塑胶跑道中的化学污染物及检测方法概述

　　塑胶跑道中的化学污染物及检测方法概述要：本文通过查阅文献资料，综述塑胶跑道中存在的主要化学污染物质及检测方法，提出避免污染物危害的初步措施及建议。关键词：聚氨酯；跑道；污染物；检测方法塑胶跑道近几年来发展非常迅速，因为它不仅可以在任何季节使用，而且塑胶跑道具有弹性好、强度高、耐磨防滑、色彩鲜艳、良好的田径运动使用特性因此塑胶跑道出现在了很多学校的田径场、篮球场、足球场，塑胶材料还用在公园的游乐场、老年人的锻炼场所等设施，为儿童、学生以及老人提供一个比较整洁美观的运动场所。但是有关塑胶跑道中毒的报道[2-4]也越来越多，所以原本让人们可以开心锻炼快乐玩耍的乐园，现在却变成了人们避之不及的有毒地带。这些事实说明，它不再安全了，事关我们的身体健康bat365官网，让大家不得不重视。在塑胶跑道中究竟含有什么样的有毒物质，对有怎样的危害呢？本文概述了塑胶跑道中存在的化学污染物以及检测方法，并提出一些防止污染的粗浅建议。塑胶跑道中的化学污染物1.1聚氨酯塑胶跑道简介塑胶跑道的全名为聚氨酯塑胶跑道，又名全天候田径运动跑道，原材料主要包括甲苯二异氰酸酯制成的预聚体与聚醚多元醇组分以及色浆组分。色浆中含有废轮胎橡胶、催化剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂、色料、粉末填料等塑胶跑道不仅可以美化环境、使地方变得整洁，而且还有不受季节限制这些优点,所以近几年聚氨酯塑胶跑道的发展非常的迅速。在2000年只有仅仅80。现在生产塑胶的企业竞争非常的激烈，导致有些不法商家使用假冒伪劣产品或者是偷工减料，没有经过权威机构的检测或者没有按照检测标准进行生产。近几年来有关塑胶跑道中毒的报道越来越多，如2005月北京市朝阳区某小学累计有43人发热，经调查发现是由塑胶跑道引发；苏州某小学学生因为学校新铺设的塑胶跑道释放出呛人气味而集体出现头晕、流鼻血等症状胶跑道释放出的呛人气味中是否有毒、其毒性到底有多大，这些问题让人们产生极大的恐慌，也引起广泛的关注1.2塑胶跑道中含有的有毒物质塑胶跑道的原材料大致可以分为两部分，一部分为无毒原料；而另一部分为有毒材料包括多异氰酸酯（主要是甲苯二异氰酸酯，简称TDI）和催化剂甲苯二异氰酸酯，又称为甲苯-2，4-二异氰酸酯外观：无色到淡透明液体；气味：有刺激性气味；稳定性和活性：稳定；溶解性：能溶于丙酮、醚；毒性：剧毒；危险特性：TDI在遇明火、高热条件下可燃，与氧化剂易发生反应。在加热或燃烧条件下都会释放出有毒气体。由于TDI相对分子质量比空气大，所以会沉降在较低的地方并且会向远处扩散，与明火相接触会着火重新燃烧。在高热条件下，盛装TDI的容器内压增大时，有开裂甚至可能爆炸。TDI还是有毒的致癌物质，会腐蚀人的眼睛、皮肤，呼吸道等器官。经检测分析，在达到一定温度时塑胶跑道会散发出苯与甲醛这些有毒的气体，而释放有毒气体主要在于它里面TDI的含量。TDI在高温条件下具有很大的挥发性，在夏天天气比较炎热时塑胶场地上的温度可以达到60以上，释放出有毒气体的浓度增加塑胶跑道材料中含有醋酸苯汞、辛酸锡和异辛酸铅等催化剂，而铅、汞类催化剂中因为含有重金属铅、汞具有较强的毒性[10]醋酸苯汞外观：白色有光泽的斜方形晶体；溶解性：难溶于水，稍溶于乙醇和苯，易溶于乙酸和丙酮；毒性：剧毒；异辛酸铅外观：淡透明液体；溶剂中溶解性：全溶；溶剂稳定性：稳定毒性：剧毒；异辛酸铅的酸值以及分子量比较稳定，色泽较浅，具有良好的储存稳定性，可做为助催化剂或者是催干剂。1.3聚氨酯塑胶跑道中的有毒物质对的危害TDI不仅可以在内积聚，而且还可以长期潜伏。尤其会对皮肤、呼吸道和眼睛等器官产生强烈的刺激作用。一旦TDI的液体沾在皮肤会导致皮炎；沾在眼睛接上会严重的刺激眼睛，如果不及时的处理，就可能会使眼睛受到永久性的伤害；对TDI过敏的人接触到这个过敏原，有可能引发气喘。当吸进的TDI蒸汽浓度过高后可能会引发支气管肺炎、支气管炎等病症。在检测不合格的塑胶跑道上活动时，会将空气中含有的有毒气体吸入体内，会导致中毒，通常表现为恶心、呕吐和头晕等中毒症状，对呼吸道有刺激性。据报道，约20%的职业性哮喘由TDI引起甲醛释放的污染物会使刚刚出生的小孩儿身体质量下降，有些儿童患心脏病也是由于甲醛的原因造成的。据美国医学部门调查，儿童在幼年时患哮喘病主要是由于甲醛释放出的污染物引起的。人的中枢神经和末梢神经系统受损，是由于塑胶材料中催化剂含有铅、汞等有毒物质[11]。铅可被空气中的氧气氧化为氧化铅，以粉尘的形式弥散，而且粉尘聚集在离地面约一米的大气中，由于正处于儿童的呼吸带，对健康影响较大[12]当人在跑道上活动时不小心吸入过多的汞蒸汽时会导致急性中毒，通常表现为尿血、尿毒和肝炎症等症状。1.4塑胶跑道中的有毒物质对环境的污染塑胶场地中的甲苯二异氰酸酯在达到一定温度时会散发出甲醛和苯这些有毒的气体，会使大气遭受到一定程度的污染塑胶跑道的催化剂中含有重金属铅、汞。当铅类化合物以粉尘的形式弥散在空气当中会造成空气污染，含汞化合物容易混在水体当中会造成水源污染进而流入土壤当中造成土壤污染[13]塑胶跑道中的化学污染物检测方法2.1检测甲苯二异氰酸酯2.1.1GC/MS、PyGC/MS[14]使用溶剂萃取的方法，采用毛细管气相色谱-质谱（GC/MS）法测定TDI跑道样品中所含有机化合物成分，并用总离子流色谱峰面积归一化方法进行定量分析检测。本次一共分离出了70余个色谱峰，鉴定了53种化合物，样品中游离单体TDI占样品总含量的3.48%。而使用热裂解气相色谱-（PyGC/MS）法总共鉴定了35种化合物，检测出在塑胶跑道中主要含有的有毒物质是TDI。在学校塑胶运动场上设置了几个可以用来监测的样品点以及可以对照的点，并且用气相色谱-质谱法（GC/MS）测定TDI塑胶跑道中具有挥发性有机化合物成分，对样品中主要存在的化学污染物定性分析。通过峰面面积、配比度和停留时间判断出主要化学污染物有1,3-双苯、苯、甲苯等162.1.2离子色谱-紫外检测法陈梅兰[15]等研究离子色谱-紫外检测法测定TDI聚氨酯塑胶跑道样品中的TDI含量，先将塑胶跑道样品中的TDI水解成甲苯二胺，然后再使用CS12A的混合液作淋洗液，最后用阳离子交换柱进行紫外检测。得到理想的线性及相对标准偏差，方法的相关系数0.999，测得的检出限是8.0g/L，得到的回收率为110%。2.2检测铅汞类化学污染物的方法原子荧光法测定塑胶样品中铅汞，先用干灰化法处理样品，利用PF6散原子荧光光度计，加入硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钾等试剂。通过荧光计自动检测绘制标准曲线，得出铅汞的相关系数[16]。分析在塑胶样品中铅、汞两种金属有没有超过国家卫生标准所规定的标准(铅的含量不大于0.9mg/L，汞含量不大于2mg/L[17]结语塑胶跑道中含有的化学污染物为TDI，以及铅、汞类催化剂等。在达到一定温度下，塑胶跑道样品中的TDI会释放出苯和甲醛等有毒气体(国际卫生组织严格规定了在塑胶跑道中多异氰酸酯聚合物中游离单位含量必须控制在 0.5%才能 达到合格 [18] )，而这类气体会对身体造成极大的伤害，引发各种疾病。而铅、汞 类催化剂中含有大量重金属也会对身体有害，还会污染水资源、土壤等。 检测污染物的方法主要是气相色谱-质谱分析、离子色谱-紫外检测法等检测 在塑胶跑道中TDI 塑胶跑道样品中的TDI，利用原子荧光光度法可以检测塑胶跑 道中重金属铅汞的含量。 因为 TDI 塑胶跑道中含有化学污染物，所以 TDI 塑胶跑道将完全会被二苯 基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)塑胶跑道替代，MDI TDI的性能基本相近，MDI 型减少了有毒污染物 TDI 的释放，塑胶跑道中使用的汞、铅类催化剂会造成水 体染污和伤害已经不再使用，而改用环境友好型的低金属盐催化剂 [19] 免污染的措施及建议:对材料进行检测，这样可以有效减少材料中污染物的含量；新铺设的塑胶跑道铺设完后不要立即使用；国家可以制定出在大气中 TDI 允许 浓度的标准与标准检测方法 [20] ；使用新型材料，使塑胶跑道朝着更高性能、更 低成本、更加环保健康等方向发展。 参考文献 关于塑胶跑道指标问题的思考[J].河北能源职业技术学院学 报,2005,(3):37-40 [2]冯冰,魏云方,王彦宏.某小学集体发热与塑胶跑道相关性的调查[J].职业与健 康,2007,23(20):1857-1858 [3]奈文.学校塑胶跑道须“消毒”[N].品牌与标准化,2015(10):35-37 [4]赵宏民.塑胶跑道是与非[N].科技与企业,2003(12):41 [5]刘益军.聚氨酯铺地材料[J].聚氨酯,2007,(65):82-84 [6]陈梅兰,董仙兰.对杭州高校塑胶跑道现状及污染问题的探索[J].军事体育进修学院学 报,2005,24(3):55-57 塑胶运动场有机污染与热污染分析[J].北方环 境,,2010,22(3):54-57 塑胶场地对体育老师的身体健康的影响[J].体育教育学刊,2006,22(1):50-51 [9]章柳云,陈东.我国学校塑胶田径场地环境影响综合评价体系的构建[J].沈阳体育学院学 报.2011,30(1):72-75 [10]董吕平,王国樑.聚氨酯铺装材料专用催化剂的研究[J].探索与研究,2004,42(2):12-14 [11]王哲广.铺设TDI 聚氨酯塑胶跑道的危害及对策[J].环境保护,2004:51-55 [12]时峰.环保型聚氨酯塑胶跑道的研究[J].科研开发:化工科技,2010,18(5):32-34 [13]路华飞.聚氨酯塑胶跑道技术的进展[J].聚氨酯工业,2004,19(4):34-36 [14]张颖.TDI 聚氨酯塑胶跑道的气相色谱 质谱分析[J].质谱学报,2005,26（3）:164-166 [15]陈梅兰,费栋,朱岩.离子色谱法测定塑胶场地中甲苯二异氰酸酯[J].分析实验 室,2008,27(7):78-80 [16]王中民,曹巧玲,田葆萍，等.驻京某部饮用水铅、砷汞、硒检测分析[J].首都公共卫 生,2012,6(1):39-40 [17]苏政全,许明辉,张颖.稀土催化剂在MDI 型聚氨酯塑胶跑道材料中的应用研究[J].新型 建筑材料,2006:29-31 [18]张洁磊,李泓,朱志斌.塑胶场地对健身活动的影响[J].河北企业,2012,(12):48 [19]闫晗,严海.环境友好型聚氨酯塑胶跑道进展[J].河南建材,2011,(3):144-146 [20] 甲苯二异氰酸酯的污染源、风险及检测[J].环境科 技,2011,24(1):56-59