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2015至2016年，“塑膠毒跑道”事件在我國多地幼兒園和小學曝出，學齡兒童出現呼吸不適、流淚和鼻衄等癥狀，引起了輿論及媒體的廣泛關注。事件發生后，多家機構的檢測結果均顯示事件中使用的跑道符合國家現行標準，大量媒體報道認為是塑膠單體或溶劑引起的，但在施工過程中塑膠單體已被聚合，溶劑在鋪裝時濃度更高，為什么現場施工工人沒有中毒癥狀？因此塑膠毒跑道的“幕后元兇”并未得到準確鑒別。

上海交通大學賈金平教授團隊與學校分析測試中心一起在對上海某幼兒園的問題跑道現場檢測時，意外發現在太陽光照射的情況下，近地面可以檢測到低濃度二氧化硫和臭氧。為此，研究團隊搭建了小型煙霧模擬箱，對塑膠跑道在模擬日光照射下的氣體釋放行為進行了一系列的模擬實驗。研究發現，環境溫度高于30℃的條件下，在紫外燈的照射下，塑膠跑道會有低濃度的二氧化硫（約3ppm）釋放。根據美國OSHA標準，這么低濃度的二氧化硫屬于安全范圍，并不一定能夠引起健康問題。

在這個發現的基礎上，上海交通大學生命科學技術學院的喬中東教授團隊和山西醫科大學第一醫院的張偉華教授團隊也加入了該研究。他們以現場檢測到的二氧化硫的濃度處理小鼠1周后發現，骨髓脂肪化細胞增多，血清中各種炎性因子表達增高，血液白細胞數量增加，同時肺泡和支氣管周圍有大量淋巴細胞浸潤，呈現炎癥表現。當二氧化硫處理小鼠5周以后，肺部和骨髓組織開始出現纖維化。學齡前兒童身高低，離地面更近，且身體多個器官尚未發育完全，因此他們相對成年人更容易受到二氧化硫的毒害。另外，二氧化硫是支氣管炎發病的一個誘因，世界上很多老年慢性支氣管肺炎多在冬季發生，這可能與取暖燒煤釋放的大量低濃度二氧化硫有密切的關系。因此，在冬季，慢性支氣管炎患者易復發，可能的原因也在于此。

研究還對塑膠跑道二氧化硫的來源及產生機理進行了分析和論證，二氧化硫主要來源于塑膠跑道鋪裝時摻入的橡膠（主要為廢輪胎、廢電纜等）顆粒，在太陽光照射下，近地面鋪設的塑膠跑道表面發熱致含雙鍵的揮發性有機化合物（VOCs）逸出，與空氣中的氧氣經紫外光催化產生臭氧，氧化橡膠顆粒中的有機硫，生成二氧化硫；而二氧化硫經臭氧氧化可產生三氧化硫，三氧化硫溶于眼睛與鼻腔中的體液中即可產生硫酸，從而引起流淚與鼻衄等現象，而吸入體內的二氧化硫還可進一步對肺部等組織產生毒害作用。此外，對于新鋪設的塑膠跑道其釋放的VOCs和二氧化硫還存在協同致毒的效應。為此，課題組呼吁，將二氧化硫列入現行的塑膠跑道國家標準，同時杜絕廢橡膠的摻入；另對長期工作在低濃度二氧化硫場所的從業人員，也應該加強防護，以保障工人們的身體健康。

該研究結果近日發表在環境領域著名期刊《Environmental Pollution》上，上海交通大學生命科學技術學院徐汪節副教授和環境科學與工程學院李玨秀博士生為共同第一作者。該研究成果得到了上海交通大學科技發展戰略研究與前沿探索基金（AF1600029）和上海交通大學醫工交叉學科基金（YG2017MS07）以及上海市自然基金（15ZR1423000）的支持。