上周是关于铅污染一项重要研究发布的60周年。1963年，M. Tatsumoto和C.C. Patterson在《自然》杂志（Nature）上发表论文称，海洋因含铅汽油的使用而遭受了严重的铅污染。这项研究数据表明前工业时代的海洋是无铅的，而当代海洋中含有的大部分铅来自于人类活动。

    这是一个里程碑式的突破，从那时起便开始了与“铅中毒”的斗争，到2021年，全球正式终结了含铅汽油的使用。
    但我们仍有许多工作要做，除了含铅汽油，含铅涂料也会造成铅污染。目前，全世界三分之一儿童的血液中铅含量达到危险水平，足以造成不可逆转的脑损伤、智力障碍、行为障碍、贫血、肾病和心血管疾病等。

    儿童和成人因铅中毒出现的健康问题，导致每年有近100万人死亡。据估计，铅对认知发展水平的危害使低收入和中等收入国家每年产生近1万亿美元的收入损失。

01 仍有一半品牌涂料含铅量不达标

    6月5日，中国环境科学研究院研究员张金良在第十届中国企业绿色契约论坛上发布了《中国涂料含铅现状调查》报告。

    研究团队测量了生活环境和网售涂料中的含铅量，85个环境样本中，一所儿童乐园的橙色坐骑超标数百倍，排名第一；接近一半网售的工业涂料铅超标。

    越鲜艳，含铅量越高。《报告》的调查中，铅含量严重超标的涂料与铅铬黄和钼铬红的色谱范围相符，这侧面证明了厂商有意添加含铅颜料是铅含量超标严重的原因。

    地坪、门墙、共享单车、体育健身设施、道路标线……志愿者在长沙、南昌、武汉收集了85个环境场所样本。所得到的结果与工业防护涂料、建筑用墙面涂料、船舶涂料、车辆涂料的有害物质限量这四种国家标准比对发现，样本总体的含铅量达标率仅有43.5%。

    重金属铅是人体健康的重大威胁。铅具有系统毒性，对生物体全身各个系统都有影响。

    在2018年的国际铅中毒预防周中，联合国环境规划署提示，儿童铅中毒、孕期铅中毒可能会产生终生健康后果，包括学习障碍、贫血、视觉和空间协调障碍以及语言技能受损。油漆工或从事建筑拆除职业的成年人也可能受此危害。

    从生产到使用，这些含铅量超标的样本缔结成一张威胁健康的大网。在生产中，铅会进入工人身体。在生活中，涂层随年月沉淀成细小粉尘，融入空气被吸入，经手触碰进入体内。

02 含铅涂料中铅的控制替代技术

    根据涂料行业有关人士表示，生产无铅添加物的涂料是可行的，并且其技术和成本也是可控的。

    目前世界著名涂料生产商PPG以及 Akzo Nobel 已从其所有涂料产品线中去除了含铅添加物，佐敦涂料也已自2013年宣布从全部涂料产品配方中废除铅铬颜料。以色列、肯尼亚以及菲律宾等8个国家已禁止在所有涂料中添加铅成分。因此，施行对涂料全面禁铅的政策是完全是可行的。

    涂料生产中的含铅催干剂和催化剂等助剂的完全取代在技术和经济两方面均不存在问题，所需的是对产品进行严格监督。含铅催化剂中最常使用的是黄丹(一氧化铅)，其替代物有氢氧化锂和异辛酸锌。含催干剂最常用的是辛酸铅和环烷酸铅，其可被锆或锶催干剂(如辛酸锆和辛酸锶等)所替代，其中锶原料相较于锆原料的价格通常更低更稳定，且原料供应也不存在问题。

    含铅颜料是涂料中的最主要的铅来源之一，主要包括铅铬颜料(主要为铅铬黄、钼铬红)、四氧化三铅(红丹)、碳酸铅(铅白)等，其中铅铬黄的替代是含铅颜料替代的关键，开发难度相对较大，在技术和经济两方面有着一定难度。因为铬酸铅颜料的色彩鲜艳、着色力优秀、价格相对低廉，具有很高的性价比。虽然国内一些大型涂料企业已经开始使用无铅颜料，但大多数中小企业出于成本考虑仍在使用含铅颜料。

红丹的替代

    四氧化三铅(红丹)主要用于金属底漆，防腐性能优异，是最古老且最受欢迎的防腐颜料之一。磷酸锌不含铅铬，是用于替代含铅防腐颜料的首选，但其防腐性能低于含铅颜料，可与氧化锌一起组合来达到良好的防腐性能。

    由于锌也是一种重金属，近年来对无锌防腐涂料的需求有所增加，磷酸钙可作为磷酸锌的替代。值得注意的是，红丹具有较强的亮橙色，而以上替代品并不能呈现此种颜色，但是由于防腐涂料在大多数情况下是被作为底漆使用，其被涂在金属表面仅仅是为了提供保护作用，之后必须使用面漆将其覆盖，因此防腐涂料呈现的颜色并不重要。

铅白的替代

    铅白颜料已经很少再被使用，取而代之的无铅产品是二氧化钛。二氧化钛具有优异的颜料性能且毒性较低，其不透明度优于铅白，遮盖力几乎是铅白的十倍。因此使用二氧化钛作为颜料时，可在干膜中添加更少量的白色颜料，然后通过使用成本较低的填料来弥补差异，便可达到预期的效果。

铅铬颜料的替代

    铅铬颜料主要分为铅铬黄、钼铬红两大系列。铅铬黄是铬酸铅、硫酸铅和氧化铅的混合晶体。颜色色相包含柠檬黄、中黄、深黄以及橙色色区，硫酸铅含量越高色相越偏绿。遮盖力随不同颜料品种而有所不同，一般铬酸铅含量越高遮盖力越高。

    涂料工业中常用的铅铬黄是柠檬铬黄、中铬黄、深铬黄。钼铬红是铬酸铅、钼酸铅、硫酸铅的混合晶体。颜色色相包含橙色、红色色区，铬酸铅含量越高色相越黄，钼酸铅含量越高，色相越红。遮盖力随不同颜料品种而不同。涂料工业中常用的钼铬红系列颜料主要包含钼铬红、钼铬橙。

    铅铬颜料的部分品种具有颜色鲜艳、饱和度高、易分散、遮盖力优异、流动性良好、耐候性优异和低成本等优点。但其耐酸碱性差、着色力低且含有毒有害重金属，易造成环境污染，危害人体健康。

    因为很难有单独一种颜料可以精确替代铅铬颜料，一般依据颜色理论，综合考虑颜色本身、遮盖力、着色力和颜色性能重新组合颜料配方，达到相同颜色效果的原则实现替代。