上周是關(guān)于鉛污染一項(xiàng)重要研究發(fā)布的60周年。1963年，M. Tatsumoto和C.C. Patterson在《自然》雜志（Nature）上發(fā)表論文稱，海洋因含鉛汽油的使用而遭受了嚴(yán)重的鉛污染。這項(xiàng)研究數(shù)據(jù)表明前工業(yè)時(shí)代的海洋是無鉛的，而當(dāng)代海洋中含有的大部分鉛來自于人類活動。

    這是一個(gè)里程碑式的突破，從那時(shí)起便開始了與“鉛中毒”的斗爭，到2021年，全球正式終結(jié)了含鉛汽油的使用。
    但我們?nèi)杂性S多工作要做，除了含鉛汽油，含鉛涂料也會造成鉛污染。目前，全世界三分之一兒童的血液中鉛含量達(dá)到危險(xiǎn)水平，足以造成不可逆轉(zhuǎn)的腦損傷、智力障礙、行為障礙、貧血、腎病和心血管疾病等。

    兒童和成人因鉛中毒出現(xiàn)的健康問題，導(dǎo)致每年有近100萬人死亡。據(jù)估計(jì)，鉛對認(rèn)知發(fā)展水平的危害使低收入和中等收入國家每年產(chǎn)生近1萬億美元的收入損失。

01 仍有一半品牌涂料含鉛量不達(dá)標(biāo)

    6月5日，中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員張金良在第十屆中國企業(yè)綠色契約論壇上發(fā)布了《中國涂料含鉛現(xiàn)狀調(diào)查》報(bào)告。

    研究團(tuán)隊(duì)測量了生活環(huán)境和網(wǎng)售涂料中的含鉛量，85個(gè)環(huán)境樣本中，一所兒童樂園的橙色坐騎超標(biāo)數(shù)百倍，排名第一；接近一半網(wǎng)售的工業(yè)涂料鉛超標(biāo)。

    越鮮艷，含鉛量越高?！秷?bào)告》的調(diào)查中，鉛含量嚴(yán)重超標(biāo)的涂料與鉛鉻黃和鉬鉻紅的色譜范圍相符，這側(cè)面證明了廠商有意添加含鉛顏料是鉛含量超標(biāo)嚴(yán)重的原因。

    地坪、門墻、共享單車、體育健身設(shè)施、道路標(biāo)線……志愿者在長沙、南昌、武漢收集了85個(gè)環(huán)境場所樣本。所得到的結(jié)果與工業(yè)防護(hù)涂料、建筑用墻面涂料、船舶涂料、車輛涂料的有害物質(zhì)限量這四種國家標(biāo)準(zhǔn)比對發(fā)現(xiàn)，樣本總體的含鉛量達(dá)標(biāo)率僅有43.5%。

    重金屬鉛是人體健康的重大威脅。鉛具有系統(tǒng)毒性，對生物體全身各個(gè)系統(tǒng)都有影響。

    在2018年的國際鉛中毒預(yù)防周中，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署提示，兒童鉛中毒、孕期鉛中毒可能會產(chǎn)生終生健康后果，包括學(xué)習(xí)障礙、貧血、視覺和空間協(xié)調(diào)障礙以及語言技能受損。油漆工或從事建筑拆除職業(yè)的成年人也可能受此危害。

    從生產(chǎn)到使用，這些含鉛量超標(biāo)的樣本締結(jié)成一張威脅健康的大網(wǎng)。在生產(chǎn)中，鉛會進(jìn)入工人身體。在生活中，涂層隨年月沉淀成細(xì)小粉塵，融入空氣被吸入，經(jīng)手觸碰進(jìn)入體內(nèi)。

02 含鉛涂料中鉛的控制替代技術(shù)

    根據(jù)涂料行業(yè)有關(guān)人士表示，生產(chǎn)無鉛添加物的涂料是可行的，并且其技術(shù)和成本也是可控的。

    目前世界著名涂料生產(chǎn)商PPG以及 Akzo Nobel 已從其所有涂料產(chǎn)品線中去除了含鉛添加物，佐敦涂料也已自2013年宣布從全部涂料產(chǎn)品配方中廢除鉛鉻顏料。以色列、肯尼亞以及菲律賓等8個(gè)國家已禁止在所有涂料中添加鉛成分。因此，施行對涂料全面禁鉛的政策是完全是可行的。

    涂料生產(chǎn)中的含鉛催干劑和催化劑等助劑的完全取代在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面均不存在問題，所需的是對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。含鉛催化劑中最常使用的是黃丹(一氧化鉛)，其替代物有氫氧化鋰和異辛酸鋅。含催干劑最常用的是辛酸鉛和環(huán)烷酸鉛，其可被鋯或鍶催干劑(如辛酸鋯和辛酸鍶等)所替代，其中鍶原料相較于鋯原料的價(jià)格通常更低更穩(wěn)定，且原料供應(yīng)也不存在問題。

    含鉛顏料是涂料中的最主要的鉛來源之一，主要包括鉛鉻顏料(主要為鉛鉻黃、鉬鉻紅)、四氧化三鉛(紅丹)、碳酸鉛(鉛白)等，其中鉛鉻黃的替代是含鉛顏料替代的關(guān)鍵，開發(fā)難度相對較大，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面有著一定難度。因?yàn)殂t酸鉛顏料的色彩鮮艷、著色力優(yōu)秀、價(jià)格相對低廉，具有很高的性價(jià)比。雖然國內(nèi)一些大型涂料企業(yè)已經(jīng)開始使用無鉛顏料，但大多數(shù)中小企業(yè)出于成本考慮仍在使用含鉛顏料。

紅丹的替代

    四氧化三鉛(紅丹)主要用于金屬底漆，防腐性能優(yōu)異，是最古老且最受歡迎的防腐顏料之一。磷酸鋅不含鉛鉻，是用于替代含鉛防腐顏料的首選，但其防腐性能低于含鉛顏料，可與氧化鋅一起組合來達(dá)到良好的防腐性能。

    由于鋅也是一種重金屬，近年來對無鋅防腐涂料的需求有所增加，磷酸鈣可作為磷酸鋅的替代。值得注意的是，紅丹具有較強(qiáng)的亮橙色，而以上替代品并不能呈現(xiàn)此種顏色，但是由于防腐涂料在大多數(shù)情況下是被作為底漆使用，其被涂在金屬表面僅僅是為了提供保護(hù)作用，之后必須使用面漆將其覆蓋，因此防腐涂料呈現(xiàn)的顏色并不重要。

鉛白的替代

    鉛白顏料已經(jīng)很少再被使用，取而代之的無鉛產(chǎn)品是二氧化鈦。二氧化鈦具有優(yōu)異的顏料性能且毒性較低，其不透明度優(yōu)于鉛白，遮蓋力幾乎是鉛白的十倍。因此使用二氧化鈦?zhàn)鳛轭伭蠒r(shí)，可在干膜中添加更少量的白色顏料，然后通過使用成本較低的填料來彌補(bǔ)差異，便可達(dá)到預(yù)期的效果。

鉛鉻顏料的替代

    鉛鉻顏料主要分為鉛鉻黃、鉬鉻紅兩大系列。鉛鉻黃是鉻酸鉛、硫酸鉛和氧化鉛的混合晶體。顏色色相包含檸檬黃、中黃、深黃以及橙色色區(qū)，硫酸鉛含量越高色相越偏綠。遮蓋力隨不同顏料品種而有所不同，一般鉻酸鉛含量越高遮蓋力越高。

    涂料工業(yè)中常用的鉛鉻黃是檸檬鉻黃、中鉻黃、深鉻黃。鉬鉻紅是鉻酸鉛、鉬酸鉛、硫酸鉛的混合晶體。顏色色相包含橙色、紅色色區(qū)，鉻酸鉛含量越高色相越黃，鉬酸鉛含量越高，色相越紅。遮蓋力隨不同顏料品種而不同。涂料工業(yè)中常用的鉬鉻紅系列顏料主要包含鉬鉻紅、鉬鉻橙。

    鉛鉻顏料的部分品種具有顏色鮮艷、飽和度高、易分散、遮蓋力優(yōu)異、流動性良好、耐候性優(yōu)異和低成本等優(yōu)點(diǎn)。但其耐酸堿性差、著色力低且含有毒有害重金屬，易造成環(huán)境污染，危害人體健康。

    因?yàn)楹茈y有單獨(dú)一種顏料可以精確替代鉛鉻顏料，一般依據(jù)顏色理論，綜合考慮顏色本身、遮蓋力、著色力和顏色性能重新組合顏料配方，達(dá)到相同顏色效果的原則實(shí)現(xiàn)替代。