Анализ красок на присутствие свинца
Анализ красок на свинец с помощью Рентгено-флюоресцентного анализа (РФА)
Свинец составляет около 2% массы земной коры и распространен повсеместно. Он является одним из широко распространенных в окружающей среде токсичных элементов.
Свинец очень подвижен и следует за человеком всюду.
Он был известен за 6-7 тысяч лет до н. э. народам Месопотамии, Египта и других стран древнего мира. Свинец использовали для изготовления статуй, предметов домашнего обихода, табличек для письма. Римляне пользовались свинцовыми трубами для водопроводов. Соединения свинца применялись в Древней Греции и Риме как составные части лекарств и красок.
Учёные-токсикологи считают, что в падении Рима повинно отравление свинцом. Из-за систематического отравления малыми дозами свинца средняя продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет.
Современными промышленными источниками свинцового загрязнения являются предприятия цветной металлургии, лакокрасочные, аккумуляторные, машиностроительные и полиграфические производства. В России отравление свинцом всегда рассматривалось лишь как профессиональное заболевание, которое сопутствует производству продукции на основе его соединений. Свинцовые краски, используемые для определенных видов промышленного применения, уже давно вносят свой вклад в производственную свинцовую интоксикацию рабочих.
Однако фактические масштабы свинцовой интоксикации среди населения страны до сих пор неизвестны, они теряются среди данных общего анализа воздействия тяжелых металлов на здоровье человека. Необходимо отметить, что среди тяжелых металлов свинец является единственным элементом, который благодаря длительности и масштабам применения накопился в окружающей среде практически повсеместно и в огромных количествах.
Свинец является канцерогенным металлом, это — экотоксикант №1 в мире.
Особенно опасен свинец для детей. Свинец и его производные проникают с кровотоком в клетки таких жизненно важных органов, как головной и костный мозг, почки, оказывая вредное воздействие на их нормальное функционирование. Воздействие свинца для детей представляет гораздо большую опасность, чем для взрослых, а последствия для здоровья ребенка обычно являются необратимыми и могут проявляться в течение всей последующей жизни.
Если организм взрослого человека усваивает только 10% поглощенного свинца, организм ребенка способен усвоить 50% — в пять раз больше. Главная причина токсичности свинца заключается в том, что он способен замещать кальций в системе передачи нервных сигналов, в том числе в костях и белковых структурах.
Последствия отравления свинцом в детском возрасте настолько серьезны, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) внесла в официальный перечень заболеваний умственную отсталость, вызванную воздействием свинца. По оценке ВОЗ в результате интоксикации свинцом ежегодно фиксируется около 600 000 новых случаев отставания интеллектуального развития детей.
В случае попадания свинца в организм ребенка происходит поражение его нервной системы, повышается вероятность того, что в школе у него будет больше проблем с учебой и что он будет склонен к импульсивному и агрессивному поведению. Последствия такого воздействия будут проявляться в течение всей его жизни, снижая его трудовой потенциал и делая его менее успешным в экономическом смысле.
Одним из главных источников воздействия свинца на детей признан свинец, содержащийся в красках. В некоторых случаях свинцовыми красками для промышленного применения красят игровое оборудование на детских площадках или же применяют для окраски мостов и других конструкций, рядом с которыми могут играть дети.
Поэтому тестирование окрашенных поверхностей на содержание свинца, особенно на детских площадках, необходимо.
Опасные игрушки
Особенно опасны для детей игрушки, содержащие свинец. Жалуется мать ребенка: “Мы открыли подаренную ребенку новую игрушку, от которой попахивало химией. На коробке было указано, что игрушка китайская. Причем, на этикетке было написано «сан пин такой-то», «гост», «изготовлено из высококачественной пластмассы» и т.д. Игрушка была приобретена в одном из крупных сетевых магазинов. Практически не попадается игрушек, сделанных не в Китае. Максимум, на что можно рассчитывать – «произведено под контролем» США, Канады или Евросоюза. Китайские игрушки не только не ушли с российского рынка, они его просто оккупировали”.
В США обнаружено превышение допустимого уровня содержания свинца более чем в 4 раза в игрушках, которые вручали детям в библиотеках в качестве поощрительного приза за чтение книг.
Свинец в елочных игрушках!
Проведённые анализы ёлочных игрушек на содержание вредных веществ просто шокируют — красные пластмассовые шары и красные бусы (китайское производство): более чем в 1000 раз превышена норма по содержанию сурьмы. Бусы серебряные и синие (того же производителя, что и красные) — примерно в 2 - 3 раза зашкаливает свинец. Сама искусственная ель: мышьяк — в 15 раз, свинец — в 150. Чем ярче цвет таких игрушек, тем опаснее они могут быть из-за высокого содержания свинца и сурьмы, которые часто применяют для их окрашивания. Китайские игрушки чаще оказываются опасными, поскольку в Китае менее жесткие требования к потребительским товарам. Источником воздействия свинца на маленьких детей являются также газеты и журналы с цветной печатью, т.к. в цветных типографских красках содержатся высокие концентрации свинца.
Даже в некоторых красках тех производителей, которые утверждают, что их продукция является экологически безопасной и что они следуют стандартам ЕС, содержатся очень высокие концентрации свинца (свыше 10 000 ч/млн).
Свинец входит в состав детской бижутерии — это кольца, браслеты, цепочки, броши, кулоны, талисман и т.п. С помощью свинца производители придают изделию серебристость. Такие украшения несут потенциальную опасность, особенно если ребенок возьмет игрушку в рот или проглотит ее.
В Америке 4-летний мальчик умер от отравления свинцом после того, как проглотил игрушку-талисман.
Несмотря на многочисленные случаи отравления свинцом, на рынок продолжают поступать сотни тысяч детских украшений, на 90% состоящих из свинца. В основном подделки под украшения имеющие высокое содержание свинца или покрытые краской с добавлением этого вещества, предназначенные для детей, очень популярны среди родителей с небольшим заработком из-за своей дешевизны.
Косметика, которая может убить
The Washington Post опубликовал информацию о том, что 400 производителей губной помады использовали в производстве свинец, который может негативно влиять на основные процессы организма и вреден для всех органов человеческого тела.
Стандарты на содержание свинца
Во многих странах с высокой степенью промышленного развития приняты законы, нормативно-правовые акты или обязательные стандарты, запрещающие изготовление, импорт, продажу или использование свинецсодержащих красок для обработки внутренних и внешних поверхностей домов, школ и коммерческих зданий. В последние годы требования таких нормативно-правовых актов все более ужесточаются.
Стандартом, принятым еще в 2008 г в Соединенных Штатах, устанавливается максимальная концентрация свинца в пределах 90 частей на миллион (ч/млн) общего (сухого) веса в малярных красках и многих других категориях красок. Этот предельно допустимый уровень применяется для красок и других аналогичных покрытий, которые применяются для детских игрушек и определенных видов мебели.
Соответствующий запрет распространяется на краски, которые применяются в жилых помещениях, школах, лечебных учреждениях, парках, детских площадках и общественных зданиях или для других мест, где потребители могут непосредственно контактировать с окрашенными поверхностями.
Во многих других странах приняты обязательные ограничения содержания свинца в пределах от 90 до 600(промышленные объекты) ч/млн общего (сухого)веса.
В России краски для внутренних малярных работ, содержащие свинец, запрещены законодательством, принятым в СССР в 1929 и 1984 гг. и позднее Российской Федерацией в 1991 и 1992 годах. В 1991 г. Россия ратифицировала Конвенцию МОТ об использовании свинцовых белил в малярном деле.
Независимые исследования показывают, что краски содержащие свинец, которые используются в основном для наружных работ, можно легко найти на российском рынке.
Масляные краски на основе свинца
Как показывают многочисленные исследования, свинцовые пигменты широко используются в изготовлении различных бытовых красок — белил, эмалей и т.д. Почти все масляные краски содержат свинец в опасных концентрациях. Больше всего свинца содержится в синих, красных и зеленых красках. Три четверти красок, продающихся на территории Российской Федерации, содержат недопустимо высокие концентрации свинцовых соединений.
Посуда, выкрашенная свинцовыми красками, опасна для здоровья. Отравление происходят при попадании в пищу свинца из глиняной посуды, покрытой глазурью, из луженой посуди или с оборудования, покрытого оловом с повышенным содержанием свинца, а также из эмалированной посуды при нарушении рецептуры изготовления эмали. Со временем свинцовая краска начинает разрушаться и в виде микрочастиц попадает в еду.
Стены, выкрашенные такими красками, еще более опасны, чем свинцовая посуда. Свинец в таких красках уже находится в мелкодисперсном состоянии. Его микрочастицы переходят в воздух и в виде пыли оседают в легких или попадают в пищеварительный тракт.
Соединения свинца чаще всего добавляют в краски в качестве пигментов. Пигменты используют, чтобы придать краске цвет; сделать ее непрозрачной (чтобы она обладала хорошей кроющей способностью) и защитить окрашиваемую поверхность от воздействия солнечного света.
Соединения свинца могут также добавлять в масляные краски (эмали) в качестве сиккативов (иногда их называют ускорителями засыхания или катализаторами). При засыхании эмалей образуется прочная и гладкая поверхность. Соединения свинца иногда добавляют в краски для окраски металлических поверхностей, чтобы защитить их от ржавчины и коррозии. Свинец добавляют в краску для придания яркого цвета.
Данные о концентрациях свинца в зависимости от цвета красок показывают, что чаще всего уровни свинца свыше 90 ч/млн обнаруживаются в красках яркого цвета (синие, красные, зеленые и желтые).
Образцы синих, красных и желтых красок содержали опасно высокие уровни свинца - свыше 10 000 ч/млн.
Отечественные краски тоже содержат опасный свинец. (Информационная служба "Эко-Согласие", 23.10.2013)
К такому выводу пришли эксперты «Эко-Согласия» (в декабрь 2011г), проанализировав 21 пробу красок, купленных в России. Анализировали краски методом РФА семи различных марок, все они были произведены в Российской Федерации. Три четверти (16 образцов) из общего числа проанализированных проб (21) красок содержали свинец в концентрациях свыше предложенного приемлемого уровня в 90 частей на миллион, а в более чем двух третьих (14 образцов) эти уровни превышали 600 ч/млн. В пятой части всех образцов (4 образца) содержание свинца было опасно высоким и превышало 10 000 ч/млн. Самый высокий уровень свинца был обнаружен в синей краске (52 900 ч/млн), что превышает предложенный приемлемый уровень (90 ч/млн) в 588 раз.
Результаты исследования показывают, что масляные краски (эмали) для бытового применения с высоким содержанием свинца широко доступны на рынке Российской Федерации. Это подвергает огромное количество детей в Российской Федерации угрозе долгосрочного ущерба для здоровья, а также ограничивает возможности для торговли с большинством европейских стран.
Так как содержание свинца в красках в маркировке на банках не указывается, то единственным способом установить, что та или иная краска содержит свинец, является проведение лабораторного анализа. Самый быстрый и надежный метод анализа — РФА (рентгено-флюоресцентный анализ)
Провести анализ краски на свинец можно несколькими способами, однако рентгенофлуоресцентный метод позволяет определить элементный состав краски (в том числе и свинец) быстро и точно. Предел количественного определения метода составляет порядка 0,001% или 10 ppm. Подготовка пробы к количественному анализу краски заключается в высушивании и измельчении образца краски, до размера частиц порядка 50 мкм. Измельченный материал пробы прессуется в таблетки, которые помещаются в прибор и анализируются. Анализ образцов выполняется автоматически по заданной программе, поставляемой со спектрометром.
Рентгено-флюоресцентный анализ (РФА) — один из современных спектроскопических методов исследования вещества, позволяющего быстро, точно и недорого определить много-элементный состава любого вещества. Благодаря своей высокой эффективности метода РФА позволит осуществлять высококачественный экспресс –контроль и экологический мониторинг.
Прямой анализ элементного состава краски можно провести без пробоподготовки по окрашенной поверхности ручными спектрометрами.
Особенно опасны старые разрушающиеся красочные покрытия. Краска в них часто содержит свинец. Разрушающаяся старая краска крошится, превращается в пыль, отравляя всё вокруг.
До нашего времени ещё сохранилось много деревянных изделий и стен в квартирах и домах, бытовой мебели, детских игрушек, где в основе краски есть свинец.
Анализ красок производителей разных стран по методу РФА был по заказу Киргызстана проведен в США 10.2013г.
Подготовка образцов краски для анализа в США
Каждая банка краски тщательно размешивалась, краска наносилась кисточкой для одноразового использования для каждого образца на деревянную рейку, на которой предварительно был проставлен номер образца. Образцы были подготовлены в соответствие с инструкциями. Комплекты для подготовки образцов были заранее укомплектованы и отправлены в Кыргызстан. Рейка для размешивания и кисточка использовались только один раз, чтобы избежать нежелательного загрязнения и смешивания разных образцов. После того, как образцы высохли, они были помещены в отдельные полиэтиленовые пакеты и отправлены в Соединенные Штаты Америки для проведения анализов на содержание в них свинца. Результаты анализа представлены в таблице.
Все краски, которые были взяты для анализа, являются эмалевыми (на масляной основе) и предназначены для внутренних и внешних малярных работ для использования в быту.
Почти никто из производителей не включает в этикетки или другую информацию для потребителей предупреждения о связанных со свинцом вредных факторах.
Т.к. соединения свинца высокотоксичны, необходим жесткий контроль выходной продукции на производстве. Оборудование на основе РФА метода позволяет быстро и с высокой точностью определять превышение ПДК и процентное содержание веществ на основе свинца.
Следует очень серьёзно относиться к тому, что хроническое свинцовое отравление создает угрозу прежде всего ноосфере, ставит под вопрос умственное развитие и созревание подрастающего поколения, а следовательно, угрожает будущему наций и всего человечества в целом.
