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1、塑膠跑道的發(fā)展歷史
塑膠跑道又稱全天候田徑運動跑道，因其具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當(dāng)、物理性能穩(wěn)定等特性，有利于運動員速度和技術(shù)的發(fā)揮，從而能使其有效地提高運動成績，同時降低摔傷率。
塑膠跑道首次亮相體育館是在1961年的美國，而我國運動場地合成材料面層的研制則始于1978年。從二十世紀(jì)九十年代起，各個經(jīng)濟發(fā)達(dá)省市開始在中小學(xué)建造合成面層運動場地。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國教育領(lǐng)域開始重視體育設(shè)施水平的提高，塑膠跑道的鋪設(shè)量更是飛速增長，中國一躍成為塑膠跑道的使用大國。

2、塑膠跑道標(biāo)準(zhǔn)的修訂背景
為了規(guī)范中小學(xué)校校內(nèi)合成材料面層運動場地的質(zhì)量，教育部體育衛(wèi)生與藝術(shù)教育司負(fù)責(zé)起草了GB/T 19851.11-2005 《中小學(xué)體育器材和場地 第11部分：合成材料面層運動場地》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了合成材料運動場地鋪設(shè)面層的技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法，對物理性能制定了較詳細(xì)的要求。標(biāo)準(zhǔn)自2005年發(fā)布實施以來，在一定程度上保障了合成材料面層運動場地的建設(shè)和使用。

然而在2015年，塑膠跑道突然成為學(xué)生家長和媒體關(guān)注的焦點。不少地方學(xué)生出現(xiàn)了流鼻血、咳嗽、頭暈、出紅疹等癥狀，甚至有孩子凝血功能出現(xiàn)異常。家長懷疑跟塑膠跑道質(zhì)量不合格有關(guān)，紛紛要求鏟除塑膠跑道，“毒跑道”事件一時引發(fā)輿論熱潮。

為了規(guī)范市場，保證產(chǎn)品質(zhì)量，保護學(xué)生身體健康，教育部組織修訂了《中小學(xué)體育器材和場地 第11部分：合成材料面層運動場地》，希望通過完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，明確規(guī)定合成材料面層中有害物質(zhì)的限量要求，規(guī)范合成材料面層運動場地建設(shè)行業(yè)的發(fā)展秩序，促進(jìn)行業(yè)健康有序發(fā)展，為我國廣大中小學(xué)生提供一個安全可靠的運動環(huán)境。

2016年10月，教育部向國家標(biāo)準(zhǔn)委提交了標(biāo)準(zhǔn)的修訂立項申請，并申請立項為強制性標(biāo)準(zhǔn)，同時將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《中小學(xué)合成材料面層運動場地》。國家標(biāo)準(zhǔn)委于2016年12月28日下達(dá)了強制性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃項目《中小學(xué)合成材料面層運動場地》（計劃編號為：20162706-Q-360）。隨后，教育部裝備研究與發(fā)展中心組織完成了意見稿，并于2017年10月26日發(fā)布通知公開征求意見。2018年5月14日，歷時一年多的塑膠跑道新標(biāo)準(zhǔn) GB 36246-2018《中小學(xué)合成材料面層運動場地》正式發(fā)布，并將在2018年11月01日強制實施。

3、合成材料面層物理性能指標(biāo)

4、物理指標(biāo)重要性說明
4.1厚度，即合成材料面層表面與其底面之間的總垂直距離。厚度的薄厚將直接影響到場地的彈性，與場地的安全保護性能和運動性能息息相關(guān)。對處于生長發(fā)育期的青少年兒童來說，運動安全保護尤為重要。舊標(biāo)準(zhǔn)對面層厚度的規(guī)定較為繁冗復(fù)雜，新標(biāo)準(zhǔn)簡化了場地類型，也提高了最低厚度要求。

4.2沖擊吸收，即合成材料面層對沖擊力的減緩性能，表征合成材料運動場地在受到?jīng)_擊時，對勢能的吸收性能，它體現(xiàn)了合成材料運動場地對運動員的保護作用。沖擊吸收數(shù)值越大，合成材料運動場地對能量的吸收能力就越強，對青少年的足底、腳踝、膝蓋等部位的沖擊就越弱。良好的沖擊吸收性能讓使用者進(jìn)行較長時間的體育鍛煉而不至于受到長期的慢性傷害。

4.3垂直變形，即受力面垂直方向上的變形。垂直變形的數(shù)值大小可以客觀地反映材料的柔軟性。對于塑膠跑道來說，垂直變形越大，場地表面就越軟。同時，如果場地的沖擊吸收值越大，垂直變形值也相應(yīng)變大，場地對青少年的運動保護性能就越好。新國標(biāo)參照歐盟及國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將垂直變形規(guī)定為0.6 mm～3 mm的合理范圍值。

4.4抗滑值，指合成材料運動場地面層通過滑動摩擦阻力吸收能量的程度，也就是面層能提供的摩擦力的大小?？够荡笮∧芎饬窟\動人群在運動場地的安全保護程度。同時，運動場地的抗滑值并不是越大越好，如若太大，將會影響青少年的運動，故抗滑值應(yīng)該也設(shè)定一個上限。新國標(biāo)考慮到中小學(xué)校在雨天很少進(jìn)行戶外體育活動，針對不同場地類型設(shè)定了不同的抗滑值要求。

4.5拉伸強度，指在拉伸試驗中，試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應(yīng)力，而拉斷伸長率是材料在拉斷時的位移值與原長的比值。這兩項數(shù)值是衡量合成運動場地面層材料本身強度和韌性的指標(biāo)，新國標(biāo)在數(shù)值設(shè)定上，與現(xiàn)行國際田聯(lián)技術(shù)要求、歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 14877-2013及國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14833-2011和 GB/T 22517.6-2011保持一致。同時，為了驗證運動場地面層材料耐老化的特性，新國標(biāo)要求老化試驗后，拉伸強度和拉斷伸長率仍應(yīng)符合加速老化前的指標(biāo)要求。

4.6無機填料含量。無機填料是橡膠制品的重要原材料之一，合理添加無機填料對于提高橡膠制品耐磨、導(dǎo)熱、阻燃等性能具有重要的作用，但是如果添加過度，會造成橡膠制品的物理性能和抗老化性能大大下降，耐低溫性能也下降，因此，將橡膠制品中無機填料的含量控制在合理范圍是對其品質(zhì)的有效保障。

4.7高聚物含量。合成材料面層防滑膠粒的物理性能和抗老化性能對于整個合成材料面層物理性能和抗老化性能具有重要意義。在一定范圍內(nèi)，無機填料含量固定時，高聚物總量越高，其彈性越好，抗老化性能也越好。選用不同高聚物含量的顆粒對于整個合成材料運動場地面層的造價影響很大，這就造成施工方可能為降低成本大量使用劣質(zhì)顆粒，從而極大地影響場地的性能和使用壽命。為保證顆粒的品質(zhì)，并結(jié)合我國的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，本標(biāo)準(zhǔn)參考德國DIN 18035-6:2014要求，規(guī)定合成材料面層防滑膠粒和人造草填充彈性顆粒中聚合物總量應(yīng)≥20%。

5、合成材料面層化學(xué)性能指標(biāo)

6、化學(xué)性能重要性說明

6.1有害物質(zhì)限量

6.1.1鄰苯二甲酸酯類化合物。
苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，令聚氯乙烯由硬塑膠變?yōu)橛袕椥缘乃苣z，起到增塑劑的作用，應(yīng)用廣泛。但該類物質(zhì)在人體和動物體內(nèi)發(fā)揮著類似雌性激素的作用，可干擾內(nèi)分泌。此外，2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)將二（2-乙基己基）鄰苯二甲酸酯（DEHP）列為2B類致癌物。合成材料面層中可能加入該類物質(zhì)作為增塑劑，故其限值應(yīng)從嚴(yán)限制。
6.1.2 18種多環(huán)芳烴總和及苯并芘。
多環(huán)芳烴（PAHs）是指分子中含有兩個或以上苯環(huán)的碳?xì)浠衔?，包括萘、蒽、菲、芘?50余種化合物。有些多環(huán)芳烴還含有氮、硫和環(huán)戊烷，常見的具有致癌作用的多環(huán)芳烴多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物。苯并芘是人類發(fā)現(xiàn)的第一個環(huán)境化學(xué)致癌物，且致癌性很強，故常以苯并芘作為多環(huán)芳烴的代表。PAHs會存在于合成材料或橡膠制品中，考慮到其致癌性，含量也應(yīng)從嚴(yán)限制。
6.1.3短鏈氯化石蠟。
石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價廉等優(yōu)點，可用作合成材料面層阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑。根據(jù)歐盟化學(xué)物質(zhì)信息系統(tǒng)，短鏈氯化石蠟（C10~C13）屬于可能致癌的物質(zhì)，長期接觸可能引起皮膚干裂，可增加鼠類肝、甲狀腺、腎的腺瘤和癌的發(fā)病率，并對水生生物有劇毒，可能對水生環(huán)境造成長期有害影響，是具有持久性、生物積累性、有毒物質(zhì)的一類化合物。新國標(biāo)參照歐盟法案規(guī)定，設(shè)定相同限量值小于等于1.5g/kg。
6.1.4 4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷（MOCA）
MOC主要用作現(xiàn)澆型聚氨酯材料的擴鏈劑，已于2015年被列入我國《危險化學(xué)品目錄》。哺乳動物試驗表明MOCA能增加大鼠肺腺癌、肝腺瘤和肝癌、乳腺癌和乳腺纖維腫瘤等癌癥效應(yīng)水平，是疑似致癌物，在我國致癌性分類中為1A類（歐盟為1B類），應(yīng)進(jìn)行限值要求。
6.1.5異氰酸酯類化合物
異氰酸酯類化合物是聚氨酯類塑膠場地施工中的重要原料，施工時異氰酸酯組份與多元醇組份發(fā)生聚合反應(yīng)生成大分子固體材料。MDI、TDI和HDI都被列入《危險化學(xué)品目錄（2015版）》，屬于1類皮膚和呼吸道致敏物。此類產(chǎn)品主要危害，一是揮發(fā)在空氣中的蒸氣會對人體呼吸道的刺激危害，二是異氰酸酯液體接觸到身體皮膚和黏膜所產(chǎn)生的刺激損害。檢測數(shù)據(jù)顯示，合成材料運動場地面層中極少檢出游離異氰酸酯。但出于對學(xué)生健康的保障，新國標(biāo)對成品中的游離異氰酸酯含量進(jìn)行了限定。
6.1.6可溶性重金屬
由于室外運動場地受陽光照射、氣流的影響，合成材料面層材料有可能形成可吸入顆粒物，因此除通過皮膚接觸暴露外，還有可能通過呼吸道危害中小學(xué)生健康。因此，有必要規(guī)定可溶性重金屬的含量限值。
鉛可作為聚氨酯材料的催化劑或者塑膠跑道面層的顏料存在于合成材料面層中。鉛暴露對絕大多數(shù)的生物都有毒。青少年是鉛中毒的易感人群，鉛暴露嚴(yán)重?fù)p害身心健康，造成包括大腦和神經(jīng)系統(tǒng)損傷、生長發(fā)育緩慢、學(xué)習(xí)和行為問題、聽力和語言障礙等危害。
鎘是一種生物蓄積性強、毒性持久、具有“三致”作用的重金屬，攝入過量的鎘對生物體的危害極其嚴(yán)重，導(dǎo)致腎臟、肝臟、肺部、骨骼、生殖器官的損傷，對免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等具有毒性效應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)多種疾病。
汞是一種全球性的污染物，主要通過水生食物鏈進(jìn)行生物累積，對兒童造成嚴(yán)重的健康危害。
環(huán)境中的鉻主要以Cr3+和Cr6+兩種價態(tài)存在。Cr3+是人體必需的微量元素。金屬鉻和Cr3+的毒性很小。但Cr6+為強氧化劑，對皮膚、黏膜有刺激和腐蝕作用，已確認(rèn)為致癌物，其毒性是Cr3+的100倍。急性暴露于Cr6+的情況下，出現(xiàn)呼吸短促、咳嗽和氣喘；慢性暴露出現(xiàn)隔膜穿孔和潰瘍、支氣管炎、肺功能降低、肺炎等其它呼吸道效應(yīng)。

6.2有害物質(zhì)釋放速率
6.2.1總揮發(fā)性有機化合物
總揮發(fā)性有機化合物是一類有害物質(zhì)的總釋放量，相比于單項目標(biāo)物的控制，采用該項指標(biāo)可以有效避免目標(biāo)物的遺漏。
6.2.2甲醛
甲醛是膠粘劑中常見的一種有害物質(zhì)，塑膠跑道施工過程中使用了大量膠粘劑，其中部分種類的膠粘劑可能含有甲醛并以游離的形式釋放到空氣中，從而給人類身體健康帶來危害。甲醛強烈的刺激性，容易對學(xué)生的呼吸道產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響。
6.2.3苯和苯系物
塑膠面層原料中可能含有的苯和苯系物是對人體危害較大的一類有害物質(zhì)，苯的毒性最大，是典型的中樞神經(jīng)危害物和致白血病物質(zhì)；甲苯、二甲苯、乙苯的毒性及化學(xué)性質(zhì)相似，對人體也會產(chǎn)生嚴(yán)重危害。
6.2.4二硫化碳
二硫化碳是損害神經(jīng)和血管的毒物，急性中毒表現(xiàn)為頭暈、頭痛、眼及鼻粘膜刺激癥狀，重度中毒可呈短時間的興奮狀態(tài)，繼之出現(xiàn)譫妄、昏迷、意識喪失，并可因呼吸中樞麻痹而死亡。橡膠需要通過硫化把塑性的膠料轉(zhuǎn)變成具有高彈性的橡膠，二硫化碳是重要的反應(yīng)溶劑。盡管硫化溫度較高，但是二硫化碳可能以單體形式被包裹在橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，沒有揮發(fā)完全。在后期的使用過程中，紫外線、溫濕度和表層材料的破損等自然或人為情況會導(dǎo)致游離二硫化碳重新被釋放出來，造成學(xué)生健康損害。
6.3 氣味等級
“有害的化學(xué)物質(zhì)不一定有氣味，有氣味的化學(xué)物質(zhì)也不一定有害”，但是運動場地的氣味是使用者可直接感受到的，刺激性氣味會引起使用者的強烈不適。氣味評定一共分為五個等級，而新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定小于等于3級才算合格，希望通過這樣嚴(yán)格的把關(guān)，對有害物質(zhì)以及整個合成材料進(jìn)行有效控制。

近年來，國家和各地方政府陸續(xù)針對塑膠跑道出臺和優(yōu)化了一系列標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格限制不合格產(chǎn)品流入市場和學(xué)校，隨著新的強制性國標(biāo)推出，塑膠跑道的市場和使用必將得到進(jìn)一步規(guī)范，學(xué)生的健康安全將會得到更加穩(wěn)固的保障。

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