水嘴鉛含量加權平均值評估方法*

陳良權

(九牧廚衛股份有限公司 福建 南安 362300)

前言

水嘴是人們日常生活必備的給水五金件，用量大、應用面廣，與人們生活息息相關。我國已經成為世界最大的水嘴生產國、消費國和出口國。隨著消費升級和人們對健康的要求越來越高，水嘴的衛生安全備受社會關注。

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

世界衛生組織對水中鉛的控制線為10 μg/L，我國生活飲用水中鉛國家標準限量為10 μg/L。為了減少給水器具對飲用水的污染，一些發達國家對水嘴在水中的鉛析出提出了限量要求：我國≤ 5 μg/L；美國、加拿大≤ 5 μg/L，且鉛含量加權平均值≤ 0.25%；德國≤ 5 μg/L；日本≤ 7 μg/L。

1 水嘴鉛污染的來源

水嘴的生產工藝流程如圖1所示。

圖1水嘴生產工藝流程

我國水嘴相關國家標準規定“水嘴與水接觸的部件不允許使用鋅合金等易腐蝕性材料”。由于產品結構和加工工藝的需求，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源。

表1 常用水嘴制造材料的鉛含量

續表1

2 鉛含量加權平均值與鉛析出濃度的關系

水嘴鉛含量加權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。鉛含量加權平均值越小代表含鉛元素的表面積與水接觸的權重越小，鉛元素在水中的析出的機率也就越少(如圖2所示)。

圖2 鉛含量加權平均值與鉛析出濃度的關系

3 鉛含量加權平均值評估

3.1 水嘴過水面積的確定

對于光滑表面，過水面積按實際接觸水的面積計算；對于內/外螺紋連接的表面，過水面積按內螺紋面積的25%計算。

3.2 材料鉛含量的確定

用于計算鉛含量加權平均值的零件材料最大鉛含量按以下方法進行確定：

1)零件使用材料屬于國家標準、行業標準、國際標準中對應牌號，按照對應標準中規定的最大鉛含量計算；

2)零件使用材料不屬于國家標準、行業標準、國際標準中對應牌號，按照制造商對應標準中規定的最大鉛含量計算；

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算；

4)使用內表面涂層時，按照涂層下面基材的鉛含量計算；

5)使用經洗鉛處理的配件，按照基材的鉛含量計算；

6)未知材料鉛含量或對材料的鉛含量有爭議時，按照實際測試值計算。

3.3 鉛含量加權平均值的計算

水嘴中鉛含量加權平均值按以下方式進行計算：

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行計算；

2)過水面積應包括含鉛和非含鉛零件的過水面積；

3)計算應保留兩位小數；

4)鉛含量加權平均值按式(1)計算：

(1)

式中：W——水嘴鉛含量加權平均值，%；

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量，個。

示例：

以下為計算含有11個過水零件水嘴的鉛含量加權平均值的步驟。

第1步：識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：每個零件中使用鉛含量最大的百分比，見表2第5列；

第3步：計算每個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零件的過水面積，見表2第3列；

2)每個零件的過水表面積相加，得出水嘴總過水表面積；

3)計算出對每個零件過水表面積占產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，得出鉛含量加權平均值。

表2 水嘴加權平均值計算

注:最終結果只保留2位小數。

4 結語

隨著消費升級和人們對健康的要求越來越高，水嘴低鉛化已經成為五金行業發展的必然趨勢。《消費品標準和質量提升規劃(2016～2020年)》中指出：“針對家具、照明電器、廚衛五金、涂料、衛生陶瓷、壁紙、地毯等家居裝飾裝修產品，加快構建強制性國家標準體系，嚴格有毒有害物質、揮發性有機物限量要求，健全配套檢測方法、檢測設備、檢測能力”。本方法為企業提供有害物“鉛”元素的評估和控制標準，在產品開發最初階段實現結構設計、材料選用和加工工藝協調配套的合理化，對促進五金行業資源有效利用及品質升級將起到積極的引導作用。