多项研究表明,3D打印的污染对人体具有潜在毒性

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风险研究人员正在提出新问题,以了解3D打印机使用者和使用3D打印产品的消费者所面临的健康和安全因素,以及如何缓解潜在的健康风险,尤其涉及儿童安全。3D打印越来越多地应用于家庭、学校、图书馆和其他人们长期停留的公共场所。打印过程中释放的颗粒非常微小,足以通过呼吸深入肺部,会影响室内空气质量和公众健康。新冠疫情期间,3D打印机被广泛用于制造口罩、呼吸机和其他个人防护设备,因此这样的新问题亟待解决。
一些研究致力于识别并量化释放的情况及其成分、颗粒大小、在室内环境中的滞留时间,研究结果在3D打印和新兴材料暴露和风险评估研讨会上发布,这是2020年风险分析学会在线年会的一部分。
3D打印机使用的基本材料包括热塑料、金属、纳米材料、聚合物材料、挥发性和半挥发性有机化学材料。打印过程可能需要几个小时,在这过程中可能会有一系列化学副产品和颗粒释放到室内环境中。
图片来源:Pixabay
鉴于这些未知因素,科学家开始展开研究,了解这些释放物及其特定组成、颗粒大小和在室内环境中的滞留时间,生成的数据被纳入暴露和风险稳健评估中。
美国国家职业安全和健康研究所(NIOSH)的Yong Qian博士展开了一项研究,检查吸入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)的人类肺部细胞和大鼠情况,评估了3D打印过程中该物质排放的潜在毒性。研究题为《丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)打印机排放诱导体外和体内毒性》,揭示了释放出的颗粒对人类肺部细胞的伤害为中度毒性,而对大鼠则是最轻程度的毒性。
一份题为《美国环境保护署(EPA)最新3D打印排放研究》的报告回顾了EPA的两项最新研究,第一项研究分析了实验条件下3D打印机拉丝挤出机(一种用来制造3D打印机机丝的设备)的排放情况,第二项研究则使用模拟模型,预测使用3D打印机时,沉积在呼吸道特定位置的颗粒数量,以及该模式在不同年龄段个体中的变化情况。
“迄今为止,大众几乎不会注意到自己可能会暴露在3D打印机排放中。”EPA的Peter Byrley博士说道,“该研究的一个潜在社会益处是增强公众对于3D打印机排放的意识,而且儿童的易感性可能会更高。”他是研究的主要作者。
图片来源:Pixabay
研究发现,拉丝挤出机释放出的微小颗粒和蒸汽量类似于3D打印机研究中发现的结果,而模拟模型预测,对于9岁及以下个体,肺部区域每一表面积的颗粒物沉积量更高。因此需要进一步监测排放性质,展开额外的模拟研究来预测吸入量。
尽管3D打印让人们更加容易获得大量产品,价格也更加低廉,它们也确实给污染地球的塑料制品总量做出了“贡献”。来自杜克大学的Joana Marie Sipe已经研发出一台机器,能够测量使用过程中和环境中,塑料制品(比如水瓶)通过摩擦和打磨,会释放出多少颗粒。这些塑料颗粒然后被投喂给鱼类,以看清塑料中的纳米颗粒对它们的器官造成怎样的影响。
而《NanoPHEAT:预测纳米复合材料消费产品的释放、接触和纳米材料(MWCNT和Ag NPs)的毒性作用》这一研究揭示,塑料降解时,其中的纳米材料就会暴露到环境中。人们原本以为生物无法吸收这些材料。研究人员成功预测了鱼类吞食下的塑料源纳米颗粒百分比,提出矩阵释放因子(MRF),可用来量化咀嚼过的或降解入海洋中的塑料和释放出的纳米颗粒。
“该研究帮助我们制定监管条例,根据MRF值,规定塑料消费产品中能够添加多少纳米材料填充物。”Sipe解释道,“数据有助于确定塑料和/或纳米填充产品释放了多少污染物进入环境或人体中。”
随着3D打印技术越来越普及,监管部门、生产商和使用者可能需要关注如何更好地进行潜在风险管理。
本文是中国数字科技馆(www.cdstm.cn)原创内容
2026年1月20日 14:28
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  • GB 30981.2-2025《涂料中有害物质限量 第2部分:工业涂料》

    标准基础信息
    标准全称:GB 30981.2-2025《涂料中有害物质限量 第2部分:工业涂料》
    发布时间:2025年05月30日
    强制实施时间:2026年06月01日(强制国标,所有企业必须合规)
    替代范围:整合替代GB18581-2020、GB24409-2020等5项旧工业涂料标准,彻底解决旧标准体系分散、管控漏洞多的问题,是目前国内工业涂料领域唯一统一强制合规标准。
    核心定位:从源头管控工业涂装全流程污染物,聚焦VOC、SVOC、重金属、异味有害物质,适配工业厂房、设备涂装、家具涂装、五金喷涂、工业地坪等所有工业涂装场景。

    0 2026-07-22
  • GB/T 23761-2020《光催化材料及制品空气净化性能测试方法 乙醛(或甲醛)的降解》

    1、标准基础档案
    标准全称:GB/T 23761-2020《光催化材料及制品空气净化性能测试方法 乙醛(或甲醛)的降解》
    实施时间:2021年02月01日正式实施
    替代旧版:废止并替换 GB/T 23761-2009
    标准属性:国家推荐性测试方法国标|国内光催化除醛的“基础祖师标准”
    核心定位:所有光触媒、光催化滤网、UV净化模块除甲醛能力的官方基准测试方法。
    搭配关系:
    GB/T 23761-2020 = 经典基础除醛测试标准
    GB/T 46580-2025 = 2026新版升级除醛专用标准
    目前现状:双标准并行,23761是行业通用基础取证标准,46580是2026最新精细化升级标准。

    4 2026-07-20
  • GB 18586-2026《地毯、地毯衬垫和聚氯乙烯地板中有害物质限量》

    标准全称:GB 18586-2026《室内装饰装修材料 地毯、地毯衬垫和聚氯乙烯地板中有害物质限量》

    实施时间:2027年10月01日强制实施(2026年发布、2027年落地)

    替代旧标准:废止替代 GB 18586-2017、GB 18587-2001 两套旧标准

    标准属性:国家强制性GB标准(工程验收必查)

    行业定位:商用软装地面材料“终极环保准入新规”

    专门管控:展厅、写字楼、酒店、办公、幼儿园最常用的地毯、地垫、PVC塑胶地板——这类材料是室内低频、长期、隐蔽异味最大来源。

    11 2026-07-17
  • GB 30981.1-2025《涂料中有害物质限量 第1部分:建筑涂料》

    标准基础档案
    标准全称:GB 30981.1-2025《涂料中有害物质限量 第1部分:建筑涂料》
    实施时间:2026年06月01日 强制生效
    替代旧标准:替代 GB 18582-2020、GB 38468-2019(两套旧涂料标准合并升级)
    标准属性:国家强制性国标(GB)——所有工装、展厅、办公、学校、医院装修必须强制执行,不达标材料禁止进场、禁止竣工备案。
    行业定位:2026年室内装修“源头控污最严新规”
    之前的国标只管“甲醛、VOC”,本次新规直接加码长期慢释放污染物,从源头减少装修残留污染,直接降低后期甲醛、异味反弹概率,和欧雷塞斯空气治理、长效运维业务强绑定。

    14 2026-07-15
  • HJ/T 167-2004《室内空气质量监测技术规范》

    一、标准基础档案
    标准全称:HJ/T 167-2004《室内空气质量监测技术规范》
    发布/实施:2004年12月09日发布,2005年02月01日正式实施
    标准属性:国家环境保护行业推荐标准(环境监测权威规范)
    行业地位:国内室内空气质量现场采样、布点、检测、验收的基础通用祖师级规范,也是目前工装、新房、商用空间空气治理CMA验收、环评核查、工程竣工备案的核心依据,至今仍为行业强制参考准则。
    核心定位:GB/T 45213-2026 管「在线监测设备精度」,而 HJ/T 167-2004 管「现场怎么取样、怎么检测、数据怎么才算有效合规」。

    13 2026-07-13
  • GB/T 46587-2025《光催化材料及制品空气净化性能测试方法 甲硫醇的去除》

    一、标准核心基础信息
    标准名称:GB/T 46587-2025《光催化材料及制品空气净化性能测试方法 甲硫醇的去除》
    实施时间:2026年5月1日正式实施
    定位:国内首个【光催化除臭、分解异味】专属国标,和除醛国标GB/T 46580-2025成对配套,是2026空气净化行业最重要的“异味治理标尺”。
    适用:所有光催化滤网、UV光解模块、中央空调除臭单元、光触媒治理涂层、新风除臭段。

    12 2026-07-10

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