(zhì)種類和限量都做了一些規(guī)定,但涉及的有害物質(zhì)種類較少,僅10余種,對其它可能含有的常見有害物質(zhì)(例如阻燃劑、石棉、禁用染料等)并無規(guī)定。
隨著我國高鐵和動車技術(shù)的發(fā)展,中國鐵路總公司于2014年發(fā)布了關(guān)于動車技術(shù)條件的50號文《時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組暫行技術(shù)條件》。該文件提出了禁用材料和限用材料的要求。文件中規(guī)定了石棉、壬基苯酚、短鏈氯化石蠟、多溴二苯醚等19種禁用材料;還規(guī)定了氟氯烴、砷及其化合物、鎘及其化合物、鄰苯二甲酸酯、多環(huán)芳烴等40種限用材料。禁用和限用的材料除了包括TB/T 3139—2006中涉及的鉛、鎘、汞、鉻等重金屬外,還參考我國國家標(biāo)準(zhǔn)和其他國家的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī),增加了管控的物質(zhì)種類。但該文件并未對禁用或限用物質(zhì)的范圍和限量做出規(guī)定,也未對軌道車輛室內(nèi)空氣的有害物質(zhì)進行限制。同年,原中國北車集團公司在《TB/T 3139—2006》和鐵總科技50號文的基礎(chǔ)上,參考歐盟及部分發(fā)達國家的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn),制定了Q/CNR J 00011—2014《軌道交通裝備產(chǎn)品禁用及限用物質(zhì)》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:軌道交通裝備產(chǎn)品中的禁用及限用物質(zhì)的范圍包括石棉、偶氮染料、多氯聯(lián)苯、多溴二苯醚和部分重金屬及其化合物等24類(種)禁用的物質(zhì),以及氟化溫室氣體、鹵族元素、鄰苯二甲酸鹽、全氟辛烷磺酸鹽等29類(種)限用物質(zhì)。該企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雖未對禁用或限用物質(zhì)的含量做出規(guī)定,但涉及產(chǎn)品或材料的范圍更廣,涵蓋有害物質(zhì)的種類及數(shù)量更多。
與船舶或汽車行業(yè)具有針對性的管控法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)不同的是,目前歐盟、美國及加拿大等組織或國家對軌道交通行業(yè)中涉及的有害物質(zhì)尚無專門的法律法規(guī)。這也給軌道交通行業(yè)有害物質(zhì)的管控帶來很大的難度。
歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會(UNIFE)匯集了歐洲國家鐵路行業(yè)協(xié)會以及歐洲領(lǐng)先的大型和中小型鐵路供應(yīng)公司,其成員擁有歐洲84%的市場份額,并提供了全球46%的鐵路設(shè)備生產(chǎn)和服務(wù)。為幫助企業(yè)了解鐵路行業(yè)使用的化學(xué)物質(zhì),使其符合歐洲現(xiàn)行的法律法規(guī),UNIFE聯(lián)合德國鐵路工業(yè)協(xié)會,在歐盟、美國、加拿大等地關(guān)于有害物質(zhì)管控的相關(guān)法律法規(guī)的基礎(chǔ)上,結(jié)合軌道交通行業(yè)的實際,制定了《Railway Industry Substance List》[14]。
該清單于2011年3月首次發(fā)布,一般每6個月更新一次,最近一次更新已于2017年3月7日發(fā)布,清單中所列的物質(zhì)已由最初的222種增加到380種,涵蓋了軌道交通行業(yè)中可能涉及的有害物質(zhì),是目前軌道交通行業(yè)最為全面的禁用及限用物質(zhì)清單。該清單制定的參考法律法規(guī)或禁令主要包括 REGULATION(EC)No 1907/2006(REACH 法規(guī)中的候選物質(zhì)清單、附錄17)、EC2037/2000(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 814.81Annex 1&Annex 2(瑞士還原化學(xué)風(fēng)險條例)、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 Batteris and Accumulators(電池和蓄電池指令)、DIRECTIVE 2000/53/EC on EoLV(ELV指令)等。
該清單提供了禁/限用物質(zhì)名稱、唯一代碼(CAS號和EINEC號)、禁用或限用物質(zhì)分類、禁用或限用物質(zhì)應(yīng)用的范圍及制定的參考依據(jù)這5部分信息。其中,禁用或限用物質(zhì)分類代碼包括P(AR)和D(FA)。P(AR)表示嚴(yán)禁使用,即在最終產(chǎn)品和零部件中均不能使用;D(FA)表示申報評估,即申報評估的物質(zhì)除非得到用戶的授權(quán)方能使用,且在交付前需要以書面形式向客戶申報。該清單僅在Version 01.03.2011(第一版)時對部分禁用或限用物質(zhì)的含量有限值要求,并提供了物質(zhì)的R phrase(short for Risk Phrase)和 CLP(Classification Label and Package,即《歐盟物質(zhì)和混合物的分類、標(biāo)簽和包裝法規(guī)》)分類。從Version 11.04.2012(第二版)起未對禁用或限用物質(zhì)的限值做出規(guī)定;也不再提供物質(zhì)的R phrase和CLP分類。在Version 01.03.2011這一版中對需要申報的物質(zhì)分為了兩類,除了申報評估外(代碼D(FA)),還包括了申報參考(代碼為D(FI)),即該物質(zhì)雖然指沒有被列在歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)庫中,若是CLP法規(guī)定義為“危險物質(zhì)”的所有物質(zhì),產(chǎn)品中如果使用這類物質(zhì),應(yīng)當(dāng)告知客戶。在此后的版本中,《Railway Industry Substance List》對于禁用或限用物質(zhì)的分類基本只使用了P(AR)和 D(FA),最新的 Version 07.03.2017版本中對有179種物質(zhì)禁用或部分禁用,另外201種物質(zhì)則需被申報評估。清單中的禁用或限用物質(zhì)的應(yīng)用范圍給企業(yè)的產(chǎn)品在設(shè)計、制造等方面提供了參考,特別是出口,因為部分物質(zhì)在有些國家禁用,而其他國家僅限用。
由于目前我國缺乏在軌道交通有害物質(zhì)領(lǐng)域的法律法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有的法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)與歐美仍存在差距,對軌道交通裝備產(chǎn)品有害物質(zhì)的管理體系尚未有效建立,因此相關(guān)企業(yè)常需面對歐盟、美國、加拿大等組織或國家的法律法規(guī)和技術(shù)壁壘。為有效應(yīng)對國外法律法規(guī),提出如下管理及控制建議:
(1)可按照《Railway Industry Substance List》的要求,參考國內(nèi)外有害物質(zhì)相關(guān)法律法規(guī),根據(jù)我國軌道交通產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)和材料使用情況,編制軌道交通產(chǎn)品禁限用物質(zhì)清單。
(2)參照 IMDS(國際材料數(shù)據(jù)系統(tǒng))和CAMDS(中國汽車材料數(shù)據(jù)系統(tǒng))建立相應(yīng)的軌道交通行業(yè)材料數(shù)據(jù)系統(tǒng),對軌道交通產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的各個環(huán)節(jié)進行信息化管理,便于相關(guān)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、制造及生產(chǎn)等過程中對禁用或限用物質(zhì)的使用情況進行了解和分析。
(3)建議相關(guān)企業(yè)還可以從以下幾方面著手:①了解國內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)的要求,并結(jié)合企業(yè)自身的實際制定相應(yīng)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,以確保產(chǎn)品符合要求。②對法律法規(guī)管控的有害物質(zhì),應(yīng)根據(jù)其可能的來源及應(yīng)用領(lǐng)域,進行供應(yīng)鏈的調(diào)查(包括主機廠和供應(yīng)商)。確定了其使用的情況后,了解并分析后確定是否可以避免該物質(zhì)的使用;如若不能,則需考慮是否能夠找到替代物質(zhì)。③目前軌道交通行業(yè)管控的中除了TB/T 3139—2006對部分有害物質(zhì)的檢測提供了測試方法,其他標(biāo)準(zhǔn)或是法規(guī)均無測試參考方法;因此,對于調(diào)查過程中所涉及的管控物質(zhì),應(yīng)選擇經(jīng)過 ISO/IEC 17025:2005、CNAS 等認(rèn)可的實驗室進行測試。同時應(yīng)對確定的高風(fēng)險的有害物質(zhì)進行清單編制,后期可重點管控清單上的材料及有害物質(zhì)。④在實際生產(chǎn)制造過程中,也可參考CAMDS或IMDS,了解有關(guān)供應(yīng)商的相關(guān)材料信息。⑤除了采取有效措施積極應(yīng)對外,還應(yīng)加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,從源頭上杜絕有害物質(zhì)的使用,探尋更環(huán)保綠色的替代品。不僅應(yīng)滿足產(chǎn)品的功能,而且還應(yīng)符合相關(guān)法律法規(guī)的要求。⑥積極了解國內(nèi)外的先進生產(chǎn)技術(shù),探尋產(chǎn)品在滿足現(xiàn)有功能的前提下,是否可以改進設(shè)計或生產(chǎn)工藝,避免部分或某些含有害物質(zhì)的材料使用。
隨著“中國制造2025”的戰(zhàn)略啟航以及“一帶一路”成為中國投資國際市場的國家戰(zhàn)略,中國的軌道交通企業(yè)面臨前所未有的機遇。但無論是軌道交通行業(yè)、船舶業(yè)還是汽車行業(yè),有害物質(zhì)的危害都已經(jīng)引起了越來越廣泛的關(guān)注,各國紛紛制定了相應(yīng)的法律法規(guī)對其進行管控,而我國現(xiàn)有的相關(guān)法律法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)并沒有與軌道交通行業(yè)的高速發(fā)展相匹配。因此,目前形勢下,中國軌道交通產(chǎn)品的供應(yīng)商或制造商在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)制造等過程中,應(yīng)滿足相關(guān)法律法規(guī)的要求,加強對產(chǎn)品從源頭到終端的全過程管理,切實提高產(chǎn)品品質(zhì),使其順利走向世界。
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Analysis of the Hazardous Substances in Rail Transit Equipment and Suggestion on Control Measures
ZHANG Wenzhong,WU Tong,XIA Dongwei,XING Haiying,LI Zhiwei,ZHANG Lanlan,YAN Honglian
With the rapid development of rail transit industry,the known and potential risks caused by the hazardous substances in rail transit equipment products have aroused wide public attention.With an analysis of the sources and harms of hazardous substances in rail transit equipment,the related regulations on the hazardous substances in ship and automobile industries,current management and control of the hazardous substances in rail transit and the related regulations are introduced.On this basis,suggestions on control measures are proposed asa reference forrailtransitequipment enterprises.
rail transit;hazardous substance;suggestion on control measures
First-author′s address Engineering Research Center of CRRC Changchun Railway Vehicles Co.,Ltd.,130062,Changchun,China
X731
10.16037/j.1007-869x.2017.12.003
2017-04-21)