近年来,各大媒体频频曝出自来水的二次污染问题。最近,科技部科技基础条件平台中心主办的第二届“共享杯”大学生科技资源共享与服务创新实践竞赛活动揭晓,由北京科技大学国家材料环境腐蚀平台组队参赛的作品《水嘴铅析出含量调查》,再次关注了水龙头析铅的问题,并最终荣获了竞赛二等奖。
本刊记者| 李玲珊
水龙头铅析出量惹关注
近年来,随着人们生活水平的提高, 对健康的关注程度也在日渐升高。水嘴(俗称水龙头)是居民家庭及公共场所室内冷热水管路不可缺少的开关,是厨卫产品的主要零部件。水龙头性能的优劣与人们生活息息相关,直接影响到人们生活的健康和政府节能减排的社会效益。因此,水龙头的重金属析出量是人们关心的环境健康安全指标之一。
然而,实际生活中水龙头的重金属析出量令人堪忧,近年来,各大媒体频频曝出生活用自来水的二次污染问题。2013 年7 月14 日上海电视台的《七分之一》栏目通过对13 个龙头样品进行32 小时的实验,
元素的含量,超过了血液铅含量的正常值, 就会引发铅中毒。血铅超标会引起机体的神经系统、血液系统、消化系统一系列的异常表现,影响人体的正常机能。
儿童由于代谢和发育方面的特点,对铅毒性特别敏感。我国儿童血铅的健康标准值为100 微克/升,高于这个标准就是铅中毒。科学研究显示,血铅超标对于0-6 岁的儿童危害最大。有研究表明,儿童血铅水平每上升100 微克/ 升,智商值将降低3-7 分。当血铅含量超过200 微克每升时,儿童会有多动、注意力不集中等表现; 超过400 微克每升时,会出现严重贫血; 大于700 微克每升则会腹绞痛,严重的出现昏迷、抽筋等症状。而对成人来说,国家规定的是职业中毒标准,即血铅含量超过400 微克每升时,需要进行医学观察, 大于600 微克每升就是铅中毒,会出现肢体麻木、贫血等症状。
腐蚀是水龙头铅析出量超标的罪魁祸首
据了解,目前市场90% 的水龙头都是用黄铜制造的,很多低端水龙头的黄铜材料来自于废旧电路板。一旦企业使用品质低劣的原材料生产水龙头,铅的最终析出量很难保证。事实上,应用无铅铜材料的水龙头,可大幅降低含铅量。但因为无铅铜成本更高,且需要改进原有工艺,无疑将增加企业成本,很难在市场上形成主流。
现在市场上主流的水龙头产品,大多采用铜合金制造。铜合金除了主要含铜元素和锌元素以外,还含铁、铝、铅、锡、锰、硅、镍等微量元素。如果水龙头中铅含量偏高,就容易在使用中析出铅。因此, 水嘴的铅析出量主要来源于与水接触的铜合金材料。在铜材中适当加入铅的主要目的是为了改善铜材的加工性能,水嘴通水后,因为水中含有足够的氧气,水和氧气会使铜材发生电化学腐蚀,导致铜合金中的铅可直接溶出到水中,尤其是水嘴中滞留的“隔夜水”铅含量更高。而部分厂商为追求降低成本,大量使用价格仅为铜材料1/3 的锌合金材料,普通消费者无法从手感、重量、外观来区别。专家表示, 锌合金并不适合作为直接接触水的基体材料,制成的水嘴质量较差,在镀层耐腐蚀性、污染物析出以及耐久性方面表现差, 对消费者的健康安全造成较大的隐患。
权威访谈解读水龙头金属析出量标准
2014 年3 月17 日,央视财经《经济半小时》的记者将从水龙头制造厂采集的铜样本送到核工业北京地质研究院进行检测。结果表明,浸泡样品水中,铅、锌含量明显高于正常自来水中铅、锌的含量。其中,铅达到了405 个微克每升,超标81 倍。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赵刚副主任常年从事卫浴产品检测,即使是这样,对这个检测结果他也很震惊。
北京科技大学吴俊升副教授(右侧第二位)、参赛学生彭冬冬(右侧第一位)、
其余三位学生从左向右依次为薛凯红、邸晓韦、曹学乾
赵刚副主任表示:其实我们认为目前大家,都在谈铅色变,说水龙头里面含铅, 对人的危害很大。其实大家还没有关注另外一种水龙头材料,叫锌铝合金材料。因为锌铝合金这种材料易于水龙头手柄的加工,但是现在有些企业为了降低成本,他们用锌铝合金铸造水龙头的阀体,其实这个对人体的危害是很大的。因为这种材料在使用过程中,会慢慢的溶于水中,那么人喝进去,对人的危害是相当大的。
对于目前水龙头生产中存在的种种乱像,中国建筑卫生陶瓷协会卫浴分会副理事长苏增福指出:行业问题频发也和相关标准、法律缺失有极大关系。长期以来, 对水龙头生产厂商具有强制性的国家标准与行业标准,分别是国标《陶瓷片密封水龙头》与行标《水龙头通用技术条件》。这两个标准只对水龙头的外观质量、使用性能等作出了规定,对铅等有害物质的限量并未作出规定。而对铅含量和析出量有明确要求的标准却并不具有强制执行力, 属于推荐性标准。这就给生产厂商提供了许多的借口,特别是对于从事水龙头生产的小微厂商而言,几乎没有约束力。对此, 新国标的出台将对打击铅超标行为、整顿水龙头行业生产,起到积极的作用。
社会公众莫慌,专家建议来帮忙
2013 年新浪财经网上的一项调查显示92.0% 的人相信多家水龙头企业产品铅超标,68.2% 的人认为造成水龙头产品铅超标的原因是监管缺失,28.3% 的人认为造成水龙头产品铅超标的原因是企业唯利是图。然而,普通民众并不了解造成水龙头铅析出的相关腐蚀原理,也不清楚水龙头铅析出量具体是多少,在什么样的条件下铅会析出等等问题。
最近,由科技部科技基础条件平台中心主办的第二届“共享杯”大学生科技资源共享与服务创新实践竞赛活动揭晓,由北京科技大学国家材料环境腐蚀平台组队参赛的作品《水嘴铅析出含量调查》再次关注了水龙头析铅的问题,并最终荣获了竞赛二等奖。
记者获悉,由彭冬冬、薛凯红、曹学乾、章光辉、邸晓韦、郑芳等组成的参赛队伍全部来自北京科技大学从事材料腐蚀研究的研究生,他们根据水龙头的使用环境, 设计了多组不同工况环境下的模拟试验, 并对从市场上随机购买的高、中、低档水龙头(价格分别为220 元、130 元和15 元) 进行了系统的实验研究。据指导教师北京科技大学吴俊升副教授介绍,相比现在媒体和一些机构报道的关于水嘴铅析出含量抽查检测方法,他们更全面的综合考虑了实际使用环境,并重点关注了静态条件和动态水流条件、以及停留时间和水流时间等因素对自来水中铅含量的影响,力求更准确的给出实际使用过程中水龙头铅的析出和迁移行为,为老百姓选择水龙头和用水习惯提供一点参考。
彭冬冬同学向记者展示了他们实验的主要结果:1)在模拟水龙头关闭状态的静态水试验中,水嘴装满水封存24 小时、48 小时和5 天后,随着封存时间的延长,铅含量逐渐增加,且通过对三种不同档次水龙头的试验结果显示,本次试验选购的高档水龙头和低档水龙头中的水静态封存2 天后,铅析出量仅为1.86?g/L 和1.28?g/L, 远低于国家标准(5?g/L)。令人惊讶的是, 选购的中档水龙头静态水封存试验结果铅析出量超标近四倍;2)通过模拟水龙头开启状态下的流动水试验结果显示,即使是静态水浸泡下试验超标的水龙头,当打开水流放水30 秒后,自来水中的水也完全可以达标。
吴俊升老师解释说:“水龙头的析铅过程实质上是铜合金在自来水中的电化学腐蚀过程,而腐蚀反应发生需要一定的时间,当水龙头中隔夜封存在的自来水与龙头中的阀芯铜合金接触后,铜合金发生选择性腐蚀并析出铅等重金属离子扩散到附近封存的水中,不断积累后就会超标。而动态水流情况,一方面腐蚀反应还没来得及发生,另一方面大量的水流稀释作用导致了水中的重金属离子含量降低”。他还补充道,本次试验中130 元的水龙头析铅量超标,而15 元的水龙却没有超标,这主要是两种水龙头采用的阀芯材料不同所致, 他提示,老百姓选择水龙头时,价格并不是唯一的参考因素,要仔细检查厂家提供的产品质量检验报告等资料,并选择正规商家购买。另外,在平常的用水过程中, 如果不确定所使用的水龙头是否合格,为安全起见,隔夜水第一杯水不宜饮用,为节约用水,先放水半分钟用于洗涤等用途,随后再接饮用水。
那么,如何才能挑选到铅析出含量达标的水龙头呢?
选知名品牌
水龙头品牌多且杂,建议消费者选择知名的品牌,知名品牌商品均有生产厂家的品牌标志。消费者还应留意,水龙头包装箱内应有生产厂家的品牌标志、质量保证书和售后服务卡等。
选重的龙头
同样体积的情况下,越纯的铜越重, 所以消费者可以通过掂重量简单地判断产品的材质。好的水龙头是纯铜铸造的壳体,水龙头的阀体、手柄,也会全部采用黄铜制造, 拿在手中有沉甸甸的感觉。而一些小厂家用部分杂铜加上其他一些合金,没有什么重量。
外观要精细
工艺精良的龙头左右对称性非常好, 表面光洁,加工精细,转动时轻松自如, 没有打滑的现象。水龙头内壁是不生锈也不加镀层的铜面,所以内壁的平整度决定了产品的冶炼工艺。消费者可以尝试直接把手伸进龙头孔里,或者把水龙头手柄卸下来看一看,通过内壁光滑平整度,来判断水龙头的冶炼工艺。
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