1. 前言
發(fā)展經濟，積極承擔環(huán)境保護責任，建設生態(tài)文明，摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實途徑，是國家實現(xiàn)經濟發(fā)展與資源環(huán)境保護雙贏的必然選擇。水是生命之源，水是快樂之泉，世界上的人與所有的生物，時時刻刻離不開水。但是，水火無情，能被人們控制和利用的水是上善之水，不能被人們控制的水則是首惡之水?，F(xiàn)代工業(yè)文明制造出建筑防水材料來幫助控制和利用水，使上善之水與人和諧共處。通過關注近來防水材料質量問題的報道，筆者發(fā)現(xiàn)防水材料以次充好不僅是帶來經濟財產的損害，而且?guī)砦廴经h(huán)境和危害人民生命健康的損害。后者損害因其隱蔽性強、作用時間長久而往往被人們忽略，等發(fā)現(xiàn)問題時已造成無法挽回的傷害。本文中筆者將對防水工程采用環(huán)保材料進行探討，希望能引起社會各界對防水材料環(huán)保問題的重視。
2. 防水材料的分類及環(huán)境保護標志技術要求
建筑防水材料從形態(tài)上分有兩大類：防水卷材和防水涂料，各有用處。本文只針對防水涂料來談其可能污染環(huán)境和危害健康的情況，對防水卷材不做討論。
現(xiàn)代工業(yè)文明下制造的建筑防水涂料按作用方式又分兩類：一類靠物理作用，通常系由合成高分子材料、瀝青、聚合物改性瀝青、有機材料等為主體，摻入適量的助劑、改性材料、填充材料等加工制成的溶劑型、水溶型、水乳型或粉末型的防水材料。即可在常溫條件下形成一個連續(xù)無縫整體且具有一定厚度的涂膜防水層，靠物理作用將水控制住，從而能滿足工業(yè)與民用建筑的屋面、地下室、衛(wèi)生間和外墻等部位防水抗?jié)B要求。這類防水涂料的環(huán)保國家標準是HJ457-2010《環(huán)境標志產品技術要求-防水涂料》。另外一類靠化學催化作用是水泥基滲透結晶型剛性防水材料。其不能單獨地為人們提供控制水的能力，而需要與混凝土配合，當其滲透到混凝土內部后，靠化學催化作用使混凝土致密化，封閉多孔性物質混凝土上的微裂縫和能滲水的毛細孔，從而達到控制和隔離水的目的。這類防水涂料的環(huán)保國家標準是HJ456-2009《環(huán)境標志產品技術要求-剛性防水涂料》。人們在選材應用環(huán)保標準時應該注意區(qū)別。嚴格意義上講，純無機滲透結晶型防水材料肯定是綠色環(huán)保的，無論是在施工中或使用中其對生命健康都沒有任何危害，其中最受世界混凝土防水工程界推崇的XYPEX賽柏斯就是這樣的產品。
污染環(huán)境和危害健康的防水涂料主要出自由瀝青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物與瀝青、合成高分子與水泥或以有機復合材料等為主要成膜物質，摻入適量的顏料、助劑、溶劑等加工制成的溶劑型、水乳型或反應型的，在常溫下無固定形狀的黏稠狀液態(tài)或可液化的固體粉末狀態(tài)的含高分子合成材料的靠物理作用將水控制的防水涂料。這類防水涂料常用的主要有雙組分聚合物水泥防水涂料、丙烯酸單組分防水涂料、聚氨酯防水涂料、改性環(huán)氧防水涂料、聚脲防水涂料等。筆者認為防水涂料污染環(huán)境，危害健康的情況應從其材料工藝，施工和使用等三個環(huán)節(jié)進行分析。只有讓人們在了解了其毒害原因，過程及結果后，方能有針對性地進行預防，控制和清除，從而減輕毒害或者避免受到毒害。
3. 我國防水材料的發(fā)展歷程
我國防水涂料的研制和應用始于 60年代，早期曾以各種化工下腳料為原料研制產品，如苯乙烯焦油防水涂料、“ 6511”輕屋蓋防水涂料、乳化瀝青防水涂料等，均因質量性能不穩(wěn)定而停止發(fā)展。60年代中期出現(xiàn)了氯丁橡膠瀝青防水涂料。70年代初期出現(xiàn)了再生橡膠瀝青防水涂料，并在工程上獲得較成功的應用。1977年出現(xiàn)了水乳型再生膠瀝青防水涂料， 1978年起在工程上應用，成為國內使用量較大的一種防水涂料。80年代隨著我國合成高分子材料工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，以各種優(yōu)質合成橡膠和合成樹脂為原料研制的防水涂料，在 80年代相繼投入使用：如雙組分聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯類的淺色防水涂料、陽離子氯丁膠乳瀝青防水涂料和硅橡膠防水涂料等，使我國防水涂料發(fā)展進入了一個新的時期。橡膠瀝青類和合成高分子類防水涂料在我國防水工程應用中，占有越來越大的比重。當前，我國每年的防水涂料總量已達幾百萬噸，防水涂料的主要原材料大量是高分子有機化合物、有機溶劑等，其對環(huán)境和人體的危害極大，如不加以科學引導和適時控制，將對社會的能源、資源、環(huán)境和人類的健康造成嚴重的破壞。為推動防水涂料行業(yè)的環(huán)保技術進步，為建筑工程推薦節(jié)能、節(jié)材、安全、環(huán)保剛性防水涂料產品，實現(xiàn)經濟、資源和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，環(huán)境保護部已經制定HJ456-2009《環(huán)境標志產品技術要求-剛性防水涂料》和HJ457-2010《環(huán)境標志產品技術要求-防水涂料》兩大行業(yè)標準，并將依據(jù)此標準開展中國環(huán)境標志產品——防水涂料的認證工作，這是造福子孫的一件大好事。筆者在此呼吁用戶在選用防水材料時一定要選用帶環(huán)境標志的產品，抵制使用歷史落后技術生產的有害產品進入建筑工程中。
4. 防水材料環(huán)境污染探討和分析
?。?）雙組分聚合物水泥防水涂料
聚合物水泥基復合防水涂料（ JS），由水性丙烯酸乳液和無機膠凝材料（水泥等）復合而成，乳液在干燥過程中會放出游離在乳液中的甲醛；此外粉料是建筑雙組分聚合物水泥涂料的主要固體材料，為了改善涂料施工性能和硬化后的物理力學性能、耐久性能等，通常添加一定量的外加劑和礦物摻合料。這些材料中往往含有甲醛、氨等環(huán)境污染物。甲醛、氨對人有強烈的刺激性，對人的肺功能、肝功能及免疫功能等都會產生一定的影響。苯及揮發(fā)性有機化合物中的多種成分都是有毒致癌物質，吸入或經皮膚吸收一定量會引起中毒，嚴重時會對人體造血系統(tǒng)、神經系統(tǒng)造成損傷，甲苯和二甲苯均為無色透明液體，有毒，對皮膚和粘膜刺激性大，對神經系統(tǒng)損傷比苯高。由于這些物質揮發(fā)性較強，空氣中揮發(fā)量較多，因此，對于以上污染物進行控制是必要的。
雙組分聚合物水泥防水涂料的粉料中存在天然放射性核素鐳-226、釷-232和鉀-40 等。其粉刷在墻體后會繼續(xù)產生輻射，超過一定量時會對人體產生嚴重危害。因此必須嚴格限制。具體請參考 GB 6566-2001標準中的要求。
（2）丙烯酸單組分防水涂料
聚合物水泥基復合防水涂料和丙烯酸防水涂料的乳液中含有部分苯二烯等有害參與單體，其對人體和環(huán)境危害較大，應作有效控制。丙烯酸防水涂料中常加入穩(wěn)定劑（氨類）和殺蟲劑（甲醛），因此必須對其也應作控制要求。
?。?）聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料要嚴格控煤焦油聚氨酯防水涂料的使用。煤焦油是一種復雜的混合物，含有蒽、菲、咔唑、吡啶等數(shù)百種組分，眾多的揮發(fā)組分嚴重污染環(huán)境和危害人體健康。北京和上海已相繼發(fā)文禁止使用焦油聚氨酯防水涂料。
此外，由異氰酸酯作為原材料之一合成得到的聚氨酯樹脂中，一般都含有2%～5%的游離異氰酸酯（TDI），個別的游離異氰酸酯含量會更高，異氰酸酯對人體的最大危害是它的蒸汽，異氰酯酯（ R-N=C-0）有兩個雜“積累”雙鍵，非?；顫?，極易與其它含活潑氫原子的化合物反應，能夠與人體的蛋白質反應生成變性蛋白，二異氰酸酯的蒸汽能與眼淚中的水反應生胺，刺激眼粘膜，有強烈的催淚作用，吸入后會刺激呼吸系統(tǒng)，引起干咳、喉痛等，長期吸入二異氰酸酯將嚴重損害肺部，引起頭痛、支氣管炎和哮喘等。為了避免二異氰酸酯蒸汽對人體的危害，各國對聚氨酯涂料中的游離二異氰酸酯含量進行了限制。美國的 NIOSH嚴格推薦工作場所的 TWA（按每周 40小時工作）的濃度極限值為 5ppb，即每平方米大氣中含 TDI（甲苯二異氰酸酯）極限值為 35ug，MDI（二苯甲烷二異氰酸酯）為 50ug，HDI（已二異氰酸酯）為 35ug，IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）為 45ug，HMDI（二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯）為 55ug。當空氣中的 TDI濃度達到 0.1～1ppm就能被嗅覺，因此當嗅覺到 TDI的氣味時，即表示空氣中的濃度已超過容許的濃度。歐盟規(guī)定含 TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI產品的容器外壁必須標明： a)游離二異氰酸酯含量在 0.5%以下者為“微害”，外壁標明“含異氰酸酯”； b)游離二異氰酸酯含量在 0.5%～2%之間者，標明 “有害”的警告標志及“含異氰酸酯”；c)含量在 2%以上者，標明“有毒”，附上骷髏及白骨交叉的標志并標明“含異氰酸酯”。
日前，加拿大公布了一項危險管理行動提案，該提案是針對加拿大環(huán)境保護行動（CEPA）第64章中所涉及的一類六種有害物質。它們分別是：環(huán)氧丙烷、TDI、乙基環(huán)氧乙烷、兒茶酚以及對苯二酚。
?。?）雙組分聚合物水泥防水涂料、丙烯酸單組分防水涂料、聚氨酯防水涂料、改性環(huán)氧防水涂料、聚脲防水涂料等防水涂料還有可能因為具有以下有害物質污染環(huán)境、毒害健康：
1）乙二醇醚及其酯類：主要包括乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯。法國公共衛(wèi)生最高委員會建議禁用 5種乙二醇醚類化合物，這些化合物目前經常用在消費品中，如油漆、清漆、家用產品和化妝品。它們產生的影響各不相同，有些對男性生殖有毒害作用。委員會建議，乙二醇醚在產品中的濃度降到原來加量的 1/10至 1/100，使含量微乎其微，甚至完全禁用。國外研究業(yè)已表明，部分乙二醇醚及其酯類對人體有害，嚴重的可引起血液病變和胎兒畸形。
2）鄰苯二甲酸酯類：主要包括鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、鄰苯二甲酸二正丁酯（DBP）。鄰苯二甲酸酯（ phthalate esters, PEs）是一類脂溶性人工合成有機化合物，多數(shù)鄰苯二甲酸的酯類化合物，對人體健康有不同程度的危害，是全球性的環(huán)境污染物，廣泛存在于空氣、水體、土壤及生物體內。該類化合物與我們的日常生活密切相關，可通過飲水、進食、皮膚接觸（化妝品）和呼吸進入人體，在對嚙齒類動物的研究中發(fā)現(xiàn) PEs具有致癌、致畸、致突變的作用。在室內用溶劑型涂料中目前主要使用鄰苯二甲酸二辛酯（ DOP）、鄰苯二甲酸二正丁酯（ DBP）作為增塑劑，因此對這兩種物質必須進行控制。
3）正己烷：正己烷經呼吸道及皮膚進入人體，其代謝產物 2,5-己二酮具有周圍神經毒性，可引起以感覺運動型多發(fā)性周圍神經病為主要臨床表現(xiàn)的慢性中毒。慢性中毒性神經病一般于接觸正己烷 1至數(shù)月后發(fā)病，起病隱匿，患者常先感覺食欲不振、四肢乏力，繼而出現(xiàn)四肢對稱性的感覺異常，如發(fā)麻、刺痛，并出現(xiàn)感覺遲鈍。檢查會發(fā)現(xiàn)，患者四肢的觸覺、痛覺、震動覺和位置覺等均減退，并且以遠端為重。重者可出現(xiàn)垂腕和垂足、站立和行走困難以及肌肉萎縮、手足皮膚溫度降低、跟腱反射消失?；颊咴诿撾x接觸正己烷后 3個月內病情仍可繼續(xù)惡化。一般病程為 6～30個月，恢復緩慢。處理迄今，慢性正己烷中毒性神經病尚無特效藥物治療。
4）異佛爾酮：可燃性液體，但蒸發(fā)速度慢，難著火。蒸氯毒性比簡單的脂肪族酮大，但常溫下蒸氣壓低，故危害性較小。大鼠試驗結果表明異佛爾酮是毒性強的酮類之一，能引起腎臟障礙，損害眼角膜。人接觸后有煩燥感。當蒸氣濃度達 141mg/m3以上，對眼、鼻有刺激。脫脂作用強，應避免與皮膚接觸。
5）鹵代烴：屬低毒類，但具有高揮發(fā)性、高脂溶性，并有蓄積作用。毒作用為對中樞神經系統(tǒng)的輕度抑制作用，對皮膚粘膜的刺激作用。長期接觸可致多發(fā)性周圍神經病變。60年代末，鹵代烴中毒成為西歐各國繼苯之后的另一重大職業(yè)衛(wèi)生問題，僅氯代烴引起的中毒性肝病，即達 194人；1973年 10月，西歐各國在漢堡召開會議，正式將鹵代烴類有機溶劑中毒的治理及研究列入工作議題。近年來，我國一些企業(yè)，尤其是小型民營企業(yè)中，因防護不周已發(fā)生多例職業(yè)性鹵代烴中毒事件。
6）可溶性重金屬：重金屬化合物主要來源于涂料生產用原材料中的顏料及某些助劑。眾所周知，重金屬（鎘、鉛、鉻（Ⅵ）、汞、砷）及其化合物是常見的有毒污染物，其可溶性物質對人體有明顯的危害，它可經呼吸道和皮膚粘膜侵入人體引起中毒，而且其毒性具有累積性。也就是說：每次有吸入微量的該類物質后，能逐漸存于體內，到一定程度，就會出現(xiàn)中毒現(xiàn)狀。這類物質引起中毒時，會損害肝臟、脾臟、腎臟、神經系統(tǒng)、肺部等，鉛對生殖功能、胚胎、胎兒及出生后的發(fā)育都有不良影響。近來，各國都在控制或禁止重金屬及其化合物的使用，如歐共體生態(tài)標準 99/10/EC規(guī)定：不準使用鎘、鉛、鉻（Ⅵ）、汞、砷及其化合物；德國“藍色天使”標準（ Low-Pollutant Varnishes. January 1997）規(guī)定：不得使用含鉛、鎘、鉻（ Ⅵ）及其化合物，作為原料中的雜質，鉛含量不得超過 0.02%。
7）VOC ：當前的防水涂料大多為溶劑型。防水涂料中含有大量的有機揮發(fā)物，在配漆和施工過程中，大量 VOC排向大氣，造成污染。同時施工人員在施工過程中不可避免地會吸入部分 VOC。VOC對人體的健康危害很大。它們不但對皮膚具有侵蝕作用，而且對人體中樞神經系統(tǒng)、造血器官、呼吸系統(tǒng)有刺激和破壞作用，可引起頭疼、惡心、胸悶、乏力、嘔吐等癥狀，嚴重時會抽搐、昏迷甚至死亡。因此，世界上主要的涂料生產國紛紛出臺了限制 VOC排放的法規(guī)。生產低 VOC對環(huán)境友好的防水涂料已是大勢所趨。通常實現(xiàn)低 VOC的途徑有 3種：①用水代替揮發(fā)性有機溶劑； ②提高固含量；③發(fā)展粉末涂料。
5. 防水材料環(huán)境污染防控措施探討
如何防控雙組分聚合物水泥防水涂料、丙烯酸單組分防水涂料、聚氨酯防水涂料、改性環(huán)氧防水涂料、聚脲防水涂料等防水涂料污染環(huán)境，毒害健康呢？筆者建議采取以下措施：
?。?）查看防水涂料有無環(huán)境標志。
（2）直接向生產商索要材料質量保證書，強調環(huán)保要求。
（3）查看原料安全數(shù)據(jù)單（ MSDS）。即化學品安全說明書。MSDS為化學物質及其制品提供了有關安全、健康和環(huán)境保護方面的各種信息，并能提供有關化學品的基本知識、防護措施以及泄漏應急救護處置等方面的資料等方面的信息。西方發(fā)達國家均有大量與 MSDS相關的法律、法規(guī)、標準、化學品組成、理化特性、反應活性、毒理和生態(tài)環(huán)境信息、急救、防護等的資料、文獻和數(shù)以千計的數(shù)據(jù)庫。2000年，我國已經依據(jù) ISO 11014-1對 GB 16483-1996進行了修訂，頒布了 GB 16483-2000化學品安全技術說明書編寫規(guī)定（ General rules for preparation of chemical safety data sheet），在一定程度上促進了 MSDS在我國的推廣，規(guī)范了化學品的管理。
（4）按標準檢驗產品
1）雙組分聚合物水泥防水涂料、丙烯酸單組分防水涂料為水性產品，其揮發(fā)性有機化合物（VOC）含量的檢測按照 HJ/T 201-2005的方法進行，而環(huán)氧防水涂料、聚脲防水涂料、聚氨酯防水涂料為中揮發(fā)性有機化合物（VOC）含量的檢測按照HJ/T 414-2007的方法進行。
2）產品中殘余單體含量的檢測按照 GB/T 20623-2006的方法進行。
3）粉料中放射性的檢測按照 GB 6566-2001的方法進行。
4）產品中苯、苯類溶劑含量的測試按照 HJ/T 414-2007的方法進行。目前國家標準對于苯、苯類溶劑的測試方法不夠準確，因此標準測試方法采用環(huán)境標志中所研究的方法。
5）產品中甲醛含量的測試按照 HJ/T 201-2005的方法進行，目前國家標準對于甲醛的測試方法不夠準確，因此標準測試方法采用環(huán)境標志中所研究的方法。
6）產品中重金屬含量的測試按照 GB 18581-2001中附錄 B規(guī)定的方法進行。
7）產品中氨含量的測試按照 GB 18588-2001的方法進行。
8）產品中游離 TDI含量的測試按照 GB/T 18446的規(guī)定進行。
9）技術內容其他要求通過文件審查結合現(xiàn)場檢查的方式來驗證。
（5）選擇專業(yè)品牌技術產品和專業(yè)防水施工隊伍實施防水工程。
筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)，當下以次充好的防水材料得以大行其道，和是否選擇專業(yè)品牌技術產品和專業(yè)防水施工隊伍實施防水工程有關。由于防水工程往往是隱蔽工程，而且其質量好壞需要經年累月才能被證實，加之該工作往往臟、累、苦，從事該工作的施工隊伍文化素質普遍較低，防水工程通過層層轉包給最底層施工單位后，品牌、技術、環(huán)保等概念已不復存在。大型國家重點工程，因為前有專業(yè)設計單位把關重視品牌、技術、環(huán)保，后有業(yè)主、監(jiān)理單位認真負責的監(jiān)督，品牌、技術、環(huán)保等要求才能落實到位；一般普通工程，家庭的防水工程往往無專業(yè)設計單位提要求，業(yè)主對防水材料品牌、技術和環(huán)保不了解，防水工程只有一個簡單的控制住水的單一要求，施工單位也不能保證是專業(yè)隊伍，所以一般普通工程，家庭的防水工程落實防水材料環(huán)保質量還是比較不容易。
6. 綠色環(huán)保XYPEX賽柏斯防水材料
1969年加拿大XYPEX（賽柏斯）化學公司研制出了可以防滲,防污、防腐，提高混凝土結構的特種工程材料XYPEX水泥基滲透結晶型材料。該具有獨特的催化作用，能長久有效地加強混凝土的性能。這種具有保護和增強混凝土結構性能的材料和技術在世界范圍內、在各種氣候、各種環(huán)境的工程中得到廣泛應用和驗證。XYPEX在2003年獲得美國著名建筑雜志《Architecture》評選的優(yōu)秀“王牌獎”。在水泥性能的科學研究和試驗發(fā)展方面，XYPEX（賽柏斯）化學公司一直保持世界領先地位。
世界各地許多獨立機構都測試了XYPEX產品的毒性和是否適用于飲用水接觸。每次測試都證明XYPEX產品無毒，不含任何有害于飲用水的組分或配料。從下列政府或獨立機構已獲得XYPEX產品的使用批件。
· NSF61“飲用水系統(tǒng)的構件——對健康的影響”NSF Internatilnal（國際環(huán)境衛(wèi)生聯(lián)合會）（Ann Arbor密執(zhí)安州） APPR-100
水法規(guī)案——英國對水的批件 APPR-101
新加坡工業(yè)研究和標準研究所 APPR-102
日本公共福利部 APPR-103
西澳大利亞衛(wèi)生部和水管理局 APPR-104
國家衛(wèi)生研究所和飲用水研究中心，國家衛(wèi)生研究所（布拉格，捷克共和國） APPR-105
國家研究中心，水污染監(jiān)控實驗室（開羅，埃及） APPR-006
衛(wèi)生部，公共衛(wèi)生局（耶路撒冷，以色列） APPR-007
聯(lián)邦衛(wèi)生部、化工局（伯爾尼，瑞士） APPR-008
國家職業(yè)衛(wèi)生所，物質材料注冊處（哥本哈根，丹麥） APPR-009
巴黎市政廳，水監(jiān)控研究中心（巴黎，法國） APPR-010
WHMIS（工場危險材料信息系統(tǒng)）（渥太華，加拿大） APPR-011
SBCCI公共安全測試、標準建筑法規(guī)（伯明翰市，美國） APPR-012
衛(wèi)生部（Idravotnictvo），Bratislave，斯洛伐克共和國 APPR-013
衛(wèi)生部，索非亞，保加利亞 APPR-014
· 衛(wèi)生防護檢查局，愛沙尼亞 APPR-015
依據(jù)國家職業(yè)衛(wèi)生所，物質材料注冊處（哥本哈根，丹麥） APPR-009，XYPEX賽柏斯在上海世博會，用于丹麥館地下室-40℃食品冷凍倉庫和美人魚景觀水池。
7. 結束語
鋼筋砼結構的防水材料，建議選用水泥基滲透結晶型材料較為穩(wěn)妥，它是一種無毒、無害、無味、無揮發(fā)的環(huán)保清潔材料，其與砼是同屬性，如果選材優(yōu)良，不僅確保工程質量的耐久性達到設計要求，而且對環(huán)境和人體不會產生任何有害問題。XYPEX是這類材料的佼佼者，國內、外也有大量試驗資料和工程實踐證明它的優(yōu)越性。
《世博園節(jié)能與環(huán)保技術應用研討會論文集》2010年
參考文獻
[1]朱海濤 《朱海濤文集》，北京時代弄潮文化發(fā)展公司出版，2010年5月
[2]蔣紹祖 國外水泥基滲透結晶型防水材料的研究與發(fā)展，中國建筑防水2001（6）
[3]HJ456-2009《環(huán)境標志產品技術要求-剛性防水涂料》
[4]HJ457-2010《環(huán)境標志產品技術要求-防水涂料》
[5]北京城榮防水材料有限公司 “有關飲用水和公共衛(wèi)生的批件”
[6]《環(huán)境標志產品技術要求防水涂料》編制說明
