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资讯台| 美国将加入全面禁止石棉国家行列，关于石棉，你了解哪些？

时间：2024-04-24

2024年3月18日，EPA（美国环境保护署）宣布禁止持续使用温石棉（Chrysotile asbestos）及其制品，以保护人们免受因石棉暴露而导致的肺癌、间皮瘤、卵巢癌、喉癌和其他健康问题的影响。

2024年3月18日，EPA（美国环境保护署）官网宣布一项针对温石棉及其制品的禁令。（图源：截图）

世界上所用的石棉95%左右为温石棉，温石棉是唯一已知的进口、加工或分销供美国使用的石棉形式，这意味着美国将加入全面禁止石棉国家行列。

为何对石棉实行禁令？关于石棉，你了解哪些？

1. 石棉介绍

石棉（Asbestos）：又称“石绵”，是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。石棉分为纤维状蛇纹石（又名温石棉Chrysotile）和纤维状角闪石类（包括青石棉Crocidolite、铁石棉Amosite、直闪石Anthophyllite、透闪石石棉Tremolite、阳起石石棉Actinolite）。

石棉因其耐热防火、绝缘隔音的特性，通常用于石棉板、石棉水泥瓦、刹车片和垫圈的生产中。化学品制造业也常用于氯漂白剂、氢氧化钠、服装、化妆品等日常用品。

2. 石棉的危害

石棉本身并无毒害，但石棉纤维可以分裂成极细的元纤维，元纤维的直径一般为0.5μm，长度在5μm以下，在大气和水中悬浮数周、数月之久，持续地造成污染。当被吸入人体内，就会附着并沉积在肺部，造成肺部疾病。也可能会诱发支气管肺癌、胸腹膜间皮瘤和其他部位的恶性肿瘤。

据1987年WHO（世界卫生组织）报告：石棉是Ⅰ类致癌物，所有类型的石棉对人体均有致癌性。

据美国劳工部：任何类型的石棉纤维都没有“安全”的石棉暴露水平。石棉暴露时间短至几天，就会导致人类间皮瘤。每一次职业接触石棉都会导致疾病伤害；每一次接触石棉都会增加患石棉相关疾病的风险。

鉴于石棉潜藏的危害，我国最早颁布并实施的标准《GB 12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法》中就明确规定了“制动衬片应不含有石棉”。*

那么如何鉴定制品中是否含有石棉？

2017年10月18日，密歇根州豪厄尔，石棉去除技术股份有限公司工作人员正在进行石棉减排工作。（图源：美联社/Paul Sancya）

3. 石棉的鉴定方法

通常采用XRD（X射线衍射仪）法+PLM（偏光显微镜）法或SEM（扫描电子显微镜）-EDS（X射线能谱仪）法进行检测。

方法一：XRD+PLM法

图1 XRD+PLM定性分析测试步骤

XRD测试原理是当某物质(晶体或非晶体)进行衍射分析时，该物质被X射线照射产生不同程度的衍射现象，物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的构型、构象等决定该物质产生特有的衍射图谱。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。

XRD法可以作为一种快速筛选的手段，大大提高效率，是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。如不含有符合石棉衍射参数的矿物或有与石棉共生的矿物存在，则可以判定样品中不含有石棉；若含有，则再通过偏光显微镜或扫描电镜能谱进行进一步确定。（注：XRD法只能测试矿物的晶体参数，而不能确定矿物的实际形态。）

每种矿物质在PLM下都有其特定的光学特征，如在颜色、多色性、消光类型、延性符号以及色散染色等方面。以温石棉为例，取适量温石棉样品置于载玻片上，滴加两滴折射率为1.550的浸油，盖上盖玻片轻轻按压，排出其中的气泡，然后置于偏光显微镜载物台上观察其各种光学状态。

图2 温石棉标准样SRM 1866

（1.550RI浸油，530nm的相位差板的正交偏光）

图3 温石棉标准样SRM 1866

（1.550RI浸油，纤维长度方向平行偏光振动方向，正交消光）

方法二：SEM-EDS法

EDS的原理是通过波谱或能谱，测量入射电子与试样相互作用产生的特征X射线波长或者频率，来鉴别试样中元素组成。运用电子激发X射线谱的方法测定微米尺度分析体积中的元素含量。

SEM谱图中样品呈现纤维状，EDS谱图则需要参照标准图谱，根据各类石棉的化学元素及含量进行判断。

（1）温石棉

一种纤维状含水硅酸镁矿物，矿物学上称之为纤维蛇纹石。温石棉的分子式为3MgO•2SiO₂•2H₂O，理论成分：MgO 43.64%，SiO₂ 43.36%，H₂O 13.00%。

劈分后的丝状纤维为白色，丝绢光泽，坚韧柔软，似蛇纹；Mg和Si的峰很明显，有时会有较小的Fe、Mn和Al峰。

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图4 温石棉标准图谱

（2）铁石棉

显微镜下偏黄色，较直，易断；如果Mg、Si、Fe的峰高比例与铁石棉标准图谱中的比例相近，且Mn的峰很小，则可判断为铁石棉。

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图5 铁石棉标准图谱

（3）青石棉

显微镜下偏青蓝色，较直，易断；如果Na、Si、Fe的峰高比例与青石棉标准图谱中的比例相近，Mg的峰较小，没有出现Mn或Al的峰，则可判断为青石棉。

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图6 青石棉标准图谱

（4）透闪石石棉

如果Mg、Si、Ca、Fe的峰高比例与透闪石石棉标准图谱中的比例相近，不存在明显的Na、Al的峰，Mn的峰很小，则可判断为透闪石石棉。

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图7 透闪石石棉标准图谱

（5）阳起石石棉

如果Mg、Si、Fe的峰很明显，不存在明显的Na、Al的峰，Mn的峰很小，则可判断为阳起石石棉。

（6）直闪石石棉

纤维很直，无丝带状结构；如果Mg、Si的峰很明显，（有些样品中有Fe的峰，有些则无），不存在明显的Na、Al的峰，Mn的峰很小，则可判断为直闪石石棉。

PLM法是目前应用最广泛且准确度较高的一种测试技术，可以独立采用。XRD法和SEM-EDS法都不具有独立确定性，一般都是作为辅助方法。通过3种方法的优化组合，即通过XRD法进行初筛选，对筛选出来的疑似含有石棉的样品再用PLM法或SEM-EDS法做进一步确认，几种方法相互辅证，在提高了准确性的同时又大大地提高了工作效率。

相关标准：

[1] GB/T 33395-2016 涂料中石棉的测定

[2] GB/T 23263-2009 制品中石棉含量测定方法

[3] ISO 22262-1-2012 空气质量.散装物料.第1部分:商业用石棉散装材料的定量测定和取样

[4] GB/T 8071-2018 温石棉

[5] GB/T 35357-2017 船舶涂料中石棉含量测定方法

[6] SN/T 2649.1-2010 进出口化妆品中石棉的测定第1部分：X射线衍射-扫描电子显微镜法

[7] GB/T 37765-2019 电子电气产品中石棉的定性检测方法

*注：现行《GB 12676-2014 商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》

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