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打印机释放颗粒物的特征及其对心肺系统的健康影响

超细颗粒物,人群健康效应,暴露水平,呼吸系统,心血管系统

【目的】分析打印店内颗粒物浓度与特征，探讨打印机工作过程中颗粒物释放的影响因素；采用毒理学和流行病学研究方法，揭示打印机释放颗粒物对心肺系统的健康影响。【方法】采用便携式气溶胶谱仪在北京3 家打印店进行连续12 h的多粒径（0.25~32.00 μm）颗粒物数量浓度和质量浓度的动态监测，并采集颗粒物进行形貌和组成分析。在室内场所展开实验，分别探究不同打印机品牌、硒鼓类型、纸张厚度、页面覆盖率、静息时间、环境温湿度、通风条件下打印机释放颗粒物数量浓度峰值的差异。将SD大鼠全身吸入暴露于打印机释放颗粒物21天（每天5 h），分析支气管肺泡灌洗液和血液中的氧化应激和炎症反应指标，并动态监测心电图和左心室压力的改变。比较研究53名打印店工人与54名对照人员的颗粒物暴露水平和血压、心率和肺功能指标的差异。【结果】3 家打印店的颗粒物数量粒径分布相同，96% 以上颗粒物粒径≤ 0.50 μm（PM_0.5）；其数量浓度随粒径变小而升高，PM_0.5 数量浓度可高达11.36×10⁵ P·cm-3。打印店内颗粒物有球状（88.6%）、杆状（3.4%）和不规则状（8.0%），主要构成元素为C、O、Si、Ca。不同打印机品牌、硒鼓类型、纸张厚度、页面覆盖率、静息时间、环境温湿度、通风都可影响打印机释放颗粒物水平。大鼠全身吸入暴露打印机释放颗粒物，可观察到氧化应激指标和炎症因子水平发现明显改变，左心室压力增加、心率变异性降低、P波持续时间和QTc间期延长。打印店工人接触的PM₁数量浓度是一般工作场所的2倍多，且工作负荷重、工作时间较长；另观察到打印店工人的血压指标明显上升和肺功能指标明显下降，尤以工龄超过10年的工人心肺功能指标变化更明显；暴露打印机释放颗粒物与心肺功能指标改变显著相关。【结论】打印机释放颗粒物以粒径≤ 0.50 μm的颗粒物为主，形态和元素构成较为多样，且打印机释放颗粒物水平受多种因素影响，吸入打印机释放颗粒物可导致心肺系统损伤。