附件2編制說明《木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》

《木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》地方標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿編制說明一、項目背景木家具是日常生活中很見的物品，無論生活還是工作地點(diǎn)都離不開木家具，其所使用的原鋪材料包括油漆、水性木器漆涂料，板材，螺釘?shù)取Ｓ推嵬匡検悄炯揖弑砻娴闹饕b飾方式，不合格的油漆涂飾含有鉛、鎘、鉻、汞等重金屬，重金屬不利于人體的健康。研究證明重金屬可以通過觸摸、吮吸、啃咬等手口途經(jīng)進(jìn)入人體，進(jìn)而對心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼、肝、腎臟、血液、內(nèi)分泌等人體各組織和器官損害。重金屬元素危害人類健康的過程是化學(xué)反應(yīng)的過程，其侵入人體后會使人體中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變性。多年研究表明，重金屬污染對人類健康的危害是多方面、多層次的，對人體的各個發(fā)育階段都會產(chǎn)生影響，其毒理作用表現(xiàn)為造成生殖障礙、影響胎兒正常發(fā)育、威脅兒童和成人身體健康等，最終降低人們的身體素質(zhì)，阻礙人口的可持續(xù)發(fā)展。鉛會對人體健康造成極其嚴(yán)重的影響，過多的鉛進(jìn)入人體，不僅會對腸胃功能造成損傷，使消化道、腸道系統(tǒng)發(fā)生痙攣，出現(xiàn)腹絞痛和胃腸道出血等癥狀；鉛還會對人體的腎臟功能產(chǎn)生毒害作用，嚴(yán)重時會導(dǎo)致急性鉛腎病和慢性鉛腎病。鉛還會損傷神經(jīng)系統(tǒng)，早期可能導(dǎo)致出現(xiàn)神經(jīng)機(jī)能障礙等問題，長時間攝入則可能造成器質(zhì)性腦病及神經(jīng)麻痹等癥狀。元素鎘的毒性同樣很大，它不僅可在人體內(nèi)的腎臟大量積蓄，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化，而且還可能對血管和胃臟功能造成損害，引起身體功能失調(diào)，干擾人體和生物體內(nèi)的酶系統(tǒng)；鎘還能夠取代骨中鈣，使骨骼嚴(yán)重軟化易斷。鉻也會引起諸多的健康問題如皮膚接觸會造成過敏反應(yīng)，嚴(yán)重時會產(chǎn)生潰瘍。通過對試驗小鼠大劑量喂養(yǎng)鉻，實驗最終對小鼠的繁殖產(chǎn)生影響，造成每窩鼠仔的數(shù)量有較大幅度減少以及胎鼠體重下降。當(dāng)今社會消費(fèi)者的環(huán)保意識在不斷增強(qiáng)，但是在選購家具時，對重金屬的防范遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有像對甲醛那樣小心翼翼。因此，相關(guān)部門應(yīng)加大相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和宣傳力度，普及相關(guān)知識，同時加強(qiáng)對家具產(chǎn)品重金屬達(dá)標(biāo)狀況的監(jiān)督、檢查力度。另外，家具企業(yè)自身也應(yīng)嚴(yán)格把控原材料的質(zhì)量關(guān)，在家具產(chǎn)品生產(chǎn)過程中加強(qiáng)規(guī)范和管理，提高家具產(chǎn)品的使用安全性，從而維護(hù)普通消費(fèi)者的合法權(quán)益。二、工作簡況1、任務(wù)來源本文件制定項目來源于湖南省市場監(jiān)督管理局下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)化項目通知（湘市監(jiān)標(biāo)函〔2023〕25號），項目由湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院負(fù)責(zé)起草。2、簡要工作過程2023年1月，湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院在前期資料搜集、市場調(diào)研和研究試驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)申報規(guī)定向湖南省市場監(jiān)督管理局提出了標(biāo)準(zhǔn)申報計劃并提交了相關(guān)資料。2023年2月標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)下達(dá)后，湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院迅速組建了標(biāo)準(zhǔn)起草組并召開了項目啟動會議。會上確定了標(biāo)準(zhǔn)修訂原則、標(biāo)準(zhǔn)大綱并明確了具體分工和時間安排，開始了標(biāo)準(zhǔn)制定工作。2023年2～10月：按照第一次會議安排，標(biāo)準(zhǔn)起草組單位和成員各司其職持續(xù)進(jìn)行資料搜集、實驗研究、方法驗證等工作，有序推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，期間召開了多次組內(nèi)討論會最終于10月初完成了《木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明。2023年11月：標(biāo)準(zhǔn)起草組就征求意見稿向社會公開征求意見，對收到的反饋意見進(jìn)行了逐條討論和研究并依據(jù)相關(guān)意見對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真修改和完善，最終形成了征求意見稿。3、主要起草單位/起草人及其所做工作湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院負(fù)責(zé)全面起草工作，具體工作包括收集、整理國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)資料，制定實驗研究方案，實驗的操作以及標(biāo)準(zhǔn)起草和編制說明編寫等組織、協(xié)調(diào)、審核工作。本文件主要起草人為：胡艷君、石鵬途等。起草人員負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的組織、協(xié)調(diào)，相關(guān)資料的查閱、收集，標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說明的起草、撰寫，組織召開座談會，通過電子郵件、網(wǎng)站等方式征集、整理和歸納相關(guān)的意見和建議。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則《木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》標(biāo)準(zhǔn)在制定工作中，標(biāo)準(zhǔn)起草小組本著科學(xué)性、適用性、先進(jìn)性3個原則來編寫，旨在能完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、引導(dǎo)行業(yè)生產(chǎn)、解決產(chǎn)品問題。1、科學(xué)性本文件的制訂重點(diǎn)關(guān)注木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定，標(biāo)準(zhǔn)制定前，標(biāo)準(zhǔn)起草小組首先搜集了國內(nèi)外相關(guān)從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)文獻(xiàn)資料。掌握了大量可靠的資料。并進(jìn)行了大量的驗證實驗，確保標(biāo)準(zhǔn)試驗方法的可行性和可靠性，保障了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性要求。2、適用性標(biāo)準(zhǔn)起草小組對所編寫內(nèi)容，進(jìn)行了大量的實驗研究，探討標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的可行性，確保標(biāo)準(zhǔn)要求可以有效適用于木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定。3、先進(jìn)性標(biāo)準(zhǔn)制定過程中標(biāo)準(zhǔn)起草小組查閱了國際國內(nèi)各方對于相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)資料、科研論文。并在制定過程中多次與國內(nèi)同行進(jìn)行了咨詢和研討，確保了標(biāo)準(zhǔn)中試驗方法和技術(shù)指標(biāo)的國際先進(jìn)性。四、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)起草小組根據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》編制標(biāo)準(zhǔn)草案。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、方法原理、試劑與材料、儀器與設(shè)備、取樣、試驗步驟、結(jié)果計算、方法特性和結(jié)果報告共10章。1、關(guān)于范圍木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定方法。本文件適用于測定木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量。2、關(guān)于原理采用一定濃度的稀鹽酸溶液處理制成的木家具色漆涂層粉末，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定該溶液中可溶性重金屬含量。4、關(guān)于試劑和材料除另有規(guī)定外，所用試劑的純度應(yīng)在分析純及以上，所用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、制劑及制品，應(yīng)按GB/T601、GB/T603的規(guī)定制備，實驗室用水應(yīng)符合GB/T6682中一級水的規(guī)格。5、關(guān)于儀器和設(shè)備本文件根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、結(jié)合我國內(nèi)實驗室實際情況，充分考慮檢測方法的可操作性和實驗室間所有的設(shè)備儀器差異，本文件主要采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量進(jìn)行測定。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是由高頻振蕩器產(chǎn)生的類似火焰的高頻激發(fā)光源，儀器分為三部分：高頻發(fā)生器和感應(yīng)線圈、等離子體矩管和工作氣體。電感耦合等離子體矩是利用高頻電流加熱原理，使流經(jīng)石英管的冷卻氣體（通常為Ar）電離而產(chǎn)生火焰狀的離子體。樣品溶液經(jīng)超霧化裝置處理形成噴霧狀溶膠并隨惰性氣體Ar由底部進(jìn)入管內(nèi)，穿過軸心進(jìn)入等離子體炬內(nèi)，噴霧狀溶膠樣品絕大部分被激發(fā)為原子、離子等被激發(fā)態(tài)，當(dāng)這些原子、離子等回歸到穩(wěn)定的基態(tài)時會發(fā)射出特征譜線。每種元素都具有各自的特征光譜線和強(qiáng)度，與標(biāo)準(zhǔn)溶液就可以進(jìn)行定性的分析，通過特征譜線的強(qiáng)度與曲線中重金屬元素的含量對比，得到定量分析結(jié)果。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）可對約70多種金屬元素進(jìn)行分析，并可以進(jìn)行多種重金屬元素的同時分析。本文件也同時規(guī)定了恒溫振蕩器、pH測試儀等儀器設(shè)備的要求。6、涂層粉末的制備為了保證分析樣品的充分均勻性和代表性，本文件規(guī)定了取樣方法。在木家具產(chǎn)品的涂層表面上用刮刀刮取適量涂層，在室溫下通過磁力攪拌器粉碎，使其能通過0.5mm金屬篩網(wǎng)待處理。試驗步驟7.1設(shè)備的最佳工作條件電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）可對約70多種金屬元素進(jìn)行分析，并可以進(jìn)行多種重金屬元素的同時分析。根據(jù)分析，其對木家具油漆涂層中鉛、鎘和鉻三種可溶性重金屬含量測定的最佳工作條件如下：表1ICP-AES推薦工作條件參數(shù)觀測方式發(fā)射功率W等離子氣流量/L/min輔助氣流量L/min載氣流量L/mim泵速r/min數(shù)值垂直觀測120014.001.200.7207.2最優(yōu)波長的選擇電感耦合等離子體矩是利用高頻電流加熱原理，使流經(jīng)石英管的冷卻氣體（通常為Ar）電離而產(chǎn)生火焰狀的離子體。樣品溶液經(jīng)超霧化裝置處理形成噴霧狀溶膠并隨惰性氣體Ar由底部進(jìn)入管內(nèi)，穿過軸心進(jìn)入等離子體炬內(nèi)，噴霧狀溶膠樣品絕大部分被激發(fā)為原子、離子等被激發(fā)態(tài)，當(dāng)這些原子、離子等回歸到穩(wěn)定的基態(tài)時會發(fā)射出特征譜線。根據(jù)研究，對木家具油漆涂層中鉛、鎘和鉻三種可溶性重金屬含量測定的推薦最優(yōu)波長如下：表2待測元素推薦的分析譜線參考表序號元素名稱元素符號分析譜線波長nm1鉛Pb220.352鎘Cd226.503鉻Cr267.727.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制取重金屬混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，用硝酸（5+95）溶液配制濃度為0mg/mL、0.5mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mL、5.0mg/mL、10.0mg/mL的鉛、鎘和鉻混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。開機(jī)，儀器達(dá)到最佳狀態(tài)后，選取各重金屬最優(yōu)波長及最佳分析條件，編制測定方法，測定標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。以各重金屬的濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的測得的光譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計算回歸方程。標(biāo)準(zhǔn)工作曲線相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.995，否則應(yīng)重新制作新的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。圖1Cd的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖2Cd的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖3Cd的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線7.4樣品處理將過篩的粉末樣品稱取0.5g（精確至0.0001g），放入白色容量瓶中，加入25mL0.07mol/L鹽酸溶液，攪拌1min，測定其酸度，如果pH大于1.5，應(yīng)一面搖動一面滴入濃度為2mol/L的鹽酸溶液直到pH下降到1.0~1.5為止。在室溫下用恒溫振蕩器振蕩該混合液1h后，再靜置1h，然后立刻用濾膜器過濾后避光保存。應(yīng)在4h內(nèi)完成樣品處理。若4h內(nèi)無法完成，則需加入1mol/L的鹽酸溶液25mL對樣品處理，處理方法內(nèi)上。7.5可溶性重金屬濃度的測定將處理好的樣品溶液在與標(biāo)準(zhǔn)工作溶液同樣的儀器條件下進(jìn)行測試，同時在相同條件下做樣品空白溶液。通過標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計算出樣品空白溶液和樣品溶液中各可溶性重金屬含量?？扇苄灾亟饘俚暮坑孟率竭M(jìn)行計算：式中：X——（鉛、鎘、鉻）可溶性重金屬含量，mg/kg；C0——0.07mol/L或1mol/L鹽酸溶液中鉛、鎘和鉻空白濃度，mg/mL；C1——從標(biāo)準(zhǔn)曲線上測得的樣品溶液鉛、鎘和鉻的濃度，mg/mL；F——稀釋因子；25——萃取的鹽酸溶液體積，mL；m——稱取的樣品量，g。當(dāng)可溶性重金屬含量≥1mg/kg時，計算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后一位有效數(shù)字；當(dāng)0.1mg/kg<可溶性重金屬含量<1mg/kg時，計算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字。7.6準(zhǔn)確性實驗對兩個油漆質(zhì)控樣品中鉛、鎘和鉻三種可溶性重金屬含量且該方法進(jìn)行測定，測試結(jié)果見表3，用該方法測得的結(jié)果與質(zhì)控樣品真值結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，準(zhǔn)確性情況較好。表3質(zhì)控樣品測定結(jié)果元素質(zhì)控樣品1號測定結(jié)果/mg/kg質(zhì)控樣品1號真值/mg/kg相對偏差/%質(zhì)控樣品2號測定結(jié)果/mg/kg質(zhì)控樣品2號真值/mg/kg相對偏差/%Pb72.971.61.8269.872.94.25Cd25.426.64.5125.626.94.83Cr397.9398.00.03396.0398.00.507.6再現(xiàn)性實驗對同一批次樣品按7.1～7.4的方法，不同人員進(jìn)行三組實驗，結(jié)果見表3，樣品的重現(xiàn)性情況良好，方法穩(wěn)定性較好。表3再現(xiàn)性實驗結(jié)果元素123相對標(biāo)準(zhǔn)偏差/%Pb/mg/kg69.873.972.92.14Cd/mg/kg24.625.625.20.50Cr/mg/kg394.5397.9396.91.757.7方法的檢出限的確定在改方法工作條件對樣品空白溶液連續(xù)測定11次，計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差s,以３倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差計算方法的檢出限。在取樣量為0.5g，定容體積為25mL時，Pb的檢出限為2.085mg/kg，Cd的檢出限為0.135mg/kg，Cr的檢出限為0.18mg/kg。五、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況無。六、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本文件符合現(xiàn)行法律、法規(guī)和規(guī)章的要求，與其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間不存在矛盾之處。七、涉及專利情況本文件在技術(shù)內(nèi)容上不涉及專利，標(biāo)準(zhǔn)的實施過程中也不涉及專利。八、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)編制過程中未發(fā)生重大分歧意見。九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明本文件是首次制定，建議本文件為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。十、預(yù)期社會經(jīng)濟(jì)效益《木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》地方標(biāo)準(zhǔn)，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量，該研究可同時分析木家具色漆涂層中鎘、鉛和鉻三種可溶性重金屬，方法的準(zhǔn)確性、精密度、重現(xiàn)性情況較好。且該方法具有靈敏度高、線性范圍寬、檢出限低和可實現(xiàn)多元素的同時測定等優(yōu)點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)的制定確立了木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定的技術(shù)依據(jù)，具有一定先進(jìn)性和權(quán)威性。本文件規(guī)定了木家具色漆涂層中鎘、鉛、鉻可溶性重金屬含量的測定方法。制定與公眾預(yù)期相契合的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是