塑胶跑道释放量环境试验舱

小议塑胶跑道的安全性家里的小朋友今年9月就要上幼儿园了，参观过几次幼儿园，也特别留意了幼儿园设施的安全性和健康性，以前曾谈过幼儿园玩具的符不符和安全的问题（请见《中国国家标准 GB 6675-2014《玩具安全》，外一则》）。我注意到幼儿园里的大部分设施都做了保护小朋友的额外措施，比如活动场地和跑道都铺设了塑胶，墙壁都有一定高度的木板护墙，墙的凸角都加贴了厚的塑胶等，一切都是从小朋友的安全出发，这一点也使爸爸妈妈们更放心了。出于职业习惯，我总喜欢看看产品的标签，猜猜产品的材料，闻闻各种东西的味道，在室外活动场地我总觉得有种异样的味道，而且很熟悉，走出活动场地，味道就没了，我这才意识到那是塑胶场地和塑胶跑道发出来的味道，好在那天天气不热，而且没有太阳，所以味道并不大。这个塑胶的味道无处不在啊，小区里小朋友滑滑梯的地方，公园里供人们跑步的跑道，小朋友的游乐园，各种学校的跑道，一些网球场等等。这个气味让我不舒服，有点小小的恶心。想想宝宝以后就要在这样的环境度过好几年，就更不舒服了。上网查了些相关的新闻和讨论，发现这个问题还真是严重，下面是两条随机查到的新闻，摘录下来。乌鲁木齐26小新铺塑胶跑道有异味 部分师生身体不适http://xinjiang.eol.cn/xinjiangnews_5507/20131016/t20131016_1028530.shtml2. 长沙一学校塑胶跑道味道刺鼻 多名学生流鼻血http://hunan.sina.com.cn/news/m/2013-09-20/094570706.html3. 新区实验幼儿园塑胶操场气味严重，担心是否有毒http://www.wxmama.com/thread-327635-1-1.html上面都提到了劣质的塑胶跑道散发的臭味和有毒气体，而且已经对学生造成了危害。据文献报道，塑胶跑道生产，铺设和使用时会释放各种有毒化学物质对人体容易造成较大危害，塑胶跑道和场地还会造成热污染，减弱场地的散热能力，如果热天在这样的场地活动很可能会中暑。那难道就没有标准或规范来控制塑胶跑道的危害吗？现在查到的塑胶跑道和场地的国际标准有（哪位有更新的请及时告知我，谢谢了） ASTM F2157—02《人造表面的跑道标准(StandardSpecification for Synthetic Surfaced Running Tracks)》。该标准规定了跑道的厚度、摩擦、排水、拉伸强度等技术要求。德国标准DIN 18035 Part 6 A一1992《运动场合成地面标准，要求，检验，保养(Standard for Spots Grounds，Symhetic Surfacings，Requirements，Test，Maintenance)》规定了物理方面的和保养的要求。美国标准ANSIINFPA 150—2000《跑道》中规定了跑道建设、防火等要求。我国台湾标准CNS 6482《聚氨酯运动场所用铺设材料》和CNS 6483《聚氨酯运动场所用铺设材料检验法》分别规定了塑胶跑道的物理机械性能及检验方法。中国的标准GB/T14833-93，规定了塑胶跑道的技术要求、试验方法、检验规则、使用和维修。但是这些标准都没有规定塑胶跑道所含化学品的限量要求，更没有塑胶材料在使用中可能释放的有毒有害物质的限量要求和铺设施工中所用溶剂的要求。在欧盟，现有的法规体系可以很好的管控其中可能的安全风险，REACH法规中现在已经规定了100多种化合物为高关注度物质，并规定化学物质的含量不能超过0.1%，否则需要通报。在欧盟消费品安全的法规有 General Product Safety Directive 2001/95/EC (GPSD)规定所有消费品都需要满足的条件和要求。但是在国内好像没有相类似的法规，因此“无法可依”就成了最大的借口和最大的问题我们对现在我国所用的塑胶跑道和场地进行一个剖析一．塑胶场地种类塑胶运动场地根据使用的材料和铺装结构的不同, 可分为预制型塑胶跑道( 全塑型塑胶跑道) 、混合型塑胶跑道、复合型塑胶跑道。预制型塑胶跑道: 由防滑层及底胶层构成, 全部采用PU、EPDM 塑胶弹性体, 如使用 PU, 厚度为一般 9~ 13mm, 有较高的回弹性, 钉鞋可无条件地在胶面上使用, 是专业的田径运动场常用类型, 但造价较高。混合型塑胶跑道: 这种塑胶跑道胶面为双层结构, 防滑层及底层, 底层中含有 15%~ 25% 的废轮胎胶粒, 一般厚度为 9~ 12mm, 然后再浇铸一层 PU 等塑胶粒作为摩擦面层, 这种跑道现场浇铸, 整体性强, 适用于一般类型的运动场地, 其质量与使用寿命较全塑型塑胶跑道差, 成本适中, 性价比高, 目前国内的跑道多为此类型。复合型塑胶跑道: 也称双层型, 由塑胶粘合废轮胎胶粒(40%~ 60%) 的底胶层, 全塑型的面胶层及防滑层构成, 一般厚度为 9~ 25mm, 适用于塑胶跑道主辅道及高运动量场地, 造价较低, 质量较差, 使用寿命短。二． 塑胶跑道和场地的材料所用的塑胶材料有PU材料和橡胶材料，两种材料的比较如下表目前安全问题最大的是PU类塑胶材料制成的跑道和场地，特别是TDI型的PU材料。TDI即甲苯二异氰酸酯 ( TDI) 有两种异构体: 2, 4- 甲苯二异氰酸酯和 2, 6- 甲苯二异氰酸酯。甲苯二异氰酸酯是水白色或淡黄色液体, 具有强烈的刺激性气味, 在人体中具有积聚性和潜伏性, 对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用, 吸入高浓度的甲苯二异氰酸酯蒸气会引起支气管炎、支气管肺炎和肺水肿; 液体与皮肤接触可引起皮炎, 与眼睛接触可引起严重刺激作用, 如果不加以治疗, 可能导致永久性损伤。长期接触甲苯二异氰酸酯可引起慢性支气管炎。对甲苯二异氰酸酯过敏者, 可能引起气喘、气急伴呼吸困难和咳嗽。在对石化中间产品的潜在毒性的研究中也表明: 二异氰酸甲苯酯是潜在毒性最大, 重点污染预防的主要对象。有专家认为, 当前普遍铺设的 TDI 聚氨酯塑胶跑道, 其原料内含有多种有毒、有害化学物质, 在 20 e 以上温度或紫外线照射下, 会释放出有毒气体。如果是一些不具备专业知识的人来铺设, 或者在铺设过程中有毒物质反应不完全, 这种塑胶跑道就会成为一个 / 毒气罐0。人在运动时的呼吸量是安静时的 20~ 30倍, 如果在不合格的 T DI 型聚氨酯运动面层上运动, 会吸入有害气体, 容易中毒, 产生头晕、恶心、呕吐等中毒反应, 尤其刺激呼吸道。据人民网体育在线讯, 20 世纪末, 当欧美明令禁止在各类学校继续使用含聚氨脂材料的运动场地时, 我们国家的大多数田径场上却仍然铺设着这种易脱粒、褪色甚至有毒的聚氨脂塑胶跑道。一些体育界人士对塑胶跑道基本持肯定的态度, 他们认为塑胶跑道在炎热、强光照射下, TDI 会释放出对人体有害的气体, 但这些有害物质的挥发性很小, 塑胶操场又在室外, 学生接触塑胶操场的时间相对要短。一般而言, 只要不超过大于或等于0. 7% 的室内装饰标准,塑胶场地就不会对人体造成什么伤害。但 0. 7%的室内装饰标准, 很难解决游离 TDI 的超标问题。气温在 20毫℃ 时 TDI 饱和蒸汽浓度为 142 mg/ kg,炎热天气时, 聚氨酯跑道的地表温度在 60℃以上,会使场地空间 TDI 挥发气体的浓度剧增, 一个标准的田径场面积在 1 万平方米左右, 同时向大气中排放 TDI 气体的总量不可小视。而单方面针对TDI, 各国都有制定相关的卫生标准和可能含有该物质的材料中的浓度限量。如我国的车间空气卫生标准规定，空气中TDI浓度不高于0．2mg／m3 ；美国为0．036mg,／m 3；法国为0.08m g/m3；瑞典为0．04mg/m3;英国为0.02mg／m3。 在我国强制性国家标准GB 18581一2001及GB 18583—2001《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》系列标准中对聚氨酯类装修材料中所含TDI的量分别进行了规定，要求小于0．7％和小于1％。此外我国化工行业标准HG/T 3608—1999聚酯聚氨酯木器涂料(Polyester Polyurethane coatings for woodenware) 中也规定了以TDI及多元醇和多元酸的反应产物为基料生产的清漆、有色透明漆和瓷漆中的游离TDI含量。但是没有对塑胶跑道的聚氨酯中TDI等有害物质残留进行特定的限量规定，而室内空气质量或装修材料的规定可能并不适合塑胶跑道。除了TDI，在PU材料的合成，跑道的铺设过程中还可能用到各种各样的有毒添加剂。所以我们强烈建议我国能制定针对

第一步 前期分析。塑胶跑道的主要成分是聚氨酯，劣质塑胶的可能毒性污染物，主要来源于三个部分：　　①塑胶跑道中使用的溶剂中会挥发含有毒性的甲苯、二甲苯；　　②劣质塑胶跑道中含有重金属催干剂 --铅盐，促进跑道凝固定型，但是重金属铅会造成永久性污染。儿童的皮肤与这种塑胶跑道长期接触后，铅会渗透进身体内部，造成血铅超标，也就是铅中毒。　　③危害最大的，是跑道中使用的有毒塑化剂，它能增加劣质跑道弹性，使其弹性达到国家标准，过量使用甚至将导致男孩绝育。　　第二步 取样 　　在椭圆形跑道上均匀取样外圈跑道和内圈地板橡胶材料，参考GB/T 14833-2011合成材料跑道面层指定的方法对其中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等溶剂残留进行检测。然后用铝箔包装跑道材料样品，防止挥发，防止传输过程中材料样品被污染。其次，多点采集空气样品(教室、校外、操场)。在椭圆形跑道上方、教室均匀取样空气，并记录天气状况，取样地温湿度，风速等条件，对空气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机物进行检测；取样条件为500ml/min，采集10L。　　第三步 样品前处理　　按照推荐性国家标准《合成材料跑道面层》对送检试样的要求，样品应在固化14天后进行测试。　　样品前处理流程　　第四步 测试分析　　气相色谱质谱联用仪和热解析-气相色谱质谱联用仪　　主要检测仪器　　针对跑道中含有的重金属，参考GB/T 14833-2011合成材料跑道面层中规定的方法对取样跑道橡胶材料中重金属铅、镉、汞、铬含量进行检测；　　针对跑道中使用的塑化剂，参考标准GB/T 22048-2008玩具及儿童用品聚氯乙烯塑料中邻苯二甲酸酯增塑剂进行检测；　　针对委托方描述的部分学生流鼻血现象，会将关注点集中在苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机物上，补充进行了如下二项针对材料的挥发性有机物测试：　　参考ISO 12219-2：2012气袋法-汽车内饰件和材料的挥发性有机化合物释放量的测试方法，设定一定的模拟挥发温度，对取样跑道材料中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机物进行测试；　　参考VDA 278热脱附分析非金属汽车内饰材料中的有机挥发物，设定一定的模拟挥发温度，加速挥发跑道中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机物，并对挥发物进行定量。