人造草坪运动场对人体健康影响的研究进展

刘飞龚波陶然成董众鸣庹伟

1上海体育学院体育教育训练学院（上海 200438）

2成都体育学院体育教育训练2系（成都 610041）

人造草坪运动场对人体健康影响的研究进展

刘飞1龚波1陶然成1董众鸣1庹伟2

1上海体育学院体育教育训练学院（上海 200438）

2成都体育学院体育教育训练2系（成都 610041）

随着人造草坪运动场被广泛使用，其对人体健康的影响越来越受到关注。现有研究结果显示：人造草坪运动场中的橡胶颗粒和人造草叶包含挥发性有机化合物（VOCs）、半挥发性有机化合物（SVOCs）、金属和微粒物质；VOCs和微粒物质不易引起人体健康风险，而多环芳烃（PAHs）和金属铅引起人体健康风险的几率较大。人体接触这些化学物质有3种途径：皮肤、吞咽和呼吸；人体长期通过呼吸途径接触化学物质可致健康风险，但另两种接触途径也不应忽视，尤其对于青少年儿童来说。提示：人造草坪运动场对青少年儿童的健康影响需被重视及研究；我国人造草坪运动场的使用管理与健康风险研究、健康防护需尽快开展。

人造草坪；运动场；化学物质；健康；接触途径

1 前言

人造草坪运动场和天然草坪运动场相比具有建造和维护费用低、节约水资源、可以全天候使用等优点［1］。因而，为满足公众日渐增长的体育需求并减少政府公共开支，西方国家近些年建造了大量的人造草坪运动场。但球场的人造草叶和橡胶颗粒都由石油成品制成，在制造过程中会使用硫化剂、催化剂、抗氧化剂和增塑剂等多种添加剂以及苯和烷基等化合物［2］，可能引起人体健康风险。事实上国外已发生多起疑似人造草坪伤人案例，如美国足球教练Amy Griffin迄今搜集到了63例经常在人造草坪运动场训练和比赛的足球守门员罹患癌症的病例[癌症类型主要是淋巴瘤（如霍奇金淋巴瘤）和白血病][3]。美国知名新闻网NBC也就人造草坪运动场的健康影响做过系列专题报道[4]，社会反应强烈，相关政府部门和学者继而进行了大量的实验室研究和球场实地检测研究以回应公众的疑虑。然而我国在人造草坪运动场对人体健康影响的研究方面还处于空白。本文通过对国外已有研究进行系统归纳与梳理，为国内开展相关系列研究提供借鉴和启示，为完善人造草坪运动场建造标准，确保使用人群的健康提供参考。

2 人造草坪运动场包含的化学物质和健康风险

1966年美国德克萨斯州休斯敦市建造了世界上第一个公开使用的人造草坪运动场——阿斯托洛体育场（AstroTurf），其球场表面铺设了短绒塑料纤维（Chem⁃grass），纤维之间没有填充任何具有弹性的材料。20世纪80年代第2代人造草坪运动场在人造草叶中填充了沙粒，但运动员普遍抱怨球场表面仍比天然草皮坚硬，从而带来身体伤害。20世纪90年代后期，第3代人造草坪运动场在人造草叶中间填充了多由回收废旧轮胎加工而成的橡胶颗粒[也有三元乙丙橡胶（EPDM）颗粒和热塑弹性体（TPEs）颗粒，但这两种类型填充物使用率较低]或橡胶颗粒和沙粒的混合物，人造草叶也由尼龙材料演变成尼龙、聚乙烯、聚丙烯以及尼龙和聚乙烯相混合的材料。这种结构使人造草叶保持直立形状并使球场表面更富弹性，增加冲力吸收能力和减少运动人群的受伤几率。现今普遍使用的是第3代人造草坪球场，但人造草叶和橡胶颗粒均由石油成品制成，其中包含多种化学物质。

Dye等［5］研究发现，人造草坪运动场中包含将近100种化学物质和微粒物质，还有其余200种被检测到但未正式确定的化学物质。Hofstra［6］也发现由回收轮胎制成的橡胶颗粒向空气中释放了近乎同等数量和类型的化学物质。挪威公共卫生研究所和肿瘤医院搜集了3个室内人造草坪运动场的空气样本，在由橡胶颗粒作为填充物的Manglerudden运动场共检测到234种化学物质，能确定的为29种［7］。美国加州环境健康危害评估办公室（OEHHA）指出，回收轮胎加工制成的橡胶颗粒可释放出49种化学物质［8］。美国康乃狄克州农业实验站利用气相色谱-质谱法（GC-MS）在橡胶颗粒中发现了25种化学物质，其确定性为72%～99%［9］。美国纽约环境保护部和健康部［1］、纽约健康和心理卫生部［10］对纽约市2个人造草坪运动场进行研究后分别发现了65种和85种化学物质。美国耶鲁大学的研究也发现，人造草叶和橡胶颗粒共包含96种化学物质，多达一半化学物质未进行毒性评估，在进行毒性评估的化学物质中，20%是潜在致癌物[11]。综上，人造草坪运动场的主要构成材料——人造草叶和橡胶颗粒中含有几十甚至上百种化学物质，这些化学物质可具体归类为挥发性有机化合物（VOCs）、半挥发性有机化合物（SVOCs）、重金属和微粒物质［12］（见表1）。这些化学物可能被长期释放到球场周围环境中，具有生物累积性、致癌性、生殖毒性和突变性［13］。因而经常在人造草坪运动场上运动的人遭受的健康风险更大。主要表现在以下3个方面：

（1）人造草叶和橡胶颗粒由石油化学产品制成，具有高度可燃性、结构非稳定性。为增强人造草坪材料的阻燃特性、耐高温性、结构稳定性和耐磨性等，在制造过程中会使用阻燃剂、着色剂、增塑剂、硫化剂和杀菌剂等。例如，为使橡胶颗粒柔软且富有弹性，生产加工时会加入增塑剂，常见的有邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）等。我国目前使用最多、应用最普遍的是邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）[14]。众多对大鼠的研究表明，DEHP不仅可以引起大鼠生殖与发育毒性、呼吸毒性、神经毒性，其还具有致畸、致癌作用与内分泌干扰作用。Voss等[15]在用300 mg/kg/d的DEHP对SD大鼠进行159周染毒后发现，DEHP诱导了SD大鼠肝脏及睾丸组织内肿瘤的发生，并呈现出明显的剂量依赖效应；在对小鼠进行类似的处理时，也发现了类似的效应。朱海涛等[16]的研究结果也表明，DEHP可以促进SK-N-SH细胞在体外生长，因而会促进神经母细胞瘤等儿童肿瘤的发生发展。因此人体长期接触人造草坪运动场中的化学物质可能触发健康风险。

（2）标准的人造草坪运动场可使用超过4吨的由废旧橡胶制品（如汽车轮胎）制成的橡胶颗粒[17]。人们运动时，这些橡胶颗粒会被带入到鞋子和衣服甚至是口、眼和头发之中，增加了人体接触毒物的机会。美国环境与人类健康公司（EHHI）调查了14个橡胶颗粒样本，共发现92种化学物质，其中有一半化学物质未被政府部门制定健康标准，剩余化学物质中有11种属于致癌类物质，20种化学物质会对皮肤、眼睛和肺部产生刺激[18]。而且，随着球场使用年限的增加，橡胶颗粒容易被磨损成包含某些致癌物的粉尘。粉尘一旦被吸入，会到达肺部的最深层组织，并经过肺循环和血液循环遍及全身，从而引起血癌、淋巴癌等健康疾患。血癌和淋巴癌这两种癌症都极大地受环境中的毒物诱发。足球运动员尤其是守门员的患癌风险更大，如前述提及的美国足球教练Griffin迄今搜集到了63例足球守门员罹患癌症的病例。

（3）夏季时人造草坪运动场的温度高于周围环境温度。人造草叶由化学纤维制成，具有低密度质量和不能使水汽化的特性，太阳照射下球场温度快速升高，加之黑色的橡胶颗粒可吸收热量，加剧“热岛效应”。美国Mount Sinai医学院儿童环境卫生中心指出，夏季时人造草坪运动场上的温度可高达173℉～199℉（≈78℃～93℃），而周围环境温度只有98℉（≈37℃），在温度超过122℉（50℃）的球场表面呆10分钟以上即可造成皮肤损伤[19]。另外，温度过高易使化学物质的特性和结构发生改变，有毒物质挥发速度加快，挥发的量也增多；加之人体运动时呼吸频率加快，呼吸深度加深，因而夏季时人们在人造草坪上运动时更容易吸入这些化学物质，从而增加健康风险。

表1 人造草坪运动场所包含的化学物质

2.1 挥发性有机化合物（VOCs）与健康风险

挥发性有机化合物（VOCs）可对健康造成各种不良影响，损害神经系统、肝、肾、血液生成器官、遗传物质和生殖器官，并会造成过敏反应和触发癌症。VOCs对人体健康带来不利影响的程度取决于个人接触VOCs的持续时间和频率，但目前很少有研究指出这类化学物质的潜在健康危害［20］。挪威公共卫生研究所和肿瘤医院研究发现，3个室内人造草坪运动场[两个运动场分别使用了回收轮胎橡胶颗粒和丁苯橡胶（SBR）颗粒]总的VOCs浓度为716 μg/m3，第2次取样期总的VOCs浓度为230 μg/m3。研究使用在瓦哈尔（Valhall）球场测量的234 μg/m3浓度来评价人们接触VOCs的健康风险，最终得出急性的接触风险可以忽略不计［7］。然而健康风险评估不应基于总的VOCs浓度，因为每个VOC具有不同的化学特性和毒性，且浓度值不等，因此评估健康风险应基于有毒性标准的特定VOCs［21］。Moretto［20］研究发现，人造草坪球场能释放出9种VOCs，但这些VOCs的浓度不足以引起身体健康的风险。美国康涅狄格州卫生中心检测了11种不同类型人造草坪运动场中的VOCs，发现常见的VOCs是乙腈（60-300 ppbV）、二氯甲烷（20-430 ppbV）、甲醇（33-270 ppbV）和甲基异丁基酮（21-150 ppbV），在新建球场（球场编号为A、B和D）的橡胶颗粒中发现10余种VOCs，在其它使用年限不等的人造草坪运动场的橡胶颗粒中检测到VOCs少于5种，这些化学物质的浓度不足以对人体健康构成风险［22］。美国纽约健康和心理卫生部使用美国环境保护局（USEPA）的TO-15方法检测到球场上空空气中有8种主要的VOCs，但多数VOCs浓度都在各自的指导值之下，只有正己烷（2.9 μg/m3vs 0.043 μg/m3）和二氯甲烷的浓度（9 μg/m3vs 2.1 μg/m3）超过了各自的指导值，但该研究也指出在室内运动场以及其它运动场中没有检测到正己烷以及二氯甲烷，两者是实验室常见的实验用残留化学物质，人造草坪运动场中的VOCs不会给人体带来健康风险［10］。

综上，各研究均指出人造草坪运动场中的VOCs不会引起人体健康风险，但明显存在以下不足：1）都基于短期研究，健康风险评估时间过短，缺乏长期性跟踪试验；2）现有的VOCs毒性标准都基于成人，较少探讨VOCs对身体各器官、系统（尤其是呼吸系统和心血管系统）发育尚不成熟的青少年儿童之影响；3）室内人造草坪运动场因空气流通性欠佳可能造成VOCs长期积聚，浓度较高，引起人体健康的风险也较大，然而这方面的探讨甚少。上述几个不足都是今后研究要关注的。

2.2 半挥发性有机化合物（SVOCs）与健康风险

在半挥发性有机化合物中，最重要也是检测到最多的化学物质是苯并噻唑（Benzothiazole）和多环芳烃（PAHs）。苯并噻唑有两种存在形式，即气态和液态，橡胶颗粒磨损或风化会释放出这种化学物质。苯并噻唑是一个过敏源，和它相接触会引起过敏反应如接触性皮炎。有研究指出一次性接触25 mg的苯并噻唑会引发接触性皮炎。纽约健康部研究发现，橡胶颗粒的沥出液中包含多达526 ppb的苯并噻唑，但此浓度不会给人体健康带来风险［1］。Brian等［23］指出，虽然在生物流体实验中没有发现苯并噻唑，但是发现了苯并噻唑的二量体——2.2苯并噻唑，其在消化液中的浓度为10 mg/kg，不会对人体健康带来风险。

Dye等[5]在室内人造草坪运动场中检测到了22个浓度在1.0 ng/m3以上的PAHs，其中苊、芴、菲和蒽这4种PAHs因具有高挥发特性而浓度更高，经常运动人群（如职业足球运动员）通过吸入途径会带来健康风险。OEHHA[24]指出，橡胶颗粒中有4种PAHs的浓度超过土壤健康标准值的3倍以上，其中（chrysene）是一种致癌物，运动年限超过12年由于慢性摄入而患癌的风险增加到百万分之2.9（患癌最低风险基准值为百万分之1）。罗格斯大学检测了纽约市部分人造草坪球场中的橡胶颗粒，确定6个不同类型PAHs（都对人体具有高度致癌性）的浓度高于纽约州的住宅健康指导标准[18]。Zhang等[25]也指出，新的橡胶颗粒中PAHs的浓度高于纽约州的土壤健康标准，随着球场使用年限的增加，PAHs浓度逐渐下降。但用新的橡胶颗替换掉老旧的橡胶颗粒后，PAHs浓度仍较高，人体长期接触可能带来健康风险。然而，Schiliro等[26]指出，在整个寒冷季节的监测期内，城市交通干道上空PAHs的总浓度在3～13ng/m3之间，被监测的人造草坪运动场上空PAHs的总浓度在2.8～15.5ng/m3之间，两者并未有显著差异，由橡胶颗粒释放出的PAHs量可以忽略不计。但是，多个研究已经证实，夏季温度较高时橡胶颗粒会发生解构，那么PAHs是否更容易从中释放出来从而使球场上空的PAHs浓度升高？该研究未进行探讨，今后研究应予以关注。

2.3 重金属与健康风险

人造草坪运动场中检测最多的重金属是铅。美国新泽西健康和服务部（NJDHSS）对该州12个人造草坪运动场进行的一项研究发现，10个聚乙烯材料制成的人造草叶中铅浓度非常低或未检测到铅，但2个尼龙材料制成的人造草叶中铅浓度非常高（每千克人造草叶中的铅含量分别为3400毫克和4100毫克），这个浓度值高于新泽西环境保护部（NJDEP）的直接接触土壤标准（RDCSCC）的铅含量上限（400 mg/kg土壤），可能对人体带来健康风险［27］。另外，NJDHSS在老化、磨损较严重的球场中发现了高浓度的铅粉尘，还在实验室检测了分别从住宅和游乐场搜集的人造草叶样品（都由尼龙或尼龙和聚乙烯相混合制成），结果发现两个样品中的铅浓度（分别为4700和3500 mg/kg）都比RDC⁃SCC值高。Mayo Clinic[28]的研究也发现，由尼龙或尼龙和聚乙烯混合制成的人造草叶包含高浓度的铅。Brian等［23］则在新加工的人造草叶样本中发现了高浓度的铅（4400 mg/kg），超过了NJDEP的土壤铅致害水平（400 mg/kg），孩子长期接触可能带来不利健康影响。此外，一些运动场会使用特殊颜色（红、绿、蓝等颜色）的人造草叶，由于专业染料的使用，这些人造草叶的含铅量非常高［29］。美国消费者产品安全委员会（CP⁃SC）指出，一些人造草坪球场的人造草叶包含浓度较高的铅，这个发现和NJDHSS的发现相一致，同时CPSC指出随着人造草坪球场使用年限的增加，球场表面的人造草叶会逐渐磨损或风化形成高浓度的铅粉尘，长期接触会促使孩子体内铅的总量积累［30］。美国疾病控制和预防中心（CDC）联合有毒物质和疾病登记部（ATS⁃DR）发布了一个健康忠告：人体接触新建人造草坪球场的人造草叶所带来的健康风险是低的，因为新的人造草叶完好无损，铅不会被释放出来，但是随着人造球场使用年限的增加，人造草叶会风化或磨损形成高浓度的铅粉尘，人体通过消化和吸入途径接触高浓度的铅粉尘会引起健康风险［31］。美国环境保护部（USEPA）所做的一项监测研究也发现：6个人造草坪运动场的人造草叶中铅含量范围在2 mg/kg到390 mg/kg之间，低于USEPA的土壤铅含量上限标准（400 mg/kg），但在一个球场重复使用区域检测到了高浓度的铅（700 mg/kg）［32］。Simcox等［22］检测了11个人造草坪球场人造草叶中的铅含量，结果发现铅含量都在USEPA的土壤铅含量标准之下，但USEPA的这个定义值只适用于建筑物和土壤，并不适用于人造草坪球场。

综上，新建的或老化的由尼龙或尼龙和聚乙烯混合制成的人造草叶中含有超过健康标准安全值的铅，可能对人体带来健康风险，儿童尤甚。因为儿童身体的各个器官和机能系统尚未发育完全，比成人更容易受到铅的影响，在少儿期即使接触铅的水平要低得多，也会影响孩子的智力和身体发育，造成学习困难、生长发育滞缓等，这是比较常见的。因此，未来的研究要继续着重探讨人造草叶或橡胶颗粒中的铅等重金属对青少年特别是7岁以下儿童的长期健康影响。

2.4 PM 2.5、PM10与健康风险

随着人造草坪运动场使用年限的增加，橡胶颗粒和人造草叶会逐渐磨损或风化成直径小于2.5或10的粉尘颗粒。由于其体积小，人在呼吸时会把这些微粒吸入到用于气体交换的肺部，如果这些颗粒沉积在肺中，那么这些微粒所吸附的化学物质或金属会进入血液循环，从而引发心血管和呼吸系统疾病［33］。Dye等［5］发现室内人造草坪球场（填充物为橡胶颗粒）空气中的PM2.5浓度达到了19 μg/m3。但该研究没有检测球场外空气中的PM2.5浓度以作比较，因此对于探知室内球场的PM2.5来源是非常困难的［34］。美国环境保护部（USEPA）［32］、纽约环境保护部和健康部［1］、纽约健康和心理卫生部［10］都指出室外人造草坪运动场不会释放出大量的PM2.5和PM10微粒物质，且室外运动场空气中的PM2.5浓度和球场逆方向空气中的PM2.5浓度有差异，人造草坪球场并不是PM2.5的释放来源。PM2.5的来源有很多，有化石燃料燃烧和燃油发电厂等固定源，柴油车辆等移动源和冶炼等某些工业源［10］，因此未来的研究要进一步明确人造草坪运动场上空空气中的颗粒物来源。另外，室内场馆的通风条件不是很好，PM2.5/PM10和挥发性有机化合物是否会在场馆内积聚，未来的研究应对室内、室外运动场空气中的微粒物质浓度进行对比分析以得出一个确切的结论。

3 接触橡胶颗粒和人造草叶中化学物质的路径分析与健康风险

人们接触人造草叶和橡胶颗粒中的化学物质有3种途径：（1）手接触橡胶颗粒和人造草叶后将手放入口中，或不洗手直接吃东西而被误食，或直接吞食橡胶颗粒和人造草叶；（2）人体运动时呼吸道和肺部吸入橡胶颗粒和人造草叶产生的微粒和化学物质或蒸汽（人造草坪球场表面温度比周围环境温度更高，使球场上空的空气发生扭曲）；（3）裸露的皮肤直接接触橡胶颗粒和人造草叶。图1显示了人体接触人造草坪运动场中化学物质和微粒物质的3种途径：吞咽（消化接触）、呼吸（吸入接触）以及皮肤附着或摩擦（皮肤接触）［2，7，8，12，35-37］。接触这些化学物质对人体所造成的潜在健康影响程度依赖于人体接触化学物质的数量、化学物质进入身体的方式（吞咽、呼吸和皮肤附着或摩擦）、接触化学物质的频率以及这些化学物质的毒性［35］。

3.1 运动时呼吸和健康风险

人体通过呼吸吸入橡胶颗粒和人造草叶释放的VOCs、SVOCs和微粒物质是一个重要的接触途径，特别是对于具有高通气率的运动员来说［2］。Menichini等［38］研究发现，如果职业运动员在人造草坪运动场进行为期30年的大活动量（大活动量定义为全年每周5天，每天5小时），那么吸入人造草坪运动场释放的多环芳烃（PAHs）类化学物质所带来的患癌风险超过了百万分之一标准值，但对不频繁使用运动场人群和业余运动员不会造成健康风险。Moretto［20］研究发现，人造草坪球场安装28天后所释放的VOCs浓度下降了70%，因此，VOCs浓度的大幅度下降使青少年吸入VOCs所带来的患癌风险降低到百万分之一标准值以下。但是，如果使用在室内人造草坪球场测量的VOCs数据来评估通过吸入途径对人体所造成的健康风险时，总体的患癌风险率仍超过了百万分之一标准值［39］。另外，人造草坪球场能够吸收热量，从而导致运动场表面温度比周围空气的温度要高得多。美国犹他州杨百翰大学（BYU）在2002年6月监测到人造草坪运动场的平均表面温度为117°F（47.2℃），而天然草地和沥青场地的平均表面温度分别为78°F（25.6℃）和110°F（43.3℃）［35］。在高温或烈日照射条件下，人造草坪球场的橡胶颗粒和人造草叶会释放出一些化学物质，包括VOCs［1］，人们长期在这种条件下运动会对健康带来不利影响。挪威公共卫生研究所和肿瘤医院指出运动员在训练或比赛时会吸入橡胶颗粒释放出的VOCs，根据橡胶颗粒释放的VOCs最小量计算对运动员造成的健康风险：根据现有的数据和知识，即使是易受影响人群（如儿童、老人等）在室内人造草坪运动场运动时不会带来健康风险，但现有的关于室内人造草坪运动场中的许多VOCs的毒理学数据很少或根本没有，而且也未能鉴别出室内球场空气中所有的VOCs。因此，需要更多的接触橡胶颗粒中化学物质的相关哮喘和呼吸道过敏等数据［7］。

图1 人体接触人造草坪运动场中化学物质和微粒的路径

综上，经常在人造草坪运动场运动的人（如运动员）通过吸入途径接触化学物质可能造成人体健康风险。另外，在相同的环境和身体活动条件下，儿童每千克体重呼吸的空气比成人更多，这就增加了通过呼吸接触化学物质的总量；而且儿童的呼吸系统、心血管系统发育不健全，如果吸入过量的化学物质会延缓或损害这些系统的发育，从而造成终身伤害。未来的研究要更多地探讨吸入人造草坪球场释放的化学物质对儿童身体健康的影响，并确定一个行之有效的评价指标。

3.2 吞咽接触和健康风险

成人故意或偶然地通过口腔摄入橡胶颗粒和人造草叶的可能性很小，不是接触这些化学物质的主要途径，但这种可能性会发生在小孩身上，因为小孩经常有用手把东西放到口中或者直接用嘴咬或吃的行为，且其良好的健康习惯尚未形成，如运动后洗手。因此，对孩子通过口腔摄入化学物质所带来的健康风险进行评估是必要的。挪威公共健康研究所和肿瘤医院评估了小孩通过口腔摄入橡胶颗粒中化学物质所带来的健康风险，得出的结论是儿童通过口腔摄入橡胶颗粒的健康风险很低［7］。但是，美国新泽西健康和服务部进行了模拟人体消化系统的实验室测试，测试发现摄入含铅粉尘或橡胶颗粒后，在人体消化过程中这些铅会被释放出来从而被小肠吸收进入人体的血液循环，长此以往血液中的铅水平会积聚形成血铅，给人体健康带来风险［40］。美国加州环境健康危害评估办公室（OE⁃HHA）也进行了一项模拟胃液消化的实验，估算了人摄入橡胶颗粒后患肿瘤的风险，患癌几率为千万分之1.2，远低于百万分之一的最低风险值；但在手拭实验中，OEHHA估算了人们通过手-口方式接触橡胶颗粒（包含的化学物质为1，2笨并菲，轮胎橡胶中发现的一种可疑致癌物）后的患癌风险增至百万分之2.9，略高于百万分之一标准值，这一估算的假设基础是人们使用人造草坪运动场的年限超过12年［25］。Sunduk等[41]的研究也发现，橡胶颗粒和人造草叶会风化和磨损成250 μm或更小的含铅微粒物质，低年级小学生通过摄入途径消化吸收的铅含量为每天1.56×10－4mg/kg，初中和高中学生每天接触的含铅量为4.87×10－5mg/kg，两个值都高于百万分之一标准值，会增加人体健康的风险。

综上，人们在使用人造草坪运动场运动后，如无良好健康习惯的养成，如洗手、洗澡等，长期接触会对人体带来健康风险，孩子尤甚。

3.3 皮肤接触和健康风险

人们在人造草坪运动场训练或比赛时，裸露的皮肤可能接触橡胶颗粒或人造草叶［7］，尤其对于特定人群如足球运动员来说皮肤接触化学物质和微粒的频率和时间更多。挪威公共健康研究所和肿瘤医院（Nor⁃wegian Institute of Public Health and the Radium Hospital）基于使用室内场地最坏的情景和100%的皮肤接触估算了通过皮肤接触到的化学物质和微粒量，残留在皮肤上的化学物质含量最大值是1.0 mg/cm2，这个值不会对人体健康造成不利的影响，但皮肤接触微粒物质的量可能达到最大［7］。两项生物监测研究也指出：成年足球运动员大量接触人造草坪球场的橡胶颗粒后，其尿液中反映人体接触多环芳香烃（PAHs）类物质的一个生物标志物1-羟基芘的浓度并没有增加，因此皮肤直接接触PAHs对人体健康的影响可以忽略不计［36，37］。得出没有健康影响的结论是因为运动员在训练或比赛时会穿戴鞋子和衣服，并且运动员具有自我保护意识［13］。美国橡胶制造商协会（USRAM）也指出：人体的皮肤具有天然的保护机制，且实际上接触橡胶颗粒的时间非常短，因此皮肤接触化学物质不会引起系统的毒性［42］。

综上，通过皮肤接触人造草坪运动场中的化学物质不会对成人带来健康风险，但是儿童尤其是7岁以下儿童的皮肤保护角化层没有成人发达，儿童爱玩、追逐、打闹的天性增加了皮肤化学物质的接触时间和频率，因此，儿童皮肤接触化学物质的量和对化学物质的反应如过敏、感染等比成人要严重。现有对皮肤接触的研究都针对成人，目前尚未有针对儿童的皮肤接触研究，未来应予以考虑。

4 启示

4.1 我国开展人造草坪运动场健康风险研究是当务之急

《中国足球改革发展总体方案》等文件的颁布实施必然促使社会和学校修建大量的人造草坪运动场，但目前我国对建造人造草坪运动场无相关国家标准，大规模建设中会出现鱼龙混杂的局面，建造材料使用不当、验收机制不健全等问题常见。加之国内缺乏对人造草坪运动场的健康风险研究，可能对频繁使用人群尤其是青少年儿童带来某种程度的健康不利影响。新华社曾在校园足球系列调研报道中撰文指出“莫让校园人工草坪成健康杀手”[43]，已对“毒草坪”问题予以关切。为了保护青少年健康，我国学者和相关部门应尽快对人造草坪运动场进行严谨的实验室和球场实地检测研究，以确定其对人体健康的影响，杜绝伤害事故发生。

4.2 建立健全国内人造草坪场地国家标准

我国目前现行的只有《人造草坪纤维中总铅含量规范》（标准号：ANSI/ASTM F2765-2009）这一标准（这一标准还是推荐标准，不是强制标准），缺乏关于人造草坪运动场的建造、施工、使用材料、材料中所含化学物质上限、对空气质量的影响以及运动场上空空气质量要求等相关国家标准。且我国对于修建人造草坪运动场没有相应的认证标准制度，国内安装铺设的原材料供应商和承建商资质、实力和铺装工艺参差不齐，修建的人造草坪球场质量难以得到很好的保证。未来国家相关部门应建立人造草坪行业准入机制，规范人造草坪运动场修建的流程和验收程序，对人造草坪运动场地的建设材料和填充物质制定国家标准，确定化学物质的健康标准值，以确保使用人群的安全。

4.3 明确基于健康风险的场地使用与管理措施

鉴于目前人造草坪运动场对人体健康影响的数据和研究较少，为了谨慎起见，有关部门和使用人群应遵循以下建议：1）人造草坪运动场的管理者、建造者、供应商要确定人造草叶以及橡胶颗粒是否含有铅等化学物质，如果检测到，最谨慎、最保守的方法就是限制人们接触人造草坪运动场的时间和频率；2）经常使用人造草坪运动场运动的人群，应在运动之后立即洗手或洗澡，并且所穿衣物要分开洗涤，这能减少人身上化学物质的附着量；3）已安装、正在安装或计划安装人造草坪运动场的学校、社区和企事业单位应要求供应商进行相应的测试，以确定球场中人造草叶和填充材料的潜在污染物含量是否符合国家目前的标准；4）建造人造草坪球场时应尽量避免使用由尼龙或尼龙和聚乙烯混合制成的人造草叶，因为研究已经证实尼龙制成的人造草叶中含有高浓度的铅；5）对人造草坪运动场进行经常性的浇水可有效减少含铅粉尘和微粒物质如PM2.5/PM10的积聚，但这只是权宜之计，重要的是要对老化、磨损严重的球场材料进行及时更换。

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[2] New York State City Department of Health and Mental Hygiene．A View of The Potential Health and Safety Risks from Synthetic Turf Fields Containing Crumb Rub⁃ber Infill[R].2008.

[3] Stephanie Gosk，Hannah Rappleye，and Kevin Monahan. Mom of Goalie Who Died of Cancer Wants Answers on Artificial Turf [EB/OL].http：//www.cnbc.com/2015/10/01/ mom-of-goalie-who-died-of-cancer-wants-answers-on-ar⁃tificial-turf.html.

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2016.01.08

国家社会科学基金项目（编号：14BTY026）

第1作者：刘飞，Email：1124250162@qq.com；

：龚波，Email：gbok2001@sina.com