玉林市建设工程质量检测中心 广西玉林 537000
摘要：在当前中小学塑胶跑道应用越来越普及的背景下，塑胶跑道当中的有害物质却越来越多，对学生的身体健康造成严重威胁。因此，本文针对中小学塑胶跑道有害物质进行成分详细分析，并且对其进行检测，为控制措施的落实，提供准确有效的检测数据作为支持。
关键词：中小学；塑胶跑道；有害物质；物质成分；检测分析八
近些年，随着全国各地对教育事业的重视，教育经费的加大，大量的中小学进行了升级改造，并且大部分中小学的操场选择了塑胶跑道。 但是由于缺乏监管力度及体制，各个学校的塑胶跑道质量也参差不齐。 不少中小学的塑胶跑道存在一定的质量问题。 毒跑道中所含的有害物质将对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用，并且可能引起血小板减少，甚至造成男性绝育等严重问题。 近两年来，从南到北，全国校园“毒跑道”事件层出不穷，集中爆发的校园“毒跑道”事件已经成为一个全国性事件。 由于而其产生的根源之复杂、持续时间之长、涉及地域之广、带来危害之大可能超乎想象。为了了解广西地区中小学是否存在“毒跑道”问题，本文通过对广西省内 40 所中小学塑胶跑道进行取样，依据国家标准《合成材料跑道面层》（GB/T14833-2011）对有害物质进行检测，通过气相色谱法和原子吸收分光光度法进行检测，检测的内容包括了苯、甲苯和二甲苯总和、游离甲苯二异氰酸酯、重金属（可溶性铅、可溶性镉、可溶性铬、可溶性汞）。了解塑胶跑道常见的种类， 探讨塑胶跑道中有害物质成分的来源及危害，最后对广西地区内 40 所中小学的塑胶跑道进行采样， 并依据标准 《合成材料跑道面层》（GB/T14833-2011）对有害物质成分进行检测 ，分析广西地区塑胶跑道有害物质成分的达标情况。
1.塑胶跑道有害物质成分
聚氨酯是目前跑道市场中运用最为广泛、占有率最高的材料，在全国的跑道市场达到了 95%的占有率，目前出问题的跑道、操场也大都是这一类型。 塑胶跑道主要成分一般为聚氨酯材料，在添加上适量的颜料、助剂等。 聚氨酯是用“聚醚多元醇”和“二异氰酸酯”这两种单体聚合起来的链状分子。 就像铁链由小铁环连接而成，聚氨酯就相当于长铁链，这两种单体相当于一个一个独立的铁环。 如果这两种单体完全聚合，那么聚氨酯本身并没有危害。 质量合格的聚氨酯，一般不会挥发有害物质。但是由于聚氨酯跑道所需要的原料多，生产铺设环节较为复杂。 跑道的基本原料是双组分聚氨酯，施工时按一定比例混合均匀，并加入黑色橡胶颗粒，铺设过程中还会使用溶剂。由于使用的双组分聚氨酯、黑色橡胶颗粒和溶剂涉及多种化工材料，几乎每个部分都有出问题的可能。由于苯的挥发性大，跑道长期暴露在空气中容易造成苯的挥发和扩散。苯通过呼吸及皮肤接触进入人体，形成苯酚，将会造成急性或慢性苯中毒[1]。长期吸入苯将会对神经系统有较大的危害，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡。 苯被国际癌症研究机构认为有毒致癌物质。甲苯将会引起中枢神经系统麻醉、粘膜刺激症状和植物神经系统的功能紊乱。 更有严重的将会导致抽搐、神志不清等症状。长期吸入甲苯导致慢性中毒将会出现神经衰弱综合征，也将导致脑病及肝肾损害。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用。二甲苯达到高浓度时，将会造成急性中毒从而对中枢系统有麻醉效果。 短时间内吸入大量的二甲苯将会出现眼及上呼吸道明显刺激症状等严重症状。皮肤长期暴露在二甲苯中也将导致皮肤干燥、龟裂、皮炎等皮肤问题。甲苯二异氰酸酯（TDI）具有强烈的刺激性气味，并能够在人体内聚积和潜伏，对皮肤、眼睛和呼吸道均具有强烈的刺激性作用，人体过量的吸入高浓度的甲苯二异氰酸酯（TDI）蒸气会引起严重的呼吸道及肺部疾病[2]。
甲苯二异氰酸酯（TDI）对皮肤及眼睛也有较强的刺激作用。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（TDI）过敏者，可能引起气喘、伴气喘、呼吸困难和咳嗽。在自然环境中重金属无法被生物所降解，对土壤、水体等将会造成严重的污染。随着食物链的放大效果，将会以成倍的速度富集，并最终进入人体。 重金属进入人体中将会引起严重的中毒。 其中金属铅将会损害人的脑细胞，引起癌变反应；金属汞进入人体后将会伤害肝脏，引起大脑、神经、视觉等永久性受损；金属铬进入人体将会造成四肢麻木、神经异常；金属镉将会造成各种心脑血管疾病、破坏骨骼中的钙质，以及肾功能失调等。 日本水俣病事件、及痛痛病事件都是由于重金属污染造成的。
2.取样与检测方法
2.1 取样方法
对广西省内40所中小学的跑道截取50cm×50cm的样品，在样品的中部距离边缘不少于 50mm 的区域裁取试样，对裁取的试样进行研磨并放置于 23±2℃，50～55%RH 的条件下调节。
2.2 样品处理与检测方法
取 0.2~0.3g的试样，用乙酸乙酯溶解稀释并定容50m L，用微量注射器取1μL，运用气相色谱仪测试样溶液的峰面积，并通过绘制标准曲线，从而得到溶液中苯以及甲苯、二甲苯的浓度。取 0.2g 正十四烷用乙酸乙酯定容至 25m L，制成内标物。取 0.2~0.3g 的甲苯二异氰酸酯于 50m L 容量瓶，加入 5m L 内标物，用乙酸乙酯定容，取1μL，运用气相色谱仪测试样溶液中甲苯二异氰酸酯和正十四烷的色谱峰面积。得到相对质量校正因子 f′，见式（1）。
f′=miAs/msAi
（1）式 中 ：mi- 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 的 质 量 ，g；ms- 所加内标物质量，g；Ai-甲苯二异氰酸酯的峰面积 ；As-所加内标物的峰面积 。取2.0~3.0g 的样品于 50m L 容量瓶，加入 5m L 内标物，用乙酸乙酯定容，取 1μL，运用气相色谱仪测试样溶液中甲苯二异氰酸酯和正十四烷的色谱峰面积。 并根据公式得出甲苯二异氰酸酯含量 w，见式（2）。
w=f′Aims×1000/Asmi
（2）式中：w-试样中游离甲苯二异氰酸酯的含量，g/kg；f′-相对质量校正因子；mi- 待测试样的质量 ，g；ms- 所加内标物质量，g；Ai-待测试样的峰面积 ；As-所加内标物的峰面积 。称取0.5g 样品，加入 25m L 0.07mol/L 盐酸溶液，搅拌并滴加 2mol/L 盐酸溶液，将 p H 控制在 1.0~1.5 之间，持续搅拌1h 后静置 1h，并用定性滤纸过滤及洗涤 ，以 1%Ag NO3检验无Cl-后，通过原子吸收分光光度法对重金属进行检测。
3.结果与讨论
3.1 苯、甲苯和二甲苯总和的测定
本文利用 Agilent7890B 气相色谱仪对广西地区 40 所中小学跑道中的苯、甲苯和二甲苯总和进行测定（见图 1~2）[3]。
4.结束语
本文通过气相色谱法和原子吸收分光光度法对广西地区中小学跑道中的苯、甲苯和二甲苯总和、游离甲苯二异氰酸酯和重金属含量进行检测，其中有害物质限量均能达到国家标准。
参考文献：
[1]李丽，周凯.“毒跑道”:早有预警为何漏洞难堵[J].化工管理，2016(22):50-54.
[2]褚绪. 哈尔滨市高校室外塑胶运动场地适宜运动时间的研究[D].哈尔滨工业大学，2011.
[3]章柳云. 塑胶场地环境影响综合评价指标体系的构建[D].河北科技大学，2010.
论文作者:黄楚楚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/21
标签：甲苯论文; 跑道论文; 将会论文; 中小学论文; 有害物质论文; 塑胶跑道论文; 聚氨酯论文; 《防护工程》2018年第20期论文;