3D 打印日漸普及，但它帶來的塑料和其他成分暴露風險仍未引起大眾(zhong) 的警惕。近日幾份會(hui) 議報告關(guan) 注了這一問題。

圖片來源：Pixabay

來源 Society for Risk Analysis

翻譯 阿金

審校 戚譯引

風險研究人員正在提出新問題，以了解 3D 打印機使用者和使用 3D 打印產(chan) 品的消費者所麵臨(lin) 的健康和安全因素，以及如何緩解潛在的健康風險，尤其涉及兒(er) 童安全。3D 打印越來越多地應用於(yu) 家庭、學校、圖書(shu) 館和其他人們(men) 長期停留的公共場所。打印過程中釋放的顆粒非常微小，足以通過呼吸深入肺部，會(hui) 影響室內(nei) 空氣質量和公眾(zhong) 健康。新冠疫情期間，3D 打印機被廣泛用於(yu) 製造口罩、呼吸機和其他個(ge) 人防護設備，因此這樣的新問題亟待解決(jue) 。

一些研究致力於(yu) 識別並量化釋放的情況及其成分、顆粒大小、在室內(nei) 環境中的滯留時間，研究結果在 12 月 15 日舉(ju) 行的 3D 打印和新興(xing) 材料暴露和風險評估研討會(hui) 上發布，這是 2020 年風險分析學會(hui) （Society for Risk Analysis）在線年會(hui) 的一部分，會(hui) 議於(yu) 12 月 13 日至 17 日在線上舉(ju) 行。

3D 打印機使用的基本材料包括熱塑料、金屬、納米材料、聚合物材料、揮發性和半揮發性有機化學材料。打印過程可能需要幾個(ge) 小時，在這過程中可能會(hui) 有一係列化學副產(chan) 品和顆粒釋放到室內(nei) 環境中。

鑒於(yu) 這些未知因素，科學家開始展開研究，了解這些釋放物及其特定組成、顆粒大小和在室內(nei) 環境中的滯留時間，生成的數據被納入暴露和風險穩健評估中。

美國國家職業(ye) 安全和健康研究所（National Institute for Occupational Safety and Health，簡稱 NiosesH）的Yong Qian博士展開了一項研究，檢查吸入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS 樹脂）的人類肺部細胞和大鼠情況，評估了 3D 打印過程中該物質排放的潛在毒性。研究題為(wei) 《丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）打印機排放誘導體(ti) 外和體(ti) 內(nei) 毒性》（Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) printer emission induced in vitro and in vivo toxicity），揭示了釋放出的顆粒對人類肺部細胞的傷(shang) 害為(wei) 中度毒性，而對大鼠則是最輕程度的毒性。

一份題為(wei) 《美國環境保護署（EPA）最新 3D 打印排放研究》（Recent 3D printing emissions research at Environmental Protection Agency (EPA)）的報告回顧了 EPA 的兩(liang) 項最新研究，第一項研究分析了實驗條件下 3D 打印機拉絲(si) 擠出機（一種用來製造 3D 打印機機絲(si) 的設備）的排放情況，第二項研究則使用模擬模型，預測使用 3D 打印機時，沉積在呼吸道特定位置的顆粒數量，以及該模式在不同年齡段個(ge) 體(ti) 中的變化情況。

“迄今為(wei) 止，大眾(zhong) 幾乎不會(hui) 注意到自己可能會(hui) 暴露在 3D 打印機排放中。”EPA 的 Peter Byrley 博士說道，“該研究的一個(ge) 潛在社會(hui) 益處是增強公眾(zhong) 對於(yu) 3D 打印機排放的意識，而且兒(er) 童的易感性可能會(hui) 更高。”他是研究的主要作者。

研究發現，拉絲(si) 擠出機釋放出的微小顆粒和蒸汽量類似於(yu) 3D 打印機研究中發現的結果，而模擬模型預測，對於(yu) 9 歲及以下個(ge) 體(ti) ，肺部區域每一表麵積的顆粒物沉積量更高。因此需要進一步監測排放性質，展開額外的模擬研究來預測吸入量。

盡管 3D 打印讓人們(men) 更加容易獲得大量產(chan) 品，價(jia) 格也更加低廉，它們(men) 也確實給汙染地球的塑料製品總量做出了“貢獻”。來自杜克大學的 Joana Marie Sipe 已經研發出一台機器，能夠測量使用過程中和環境中，塑料製品（比如水瓶）通過摩擦和打磨，會(hui) 釋放出多少顆粒。這些塑料顆粒然後被投喂給魚類，以看清塑料中的納米顆粒對它們(men) 的器官造成怎樣的影響。

而《NanoPHEAT：預測納米複合材料消費產(chan) 品的釋放、接觸和納米材料（MWCNT 和 Ag NPs）的毒性作用》（NanoPHEAT: Forecasting nanocomposite consumer product's release, exposure, and toxic effects of nanomaterials (MWCNT and Ag NPs)）這一研究揭示，塑料降解時，其中的納米材料就會(hui) 暴露到環境中。人們(men) 原本以為(wei) 生物無法吸收這些材料。研究人員成功預測了魚類吞食下的塑料源納米顆粒百分比，提出矩陣釋放因子（Matrix Release Factor，簡稱 MRF），可用來量化咀嚼過的或降解入海洋中的塑料和釋放出的納米顆粒。

“該研究幫助我們(men) 製定監管條例，根據 MRF 值，規定塑料消費產(chan) 品中能夠添加多少納米材料填充物。”Sipe 解釋道，“數據有助於(yu) 確定塑料和/或納米填充產(chan) 品釋放了多少汙染物進入環境或人體(ti) 中。”

隨著 3D 打印技術越來越普及，監管部門、生產(chan) 商和使用者可能需要關(guan) 注如何更好地進行潛在風險管理。