無論在少年棒球聯盟的球員休息處、社區公園、職業運動團體和國際足球聯盟，還是在大學校園和居民區附近的操場上，甚至在住家庭院里，人們都存在著這樣一個疑問：“用天然草坪，還是使用塑料草坪？”人造草坪被用于兒童和成人休閑和游玩的草場、公園和運動場所，人們對它仍存在著疑慮。人們關心的問題是，人造草坪對人和環境健康來講是安全，以及是否優于天然草坪。
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盡管現在要明確地回答這些問題還為時過早，但關于這些問題的爭論非常激烈。作為全美人造草坪購買量最大的都市，紐約市在2007年12月13日舉行了關于在市區公園使用人造草坪的聽證會。毋庸置疑，紐約市需要開放式的活動空間。全市4000個公園的28700英畝土地，分布極為不均衡。在聽證會上，代表杰克遜高地區域的員Helen Sears說：“許多區甚至連一個公園都沒有。”紐約市公園和休閑局專員A d r i a nBenepe希望強調，在公園和運動場所既有鋪天然草坪的需求，也有鋪設人造草坪的需求。他說：“在某些情況下，優質的娛樂設施意味著需要使用人造草坪。我們要更好地正視這個問題。”他指出，在紐約市，至少有35個人工草坪運動場正在或將要被換成瀝青表層。
一些人對使用人造草坪持反對意見。一個名為“健康兒童、健康世界”的倡議團體的董事成員Tanya Murphy說：“草根組織正致力于在不需要用農藥的區域削減或禁止農藥的使用。現在如果將天然草坪換成人造草坪，那我們就是跳出油鍋又入火坑。”這一爭議讓很多人無所適從。紐約大學助理研究員、足球教練Orlando Gil正在權衡這兩種選擇，“我們希望孩子們能在室外玩、鍛煉和運動，但天然草坪中有殺蟲劑和化肥，人造草坪中有化學品，我真不知道該選哪一種草坪。”的確，由于缺乏暴露于人造草坪對非職業人群健康的影響的研究，讓人們沒有辦法做出任何有把握的抉擇。基于有限的毒理學數據，一些報道認為人造草坪對人體的危害很低。然而，大部分研究者認為，還需要大量的研究才能對這一問題下定論。在2007年12月13日刊的《Rachel民主和健康新聞（Rachel’s Democracy and HealthN e w s ）》上，紐約城市大學心理學系的William Crain和新澤西醫科與牙科大學公共衛生學院的Junfeng Zhang認為，人造草坪對人體健康危害極小的結論是“不成熟的。”
人造草坪的歷史
早在20世紀50年代，福特基金就開始研究如何將健身活動融入年輕人的生活，特別在那些戶外活動場所匱乏的城市。福特與孟山都公司合作，開發了一種兒童可以在上面做運動的人造表面材料。1964年，第一種名為Chemgrass的人造草坪，正式面市。在此期間，第一個拱頂運動場——阿斯托洛體育場——在德克薩斯州的休斯頓建造。正由于其可伸縮的透明塑料天棚，體育場才有足夠的陽光以維持天然草坪的生長。但是在第一個棒球賽季結束后，人們才發現存在一個問題。塑料天窗反射的強光使得參賽者難以看清球。為解決這一問題，天窗被漆成黑色，但這樣一來，草坪由于缺少陽光漸漸死去。
因此，在第二賽季開始時，休斯頓Astros棒球隊在枯死的草坪上和被涂得烏七八糟的天棚下進行比賽。那時，盡管Chemgrass的產量還很低，但能找到的chemgrass幾乎都被用在了阿斯托洛體育場。至1966年賽季結束的時候，這種材料已經被重新命名為AstroTurf。綠色尼龍草坪取得了成功。在20世紀70至80年代，AstroTurf漸漸地流行起來，多用于職業運動場。然而，運動員們對人造草坪抱怨的聲音也漸露端倪。由于運動員投訴人造草坪比天然草坪堅硬，對運動員造成更多的傷害，英國足球協會于1988年禁止使用人造草坪。同樣，在美國，也有越來越多的人關注這一問題。
1995年，國家橄欖球聯盟運動員協會進行的一項民意測驗顯示，超過93％的運動員認為，在人造草坪上比賽會增加受傷的機率。在表達這一觀點上，棒球運動員Di c kA l len有一句著名的話：“我不在連馬都不能吃的草地上打球。”
20世紀90年代，抵制AstroTurf的運動愈演愈烈，許多棒球場轉為使用天然草坪。例如，新澤西的巨人體育場早在1976年其建造伊始即使用AstroTurf材料，但現已被6000盤可移動的天然草坪所替代。甚至在休斯頓，在阿斯托洛體育場原址上建成的新體育場，也使用了天然草坪。在這個關于草坪的故事中，天平再一次向自然的物種傾斜。在某些情況下，特別是在那些經常有跑動的運動場，天然草坪有時并不能滿足它們的需求。在反復爭論天然草坪和人造草坪孰優孰劣的同時，人造草坪的制造有了新的發展。包括原AstroTurf制造商在內的一些廠家已將新的運動場所覆蓋材料推上市場。
例如，FieldTurf是由聚乙烯和聚丙烯混合材料組成、編織起來可以模擬草葉。這種“草”被垂直鋪設，通過加鋪一層由回收的輪胎制成的直徑為3毫米或更細小的橡膠顆粒作為墊子。有時，橡膠粒還會混合以硅沙作為填料。許多從AstroTurf轉為使用天然草坪的運動場，已開始重新轉為使用FieldTurf型人造草坪。
一個位于亞特蘭大的貿易組織，人造草坪委員會顯示，在10年前美國有7個安裝新一代人造草坪的運動場，現在這一數字已經升至3500家。一個促進公共投資以增加公園設施的非營利組織——紐約城市公園倡議會的主席Geof f rey Crof t說：“全國有上百萬平方英尺的土地上安裝了人造草坪，但目前為止，還沒有見到任何一份有關對環境影響的聲明。”
人體健康問題
對于新近發展的新一代人造草坪，有關其對健康和環境的潛在影響，以及對其以橡膠為主要來源的填充物的疑慮，目前尚無定論。這些填充顆粒可通過空氣傳播，被吸入體內，并可隨著衣物和運動器材被帶入屋內。另外，還有皮膚和吸入暴露的問題，以及對生態系統的影響。對運動員而言，黑色細小的橡膠顆粒充其量不過是惹人生厭。而另一些人則表示出更多的關注，特別是當兒童暴露于這些填充物時。非營利的草根環境教育組織的執行主任PattiWood認為：“由于其毒性，在廢渣填埋或海洋傾廢區處理這種橡膠粒本都是非法的，我們又怎么能讓孩子們在它們上面玩耍？”
回收的橡膠粒包含了大量的已知或疑似能引起健康影響的化學物。最常見的輪胎用合成橡膠主要由乙烯－丙烯和苯乙烯－丁二烯組成，其中添加不同含量的硫化劑、填料、增塑劑和抗氧化劑，不同廠家添加配方也不同。輪胎橡膠還含有多環芳烴（PAHs）、鄰苯二甲酸酯和揮發性有機化合物（VOCs）。
據橡膠制造商協會的數據，全美僅8個州對輪胎的垃圾填埋沒有限令。大部分限令是為了預防輪胎橡膠的毒害和燃燒，因為燃燒可釋放有毒物質，如砷、鎘、鉛、鎳、多環芳烴和揮發性有機化合物。一些研究顯示，這些化學物在輪胎燃燒時會被大量釋放，也可以在橡膠顆粒老化的過程中被緩慢釋放出來。例如，在國際運動表面材料科學協會2006年會上，挪威公共衛生研究所的研究者們匯報了其對于室內體育場草坪來源的化學物的研究。
這篇名為“人造草坪樹脂：足球運動員健康風險評估”的報告（Artificial Turf Pitches:An Assessment of the Health Risks for FootballPlayers）顯示，在比賽時，橡膠填充物釋放的VOCs能被霧化吸入呼吸道。作者根據用于填充的各種回收橡膠顆粒釋放VOCs的最小量，計算了其對運動員的健康風險。報告的結論是，據現有知識，即使是在易感人群（例如兒童）中，室內使用人造草坪不會引起任何健康風險的增加。但是，報告也指出：“值得注意的是，有關室內體育場空氣中存在的許多揮發性有機化合物的毒理學數據很少或根本沒有……而且，目前尚未能夠鑒別出體育場空氣中所有的有機化合物。”該報告特別呼吁，需要更多關于輪胎橡膠暴露相關的哮喘和氣道過敏數據。
同樣，加州環境健康危害評估辦公室（California Office of Environmental HealthHazard Assessment，OEHHA）在其2007年1月題為“運動場和田徑跑道使用的回收廢棄輪胎的健康效應評估”的報告（Evaluationof Health Effects of Recycled Waste Tires inPlayground and Track Products）中指出，輪胎橡膠顆粒可釋放出49種化學物。基于一項模擬胃液消化的實驗，O E H H A估算了人終生一次攝入橡膠顆粒患腫瘤的風險為千萬分之1.2，遠低于百萬分之1的最低風險閾值。在一個手拭實驗中，OEHHA估算人通過手口途徑接觸橡膠顆粒填充物，攝入1，2-苯并菲（輪胎橡膠中發現的一種可疑人致癌物）而患腫瘤的風險增至百萬分之2.9。這一估算值是建立在常規運動場最初12年使用壽命的假設基礎上。作者認為該致癌風險“較最低水平略高。”
總部位于康乃狄克州北哈芬的非營利組織—— 環境與人群健康公司（Environment and Human Health Inc，EHHI）于2007年夏季委托康乃狄克州農業實驗站進行一項研究，以確定橡膠顆粒中的毒性物質能否釋放至空氣或水體。名為“人造草坪”的報告（Artificial Turf）中，用質譜－氣相色譜方法共檢測出25種化學物，其確定性為72～99％。肯定包含的化合物包括刺激物苯并噻唑和正十六烷、致癌劑及疑似內分泌干擾物叔丁基對羥基茴香醚、和可損害粘膜的腐蝕劑特辛基酚。人造草坪委員會在2007年12月13日發表的聲明中說：“EHHI報告中對于人造草坪的結論，是基于諸如使用高溫和助溶劑加速毒物溶出的極端實驗室測試。”但EHHI仍堅持其研究結論。“
人造草坪”的作者、EHHI公共衛生毒理學主任David Brown說：“很顯然，回收的橡膠顆粒不是惰性的，而且對于金屬來講，并不需要高溫或溶劑溶出。”Brown堅稱，實驗室測試條件接近于現場，而且除了水之外，沒有加任何溶劑。根據Brown的說法，精確評估回收輪胎橡膠安全性的最基本障礙是輪胎結構的高度變異性和缺乏對橡膠顆粒化學特性的了解。他說：“沒有多少樣品被檢測過。” 他還補充到：“根本沒有樣本量足夠大的研究來確定其潛在危害。由于新輪胎內含有的有毒材料的量極為不同，就其預期用途來講，不可能保證球員或園丁以及其他人的個體暴露水平在關于人造草坪的另一個爭議熱點是傷害。2007年8月《英國運動醫學雜志》（British Journal of Sports Medicine）增刊上發表的數篇研究報道，與天然草坪相比，在新一代人造草坪上比賽的足球隊員傷害發生率、嚴重程度、性質或成因都沒有明顯差別。然而，傷害取決于運動類型。2004年10月1日出版的《美國運動醫學雜志》（The American Journal of SportsMedicine）上發表的一項對高中橄欖球隊運動損傷的為期五年的前瞻性研究結果表明，與天然草坪相比，在人造草坪上比賽的項目，球員傷害的發生率約高出10％，但在天然草坪上比賽所致的球員嚴重頭部和膝部損傷要遠高于人造草坪。
運動損傷還引發了另外一個問題：耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染。由于反復地皮膚直接接觸、頻繁的刮傷和擦傷、共享更衣間和房間設備，運動員是最易傳播和感染MRSA的群體。2005年2月3日的《新英格蘭醫學雜志》（New England Journal of Medicine）上發表了美國疾病控制與預防中心進行的一項研究，結果顯示，盡管人造草坪本身并不隱匿MRSA，但由于摩擦人造草坪造成的大量刺激增加了MRSA感染的可能性，特別是那些在堅硬人造草坪上比賽的職業運動員。
然而，一些證據表明，人造草坪可以藏匿更多的細菌。例如，人造草坪制造商Sprinturf資助的一項工業研究發現，與單純橡膠填充物相比，含有沙和橡膠混合物的填充物內細菌數量高5萬倍。為應對這一問題，該公司推出了“無沙”安全配方的人造草坪作為一種更安全的選擇，并為已安裝人造草坪的運動場提供清潔服務。合理保養人造草坪需要清潔運動場以去除人的體液和動物糞便，許多制造商因此向市場上推出了清潔產品。美國運動場制造商協會在其2006年出版的《人造草坪運動場：建設和維護指南》（Synthetic Turf Sports
Fields: A Construction and Maintenance Manual）中指出，一些人造草坪運動場的擁有者應該每月對運動場消毒兩次，對于污染物集中的邊線區域，清潔次數應該更為頻繁。
不同的綠茵
養殖天然草坪帶來了許多環境負擔。德克薩斯農工大學農業推廣網站（h t t p://plantanswers.tamu.edu/）的一篇名為“草坪用水管理”的文章指出，天然草坪運動場每英畝每年需要多達150萬加侖的水。天然草坪和運動場需要經常割草，這會導致碳氫化合物和一氧化碳的釋放（據環保署數據，占全美碳氫化合物和一氧化碳釋放總量的5％）。盡管如此，天然草坪的好處還是實實在在的。國際草坪生產者協會認為，天然草坪可以加強污染控制、吸收CO2、有致涼爽有作用、過濾水和預防土壤侵蝕。這些也許對整塊草坪的生長還有一些我們尚沒察覺的的好處。Crain的觀點是，用人造草取代天然草坪，會阻礙孩子們創造性的玩耍并影響他們的成長。他說：“如今的孩子大多在人造的室內環境中成長。現在，隨著人造草坪運動場越來越流行，他們與自然接觸的機會將越來越少。”Croft補充到：“盡管我們非常需要開放式空間，但如今的問題不是開放式空間，而是主動式的娛樂設施。在我看來，開放式區域和安裝人造草坪的運動場之間沒有任何關聯。”
人造草坪的確在某些方面優于天然草坪。一個倡議團體——“公園紐約客”在2006年發布了一份報告“新的草坪之戰：紐約市公園的人造草坪”（A New Turf War: Synthetic Turf in New York City Parks）中指出：“人造草坪運動場的支持者們吹噓人造草坪可降低過敏和哮喘的發作。移除天然草坪和花粉也許對患有這些疾病的兒童和成人有好處。”
選擇使用人造草坪的一個主要理由是安裝相對迅速，并且一旦啟用即可持續使用。與之相反，天然草坪則需要時間來扎根，而且必需定期關閉以養護草坪。例如，中央公園管理委員會，一個維護紐約市中央公園的私人慈善機構，在整個冬季關閉天然草坪運動場，而在春季和夏季，草場因為修復會輪換關閉。另外，所有場地禁止鏟球和穿釘鞋進入，還會因為下雨或場地潮濕而關閉。據紐約市公園休閑局的估計，與天然草坪運動場相比，人造草坪場地每年的開放時間多出了2 8％，因為它們能承受高負荷使用；紐約市鋪設人造草坪的場地數目在過去八年里翻了一番。另一個選擇人造草坪的理由是長期維護的成本低，盡管有人對節約的程度提出質疑。目前的共識是，人造草坪的安裝費用約為天然草坪的兩倍。例如，在足球場安裝人造草坪的費用約為140萬美元，而天然草坪僅需69萬美元。但據“新的草坪之戰”報告的數據，如果將安裝費按運動場的預期壽命均攤，包括維護費在內，兩者費用差別縮小至1萬5千美元，而且是天然草坪的總體花費高。
盡管一些人（如Benepe）認為這種成本節約很可觀，但另一些人認為沒省多少錢。正如“公園紐約客”的執行董事Ch r i s t i a nDiPalermo所言：“考慮到人造草坪的許多未知因素，這種成本節約可以忽略不計。”人造草坪的一個缺點就是較天然草坪熱得多，這一點，無論人造草坪的支持還是反對者都一致認同。哥倫比亞大學氣候系統研究中心的副研究員Stuart Gaffin在進行城市樹木和公園的致涼爽收益項目研究時，開始涉及人造草坪運動場的溫度問題研究。利用熱紅外衛星圖像和地理信息系統，Gaffin發現城市里很多最熱的地方是人造草坪場地。現場研究的直接溫度測量數據顯示，人造草坪運動場的溫度可以比天然草坪高出60?，夏季的表面溫度可達160?。例如，2007年7月6日，早午的空氣溫度為78?，太陽直射的天然草坪的溫度是85?，而鄰近的人造草坪運動場的溫度則達到了140?。在2007年12月6日就此問題的專題討論會上，Mount Sinai醫學院兒童環境衛生特別小組的醫學主任Joel Forman發言到：“在溫度超過122?的表面上呆10分鐘以上即可造成皮膚損傷，因此這個問題的確實需要關注。”人造草坪的許多物理特性，包括黑色素、低密度質量、不能使水氣化以降低周圍空氣溫度，使其在太陽照射下能快速升高身溫度。這不僅對在運動場上活動的人有害，還會加劇“熱島效應”——由于黑色的人造表面（如屋頂和瀝青）可吸收熱量，造成城市比周邊區域更熱。通過對黑色屋頂和人造草坪場地的多次現場調查，Gaf f in認為，在升高表面溫度方面，人造草坪和黑色屋頂不相上下。雖然有人常常聲稱不需要澆水是人造草坪的優點之一，但一些人造草坪安裝后常常需要澆水以降低溫度。Benepe在公眾聽證會上陳述到，許多運動場需要安裝草坪噴淋系統以補救過熱問題。根據Gaffin的說法，人造草坪吸收陽光的效率很高，用水來降溫只能起暫時性作用。他說：“澆完水后不久，草坪上的溫度又會反彈，再度熱到難以忍受。”
除了降溫之外，2007年10月19日的北卡羅萊納州Raleigh的地方報News & Observer上刊登的一篇文章還說，國際曲棍球聯合會要求大學曲棍球隊在每次練習和每場比賽之前都要將人造草坪運動場澆透以增加摩擦力。該文目的是討論在美國東南部嚴重的持續干旱期間，為何地方大學要澆灌其人造草坪運動場。文章指出，杜克大學取得了免于澆灌運動場的商業豁免權，從而將全校水耗量降低了30％。E H H I項目研究了人造草坪場地是否會通過雨水或水霧噴濺增加水污染。研究發現，橡膠填料中的25種化學物和4種金屬（鋅、硒、鉛和鎘）能釋放到水中，而且由于人造草坪不能吸收或過濾雨水，化學物沒有經過植被的有效過濾而直接進入排水管道和市政下水道系統。Benepe和其他一些人認同紐約市需要關注該問題，因為人造草坪體育場流出的水能淹沒排水管道，從而與460個污水溢流管道每年聯合排出的約2700萬加侖未處理過的污水和雨水匯聚在一起，一同注入紐約港。最終還有一個問題，人造草坪廢棄后該怎么辦？工業界估計人造草坪的使用壽命為10-12年，因此必需合理處置這種廢棄材料。人造草坪委員會主席Rick Doyle說，填充物可以清潔后再利用；用作其他用途，例如用作橡膠瀝青；焚化；鋪在土壤上以使土壤和填埋的垃圾分開；或者回收利用。然而實際上，廢棄的人造草坪通常被掩埋。
替代方法
人造草坪的一個優點就是它是解決舊輪胎再利用的一種方法，因為每年有超過10億只輪胎售賣，如何處理舊輪胎確實是一個問題。Doyle說，每年收回的舊輪胎有3億只，人造草坪企業目前能利用其中的12分之一。如果鋪設密度為每平方英尺約4～15磅的填充物，每個足球場平均要用到2萬7千只輪胎制成的橡膠顆粒。歐洲已開始了一場聲勢浩大的輪胎回收運動，在這場運動中，符合質量標準的輪胎都會被再次處理和利用。實在不能再用的廢棄輪胎被回收用作其他用途，除了用于生產人造草坪外，還包括工業發電、生產塑膠路面鋪設材料、和回收為汽車工業原料。在西歐，舊輪胎的回收再利用率從2001年的65％升至2005年的近90％。對許多地方來講，廢舊輪胎只是每年能增加的數噸需要處理的廢棄物，但在歐洲，廢舊輪胎已變為有潛在價值的二手原材料。世界最大的輪胎制造商之一——米其林——廢舊輪胎回收利用部門主管SergeP a l a r d說：“（廢舊輪胎的）用途越來越多。幾年前，在一些國家，人們還不知道如何處理廢舊輪胎；而現在，廢舊輪胎都不能滿足再處理商的生產需求。”為遵循歐盟最近執行的要求對工業化學物進行更多測試的化學品注冊、評估、許可和限制（Registration， Evaluation，Authorisation and Restriction of Chemicals，REACH）法規要求，諸如米其林等公司正致力于降低輪胎中有害化學物的使用，以利于廢舊輪胎能重新回收用作其他產品。關于對人造草坪中回收輪胎填充物的關注，歐洲公司也在尋找革新的方法。例如，意大利正嘗試在市場上推出用無毒的新型熱塑性材料作為填料的人造草坪。一家地板制造商Mondo生產的Ecofill，是一種有專利技術的聚烯烴顆粒，專用于人造草坪。該公司聲稱，這種材料能更有效散熱，高度減振，不含聚氯乙烯、乙烯、增塑劑、重金屬或其他有害化學物，并且100％可回收。
另一種替代方法是用植物來源的材料制成的填充物。人造草坪制造商利蒙塔運動公司生產的Geo Saf e Play，是一種用椰子殼和軟木制成的填充物。公司發言人Domenic Carapella說：“肯定有橡膠顆粒的替代方法。我們將不再有理由因為使用人造草坪而犧牲運動質量，更重要的是不再
有理由損害兒童的健康。”Cr of t問道：“為什么不好的天然草坪場地的替代物不能是維護良好的天然草坪
呢？”目前已培植了一些適用于運動場的天然草坪品種，具有耐壓、抗踩踏和低灌溉要求和其他一些特性。但Doyle認為，增加維護并不能解決問題。他說：“更多維護并不能克服天然草坪運動場過度使用的問題，天然草坪運動場過度使用，或者在雨季或休賽期使用，都會導致不安全。”Benepe補充到：“即使是最有錢的職業運動隊和常春藤大學，都認為在進行劇烈運動如橄欖球或足球的運動場不適合鋪設天然草坪……在進行高強度運動的運動場，天然草坪必需每幾年更換一次，這也是事實，除非嚴格限制運動場的使用。”
現在，紐約州議員Steve Englebright、William Colton和David Koon提議立法，對人造草坪的安裝強制設置六個月的延緩期，直到州衛生和環保部門對天然和人造草坪的利弊研究得更為充分。在2007年11月5日的聲明中，Englebright說：“在我們拿孩子們的健康和飲用水質量冒險之前，我們要確定已經對所有的不確定因素進行了充分研究。”
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