水泥產(chǎn)品中水溶性鉻的控制現(xiàn)狀及其危害

王 瑾

(山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,山東 濟(jì)南 250199)

1 概況

水泥作為三大建筑材料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、水利、國防等各種類型的建筑工程，我們每個(gè)人都無時(shí)無刻不在接觸這種最常見的水硬性膠凝材料。在現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB31893-2015《水泥中水溶性鉻(VI)的限量及測(cè)定方法》中，我國強(qiáng)制規(guī)定了水泥中水溶性鉻(VI)的限量及相應(yīng)的測(cè)定方法。制訂標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了保障使用水泥產(chǎn)品不會(huì)對(duì)人民的健康和安全造成傷害。山東省是水泥生產(chǎn)大省，水泥企業(yè)較多，水泥產(chǎn)量近幾年一直名列前茅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我省水泥產(chǎn)量1.58億噸，全國排名第二位，僅次于廣東省，同比增長9.83%，作為水泥大省，更應(yīng)重視水泥產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境指標(biāo)安全。

2 樣品來源

采用2020年省監(jiān)督抽查的樣品共373個(gè)批次，其中生產(chǎn)領(lǐng)域281個(gè)批次，流通領(lǐng)域92個(gè)批次。生產(chǎn)領(lǐng)域的281個(gè)批次產(chǎn)品覆蓋了全省16個(gè)市地的280家水泥企業(yè)，流通領(lǐng)域的92個(gè)批次產(chǎn)品覆蓋了淄博、泰安、棗莊、濟(jì)寧、煙臺(tái)、青島、日照、臨沂、濟(jì)南、濰坊、聊城、東營、濱州等13個(gè)地市的73家水泥生產(chǎn)企業(yè)，樣品具有較高的代表性。

3 樣品水溶性鉻(VI)含量統(tǒng)計(jì)及分析

按照國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥中水溶性鉻(VI)的限量及測(cè)定方法》(GB31893-2015)中的限制，水溶性鉻(VI)不大于10mg/kg。經(jīng)匯總統(tǒng)計(jì)樣品水溶性鉻(Ⅵ)的檢驗(yàn)結(jié)果，絕大多數(shù)≤9mg/kg，生產(chǎn)領(lǐng)域僅14個(gè)批次產(chǎn)品>9mg/kg，占比5.0%，只有1個(gè)普通硅酸鹽水泥42.5水溶性鉻(VI)大于標(biāo)準(zhǔn)值，為11.84mg/kg，樣品合格率為99.7%，詳見圖1。流通領(lǐng)域僅3個(gè)批次產(chǎn)品>9mg/kg，占比3.3%，無不合格樣品，合格率100%，詳見圖2。

圖1 水溶性鉻(Ⅵ)生產(chǎn)領(lǐng)域樣品結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖2 水溶性鉻(Ⅵ)流通領(lǐng)域樣品結(jié)果統(tǒng)計(jì)

按照生產(chǎn)企業(yè)歸屬地統(tǒng)計(jì)，將水溶性鉻(Ⅵ)抽檢結(jié)果>9.00mg/kg的產(chǎn)品分地市匯總?cè)鐖D3可見，水溶性鉻(Ⅵ)含量高的產(chǎn)品主要分布在煙臺(tái)、威海、德州、濟(jì)寧、棗莊、濟(jì)南、濱州7個(gè)地市，其中煙臺(tái)、威海2個(gè)地市比例較高，分別為35%、24%。這部分企業(yè)水溶性鉻含量雖然不超標(biāo)，但是處于臨界值的邊緣，需要引起企業(yè)高度重視，采取切實(shí)有效措施加強(qiáng)控制。

圖3 水溶性鉻(Ⅵ)樣品結(jié)果>9.00mg/kg產(chǎn)品分布地市

綜合以上統(tǒng)計(jì)，2020年山東省水泥企業(yè)水溶性鉻指標(biāo)控制較好，合格率較高。但按歐盟法規(guī)的水溶性鉻(Ⅵ)含量≤2mg/kg統(tǒng)計(jì)，只有132批次符合，占比29.5%，詳見表1，水泥產(chǎn)品中水溶性鉻(Ⅵ)的符合率不容樂觀。

表1 水溶性鉻(Ⅵ)樣品結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

4 水溶性鉻(Ⅵ)的危害

水溶性鉻(Ⅵ)是一種較易溶于水的重金屬，這種正六價(jià)的重金屬由于其易溶性，較易經(jīng)皮膚或胃腸道為人體所吸收，會(huì)對(duì)人身健康及生態(tài)環(huán)境造成較大危害。經(jīng)人體皮膚侵入時(shí)會(huì)使人產(chǎn)生皮炎或濕疹，水溶性鉻(Ⅵ)含量越高，發(fā)生的概率就會(huì)越大，嚴(yán)重時(shí)甚至誘發(fā)癌變。使用水溶性鉻(Ⅵ)含量高的水泥配制的新拌混凝土與地下水接觸時(shí)，還有可能污染地下水源，對(duì)環(huán)境和人民生命健康造成危害。水溶性鉻(Ⅵ)的危害已引起了社會(huì)各界的高度重視。

5 水泥中水溶性鉻(VI)的來源

眾所周知，水泥中水溶性鉻的主要有三個(gè)來源。(1)原材料及混合材帶入。在水泥生產(chǎn)過程中，由于使用了含鉻較高的工業(yè)廢棄物作為水泥原材料及混合材，增加了水泥產(chǎn)品的鉻含量；(2)粉磨過程中帶入。在水泥生產(chǎn)全過程中，原料的破碎、生料及水泥的粉磨，均可由于破碎裝備的含鉻工作部件、粉磨設(shè)備的含鉻的研磨介質(zhì)，隨著工作部件或研磨介質(zhì)的磨損，將金屬鉻帶入水泥產(chǎn)品中；(3)耐火材料帶入。部分水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶使用含鉻耐火磚，在回轉(zhuǎn)窯的高溫、出口處高風(fēng)壓及爐料高堿度等一系列條件的作用下，含鉻耐火磚中的鉻會(huì)部分氧化進(jìn)入熟料內(nèi)，這是造成水泥熟料中含有水溶性鉻(Ⅵ)的原因之一。

6 控制水泥中水溶性鉻(VI)的常見措施

根據(jù)水泥中水溶性鉻的來源，首先，水泥企業(yè)應(yīng)嚴(yán)把原材料控制關(guān)。窯企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格控制各種生料、原材料，嚴(yán)禁使用未解毒的鉻渣、鉻含量較高的鋼渣等生產(chǎn)生料，避免造成熟料中鉻含量較高；水泥粉磨站應(yīng)加強(qiáng)各類進(jìn)廠混合材、熟料的控制，尤其是熟料中六價(jià)鉻的控制。省內(nèi)水泥粉磨企業(yè)在日常對(duì)比送樣中就出現(xiàn)過水泥中水溶性鉻(VI)含量高于國家標(biāo)準(zhǔn)GB31893-2015的情況，經(jīng)查找原因是因?yàn)槭炝现秀t含量高造成；其次，窯企業(yè)在熟料燒成階段，水泥窯應(yīng)積極采用無鉻耐火材料，盡量減少熟料燒成過程由于耐火材料氧化帶入的水溶性鉻；最后，在水泥粉磨過程中，鼓勵(lì)水泥企業(yè)推廣使用低鉻或無鉻的研磨體和磨內(nèi)襯板，避免或降低水泥粉磨工序由于設(shè)備損耗帶入鉻。

黨的十八大、十九大以來，我國越來越重視生態(tài)及環(huán)境安全，同時(shí)對(duì)水泥企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、安全、環(huán)境等的要求必將會(huì)越來越高。水泥企業(yè)在積極提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也應(yīng)高度重視水泥中水溶性鉻的控制。