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3D打印从20世纪末到现在，短短30多年间已经渗透到社会生活的方方面面。工业级3D打印机可用于复杂零件的一次成型，既能降低成本，又能保持零件之间质量和精度的统一，还可用于模具的快速制造，提高生产效率。而且桌面级FDM3D打印机已经广泛应用于我们的日常生活中。

FDM3D打印的工作原理是以线性塑料或其他基础材料为原料，在高温下熔化材料，按照数字模型分区形成的截面逐层堆积打印。常用的热塑性材料有ABS、PLA、尼龙等。在打印过程中，热塑性材料在高温下熔化，不仅会释放出多种挥发性有机物，还会释放出大量直径小于0.1微米的超细颗粒，从而降低室内空气质量，甚至对人体健康造成危害。

FDM3D打印时不同材料释放的有机化合物也不同。例如，ABS会释放苯乙烯。对人体神经系统、呼吸系统、循环系统有毒。然而，超细颗粒会通过呼吸沉积在肺部，甚至通过肺泡进入血液循环系统，从而损害人体健康。在过去的几年里，许多研究调查了3D打印释放的污染物对人体健康可能产生的负面影响，并取得了一些成果。例如，UL化学安全和佐治亚理工学院进行了一项为期两年的调查，以探索桌面级FDM3D打印机对室内空气质量的影响。

在之前的3D打印和新兴材料暴露与风险评估研讨会上，发布了一些新的研究成果，不仅揭示了FDM3D打印释放的超细颗粒对室内空气质量和公众健康的影响，还讨论了这些释放的具体成分、粒径和停留时间。例如，美国国家职业安全与健康研究所评估了ABS释放的颗粒对人体肺细胞的毒性。

FDM3D打印污染排放的研究高度依赖于检测仪器。其中，有机化合物可能需要通过质谱仪进行检测。在美国环境保护署进行的一项研究中，使用了定制的反应堆和质谱仪。在反应器中，在实际印刷过程中模拟加热时间、和喷嘴处的氧气浓度，然后通过质谱仪进行分析。环境空气污染研究中的超细颗粒已经有了相对成熟的技术和分析系统，可以集成超细颗粒计数和视频记录。通过类似的系统，研究人员可以分析3D打印过程中超细颗粒在空气中分布和停留时间。

目前，关于3D打印污染排放的研究还处于起步阶段，国内相关研究较少。3D打印是制造技术发展的趋势之一，未来将在生产生活中进一步普及。因此，这项技术造成的环境污染和对人体健康的损害都是必须解决的问题。有一些简单的措施可以帮助操作人员减少3D打印对室内空气质量的负面影响，比如保持良好的通风、给3D打印机安装外壳，将喷头温度设置在材料温度范围的下限。但是这些措施并不是治本之策。要彻底解决这个问题，还需要对材料和3D打印技术本身进行完善，这就需要我们对检测手段进行升级，对3D打印产生的污染排放有更深入的了解。