2018年5月17日,歐盟官方公報正式發(fā)布法規(guī)(EU)2018/725,修訂玩具安全指令2009/48/EC附件II第三部分的第13項關(guān)于旨在供14歲以下兒童使用的玩具中六價鉻的遷移限值??晒稳〉耐婢卟牧现辛鶅r鉻的遷移限值由0.2mg/kg降至0.053 mg/kg,其他玩具材料的限值保持不變。各成員國將從2019年11月18日起實施新修訂的規(guī)定。
新法規(guī)詳細(xì)的變化有哪些?歐盟玩具六價鉻遷移量的檢測有哪些難點和痛點?新法規(guī)實施之后,對玩具行業(yè)和第三方檢測機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生哪些影響?日前,儀器信息網(wǎng)編輯特別采訪了天祥中心化學(xué)實驗室總經(jīng)理黃山梅,請其為大家進(jìn)行詳細(xì)的解讀。
儀器信息網(wǎng):據(jù)了解,今年歐盟再次修訂了玩具六價鉻的遷移限量,請您介紹下具體變化情況?
黃山梅:根據(jù)(EU)2018/725,歐盟玩具安全指令2009/48/EC附件II第三部分的第13項,六價鉻的遷移限值調(diào)整為:
?
法規(guī)
玩具中的六價鉻遷移限量(mg/kg)
Ⅰ類
? ? ?干燥、易碎和粉狀/柔軟玩具材料
Ⅱ類
? ? ?液態(tài)或粘性玩具材料
Ⅲ類
? ? ?可以刮削的玩具材料
(EU)2018/725(2019年11月18日起)
0.02 mg/kg
0.005 mg/kg
0.053 mg/kg
限值要求(2019年11月17日前)
0.02 mg/kg
0.005 mg/kg
0.2 mg/kg
歐盟委員會提議做出以上修訂原因在于,此前六價鉻遷移量的制定依據(jù)是美國加利福尼亞州環(huán)境保護(hù)署的環(huán)境健康危害評估辦公室(OEHHA)提議的每日耐受量(TDI)已不合適,根據(jù)2015年最新評估的數(shù)據(jù),歐盟健康和環(huán)境風(fēng)險科學(xué)委員會(SCHER)更新了TDI數(shù)據(jù),并考慮到當(dāng)前的檢測技術(shù)手段,提議將六價鉻的遷移限量修訂為目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測方法能檢測的最低濃度(0.053mg/kg)。
儀器信息網(wǎng):該法規(guī)的實行,對玩具行業(yè)和第三方檢測機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生哪些影響?
黃山梅:在過渡期間內(nèi),玩具生產(chǎn)企業(yè)及出口外貿(mào)企業(yè)應(yīng)及時與兒童玩具原材料供應(yīng)商合作溝通,根據(jù)各生產(chǎn)商的產(chǎn)品資料在原材及生產(chǎn)工藝上做出比較系統(tǒng)的研究。由于限值的降低,第三方檢測實驗室陽性結(jié)果的檢出率在一定時期內(nèi)會有一定程度的上升,原本符合要求的原料在新要求下可能導(dǎo)致超標(biāo)的情況,因此要及時篩選出超標(biāo)的原材料,注意在兒童玩具生產(chǎn)中避開相關(guān)的含有重金屬的原材、生產(chǎn)工藝,尋找合適的替換材料也刻不容緩。
對于第三方檢測機(jī)構(gòu)而言,目前受影響的主要是第三類材質(zhì),指令中六價鉻的遷移限值由0.2mg/kg降至0.053 mg/kg,并且按照歐盟委員會提示的信息,未來將有更嚴(yán)格的要求,目標(biāo)是0.0094mg/kg。
隨著六價鉻限值的降低,對測試方法檢出限的要求越來越高,對實驗室的質(zhì)控也會提出更高的要求,相應(yīng)的檢測成本也不可必免的會上升。具體來說,不能再用ICP-OES篩選III類材質(zhì)的六價鉻了。用ICP-OES測定總鉻、只有總鉻不超過0.2mg/kg,就不必測定六價鉻,這是目前最常用的降低檢測成本應(yīng)對EN71-3的六價鉻測試方案,但限值降低到0.053mg/kg后將不再適用,原因是ICP-OES的靈敏度不夠。
應(yīng)對的方案大致兩種選擇:一是用ICPMS代替ICP-OES做篩選,但是分析速度變慢、成本增加很多,并且還不能保證篩選是有意義的,因為不同種類的玩具材料總鉻含量差異很大,如果總鉻的超標(biāo)率超過30%,超標(biāo)部分的樣品還需要做確認(rèn)測試,那ICPMS篩選也就沒有意義了;二是不做篩選,每個樣品都做六價鉻測試,這樣六價鉻的測試量會大增,LC-ICP-MS的測試容量不足,需要采購更多的LC-ICP-MS,測試成本大增。因此,可是說是一個兩難的選擇。
儀器信息網(wǎng):歐盟玩具六價鉻遷移量的檢測,其難點和痛點在哪里?天祥已經(jīng)建立了哪些應(yīng)對方案?
黃山梅:六價鉻檢測難點主要有下面幾方面:
六價鉻檢測屬于形態(tài)分析測試,前處理需要控制六價鉻與三價鉻間的相互轉(zhuǎn)化,測試過程中測試條件的嚴(yán)格控制十分重要;
從法規(guī)指令的限值要求不難看出,六價鉻遷移量的限值較其他重金屬遷移量限值相比是很苛刻的,如此低的限值,對儀器的測試能力要求是極高的;需要實現(xiàn)與三價鉻的有效分離并測定,用于測試常規(guī)重金屬遷移量的傳統(tǒng)設(shè)備(如ICP,AAS等)是無法滿足要求的,而傳統(tǒng)的UV/VIS檢出限又達(dá)不到要求,通常必須采用色譜(形態(tài)分離)與元素分析儀器聯(lián)用技術(shù)來實現(xiàn)。形態(tài)分析方法的建立很大程度上依賴于高效的色譜分離技術(shù)和高靈敏度、多選擇性的元素檢測技術(shù)。目前僅有極少數(shù)高端的技術(shù)設(shè)備(如LC-ICP-MS)能夠滿足上述要求,設(shè)備昂貴、技術(shù)成本增加;
六價鉻測試常出現(xiàn)干擾,干擾可能導(dǎo)致假陽性。玩具樣品的基體比較復(fù)雜,經(jīng)常會含有高濃度的金屬離子,這些可能會給測試帶來假陽性。如何消除干擾、保證數(shù)據(jù)的可靠性,需要有完善的測試流程、專業(yè)的技術(shù)人員和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)控程序,這些恰恰是天祥的優(yōu)勢。
天祥作為國際領(lǐng)先的第三方檢測機(jī)構(gòu),為應(yīng)對上述挑戰(zhàn),在嚴(yán)格遵循測試標(biāo)準(zhǔn)(EN71-3)的基礎(chǔ)上,采用最先進(jìn)的儀器設(shè)備,通過優(yōu)化相關(guān)技術(shù)參數(shù),在提高靈敏度、降低檢出限的同時,努力提高檢測效率、降低實驗成本。為降低檢測成本,最近我們引進(jìn)了專門的超痕量六價鉻分析儀IC-UV/VIS作為篩選方法,使得方法檢出限低至0.001mg/kg,完全滿足I/II/III類玩具樣品的檢測要求,應(yīng)對檢測費用對市場的挑戰(zhàn)。同時,實驗室不斷積累測試經(jīng)驗,利用“大數(shù)據(jù)”,收集整理風(fēng)險樣品和高風(fēng)險測試材質(zhì)的信息,加以分析,幫助客戶有效管控風(fēng)險。?
實驗室照片
儀器信息網(wǎng):除了歐盟玩具六價鉻,天祥還開展了哪些形態(tài)分析項目?在形態(tài)分析方面,天祥有哪些相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗可以和大家分享?
黃山梅:除上述玩具六價鉻的測試,玩具中有機(jī)錫遷移量的測試,REACH法規(guī)的高度關(guān)注物質(zhì)SVHC測試硼酸、硼酸鈉(無水)和七水合四硼酸鈉等、 SVHC包含的多種含鉛化合物等也屬于形態(tài)分析的范疇。遺憾的是,除了有機(jī)錫可以通過衍生化后直接GCMS 分析外,其它物質(zhì)基于測試條件和技術(shù)水平的限制,天祥檢測實驗室目前只能通過針對特定元素的分析,“推測”某些化合物存在的可能性。而最終需要結(jié)合測試樣品的來源、特性以及化合物本身的用途來判斷。
另外,近兩年新增的形態(tài)分析項目還有食品中的無機(jī)砷和甲基汞。形態(tài)分析有些難點是共通的,例如前面說到的前處理的問題、靈敏度的問題、干擾問題、分析效率的問題等等,在食品中的無機(jī)砷和甲基汞分析時同樣也會碰到。解決的方法也是類似的,主要是對儀器硬件的升級改造和方法的完善。例如,在國標(biāo)GB 5009.11-2014中,對無機(jī)砷的分析可用到兩種技術(shù)LC-AFS和LC-ICPMS。從成本的角度考慮,LC-AFS似乎更有優(yōu)勢,但是靈敏度不夠、分析時間長、試劑消耗大也是困擾大家的問題;LC-ICPMS則在靈敏度上有較大優(yōu)勢,而且該技術(shù)在國際上的認(rèn)可程度也更高。
天祥通過技術(shù)創(chuàng)新,并且與專業(yè)的形態(tài)分析技術(shù)公司合作,實現(xiàn)了LC同時串聯(lián)AFS和ICPMS,完整覆蓋國標(biāo)GB 5009.11的第一法和第二法,測試結(jié)果更加可靠;同時還將方法靈敏度提升了近10倍、分析速度提高了2~3倍、試劑消耗也減少到原來的十分之一左右。
儀器信息網(wǎng):請您談?wù)?,目前測試行業(yè)在形態(tài)分析項目上的現(xiàn)狀是怎么樣的?形態(tài)分析相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),對測試行業(yè)有什么影響?
黃山梅:眾所周知,現(xiàn)在第三方測試行業(yè)的競爭非常激烈,已經(jīng)到了白熱化階段。據(jù)統(tǒng)計,全國有近4萬家第三方測試公司,但是營銷額超過1億的測試公司卻很少,由此可知該行業(yè)的生態(tài)正處于由粗放型發(fā)展向規(guī)模整合、優(yōu)勝劣汰的產(chǎn)業(yè)升級階段。
由于元素的不同形態(tài)具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)和生物活性,形態(tài)分析屬于難度比較大的分析項目,以前主要是研究單位在做,現(xiàn)在由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、尤其是國標(biāo)的強制執(zhí)行,元素形態(tài)分析的測試需求加大,主要集中于環(huán)境測試領(lǐng)域、食品測試領(lǐng)域和玩具領(lǐng)域,使它進(jìn)入到了日常檢測的范圍。
重金屬形態(tài)分析在環(huán)境領(lǐng)域的主要目的是確定具有生物毒性的重金屬的含量;而在食品領(lǐng)域,元素的形態(tài)不僅涉及食品安全也影響到了食品營養(yǎng)學(xué)等方面。當(dāng)然,元素形態(tài)分析在普通消費品的測試領(lǐng)域的重要性也逐漸顯現(xiàn)(如玩具標(biāo)準(zhǔn)和SVHC等)。
形態(tài)分析在分類方法、分離和分析測定技術(shù)上還存在一定的困難,利用高效能的分離技術(shù)達(dá)到各形態(tài)的有效分離和利用選擇性強、靈敏度高的元素特征檢測器達(dá)到超痕量形態(tài)的測定是形態(tài)分析有待進(jìn)一步探索的主要問題之一。形態(tài)分析的實驗方法應(yīng)符合以下條件:檢出極限低、選擇性高(不受樣品組分干擾)、應(yīng)用范圍廣、無取樣損失(揮發(fā)損失或吸附于容器表面)、最少量的樣品處理與制備步驟(避免樣品污染及待測物的形態(tài)變化)等,并有標(biāo)準(zhǔn)樣品以校對數(shù)據(jù)和保證分析質(zhì)量等。
以六價鉻的為例,在法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)限值方面,確實愈加嚴(yán)格,但相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法卻相對滯后,譬如目前EN71-3關(guān)于六價鉻的測試方法僅能基本滿足第三類限值的要求,CEN尚未公布針對類別一和類別二材料的六價鉻的有效分析方法,因此,相關(guān)實驗室和機(jī)構(gòu)仍在大力研發(fā)內(nèi)部的分析方法??傮w來說,形態(tài)分析的重要性日益顯著,這對測試行業(yè)無疑是個挑戰(zhàn)。