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人類的物質(zhì)文明在不斷提高，但隨之帶來的負面影響卻越來越大，許多現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品對人們身體健康和生存環(huán)境造成了嚴重威脅，因此綠色環(huán)保、安全健康已成為永恒的主題。目前在涂料的生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)保和安全的問題更是倍加關(guān)注。涂料作為防腐保護的功能性材料，廣泛用于船舶、汽車、機械制造、建筑等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，幾乎涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋�方面。2009 年我國涂料產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界第一，成為名符其實的涂料生產(chǎn)和消費大國。隨著涂料應(yīng)用的拓展和人們健康環(huán)保意識的提高，涂料的安全性也越來越被重視，其中有毒有害元素對人體健康的影響已深受人們關(guān)注。
1 涂料中有害元素的來源及對人體的危害性
涂料中的有害元素主要來源于生產(chǎn)過程中使用的各種原材料，如各種樹脂、顏料、填料、助劑、溶劑等，會帶來各種元素。元素的毒性大小與其存在的形態(tài)、濃度和價態(tài)有關(guān)。涂料中的有害元素通過在涂料的使用過程中與人體接觸，或者在生物體內(nèi)富集后通過生物鏈進入人體，并在人體內(nèi)積累，使得人出現(xiàn)不同程度的中毒現(xiàn)象。如，鉛對多個中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)中的特定神經(jīng)結(jié)構(gòu)有直接的毒害作用，導(dǎo)致智力下降，尤其是兒童會出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙，感覺功能障礙，鉛對血液系統(tǒng)的主要作用是抑制血紅蛋白的合成，縮短循環(huán)中的紅細胞壽命，最終會導(dǎo)致貧血；汞中毒表現(xiàn)為易激動、口吃、焦慮、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等；六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感，更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危險性。
2 涂料中當(dāng)前控制的有毒有害元素種類
目前在涂料的相關(guān)法律法規(guī)和標準中，一般分別對可溶性元素和元素總量提出要求。如，歐盟WEEE 即Waste Electrical andElectronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC)指令對鉛、鎘、汞、六價鉻4 種元素提出限量要求；美國玩具安全標準消費者安全規(guī)范(ASTM F 963-2011)不但對玩具涂料中可溶性鉛、鎘、鉻、汞、銻、砷、鋇、硒8 種元素進行限量，還進一步對總鉛含量提出限量要求。我國已頒布實施的溶解性木器漆涂料中有害物質(zhì)限量標準GB 18581 是國內(nèi)最早對涂料提出有毒有害元素限量的標準，并于2009 年重新修訂，對可溶性鉛、鎘、鉻、汞4 種元素進行限量控制。今年來又相繼發(fā)布實施了與人體接觸的消費產(chǎn)品用涂料中特定有害元素限量GB/T 23994-2009，汽車涂料中有害物質(zhì)限量GB 24409-2009，玩具用涂料中有害物質(zhì)限量GB24613-2009 等系列標準，進一步加強了對涂料產(chǎn)品中有毒有害元素的限制，以達到保護人體健康和環(huán)境安全的目的。
3 涂料中有毒有害元素檢測方法概述
目前國內(nèi)外有關(guān)涂料中有毒有害元素含量的檢測方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、原子熒光光譜法(AFS)和X 射線熒光光譜法(XRF)等。由于涂料中存在大量的有機物，且涂料中的有毒有害元素含量一般比較低，所以在分析前必須進行適當(dāng)?shù)那疤幚�。目前常用的前處理方法有高溫灰化法、混酸濕酸消解法、堿性消解法、高壓消解法、堿溶法和微波消解法等[1]。有毒有害元素檢測可分為可溶性元素檢測和元素總量檢測，根據(jù)檢測目的的不同來選擇不同的前處理方法和分析方法。
3.1 樣品的前處理
涂料樣品前處理是檢測過程中一個重要環(huán)節(jié)，對分析結(jié)果的準確性有直接影響，是決定檢測數(shù)據(jù)準確與否的關(guān)鍵點。在進行涂料中有毒有害元素分析時，必須根據(jù)待檢測樣品和目標元素的物理和化學(xué)性質(zhì)來選擇適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒ā?br /> 涂料中可溶性元素分析的前處理主要是模擬人體消化系統(tǒng)胃液的作用原理來溶解涂層中相應(yīng)的元素，通常需要先把涂層樣品粉碎、研磨成粉末，在37 ℃下的0.07 mol/L 鹽酸溶液恒溫浸泡一定時間，使可溶性元素轉(zhuǎn)移到鹽酸溶液中，定容后用儀器分析。
涂料中元素總量的檢測前處理方法有多種，前處理時需要把待測樣品中的目標元素全部轉(zhuǎn)移出來，常用的方法列舉如表1 所示。
常用方法舉例
人類的物質(zhì)文明在不斷提高，但隨之帶來的負面影響卻越來越大，許多現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品對人們身體健康和生存環(huán)境造成了嚴重威脅，因此綠色環(huán)保、安全健康已成為永恒的主題。目前在涂料的生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)保和安全的問題更是倍加關(guān)注。涂料作為防腐保護的功能性材料，廣泛用于船舶、汽車、機械制造、建筑等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，幾乎涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋�方面。2009 年我國涂料產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界第一，成為名符其實的涂料生產(chǎn)和消費大國。隨著涂料應(yīng)用的拓展和人們健康環(huán)保意識的提高，涂料的安全性也越來越被重視，其中有毒有害元素對人體健康的影響已深受人們關(guān)注。
1 涂料中有害元素的來源及對人體的危害性
涂料中的有害元素主要來源于生產(chǎn)過程中使用的各種原材料，如各種樹脂、顏料、填料、助劑、溶劑等，會帶來各種元素。元素的毒性大小與其存在的形態(tài)、濃度和價態(tài)有關(guān)。涂料中的有害元素通過在涂料的使用過程中與人體接觸，或者在生物體內(nèi)富集后通過生物鏈進入人體，并在人體內(nèi)積累，使得人出現(xiàn)不同程度的中毒現(xiàn)象。如，鉛對多個中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)中的特定神經(jīng)結(jié)構(gòu)有直接的毒害作用，導(dǎo)致智力下降，尤其是兒童會出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙，感覺功能障礙，鉛對血液系統(tǒng)的主要作用是抑制血紅蛋白的合成，縮短循環(huán)中的紅細胞壽命，最終會導(dǎo)致貧血；汞中毒表現(xiàn)為易激動、口吃、焦慮、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等；六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感，更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危險性。
2 涂料中當(dāng)前控制的有毒有害元素種類
目前在涂料的相關(guān)法律法規(guī)和標準中，一般分別對可溶性元素和元素總量提出要求。如，歐盟WEEE 即Waste Electrical andElectronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC)指令對鉛、鎘、汞、六價鉻4 種元素提出限量要求；美國玩具安全標準消費者安全規(guī)范(ASTM F 963-2011)不但對玩具涂料中可溶性鉛、鎘、鉻、汞、銻、砷、鋇、硒8 種元素進行限量，還進一步對總鉛含量提出限量要求。我國已頒布實施的溶解性木器漆涂料中有害物質(zhì)限量標準GB 18581 是國內(nèi)最早對涂料提出有毒有害元素限量的標準，并于2009 年重新修訂，對可溶性鉛、鎘、鉻、汞4 種元素進行限量控制。今年來又相繼發(fā)布實施了與人體接觸的消費產(chǎn)品用涂料中特定有害元素限量GB/T 23994-2009，汽車涂料中有害物質(zhì)限量GB 24409-2009，玩具用涂料中有害物質(zhì)限量GB24613-2009 等系列標準，進一步加強了對涂料產(chǎn)品中有毒有害元素的限制，以達到保護人體健康和環(huán)境安全的目的。
3 涂料中有毒有害元素檢測方法概述
目前國內(nèi)外有關(guān)涂料中有毒有害元素含量的檢測方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、原子熒光光譜法(AFS)和X 射線熒光光譜法(XRF)等。由于涂料中存在大量的有機物，且涂料中的有毒有害元素含量一般比較低，所以在分析前必須進行適當(dāng)?shù)那疤幚�。目前常用的前處理方法有高溫灰化法、混酸濕酸消解法、堿性消解法、高壓消解法、堿溶法和微波消解法等[1]。有毒有害元素檢測可分為可溶性元素檢測和元素總量檢測，根據(jù)檢測目的的不同來選擇不同的前處理方法和分析方法。
3.1 樣品的前處理
涂料樣品前處理是檢測過程中一個重要環(huán)節(jié)，對分析結(jié)果的準確性有直接影響，是決定檢測數(shù)據(jù)準確與否的關(guān)鍵點。在進行涂料中有毒有害元素分析時，必須根據(jù)待檢測樣品和目標元素的物理和化學(xué)性質(zhì)來選擇適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒ā?br /> 涂料中可溶性元素分析的前處理主要是模擬人體消化系統(tǒng)胃液的作用原理來溶解涂層中相應(yīng)的元素，通常需要先把涂層樣品粉碎、研磨成粉末，在37 ℃下的0.07 mol/L 鹽酸溶液恒溫浸泡一定時間，使可溶性元素轉(zhuǎn)移到鹽酸溶液中，定容后用儀器分析。
涂料中元素總量的檢測前處理方法有多種，前處理時需要把待測樣品中的目標元素全部轉(zhuǎn)移出來，常用的方法列舉如表1 所示。
常用方法舉例
3.2 有毒有害元素的儀器分析檢測技術(shù)
國內(nèi)外有關(guān)涂料中有毒有害元素含量的檢測方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、原子熒光光譜法(AFS)和X 射線熒光光譜法(XRF)等。各方法原理、特點比較如表2。
各方法原理、特點比較
4 結(jié)語
隨著分析測試技術(shù)的進步，儀器分析技術(shù)向精準、快速、高效的方向發(fā)展，對涂料中有毒有害元素分析方法的研究成果不斷呈現(xiàn)，為涂料產(chǎn)品中毒害元素檢測、篩查、控制等質(zhì)量監(jiān)督工作提供強有力的支持。隨著涂料生產(chǎn)和消費的日益增長，需要不斷完善監(jiān)測手段，選擇合適的檢測分析技術(shù)，對提高涂料產(chǎn)品質(zhì)量、保障人體健康和環(huán)境安全具有重要的意義。
隨著分析測試技術(shù)的進步，儀器分析技術(shù)向精準、快速、高效的方向發(fā)展，對涂料中有毒有害元素分析方法的研究成果不斷呈現(xiàn)，為涂料產(chǎn)品中毒害元素檢測、篩查、控制等質(zhì)量監(jiān)督工作提供強有力的支持。隨著涂料生產(chǎn)和消費的日益增長，需要不斷完善監(jiān)測手段，選擇合適的檢測分析技術(shù)，對提高涂料產(chǎn)品質(zhì)量、保障人體健康和環(huán)境安全具有重要的意義。
