近年来，随着环境医学和环境矿物学的发展，矿物粉体对环境和生物体造成的潜在安全性问题愈发受到人们的重视。
研究表明：大部分矿物粉体都具有生物毒性，特别是亚微米和纳米级粉体的毒性效应更为显著。
超细矿物粉体材料在生产和使用过程中，甚至废弃以后，会以一种新的形态进入到环境中，其独特的结构和特殊的组成成分在环境中极易被吸收或转化，并释放自由基、重金属等高活性和有毒有害物质，从而破坏环境和生物体体系平衡。
部分矿物大颗粒因其本身会释放毒性物质而表现出毒性，部分矿物粉体因其特有的超细效应诱导或者直接攻击细胞和微生物个体的特定部位而产生毒性，也有部分矿物超微粉体因其强烈的吸着性极易携带其他有毒有害物质被生物体吸收而产生毒性。
按其作用对象不同，将超细矿物粉体环境安全性主要分为流行病学调查、微生物活性和细胞毒性三类。
1、矿物粉体流行病学调查
超细矿物粉体能经过人体呼吸系统整个过程，进入人体后会在呼吸道中沉积，粉体颗粒本身及其溶出物导致机体组织功能紊乱，从而导致病变的发生。
粉体流行病学调查对象由长期在粉体环境下作业的工人，后来扩大至整个大气粉体环境中的人群。
在我国，以生产性粉体引起的法定职业病——尘肺病为例，累计尘肺病例60余万人，近年每年新发尘肺病例在1万人左右，并且有上升趋势。
另外，流行病学调查结果显示，长期暴露在较大浓度的粉体环境中，呼吸道系统癌症发病率明显升高。
石棉粉体与间皮瘤、纤维肉瘤、腺癌和鳞状细胞癌的发生有直接关系，长期暴露在高浓度水泥粉体条件下会导致最大肺活量（FVC）降低。
宝石加工工人多发肺结核、肺气肿等疾病。在建筑工业中，可吸入混凝土粉体的浓度远高于规定的安全底线，要想阻止硅肺病十分困难。纤维状沸石如毛沸石的危害性已引起了相当的关注。
研究结果表明，农业粉体及其个别部分均能因其黏膜炎性和化脓性支气管炎、支气管周围的肺炎和肺脓肿、弥漫性肺硬化、并形成个别的肺结节、淋巴组织增生等明显的生物学作用，并已被临床和形态学所证实。
10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5μm直径的可进入呼吸道的深部，2μm以下的可100%深人到细支气管和肺泡。持续暴露于不同浓度的长8-30μm、直径小于0.25μm的贵橄榄石、直闪石、透闪石以及二氧化硅颗粒中会造成胸膜瘤。
超细矿粉能直接进入肺泡中，又因其活性强、易扩散，对人体健康危害更大，因此，必须在矿粉加工过程中控制加工车间粉体颗粒浓度，并在使用过程中做好防护措施。
另外，部分矿物药及其制剂的不当使用可导致损伤和急性肾功能衰竭，产生临床肾毒性病变，如含砷、汞、铅和铜等矿物类药。
2、超细矿物粉体的微生物活性研究
微生物与矿物间的吸附（粘附）是两者相互作用的基础。超细矿物粉体颗粒与一般微生物尺寸相近（微米级与亚微米级），因而彼此之间的能量交换和物质交换异常活跃。
在颗粒界面/细胞膜作用过程中，超细矿物颗粒对微生物发生穿刺、内镶、破壁等行为，以及由此引发的菌体形态、酶、代谢产物的变化，对菌体成分和代谢物质毒性、对菌体成分产生的免疫损伤等生理学上的响应。
另一方面，微生物对矿粉有粉化、侵蚀作用，引起颗粒物表面形态、基团、电荷变化等矿物学响应，且微生物释放的代谢产物会加快对矿物颗粒的溶蚀，产生的更多有害成分会刺激菌体造成其荚膜抗吞噬和溶解酶能力的变异，近来有研究学者将之定义为“近尺寸作用”。
有研究结果显示，方解石、石英和锡石等矿物表面生物吸附率随着pH值的升高而下降，且微生物会随着生长条件和环境的变化调整自身机能以适应，能够改变对矿物表面的吸附能力，对重金属和有毒有害有机物的吸附能力有明显的提高。
亚微米和纳米级别矿物粉体，对人体皮肤表面和体内寄生的微生物正常生理活动产生影响，从而改变人体防御体系的稳定，导致病变的发生。
一定浓度10μm以下的水镁石能促进大肠杆菌的生长代谢，增加其产物含量及酶的活力，从而增加大肠杆菌的数量。
含钙离子或镁离子高的矿物粉体能促进入体3种正常细菌（表皮葡萄球菌、缓征链球菌和大肠杆菌）的生长代谢。
3、超细矿物粉体的细胞毒性
超细矿物颗粒对动物组织的毒性主要表现在对细胞的毒性上，通过对细胞的损伤进而引发病变。
国内外研究矿物颗粒细胞毒性试验主要有体外细胞毒性试验和动物试验两种。
体外毒性试验用细胞大多使用呼吸道系统细胞，如肺泡巨噬细胞、V79细胞、A549细胞和人胳静脉内皮细胞等。
有实验表明：含有游离二氧化硅的矿物粉体都对细胞产生毒性作用，如纳米SiO2、砂岩矿、水泥粉等；
纤维状矿物粉体比颗粒状矿物细胞毒性强，如石棉类、纤维水镁石、人造纤维等；
针状矿物粉体可以刺破细胞膜，导致细胞破裂而死亡；
超细矿物颗粒与细胞相互作用产生了羟自由基（•OH）等活性氧物质，活性氧物质通过破坏细胞膜和影响基因的正常表达破坏细胞体系的稳定性，使得细胞失活或者发生病变。被细胞吞噬的矿物颗粒能长期积聚在细胞内部，如果溶解速度低于积聚速度，则长时间后细胞被矿化，或纤维化，或破裂死亡。
大气可吸入颗粒物（PM2.5）主要成分是矿物，矿物超细颗粒吸附附着重金属和有害有机物之后，其细胞毒性明显增强，对人体危害更大，这正成为当今国内外环境领域的研究热点，因此，对于大气颗粒物特别是可吸入颗粒物浓度的控制和污染治理显得尤为重要。
4、如何消除或降低超细矿物粉体的环境毒性？
随着工业现代化的不断发展和人们对高科技产品需求的日益增多，超细矿物粉体材料的应用前景十分广阔。
但是超细矿物颗粒具有不利于环境与生物安全的特性，这势必会妨碍该类材料的推广与使用，尤其是在倡导科学发展和可持续发展理念的当今社会。
矿物粉体颗粒的环境毒性主要是由自由基和待溶出离子所致，因此可就消除或者降低这两者释放量入手，如改性、表面酸碱处理或者开发特定矿物粉体替代材料等。
如何开发出环境友好型超细矿物粉体材料是一项极具发展潜力和极大发展空间的新技术，但是统一规范的超细矿物粉体材料的安全性评价体系也亟需制定。
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