跑道各地标准比较及高风险项目分析

陈凯敏，陈 秀

(上海华测品标检测技术有限公司，上海 201206)

随着社会的进步，人民生活水平的提升，我国对体育教育重视程度日益提高，合成材料面层运动场地已成为各体育场馆和大中小学的基础硬件之一，在广大中小学运动场和室内开始大量铺设。塑胶跑道的生产厂家也由一开始的3家，增加到现在的数千家，一些无资质、无技术、无生产管理和质量保障的小型“作坊”居然有高达 50%以上的市场占有率，产品质量得不到有效保障。国家相关部门也陆续出台了一些标准来进行市场管控，如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》、GB/T 20033.3-2006《人工材料体育场地使用要求及检验方法 第3部分:足球场地人造草面层》、GB/T 14833-2011 《合成材料跑道面层》、GB/T 22517.6-2011 《体育场地使用要求及检验方法 第6部分:田径场地》、GB/T 20394-2013《体育用人造草》、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》，这些标准规定了合成材料运动场地铺设面层的技术要求、质量标准及检测方法，对物理性能和部分化学性能制定了要求，在一定程度上保障了合成材料面层运动场地建设和使用。2015 年以来，塑胶跑道成为学生家长和媒体关注的焦点，不少地方学生出现了流鼻血、咳嗽、头晕、出红疹等症状，甚至有孩子凝血功能出现异常，家长怀疑跟塑胶跑道有关，纷纷要求铲除塑胶跑道，“毒跑道”事件一时引发舆论热潮，社会各界反应强烈。自此之后，各地纷纷出台相应的地标或者是团体标准，包括国家也推出了强制性的国家标准GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》，增加了较多的化学检测项目，以此来对“毒跑道”进行全面的管控。本文列举了12个地区的地标或是团体标准以及国家强制标准关于面层化学类项目的比较，可以全面的了解各地区的管控力度和重点项目，同时对各化学项目的危害性进行了分析，结合实际检测情况分析了上海地区跑道面层易超标项目以及具体的超标成分，可以在一定程度上给相关跑道生产厂家或是检测机构作参考。

1 跑道面层各地标准比较

1.1 比较的标准种类

国家强制标准，内蒙古地标，黑龙江地标，山东地标，江苏团体标准，上海团体标准，浙江省通知，湖北团体标准，湖南地标，陕西团体标准，广州地标，福建地标，深圳地标。

1.2 塑胶面层与人造草面层

将塑胶面层与人造草面层分开进行考虑的标准有：国家强制标准，内蒙古地标，江苏团体标准，上海团体标准，浙江省通知，湖北团体标准，陕西团体标准，广州地标，福建地标，深圳地标。黑龙江地标，山东地标，湖南地标并未明确对人造草面层进行限值管控。

1.3 无机填料

塑胶跑道表面防滑层颗粒较硬，主要原因是胶粒的无机填料较高，含胶量少，造成胶粒不够柔软，学生摔倒时，容易划破学生皮肤。无机填料是橡胶制品的重要原材料之一，合理添加无机填料对于提高橡胶制品耐磨、导热、阻燃等性能具有重要的作用，但是如果无机填料添加过度，会造成橡胶制品的物理性能和抗老化性能大大下降，耐低温性能也下降，因此，将橡胶制品中无机填料的含量控制在合理范围是对其品质的有效保障。

国家强制标准，内蒙古地标，上海团体标准，福建地标，深圳地标都对无机填料项目提出了限值要求，其中国家强制标准、上海团体标准的要求相对宽松一些，为≤65%，其余省市的要求都是≤60%。

1.4 聚氯乙烯层中氯乙烯单体

聚氯乙烯塑胶跑道具有很多优异的性能，如弹性、耐候性、耐磨性、耐冲击性、使用寿命长等，但其中的氯乙烯单体挥发出来会对人体造成一定的危害，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，氯乙烯在一类致癌物清单中。仅湖北团体标准、福建地标对含聚氯乙烯层的面层材料单独规定了氯乙烯单体的限值，均为5mg/kg。

1.5 苯、甲苯和二甲苯总和

苯、甲苯、二甲苯、乙苯可作为聚氨酯胶体主料的稀释剂，但有刺激性气味且毒性较大，是合成材料面层异味的来源，而产品或施工中加入此类物质会导致合成材料面层建成后，异味长时间难以消散。国家强制标准、上海团体标准、湖北团体标准没有此三项的管控要求。黑龙江地标，山东地标、福建地标更为严格，苯的要求都是不得检出，即0.02g/kg，内蒙古地标，江苏团体标准，浙江省通知，湖南地标，陕西团体标准，广州地标，深圳地标的要求相对宽松一些，苯的限值要求都是0.05 g/kg。对于甲苯和二甲苯总和，各地标准限值都是一致的，即0.05 g/kg，仅广州地标将乙苯也纳入到管控的行列，且总体限值为0.1 g/kg。

1.6 游离甲苯二异氰酸酯(TDI)、游离六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、游离二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)

异氰酸酯类化合物是聚氨酯类塑胶场地施工中的重要原料，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，以其为原料制备的聚氨酯材料力学性能良好；六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应活性较低，以其为原料制备的聚氨酯材料力学性能劣于芳香族异氰酸酯类聚氨酯，但耐黄变性能优良，因此在聚氨酯跑道中一般用于面层材料的罩光涂层，因价格昂贵，使用量较小。MDI、TDI 和 HDI 都被列入《危险化学品目录(2015 版)》，属于 1 类皮肤和呼吸道致敏物。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。仅国家强制标准、上海团体标准规定了TDI&HDI和MDI的限值，上海团体标准关于TDI&HDI的要求更加严格。其余省份都只规定了TDI的限值，其中黑龙江地标，山东地标、福建地标的要求更为严格，要求不得检出，即0.1g/kg，福建地标仅限聚氨酯胶体主料的面层检测。需要特别注意的是，湖北团体标准并没有将异氰酸酯类物质纳入管控的要求。

1.7 重金属类

重金属主要来源于催化剂及颜料，可能存在于面层材料中。人从环境中摄取的重金属，会在身体中累积，造成慢性中毒。由于室外运动场地受阳光照射、气流的影响，合成材料面层材料有可能形成可吸入颗粒物，因此除通过皮肤接触暴露外，还有可能通过呼吸道危害中小学生健康。因此，有必要规定可溶性重金属的含量限值。所有标准都对可溶性铅、可溶性镉、可溶性铬、可溶性汞规定了限值要求，其中对于可溶性铅，内蒙古地标、江苏团体标准、浙江省通知、湖北团体标准、湖南地标要求都是≤90mg/kg，国家强制标准、山东地标、广州地标、福建地标、深圳地标要求都是≤50mg/kg，黑龙江地标、上海团体标准、陕西团体标准要求都是≤30mg/kg。另外，黑龙江地标对于锑、砷、钡、硒、六价铬也规定了限值要求，湖南地标对于可溶性砷也规定了限值要求。

1.8 邻苯二甲酸酯类

邻苯二甲酸酯类是邻苯二甲酸形成的酯的统称，主要用于塑料制品中，起到增塑剂的作用。邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，尤其对正在处于生长发育期的儿童，此类物质的危害更大。合成材料面层中有可能加入邻苯二甲酸酯类物质作为增塑剂，应控制其含量。浙江省通知、黑龙江地标对于邻苯类物质没有限值要求，内蒙古地标和陕西团体标准对于合成材料面层中的邻苯没有要求，反而对于人造草面层有限值要求。在管控的标准中，只有国家强制标准、上海团体标准将DBP、BBP、DEHP总和以及DNOP、DINP、DIDP总和分开进行限值管控，其余标准都是将六种邻苯的总和进行管控。在限值要求上，只有内蒙古地标的人造草面层的限值略高，其余标准保持一致。

1.9 多环芳烃类

多环芳烃是一种由二至七个不等的苯环所组成的线状、角状或团状的化学物质，具有毒性。而苯并[a]芘是多环芳烃中毒性最大的一种强致癌物质。多环芳烃会存在于合成材料或橡胶制品，特别是黑色或深色聚合物橡胶制品中，如预制卷材、橡胶类防滑颗粒和橡胶类填充颗粒。黑龙江地标、浙江省通知、湖南地标，陕西团体标准对于多环芳烃类物质没有限值要求，内蒙古地标对于合成材料面层中的多环芳烃没有要求，反而对于人造草面层有限值要求。在管控的标准中，只有国家强制标准、上海团体标准将18种多环芳烃总和的控制按照材料来源分成了两个部分，特意对于“取距合成材料面层上表面5 mm以内的部分”进行限值的管控。

1.10 短链氯化石蜡

氯化石蜡作为聚氨酯类合成材料面层(除人造草坪)中的增塑剂和阻燃剂，可改善运动场地物理性能。但其中可能含有少量有毒性的短链氯化石蜡或者被人为掺入价格较低的短链氯化石蜡，因此需控制短链氯化石蜡的含量。黑龙江地标、浙江省通知、湖南地标、陕西团体标准对于短链氯化石蜡没有限值要求。在管控的标准中，上海团体标准的管控限值相对来说更低一些，仅有0.1g/kg。

1.11 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，是疑似致癌物，应进行限制。黑龙江地标、浙江省通知、湖南地标、陕西团体标准对于4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷(MOCA)没有限值要求。在管控的标准中，上海团体标准的管控限值相对来说更低一些，仅为0.01g/kg，福建地标中仅限聚氨酯胶体主料的面层检测。

1.12 面层有害物质挥发速率

合成材料面层运动场地对人体健康产生危害的主要方式之一是其有害物质释放。近年来屡次爆发的“毒跑道”事件均发生在夏季太阳高温直射的条件下，控制其在这种环境条件下的有害物质释放才是防止“毒跑道”事件再次发生的关键。TVOC 是指挥发性有机化合物的总量指标。由于大多数异味分子来自于挥发性有机化合物，在材料组分不明确或者有多种不同物质共同作用的情况下，可选用控制TVOC这个指标，来达到控制材料挥发性有机化合物污染的目的。甲醛是胶粘剂中经常含有的一种有害物质，被列入我国《危险化学品目录(2015)版》，其致癌性分类为 1A。合成材料面层运动场地施工过程中使用大量胶粘剂，其中部分种类的胶粘剂可能含有甲醛并以游离形式释放到空气中。一方面甲醛强烈的刺激性容易对学生的呼吸道产生严重的负面影响，另一方面长期接触甲醛会显著增加患白血病的风险。苯和苯系物是合成材料面层原料中可能含有的对人体危害较大的一类有害物质，苯、甲苯和乙苯都被列入我国《危险化学品目录(2015 版)》，在合成材料面层运动场地施工中的作用相同，主要作为溶剂使用。二硫化碳是损害神经和血管的毒物，急性中毒表现为头晕、头痛、眼及鼻粘膜刺激症状，橡胶需要通过硫化把塑性的胶料转变成具有高弹性的橡胶，二硫化碳是该过程中的重要反应溶剂。尽管硫化温度较高，但是二硫化碳可能以单体形式被包裹在橡胶的网状结构中，没有挥发完全。在后期的使用过程中，紫外线、温湿度和表层材料的破损等自然或人为情况会导致游离二硫化碳重新被释放出来，造成学生健康损害。

湖北团体标准、湖南地标考察的是单位体积内挥发的有害物质含量，使用的是mg/m3单位，但湖南地标对于单位面积的挥发物含量也有管控的要求。其余标准都将时间因素考虑进去，考察了单位面积挥发的有害物质含量，使用的是mg/(m2·h)单位，更加贴近于实际面层使用的情况，其中山东地标对单位质量挥发性有机化合物(VOC)含量也有要求。

TVOC:严格程度，国家强制标准、黑龙江地标、山东地标、上海团体标准、浙江省通知、福建地标<内蒙古地标<江苏团体标准<陕西团体标准(合成材料面层)、广州地标、深圳地标(合成材料面层)<陕西团体标准(人造草皮)、深圳地标(人造草皮)。

甲醛：严格程度，国家强制标准<黑龙江地标、山东地标、江苏团体标准、上海团体标准、浙江省通知、福建地标<内蒙古地标(丙烯酸面层和人造草)、陕西团体标准(水性材料和人造草)、广州地标、深圳地标(丙烯酸面层和人造草)。

苯系物：内蒙古地标、浙江省通知、陕西团体标准、广州地标、深圳地标对于苯系物挥发速率没有要求。在要求管控的标准中，严格程度，国家强制标准<黑龙江地标、山东地标、江苏团体标准、上海团体标准、福建地标。其中只有山东地标没有将乙苯纳入管控的要求。

二硫化碳：只有国家强制标准、上海团体标准将二硫化碳释放率纳入管控的要求。湖北团体标准也将硫化物纳入管控的要求，但是仅针对橡胶制品需要测试。

苯乙烯：只有上海团体标准将苯乙烯释放率纳入管控的要求。

游离甲苯二异氰酸酯(TDI)：国家强制标准、内蒙古地标、上海团体标准、浙江省通知、陕西团体标准、广州地标、福建地标、深圳地标没有将TDI挥发速率纳入管控的要求。其余省份管控的严格程度基本一致。

游离二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)：国家强制标准、内蒙古地标、山东地标、上海团体标准、浙江省通知、湖南地标、陕西团体标准、广州地标、深圳地标没有将MDI挥发速率纳入管控的要求。其中福建地标仅限聚氨酯胶体主料的面层检测。其余省份管控的严格程度基本一致。

1.13 气味

针对当前合成材料运动场地面层有可能存在各种指标均合格但仍有异味的情况，运动场地异味会影响人们对运动场地的正常使用，也有潜在危害。尽管“有害的化学物质不一定有气味，有气味的化学物质也不一定有害”，但是合成材料运动场地的气味是人可直接感受到的，刺激性气味会引起运动场地使用者的担忧。2015 年以来，塑胶跑道之所以成为学生家长和媒体关注的焦点，其气味问题是一个重要的诱因。国家强制标准、上海团体标准、浙江省通知、湖北团体标准、陕西团体标准、广州地标、深圳地标对气味评定有要求，其中陕西团体标准对于小学生和幼儿园有更严格的要求。

1.14 场地环境

内蒙古地标、深圳地标对于运动场地的环境提出了要求，要求甲醛、苯、TVOC满足GB 50325的要求。室内运动场地需符合室内环境的国标要求，对可能引入的苯、TVOC 和甲醛污染，进行检测。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325 是工程验收的强制标准，室内场地建设应主要参考该标准的要求，各地面层管控化学项目及指标见表1。

表1 各地面层管控化学项目及指标

表1 各地面层管控化学项目及指标(续)

2 上海区域高风险项目及成分分析

自2017年～2018年以来，实验室实际检测的成品样块有将近1000块，其中绝大多数是按照上海团体标准进行测试的，分析这些样块的超标项目集中在TVOC和甲醛释放速率两个项目上，这两个项目也是人们对于跑道毒性产生担忧的主要原因，因为其较强的挥发性，会直接被人体吸收，产生危害。对TVOC超标样块的成分以及可能的用途进行分析，见表2，主要分为以下5类。

(1)溶剂类

乙酸仲丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、二甲基甲酰胺、高分子量烷烃(如十二烷、十四烷、十六烷等)、甲苯、二甲苯、环己酮等。

(2)增塑剂或增塑剂原料

碳酸丙烯酯、1，2-丙二醇、乙二醇、2-乙基己醇、正丁醇、异丁醇等。

(3)涂料&胶粘剂改性剂、橡胶改性剂

2-乙基己酸、异辛酸、苯并噻唑、二氯异丙醇、四甲基硫脲、N,N-二甲基环己胺等。

(4)橡胶防老化剂

四氢二聚环戊二烯、2,6-二叔丁基对甲苯酚等。

(5)硅橡胶类原料

八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十四甲基环七硅氧烷等。

表2 TVOC超标样块成分及用途分析表

3 结论

本文比较了12个地方跑道标准以及国家强制标准中对于面层的要求，以及不同测试项目的危害性。根据实验室实际测试的经验，总结了上海区域面层高风险项目的种类，并进行了原因分析，对于跑道行业从业人员以及测试人员具有一定的参考意义。