塑胶跑道有害物质及其标准探讨

2018-08-18 11:06许秀兰
科学与财富 2018年22期
关键词:异氰酸酯塑胶跑道运动场

许秀兰

基金项目:温州市质监系统科研计划项目(201601)。

塑胶跑道又称全天候田径运动跑道,作为奥运会的必备设施,在技术上、安全性上应该是经得住“考验”的,但近几年“问题跑道”事件在全国大范围爆发。不少地方学生出现了流鼻血、咳嗽、头晕、出红疹等症状,家长怀疑跟塑胶跑道有关,“毒跑道”事件一时引发舆论热潮,社会各界反应强烈。塑胶跑道成为学生家长和媒体关注的焦点[1,2]。

1塑胶跑道分类

塑胶跑道根据胶体主料可分为聚氨酯跑道和水性丙烯酸跑道两种。国内主要为聚氨酯跑道,它由聚氨酯预聚体、混合聚醚、EPDM 橡胶粒或 PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。近几年,随着新材料、新工艺、新技术的发展,出现了环保性能更加突出的水性丙烯酸塑胶跑道[3]。

根据现场铺装方式的不同,有预制型和现浇型两种。预制卷材、块材指在工厂预制,用于运动场地面层铺设的高分子卷材或块材。现浇型塑胶跑道根据胶体主料和颗粒配比的不同,分为透气型、混合型、复合型、全塑型跑道;预制型塑胶跑道和全塑型塑胶跑道因其无可比拟的优秀性能是专业田径运动场的常用类型[4,5]。

2塑胶跑道的有害物质

塑胶跑道的主要成份是聚氨酯弹性体,其基本原料可分为聚醚多元醇等无毒原料、催化剂和多异氰酸酯(主要为 TDI)。正常的聚氨酯跑道风险是可接受的,但一些无资质、无技术、无生产管理和质量保障的小型“作坊”为了追求利润,使用有毒材料,产品质量得不到有效保障。劣质塑胶跑道的毒性污染源,主要来源于以下方面:

2.1可溶性铅、镉、铬、汞 重金属(铅,镉、铬、汞)可能存在于聚氨酯材料的催化剂和跑道面层的颜料中。铅暴露严重损害儿童健康,包括大脑和神经系统损伤、生长发育缓慢,导致儿童智商降低等。镉具有生物蓄积性强、毒性持久特性,并且有“三致”作用,摄入过量的镉导致肾脏、肝脏、肺部、骨骼、生殖器官的损伤,对免疫系统、心血管系统等具有毒性效应,进而引发多种疾病。铬主要以三价铬和六价铬两种价态存在。金属铬和三价铬的毒性很小,六价铬为强氧化剂,对皮肤、黏膜有刺激和腐蚀作用,已确认为致癌物。汞具有神经、肾脏和免疫毒性。

2.2邻苯二甲酸酯类化合物 塑化剂,类雌激素邻苯二甲酸酯类塑化剂,在塑胶跑道弹性体和胶水中经常使用,其目的和溶剂类似,也可以增加跑道弹性。塑化剂可干扰内分泌系统,可能使男子精液量和精子数量减少,精子运动能力低下,精子形态异常,严重的会导致睾丸癌,尤其对正在处于生长发育期的儿童,此类物质的危害更大。

2.3多环芳烃(PAHs) 多环芳烃可能存在于塑胶跑道原材料橡胶颗粒中,大量的多环芳烃归类为致癌、诱变或生殖毒性物质,对人体的主要危害部位是呼吸道和皮肤。长期处于多环芳烃污染的环境中,可引起急性或慢性伤害。

2.4短链氯化石蜡(SSCPs) 氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物,可用作阻燃剂用于塑胶跑道中。通常来说添加的是中长链氯化石蜡,没有毒性,但其中可能含有少量有毒性的短链氯化石蜡(C10-C13的氯代烷烃)。短链氯化石蜡属于可能致癌的物质,长期接触可能引起皮肤干裂。

2.5 4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷(MOCA) MOCA 主要用作现浇型聚氨酯材料的扩链剂,哺乳动物试验表明 MOCA 能增加大鼠肺腺癌、肝腺瘤和肝癌、乳腺癌和乳腺纤维肿瘤等癌症效应水平,在我国致癌性分类中为 1A 类(欧盟为 1B 类)。

2.6异氰酸酯类化合物 异氰酸酯类化合物是聚氨酯类塑胶跑道的重要原料,施工时异氰酸酯组份与多元醇组份发生聚合反应生成大分子固体材料。甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是常用的两种芳香族异氰酸酯化合物,游离异氰酸酯类化合物的主要危害一是挥发在空气中的蒸气对人体呼吸道的刺激危害,二是异氰酸酯液体接触到身体皮肤和黏膜所产生的刺激损害。

2.7其他物质 塑胶跑道中使用的溶剂(俗称“胶水”),为了减低胶水的黏度,利于施工且可适当降低聚氨酯反应速率延长操作时间,会加入适量的有机溶剂,如二甲苯、甲苯等溶剂,这些溶剂一般挥发性高且有刺激性气味,大部分对人体有害,会造成皮肤瘙痒、头晕等症状。

3塑胶跑道有害物质限量标准

2011 年颁布了国家推荐性标准GB/T 14833-2011《合成材料跑道面层》,对塑胶跑道的安全和环保提出具体要求。GB/T22517.6-2011《体育场地使用要求及检验方法 第 6 部分:田径场地》、GB/T 19851.11-2005《中小学体育器材和场地 第11 部分:合成材料面层运动场地》、JGJ/T 280-2012《中小学校体育设施技术规程》也涉及了环保要求。

近两年“毒跑道”引发全国范围内的高度关注,提出在新国家标准出台前,鼓励全国各地出台相关的地方标准、团体标准或地方政策性的场地管理办法。随之,各地纷纷推出相应的塑胶跑道有害物质限量标准,分别对塑胶跑道中原材料(固体、非固体)和面层成品的有害物质进行了限量。如上海团体标准 T/310101002 -C003-2016《学校运动场地塑胶面层有害物质限量》,DBJ/T 13-250 -2016《福建省合成材料运动场地面层应用技术规程》和深圳市工程建设标准 SJG 29-2016《合成材料运动场地面层质量控制标准》,黑龙江DB23/T 1800-2016《室外塑胶跑道技术要求》,新疆DB65/T 3918-2016《运动场所用合成材料面层》,湖北省的T/HSCA 001-2017《学校合成材料面层运动场地建设标准》、湖南省的 DB43/T 1252-2017《学校合成材料运动场地面层质量安全通用规范》、山东省的 DB37/T 2904-2017《运动场地合成材料面层原材料使用规范》、内蒙古的《合成材料运动场地面层质量要求》、北京市的《北京市中小学校合成材料运动场地质量控制标》(试行)、大连市的《合成材料运动场地标准》、《江苏省合成材料运动场地建设(试行)指导书》等都陆续出台。

近日,GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》发布,该标准对面层成品有害物质限量 (18项) 、固体原料有害物质限量(12项)、固体原料有害物质限量( 7项)进行了限定。

参考文献

[1]丁洪流.塑胶跑道真的有毒吗,生命与灾害,2015(11):26-27.

[2]賽力克·达尼拜塑胶跑道“异常症状”的由来分析.橡塑技术与装备,2017,43(06):31-32.

[3]全视角“塑胶跑道”-“毒跑道”事件详解.环球聚氨酯,2015(11)44-53.

[4]周润声.塑胶跑道及其有害物质的调查与思考山东化工,2017(24):192-194.

[5]林美.塑胶跑道标准体系的探讨新型建筑材料,2017(12):55-57,76.

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