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塑膠跑道材料到底有沒有毒?
時間: 2020-05-25 10:08 瀏覽次數:
2016年4月18日,央視新聞報道了一個觸目驚心的新聞:常州外國語學校493名學生因學校附近工地施工引發中毒,導致學生出現了甲狀腺結節、皮炎、血液指標異常等癥狀······ 
然而就當大家還在為常州外國語學校時間心有余悸時,類似的事件再次發生在北京!!!
近日,北京西城區北京第二實驗小學白云路分校的多名學生家長向記者反映稱,10位學生家長先后替孩子請假,原因均為“流鼻血”。此后,近50名家長到學校開家長會時,曾聞到操場上有“刺鼻氣味”。

流鼻血真正的原因、導致流鼻血頭暈的物質一時很難查明。但根據5月30日在學校操場進行的檢測結果顯示:翻修后的操場苯超標、甲醛超標,只有TVOC一項顯示合格。然而當時的檢測環境是在空氣流通的戶外進行,那么,塑膠跑道材料到底有沒有毒?
 
上網查了些相關的新聞和討論,發現這個問題還真是嚴重。
 
 
一、國內外塑膠跑道限定標準
 
劣質的塑膠跑道散發的臭味和有毒氣體,而且已經對學生造成了危害。據文獻報道,塑膠跑道生產,鋪設和使用時會釋放各種有毒化學物質對人體容易造成較大危害,塑膠跑道和場地還會造成熱污染,減弱場地的散熱能力,如果熱天在這樣的場地活動很可能會中暑。

 
現在查到的塑膠跑道和場地的國際標準有:
 
ASTM F2157—02《人造表面的跑道標準(StandardSpecification for Synthetic Surfaced Running Tracks)》。該標準規定了跑道的厚度、摩擦、排水、拉伸強度等技術要求。
 
德國標準DIN 18035 Part 6 A一1992《運動場合成地面標準,要求,檢驗,保養(Standard for Spots Grounds,Symhetic Surfacings,Requirements,Test,Maintenance)》規定了物理方面的和保養的要求。
 
美國標準ANSIINFPA 150—2000《跑道》中規定了跑道建設、防火等要求。
 
我國臺灣標準CNS 6482《聚氨酯運動場所用鋪設材料》和CNS 6483《聚氨酯運動場所用鋪設材料檢驗法》分別規定了塑膠跑道的物理機械性能及檢驗方法。
 
成品塑膠跑道可依據的檢測標準有國家標準GB/T14833-2011《合成材料跑道面層》、GB/T22517.6-2011《體育場地使用要求及檢驗方法第1部分:田徑場地》兩個,均屬于推薦標準,不具備強制性。
 
 
 
 
二. 塑膠跑道的檢測
 
 
針對跑道中含有的重金屬,參考GB/T 14833-2011合成材料跑道面層中規定的方法對取樣跑道橡膠材料中重金屬鉛、鎘、汞、鉻含量進行檢測;針對跑道中使用的塑化劑,參考標準GB/T 22048-2008玩具及兒童用品聚氯乙烯塑料中鄰苯二甲酸酯增塑劑進行檢測;針對委托方描述的部分學生流鼻血現象,會將關注點集中在苯、甲苯、乙苯、二甲苯等揮發性有機物上,補充進行了如下二項針對材料的揮發性有機物測試:
 
參考ISO 12219-2:2012氣袋法-汽車內飾件和材料的揮發性有機化合物釋放量的測試方法,設定一定的模擬揮發溫度,對取樣跑道材料中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等揮發性有機物進行測試;參考VDA 278熱脫附分析非金屬汽車內飾材料中的有機揮發物,設定一定的模擬揮發溫度,加速揮發跑道中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等揮發性有機物,并對揮發物進行定量.
 
塑膠跑道整體檢測方案參考《GB/T 14833-2011 合成材料跑道面層》標準,檢測項目如下:



三、塑膠跑道檢測過程剖析
 
第一步:前期分析
 
塑膠跑道的主要成分是聚氨酯,目前劣質塑膠的可能毒性污染物,主要來源于三個部分:
 
①塑膠跑道中使用的溶劑中會揮發含有毒性的甲苯、二甲苯,該物質具有刺激性異味,會造成皮膚瘙癢、頭暈等癥狀.
 
②劣質塑膠跑道中含有重金屬催干劑 -- 鉛鹽,該物質能促進跑道凝固定型,但是重金屬鉛會造成永久性污染.兒童的皮膚與這種塑膠跑道長期接觸后,鉛會滲透進身體內部,造成血鉛超標,也就是鉛中毒.
 
③危害最大的,是跑道中使用的有毒塑化劑,它能增加劣質跑道彈性,使其彈性達到國家標準.塑化劑中最常見為鄰苯二甲酸酯類塑化劑,過量使用甚至將導致男孩絕育.
 
 
 
第二步:取樣
 
 
在橢圓形跑道上均勻取樣外圈跑道和內圈地板橡膠材料,參考GB/T 14833-2011合成材料跑道面層指定的方法對其中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等溶劑殘留進行檢測.
 
然后用鋁箔包裝跑道材料樣品,防止揮發,防止傳輸過程中材料樣品被污染.其次,多點采集空氣樣品(教室、校外、操場).
 
在橢圓形跑道上方、教室均勻取樣空氣,并記錄天氣狀況,取樣地溫濕度,風速等條件,對空氣中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等揮發性有機物進行檢測;取樣條件為500ml/min,采集10L.教室空氣檢測的結果將決定學校的課程安排.若教室空氣檢測結果正常,學校只需隔離操場,停止操場活動即可.



取樣點和取樣設備展示


樣品前處理
 
按照推薦性國家標準《合成材料跑道面層》對送檢試樣的要求,樣品應在固化14天后進行測試.因事情緊急,為更客觀地檢測操場情況,將樣品放入烤箱加速其固化,剪樣、稱重、萃取。


樣品前處理流程



主要檢測儀器


 




四.塑膠場地種類
 
 
塑膠運動場地根據使用的材料和鋪裝結構的不同, 可分為預制型塑膠跑道( 全塑型塑膠跑道) 、混合型塑膠跑道、復合型塑膠跑道。
 
預制型塑膠跑道: 由防滑層及底膠層構成, 全部采用PU、EPDM 塑膠彈性體, 如使用 PU, 厚度為一般 9~ 13mm, 有較高的回彈性, 釘鞋可無條件地在膠面上使用, 是專業的田徑運動場常用類型, 但造價較高。
 
混合型塑膠跑道: 這種塑膠跑道膠面為雙層結構, 防滑層及底層, 底層中含有 15%~ 25% 的廢輪胎膠粒, 一般厚度為 9~ 12mm, 然后再澆鑄一層 PU 等塑膠粒作為摩擦面層, 這種跑道現場澆鑄, 整體性強, 適用于一般類型的運動場地, 其質量與使用壽命較全塑型塑膠跑道差, 成本適中, 性價比高, 目前國內的跑道多為此類型。
 
復合型塑膠跑道: 也稱雙層型, 由塑膠粘合廢輪胎膠粒(40%~ 60%) 的底膠層, 全塑型的面膠層及防滑層構成, 一般厚度為 9~ 25mm, 適用于塑膠跑道主輔道及高運動量場地, 造價較低, 質量較差, 使用壽命短。
 
 
 
 
五. 塑膠跑道和場地的材料
 
 
所用的塑膠材料有PU材料和橡膠材料,兩種材料的比較如下表
 
目前安全問題最大的是PU類塑膠材料制成的跑道和場地,特別是TDI型的PU材料。
 
TDI即甲苯二異氰酸酯 ( TDI) 有兩種異構體: 2, 4- 甲苯二異氰酸酯和 2, 6- 甲苯二異氰酸酯。甲苯二異氰酸酯是水白色或淡黃色液體, 具有強烈的刺激性氣味, 在人體中具有積聚性和潛伏性, 對皮膚、眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用, 吸入高濃度的甲苯二異氰酸酯蒸氣會引起支氣管炎、支氣管肺炎和肺水腫; 液體與皮膚接觸可引起皮炎, 與眼睛接觸可引起嚴重刺激作用, 如果不加以治療, 可能導致永久性損傷。長期接觸甲苯二異氰酸酯可引起慢性支氣管炎。




對甲苯二異氰酸酯過敏者, 可能引起氣喘、氣急伴呼吸困難和咳嗽。在對石化中間產品的潛在毒性的研究中也表明: 二異氰酸甲苯酯是潛在毒性最大, 重點污染預防的主要對象。
 
有專家認為, 當前普遍鋪設的 TDI 聚氨酯塑膠跑道, 其原料內含有多種有毒、有害化學物質, 在 20 e 以上溫度或紫外線照射下, 會釋放出有毒氣體。如果是一些不具備專業知識的人來鋪設, 或者在鋪設過程中有毒物質反應不完全, 這種塑膠跑道就會成為一個 / 毒氣罐0。人在運動時的呼吸量是安靜時的 20~ 30倍, 如果在不合格的 T DI 型聚氨酯運動面層上運動, 會吸入有害氣體, 容易中毒, 產生頭暈、惡心、嘔吐等中毒反應, 尤其刺激呼吸道。


據人民網體育在線訊, 20 世紀末, 當歐美明令禁止在各類學校繼續使用含聚氨脂材料的運動場地時, 我們國家的大多數田徑場上卻仍然鋪設著這種易脫粒、褪色甚至有毒的聚氨脂塑膠跑道。
 
一些體育界人士對塑膠跑道基本持肯定的態度, 他們認為塑膠跑道在炎熱、強光照射下, TDI 會釋放出對人體有害的氣體, 但這些有害物質的揮發性很小, 塑膠操場又在室外, 學生接觸塑膠操場的時間相對要短。
 
 
一般而言, 只要不超過大于或等于0. 7% 的室內裝飾標準,塑膠場地就不會對人體造成什么傷害。但 0. 7%的室內裝飾標準, 很難解決游離 TDI 的超標問題。氣溫在 20毫℃ 時 TDI 飽和蒸汽濃度為 142 mg/ kg,炎熱天氣時, 聚氨酯跑道的地表溫度在 60℃以上,會使場地空間 TDI 揮發氣體的濃度劇增, 一個標準的田徑場面積在 1 萬平方米左右, 同時向大氣中排放 TDI 氣體的總量不可小視。
 
而單方面針對TDI, 各國都有制定相關的衛生標準和可能含有該物質的材料中的濃度限量。如我國的車間空氣衛生標準規定,空氣中TDI濃度不高于0.2mg/m3 ;美國為0.036mg,/m 3;法國為0.08m g/m3;瑞典為0.04mg/m3;英國為0.02mg/m3。 
 
 
在我國強制性國家標準GB 18581一2001及GB 18583—2001《室內建筑裝飾裝修材料有害物質限量》系列標準中對聚氨酯類裝修材料中所含TDI的量分別進行了規定,要求小于0.7%和小于1%。此外我國化工行業標準HG/T 3608—1999聚酯聚氨酯木器涂料(Polyester Polyurethane coatings for woodenware) 中也規定了以TDI及多元醇和多元酸的反應產物為基料生產的清漆、有色透明漆和瓷漆中的游離TDI含量。
 
 
但是沒有對塑膠跑道的聚氨酯中TDI等有害物質殘留進行特定的限量規定,而室內空氣質量或裝修材料的規定可能并不適合塑膠跑道。
 
除了TDI,在PU材料的合成,跑道的鋪設過程中還可能用到各種各樣的有毒添加劑。
 
所以我們強烈建議我國能制定針對用于人造跑道,場地的塑膠材料有毒物質殘留,有毒化學品釋放等限量規定和檢測評估方法,能全面覆蓋材料,鋪設施工,使用。并能立法及時淘汰容易產生有毒物質的材料。


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