人们担心饮用水问题,每周会有好几次电话和电子邮件打来。一些打电话的人——包括房主、建筑师和建筑商——想知道为什么他们的水闻起来像汽油。其他人想知道应该安装哪种管道,以最大限度地减少接触危险化学品的风险。
普渡大学环境工程师安德鲁·惠尔顿花了十多年的时间研究将饮用水输送到家庭、学校和商业场所的管道如何影响水质和健康。但他仍然很难回答他们的问题,特别是当涉及到新一代塑料管道材料交联聚乙烯(PEX)时。
根据管材行业的主要贸易协会塑料管材协会的数据,美国60%以上的新建筑项目都使用了这种柔性管材,它价格低廉,易于安装。但关于它如何影响流经它的水的数据仍在积累,Whelton说,认证标准可能无法检测影响水质的化合物。这让消费者蒙在鼓里。
惠尔顿实验室的最新研究表明,多种化合物可以从PEX管道中逸出,可能会导致饮用水闻起来或味道不好。他的团队还发现PEX管道中渗出物的显著差异,不仅在不同品牌之间,而且在同一品牌的产品之间,甚至在同一产品的批次与批次之间——这是一个令人困惑的未知因素和潜在问题,使得给想要安全管道材料的消费者提供建议变得复杂。
塑料管行业坚持严格的管道规范和认证标准体系,这些规范和标准决定了哪些管道可以用于建筑。但是,尽管密歇根州弗林特市的水危机引起了人们对铅管危害的关注,但除了威尔顿和他的同事之外,很少有独立研究人员在研究PEX在美国的影响。
“我是一个房主,以前不得不重新粉刷他的房子,我对事情的方式感到沮丧,”威尔顿说。“我们不知道从这些管道中滤出的化学物质的信息,正因为如此,我们无法做出我们想做的决定。
他补充说:“一些营销活动暗示,我们了解这些产品的安全性。”“事实上,我们没有。”
令人不安的未知数
到目前为止,任何担心塑料对健康和环境的复杂性的人都找到了限制塑料在生活中的存在的方法——改用不锈钢水瓶,购买不含bpa内衬的罐头食品,或携带陶瓷咖啡杯。尽管塑料管已经成为越来越受欢迎的向家庭和建筑物输送饮用水的铜管替代品,但许多人都没有注意到塑料管的存在。
尽管铜在建筑中仍然很常见,但新项目频繁使用PEX是有充分理由的。价格是一个主要的吸引力:PEX可以比铜便宜75%。2013年对阿拉巴马州南部管道供应商店的一项调查显示,铜价为每英尺2.55美元,而PEX为每英尺48美分。在整个房屋项目的过程中,这可以节省数千美元。
PEX还轻便、灵活、易于运输和安装,而且经久耐用。像铜一样,它可以携带热水而不熔化。甚至还有环境效益:PEX产品的生产、使用和处理所消耗的能源和产生的二氧化碳都比铜少得多。作为其能源与环境设计领导力(LEED)评级系统的一部分,美国绿色建筑委员会为PEX管道提供设计信用,因为PEX也避免了铜的一些其他缺陷——包括潜在的腐蚀和相关的健康风险,如肝损伤和肾脏疾病。
PPI建筑与施工及管道部门的工程总监兰斯•麦克内文(Lance MacNevin)表示,PEX在获得符合管道规范的认证之前要经过严格的测试。MacNevin说,在这些规范中,要求管道满足全球标准组织ASTM International设定的某些标准。在ASTM标准中还有由NSF国际制定的更多标准,NSF国际是一个独立的非政府公共健康和安全组织,负责制定用于输送饮用水的管道规格。
美国国家科学基金会(NSF International)管道产品总经理戴夫·普基斯(Dave Purkiss)说,该基金会已经测试了与管道部件接触的水中约1,700种化学物质和化合物,并制定了一个名为NSF/ANSI 61的标准,以确保它们低于美国环境保护局(U.S. Environmental Protection Agency)或加拿大卫生部(health Canada)设定的可能导致健康问题的水平。麦克内文补充说,水管工和管道检查员接受了理解这些规范的培训。第三方认证涉及严格的质量控制、随机工厂检查和年度监测。
“现有的规范、标准和认证体系非常严格,”麦克内文说。“我们的立场是,塑料是优于所有其他材料的首选解决方案。”
然而,惠尔顿的研究指出了关于PEX管道的一些令人不安的未知因素,首先是缺乏关于管道中实际含有什么的公开信息——有各种各样的可能性。PEX有三种类型,分别是PEX-a、PEX-b和PEX-c。在某些应用中,它与铝等金属分层。总的来说,消费者可以从至少70个通过NSF/ANSI 61认证的不同品牌中进行选择。
到目前为止,欧洲和美国的研究已经揭示了水中至少158种与PEX有关的污染物,科学家们仍在试图弄清楚它们来自哪里,以及它们如何影响人类。作为一项正在进行的工作的一部分,一个名为Quartz的开放数据项目分析了专利、安全数据表和其他来源,记录了PEX中的大约十几种一般成分、溶剂和其他物质,其中一些物质在足够高的水平下可能是危险的,尽管实际到达人体的剂量仍需要评估。
麦克内文说,要达到这些危险水平,需要非常高的接触量——比从管道中接触到的要高得多,Quartz网站使用的一些数据似乎也来自不生产PEX水管的公司。普尔基斯补充说,威尔顿实验室最近的其他研究显示,污染物的水平远远低于美国国家科学基金会的标准。
健康建筑网络(Healthy Building Network)的研究总监詹姆斯·瓦莱特(James Vallette)说:“我们只是试图找出哪些物质可能导致(惠尔顿)在水中发现的物质。”健康建筑网络是一个专注于减少建筑材料中危险化学物质使用的组织,该组织正在与Quartz项目合作。“我们不愿意做健康声明。”
对健康的影响尚未完全了解
可能的健康影响尤其难以确定,因为不同类型的PEX浸出不同的材料,而且,如果不定期披露隐藏在商业机密中的成分或特定的NSF测试结果,消费者就不可能知道他们得到的是什么。
在今年春天发表的一项研究中在美国水工程协会杂志在美国,惠尔顿和同事在28天内测试了8种PEX,发现每种PEX所产生的化学物质种类有很大的差异。8个管道中有3个释放了足够的可吸收有机碳,超过了有害微生物在管道内生长所需的水平。
该研究还发现了证据,表明仍未识别的化学物质可能会导致与PEX管道有关的气味,以及在以前的工作中已经确定的称为ETBE和MTBE的化合物。这些气味会让水变得难吃。惠尔顿的团队在2014年的一份分析报告中发现,六种PEX品牌的水的气味水平超过了EPA的限制。在水通过管道之前,这些气味是不存在的。
位于布莱克斯堡的弗吉尼亚理工大学的环境工程师和水质专家安德里亚·迪特里希(Andrea Dietrich)同意,关于PEX的许多问题仍然没有答案。水在流经塑料管和流经铜管之前需要不同的处理吗?协议是否应该根据一个地区的地质情况而有所不同,因为地质情况会改变水的矿物质含量和随后的反应性?她说:“这些因素还没有被探索过。”“我只是不认为PEX管道的长期数据已经出来了。”
信息,请
增加了评估PEX的复杂性,性能似乎还取决于管道的使用方式、时间和位置。在去年发表的一项研究中,Whelton的团队发现,对新安装的PEX管道使用的清洁方法会改变水中的化学物质水平和气味。这些结果会随着时间的推移而改变。在六月份的AWWA会议上,Whelton的团队分析了两个品牌的PEX安装后两年的数据。他们发现一个品牌的变化很小,但在研究结束时,另一个品牌的变化比开始时多得多。
虽然目前的NSF/ANSI标准非常有价值,但惠尔顿希望指导方针能规定更多的化学物质,包括一些使水闻起来难闻到不能饮用的化学物质(即使它们仍然符合健康标准),以及其他可能导致致病细菌繁殖的化学物质。他还希望在多个时间点对化学物质进行常规检测。他补充说,美国的饮用水标准只涵盖水的质量,而不包括材料的性能,而且没有发布召回或安全警报的联邦制度。
符合标准也不能保证管道是安全的,历史已经清楚地表明,管道的选择可能是灾难性的。这段历史包括一起关于聚丁烯管道的重大集体诉讼,这种塑料在住宅和商业项目中使用了近20年,最终在20世纪90年代与高失败率和灾难性泄漏联系在一起。“我想明确表示,我们并不反对这个行业,”威尔顿说。他只是想为消费者提供更多的信息。
消费者是“测试者”
迪特里希补充说,在美国,水通常是安全的,无论她走到哪里,她通常都用水龙头喝水,即使它散发出某种良性的气味。但她对现行制度感到失望,因为这种制度使新产品很容易在没有广泛分析的情况下进入市场。她说:“我们没有积极主动地保护饮用水,这包括严格测试管道中使用的材料。”“消费者最终会成为测试者。”
更好的建议可能很快就会出现。当他的新结果在今年夏天出来时,威尔顿希望能够为房主提供更多关于管道安全和特定产品的细节。他说:“我们在大量获取数据。”“一旦我们得到了所有的数据,我们就会转向教育工作。”
艾米丽·孙是明尼阿波利斯的自由记者,她的作品曾在《《洛杉矶时报》、《探索新闻》、《史密森尼》、《美国新闻与世界报道》以及其他出版物。这篇文章最初发表于Ensia网站.
22日评论
PEX
当一个管道工建议使用铜时,就像一个政客说这是为了孩子一样。在任何一种情况下,你都将花更多的钱而得到更少的回报。
适当的PEX与黄铜配件,铜歧管和压力平衡是一个成功的组合。防冻是锦上添花。至于化学制品,铜的制造也不是很好。
我整个都是PEX
我家里到处都有PEX,嗅觉和味觉没有任何问题。
为了补充斯蒂芬所说的,如果它真的冻结了(不是关节或配件),它通常不会断裂。我有第一手的经验,因为我的国内业务几乎每年都冻结。我有复合材料和金属歧管与钢夹在黄铜配件通过。
它很容易运行,而且通常不贵。
跑题了,但是……
我被告知只能用铜领带搭配铜管和配件——不像第一张图中显示的那样。
来自欧盟的研究呢?
PEX在欧盟已经使用了几十年。这是我决定在我的新房子里使用它的原因之一。在我的老房子经历了聚丁烯到铜的转换之后,我想在新项目上做出一个好的决定。哦,好吧…
安东尼奥
他们制造特殊的配件,从铜的汗水到PEX的卷曲。他们有各种组合的不同类型的PEX卷曲和铜,包括压缩配件。
他们还使金属90的非常便宜的snap,以帮助引导和保持PEX在形状的90度弯曲。
一个数据点:PEX-a的坏品味
为了平衡那些说没有问题的评论,我要报告说,在安装了通向厨房水槽的PEX-a管道后,我们的水味道很差。每次我们打一壶自来水时,把一加仑左右的水冲进下水道就解决了这个问题。
热炕味道
大约8年前,我们安装了PEX-a Uponor管道,大约一年前又安装了一次(用于饮用水流经的组合消防喷水灭火系统)。在这两种情况下,塑料味都需要大约一年的时间才能消失。水龙头上的PUR过滤器可以去除塑料味,并且在研究发现任何有害物质的情况下提供额外的保护。
Pex B
这篇文章引用了60%的美国新房子的采用率。在不列颠哥伦比亚省,这一比例可能接近95%,几乎所有的Pex b都是如此。我从未经历过或听说过味觉或嗅觉问题。
我希望不会有化学物质从Pex污染水的问题,但从这篇文章模棱两可的语气来看,我们不清楚是否应该担心,或者我们应该担心什么。我得出的结论是“有人想在某个时候调查某件事”。
哦……需要有人给那个制镜人一个等级。
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆,
我的猜测是,当时正在拧紧地脚螺栓的工人把螺栓敲到一边,以便更容易地摆动扳手。当他拧紧地脚螺栓时,他忘了把螺栓敲回原来的位置。
这篇文章中有很多含沙射影的话
Steve之前提到过,欧盟已经使用这个产品几十年了。我很惊讶这篇文章没有提到它,但这样做可能会使这个话题变得毫无意义。
对马尔科姆和克里斯的回应
马尔科姆和克里斯,
如果我正确理解你的观点,我同意你的观点。这篇客座博客的作者Emily Sohn说:“如果能在这些问题上有更多的信息就好了。”这句话也适用于许多话题,包括(例如)全球气候变化——或者,就此而言,几乎任何科学感兴趣的话题。
“如果能有更多关于这些问题的信息就好了”的声明与“我们有数据显示与使用PEX有关的令人担忧的人类健康后果”的声明截然不同。
马丁
就像那个水管工,他只保护了一半的线,在他们穿过框架的地方。肯定是周五下午的活儿。
欧洲可能并不是安全的证据。
我觉得我必须创建一个账户来澄清一些事情。这篇文章的作者和一些评论者似乎对材料和潜在的问题有一些误解。
有人说PEX在欧洲已经使用了几十年,没有任何问题,这是正确的,但也有些误导。在欧洲,他们倾向于不使用氯来消毒市政用水,而聚乙烯在氯的存在下会降解是众所周知的。氯在美国的水中被广泛使用。现在,交联(PEX中的X)增加了阻力,但它是不完整的,并且随工艺(PEX- a, B, C)和批次而变化。此外,虽然对城市用水中的氯浓度有标准,但一些城市习惯超标。在我居住的地方,当地的水报告偶尔会显示氯气含量超过要求的两倍,尽管它会随着时间的推移而变化。不同的氯含量可能是使这一话题的研究有些棘手的部分原因。
总的来说,这并不是问题的证据,但也足以让我对市政供水系统中PEX管道的长期安全性和耐久性感到挠头。对于一口井,我的担忧要少得多——但从塑料化学的角度来看,氯是有问题的。当然,你可以在饮用时用水龙头过滤,但这仍然存在一个潜在的问题,即暴露在水中几十年后的耐久性,以及通过洗澡接触的未知因素。
我目前正在为一个家庭设计一套房子,这个家庭的一名成员BRCA突变呈阳性,这增加了他们(可能还有他们的孩子)对环境致癌物的易感性,远远超过了一般人群的风险。由于普遍缺乏像样的数据,以及“PEX、铜还是聚丙烯?”一直是最令人烦恼的问题之一。
有趣的链接;城市用水中EU和氯的使用情况
http://www.waterandhealth.org/newsletter/new/summer-1998/disinfection.html
http://www.lenntech.com/processes/disinfection/regulation-eu/eu-water-disinfection-regulation.htm
欧洲的氯化处理
看起来克里斯M的链接与克里斯B的声明相矛盾,“在欧洲,他们倾向于不使用氯来消毒市政水。”
减少氯化
我是一个小型供水系统操作员,并监督两个社区水厂。虽然氯仍然是主要的,但在北美的趋势是用微过滤和紫外线消毒来取代它。氯的使用量基本上只是为了维持远离工厂的管道的残留水平。在过去的十年里,我们已经将使用量减少了1 / 10,我可以预见在几年内,它的使用量将完全消失。
没那么简单
虽然出于长度的考虑,我确实概括了一个复杂的现实,但这些数据已经有将近20年的历史了,其中一个链接只是复制了另一个链接的数据。它也没有说明减少氯化副产物的时间、频率、浓度或方法,所有这些都可能导致欧盟和美国水系统之间的普遍差异。关键是:欧洲的PEX稳定性无法直接与美国相比。
请参阅2007年的文章(这篇文章本身已经过时;氯气的使用在全球范围内都在下降,尽管美国的使用量要大得多,而且可能会持续一段时间,只是有地区差异):
http://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3A012dcc1c-52f0-40b6-ac04-70afe9b3c494?collection=research
“考虑到对氯化副产品的担忧,
预氯化仍在广泛使用,但正在减少
在美国。而臭氧的使用作为一种
一级消毒剂和氯胺作为二级消毒剂
消毒剂在增加,氯仍然是最多的
常用的消毒剂处理。”
和:
“欧洲使用各种替代消毒剂
饮用水消毒(表3),但做法
不是齐次的。比如法国
使用臭氧。意大利和德国使用臭氧或氯
作为主要氧化剂和消毒剂的二氧化氧化物。
在大多数南欧国家(如意大利,
西班牙和希腊)和联合王国(UK),
加入氯进行残余消毒。英国
是少数几个使用氯胺的欧洲国家之一
用于分布中的残留消毒
网络和降低DBPs(西班牙也
偶尔使用氯胺消毒)。
法国目前禁止使用氯胺。
一般来说,在中欧(例如柏林),
阿姆斯特丹,苏黎世,维也纳),没有分布-
系统残余,这是促进生物稳定性所允许的做法。”
回复Chris B
是的,看来欧洲在减少氯的使用方面走在了北美的前面,它这样做是因为它担心像THMs这样的残留副产品。但是这些副产品是处理的结果,而不是与pex管道相互作用的结果,而且在欧洲氯的使用减少是最近才发生的事情。
因此,我们仍然有很长一段使用pex的历史,没有明显的确凿证据,同样的欧洲司法管辖区故意试图减少对氯化的依赖,继续允许在水分配系统中使用pex。
我仍然不知道这一切如何让我们得出任何推断pex造成了问题。我并不是说它没有,只是看到一些能让我们相信它有可能发生的东西会有所帮助。
回复Malcolm
在PEX使用期间,欧洲经常(再次广泛地概括)以不同的方式使用液氯,甚至在今天的美国,液氯的使用水平也低于常见水平。使用氯作为初始消毒的一部分是一回事,在分销网络中使用氯消毒是另一回事,在那里氯将以更高的浓度到达消费者(及其管道)。
我的观点很简单,美国和欧洲在这方面没有直接的可比性,我们只是没有关于长期使用PEX管道的良好数据,当接触到美国市政当局常见的那种氯化水时,“添加额外的物质来杀死有害物质,只是为了安全”是通常的策略。我还没有看到任何迹象表明氯的使用将很快在美国广泛消失。
现在,至于担心的原因,没有良好的长期数据,我们能做的最好的就是研究化学,从更高浓度的短期影响中推断,这是文章中提到的研究人员正在做的事情的一部分:
http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29EE.1943-7870.0000366
http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29EE.1943-7870.0000147
基本上,我们知道聚乙烯容易受到氯等氧化剂的攻击:
氧化剂是唯一的一类物质
Als具有化学降解能力
聚乙烯。对多晶硅的影响
乙烯甚至可能是渐进的
强氧化剂和短期效应
可能无法测量。然而,如果
持续长期暴露是
有意的,化学作用应该
定期检查。”
从这里开始:
http://www.cdf1.com/technical%20bulletins/Polyethylene_Chemical_Resistance_Chart.pdf
我们知道交联(又是那个X)通常会增加耐化学性,并且PEX-A、B和C通过不同的方法在不同程度上交联。交联程度最高的是PEX-A(~85%),其次是B,其次是c。但PEX-B的抗氧化性更好。注意像“更好”和“增加”这样的术语,而不是“完美”和“完成”。交联并没有神奇地使聚乙烯完全疏水,这是一种改进。
增加的阻力足够吗?够用多久?我们知道存在退化途径,但对其程度知之甚少。而是存在一条通路的事实。
回复Chris B
删除
我最近在想
我最近在想,最具成本效益的组合是否是PEX与大型全屋过滤器相结合,以减少进入房屋的总氯:
http://www.multipure.com/aquasource.html
另外,饮用时使用过滤器可以过滤掉任何进一步的污染物。
另外,304不锈钢管道和固定装置也是一种选择,但看起来比铜更贵。
聚丙烯
聚丙烯(绿色管道)可能是长期的答案,尽管它可能会有问题,但考虑到几乎所有零售的饮用水都不是来自水龙头,都是装在聚丙烯瓶子里的,这是经过相当好的测试的。
熔焊也很甜…
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