厨房水嘴产品标准中金属元素限量比对研究

文/ 王晓旭 张 敏 言 彬

一、与厨房水嘴金属材料相关标准现状

厨房水嘴与人们的日常生活息息相关，厨房水嘴中金属元素的析出限量是其产品质量安全的一个关键指标。金属，因其生物富集性、持久性和易迁移性等特性，易提升健康风险。不少金属元素对人体多种器官均具有毒性作用。[1]特别是儿童，即使暴露于极低浓度的铅（Pb）环境下，也会影响其智力发育。[2]曾有儿童接触被金属污染的物品导致严重的群体Pb中毒事件发生。[3]镉（Cd）可经血液运送至肝脏，然后与蛋白质结合运送至肾脏，Cd 在肾脏中的累积会破坏肾脏的过滤机制，从而导致肾脏损伤。[4]铜（Cu）是人体某些代谢过程所必需的微量金属元素，但过量的Cu 对细胞具有危害作用。人体摄入过量的Cu 可能会引起消化道出血、肝肾衰竭，Cu 还与神经退行性疾病有关。[5]锌（Zn）是一种生物体所必需的微量元素，但Zn 暴露超过一定剂量，会对人类、鱼类、藻类等产生一定的急性、慢性毒性作用。[6]

目前，我国涉及厨房水嘴的现行标准主要有《陶瓷片密封水嘴》（GB 18145-2014）、《触控式水嘴》（QB/T 5003-2016）和《厨卫五金产品有害物质析出限量及测试方法》（QB/T 5525-2020）等。GB 18145-2014 对厨房水嘴的17 个金属元素析出量提出了限值；同时对某些金属材料等提出定性要求，如第5.2 条款“产品与水接触的部件不应使用Zn 合金等易腐蚀性材料……”。本文对国外相关标准《饮用水系统组件——健康影响》（NSF/ANSI/CAN 61-2019）进行了研究比对。该标准针对相应水嘴中Zn 析出指标增加了限值要求，即Zn 析出量≤300 μg/L。为此，本文对市场上的部分厨房水嘴的金属元素析出水平展开调研，并进行标准适用性研究。

二、厨房水嘴金属析出现状

目前，涉及厨房水嘴金属析出量测试的方法为GB 18145-2014 的金属检测方法，该方法采用了《生活饮用水标准检验方法 第6 部分：金属和类金属指标》（GB/T 5750.6-2023）中的金属检测方法。

GB/T 5750.6-2023 中的金属检测方法主要有电感耦合等离子发射光谱法（ICP/AES）、原子吸收分光光度法（AAS）和电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）等。国外相关检测标准有《水和废水化学分析方法》（EPA 600/4 79-020）和《水的质量电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的应用 第2部分：选定的元素（包括铀同位素）的测定》（ISO 17294-2：2016）等，检测水中金属的方法主要为ICP-MS 法。ICP-MS 法与其他金属检测方法相比，具有灵敏度高、检出限低、可同时进行多元素测定等优点。[7]故本文选用GB/T 5750.6-2023 中的ICP-MS 法进行检测，样品收集与数据则按照GB 18145-2014 中附录B 进行计算。

本文选取了常见的市场销售价位不同的21 个样品组，每个样品组包含3 个同批次同型号的厨房水嘴样品共63 个。本文对这些样品进行金属元素析出量研究分析，按照厨房水嘴内部主要管路材料，将样品分为三大类，其中1～7 号样品组的管路内部材料为不锈钢，8～14 号样品组管路内部材料为铜，15～21 号样品组管路内部材料为高分子。本文按照上述样品收集与数据处理方法得出所有21 组厨房水嘴样品金属析出浓度。

本文采用Graphpad Prism8 软件进行统计分析（见图1），符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，组内比较采用单因素方差分析方法，两两比较则采用Tukey 统计方法。根据3组样品，本文认为显著概率值（P）＜0.05 为差异具有统计学意义。在图1中，★★★★代表和1～7 号样品组相比P＜0.000 1，####代表和8～15 号样品组相比P＜0.000 1，★★代表和1～7 号样品组相比P＜0.01。

三、试验结果分析

从试验结果中发现，在所有样品中，18 种金属元素均有检出，而相比于其他金属元素，Pb、Cu、Ni 和Zn 这4 种析出量都相对较高。

从图2 中可以看出，1～7 号样品组的Ni 析出量相比于另外2 个样品组有明显差异，并从图1可以看出，该样品组Ni 析出量显著高于其他样品组。这是由于该样品组管路内部主要材料为不锈钢，所以，其Ni 析出量是这3 组中最高的。

图2 21 组样品组Ni 析出量图

从图3 中可以看出，8～14 号样品组的Cu 析出量相比于其他2 个样品组有明显差异，并从图1可以看出，该样品组的Cu 析出量显著高于其他样品组。这是由于该样品组管路内部主要材料为Cu，所以其Cu 析出量是这3 组中最高的。

从图4 可以看出，1～7 号与8～14 号样品组的Zn 析出量都相对偏高，而15～21 号样品组管路内部主要材料为高分子，从图1 可以看出，Ni、Cu和Zn 浓度均显著低于其他样品组。

图4 21 组样品组Zn 析出量图

Pb 元素在这三大类21 个样品组中浓度均相对较高，多个样品组的Pb 析出量均已接近国家标准限值（见图5）。从图1 可以看出，与内部管路主要材料为不锈钢和铜的厨房水嘴相比，高分子材料厨房水嘴中Pb 析出量相对低，但均未达到统计学差异，暴露出现今市场上的这3 种材料的水嘴Pb 析出量超标的风险较高。其中，12 号样品组的Pb 析出量超过标准值的300%。通过后期数据分析，并与厂家交流沟通，本文发现是因为这批样品内部管路中漏涂保护层所致。由此可知，水嘴内部管路中的保护涂层对于减少金属元素的析出有着至关重要的作用。

图5 21 组样品组Pb 析出量图

四、完善相关标准的建议

综上所述，通过研究比对，厨房水嘴中Pb、Cu、Ni 和Zn 这4 种金属析出量相对较高，其中Pb、Cu 和Ni 元素在GB 18145-2014 中有限值要求。虽然GB 18145-2014 明确规定产品中与水接触的部件不应使用Zn 合金等易腐蚀材料，但尚未规定Zn 元素的测定方法与限值。而NSF/ANSI/CAN 61-2019 与QB/T 5525-2020 均对Zn 有了明确的测试方法与限值要求，即Zn 析出浓度≤300 μg/L。故本文建议修订GB 18145-2014 标准，增加Zn 析出限值要求，以降低厨房水嘴金属Zn 析出对饮用水的安全风险。另外，本文在研究时还存在样本量不足，今后也会继续对厨房水嘴产品中金属元素的析出现状做进一步的跟踪研究。