金屬加工液微生物學(xué)的研究與水性金屬加工液的發(fā)展同時興起是越，水性金屬加工液也稱水溶性、乳化性或不正確的水溶性流體倚评。盡管第一篇有關(guān)這一主題的論文《切削液中細(xì)菌的性質(zhì)浦徊、生長和控制研究》于1941年發(fā)表洲猿，但直到十年后才開始持續(xù)專注進(jìn)行研究获隆。

Ratul Shah及Robert Donofrio于2012年發(fā)表論文齿贡，據(jù)說是為了審閱金屬加工液微生物學(xué)過往和當(dāng)前的知識狀況涌遏，但并無提及E.O. Bennet饮乃，其是第一位將金屬加工液微生物學(xué)當(dāng)作終生研究的生物學(xué)家基差。1954年至1991年間刀饥，他發(fā)表了170篇有關(guān)這個主題以及相關(guān)健康風(fēng)險的論文。

在不了解Bennett所作的貢獻(xiàn)——在線文獻(xiàn)搜索不容易發(fā)現(xiàn)這一點——或不了解大量現(xiàn)有的金屬加工液微生物學(xué)知識的情況下蒙拜，許多年輕的研究人員、實驗室技術(shù)員和流體管理人員或更有可能報告“發(fā)現(xiàn)”涨拣，而這些“發(fā)現(xiàn)”只是證實了幾十年前首次報告的結(jié)果铜缠。要做的進(jìn)一步研究仍非常多它褪，花時間重新學(xué)習(xí)先前建立的科學(xué)將是對有限資源的浪費。

金屬加工液微生物學(xué)具有77年歷史茫打，可分為四個階段，每個階段跨幅一二十年妖混。對這段歷史的簡要總結(jié)引出了尚未探索的研究問題，這些問題將為金屬加工液的未來發(fā)展提供方向制市。

起源（1950年至1970年）

20世紀(jì)50年代初抬旺，隨著水溶性金屬加工液的銷量增長祥楣，Texaco的技術(shù)人員開始提出疑問开财，暴露在稀釋金屬加工液中的機(jī)械師是否會因致病微生物而增加患病概率。該公司聯(lián)系了當(dāng)時在休斯頓大學(xué)擔(dān)任博士后研究員的Ed bennett责鳍，并資助了他最初的金屬加工液微生物學(xué)研究。

同樣兽间，近十年后，Master Chemical的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Clyde Sluhan聘請底特律韋恩州立大學(xué)(Wayne State University)的副教授Harold Rossmoore調(diào)查與暴露在水溶性金屬加工液致病微生物中的工作人員有關(guān)的風(fēng)險寇羔。

當(dāng)時宾哼，所有水溶性金屬加工液均為可乳化油甫页。盡管Bennett否因、Rossmoore以及其他研究人員從正在使用的金屬加工液和稀釋它們的水中定期檢測到潛在致病菌舆佩，但他們發(fā)現(xiàn)微生物檢測和疾病頻率之間沒有關(guān)系榔晃。因此泌榕，有關(guān)這一時期對使用水溶性金屬加工液的機(jī)械師是否更容易微生物感染的答案是否定的招殊。

生物腐蝕的重點研究（1970年至1990年）

直至1927年清潔水法案將已用金屬加工液列為有害垃圾气岁，金屬加工液生物腐蝕不成問題。在操作人員開始積極監(jiān)測和控制微生物污染之前浦堪，他們通常會在8到12周后丟棄已用的金屬加工液，最常見的原因是異味刺洒，而機(jī)械零件上的閃光腐蝕是更換金屬加工液的另一個重要原因。

20世紀(jì)70年代早期的研究表明逆航，不受控制的微生物污染導(dǎo)致了水溶性金屬加工液的性能失效鼎文。盡管惡臭的氣味是最常見的問題因俐，但維持pH值拇惋、乳化穩(wěn)定性和腐蝕抑制的難度增加與微生物的數(shù)量有關(guān)，其數(shù)量大于每十分之一毫升就有一百萬至一千萬個菌落形成單位（在經(jīng)過孕育處理的培養(yǎng)試驗槳上形成的紅點）撑帖。

在這個時期，許多生物殺滅劑制造商也將其產(chǎn)品注冊用于金屬加工液澳眷。1970年至1990年間，超過90%的生物殺滅劑活性成分進(jìn)入市場钳踊，而生物殺滅劑被視為增值產(chǎn)品衷敌。這種看法與20世紀(jì)80年代初流體管理同時產(chǎn)生箍土。

到20世紀(jì)80年代末帆伯，系統(tǒng)轉(zhuǎn)儲之間的一般維護(hù)周期從一個季度增加到一年以上。管理得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)能夠運(yùn)行數(shù)年而無需排水代投、清洗和充電。雖然不受控制的微生物污染不是唯一相關(guān)的失效機(jī)制禾计，但它通常被認(rèn)為是金屬加工液失效的常見主要原因。金屬加工液微生物研究重點是生物殺滅劑性能和替代使用策略。這項工作的補(bǔ)充是改進(jìn)配方以延長性能壽命烛辜。

重新審視健康影響（1990年至2000年）

1992年江伴，一家汽車零部件廠的許多工人被診斷為過敏性肺炎臂葫，這是對微生物過敏反應(yīng)造成的肺部疾病踢臀。這一事件引起了人們對金屬加工液微生物研究的濃厚興趣豆蚀。

1992年至2000年期間媚曾，整個金屬加工行業(yè)報道了約250個HP病例。而不變的是妇蛀，HP是群發(fā)疾病，在某一工廠中就有四到四十個病例笤成。從金屬加工液中回收的超過12種不同類型的細(xì)菌和真菌會誘發(fā)HP。

然而炕泳，Rossmoore在一次工業(yè)衛(wèi)生會議上的推測性評論導(dǎo)致許多利益相關(guān)者將注意力集中到一種微生物：抗酸分支桿菌免疫原體纵诞。至少有一家大型汽車制造商根據(jù)Rossmoore的錯誤理論禁用了常用的生物殺滅劑喊崖，即所謂的快速生長細(xì)菌（在48小時內(nèi)產(chǎn)生可見菌落的細(xì)菌）抑制了分支桿菌免疫原體的生長挣磨，而使用生物殺滅劑抑制了微生物的快速生長雇逞，從而使分支桿菌免疫原體有可能生長。

十年后塘砸，Harold Rossmoore的遺孀Katalin Rossmoore和兒子Leonard Rossmoore以及我合作進(jìn)行了一項研究节仿，證明了其他微生物的存在或缺失與分支桿菌免疫原體的存在沒有聯(lián)系肺沃。很明顯罩泰，一旦分支桿菌免疫原體的檢測成為常規(guī)微生物狀況檢測的一部分，微生物便是一種常見的金屬加工液污染物孝生。

結(jié)果表明，在歷史上肛巫，當(dāng)使用培養(yǎng)皿或培養(yǎng)漿進(jìn)行培養(yǎng)并觀察至少一個星期，并且只有在不存在快速生長微生物的情況下衅惠，才能看到分支桿菌免疫原體菌落婉孙。除非培養(yǎng)基中含有抑制快速生長的細(xì)菌的抗生素哗饭，否則在分支桿菌免疫原體形成之前抓许，它就長滿其他微生物群落蔑懈。專注分支桿菌免疫原是對無視數(shù)據(jù)危險的極好案例研究毛底，這些數(shù)據(jù)是不可避免的結(jié)果拐迁。

除了以HP為重點的研究疗绣，許多論文還指出了金屬加工液霧（也稱為內(nèi)毒素暴露）與呼吸功能間的關(guān)系唠亚。內(nèi)毒素是細(xì)菌細(xì)胞壁的重要組成部分持痰，根據(jù)它們對革蘭氏染色劑的陰性反應(yīng)分類（因此得名革蘭氏陰性細(xì)菌）灶搜。盡管樣品測定和分析技術(shù)都沒有標(biāo)準(zhǔn)化，研究人員報告了金屬加工液和金屬加工液氣霧劑的內(nèi)毒素濃度工窍。

在幾項研究中，報告的空氣傳播內(nèi)毒素濃度與美國國家職業(yè)安全與健康研究所的研究人員先前所報道的中毒性休克綜合癥有關(guān)患雏。然而鹏溯，在檢測到高內(nèi)毒素含量（每立方米超過7000毫克）的設(shè)施中淹仑，過敏或工業(yè)哮喘的發(fā)生率與檢測到內(nèi)毒素含量不足100毫克的設(shè)施沒有什么不同丙挽。

在千年之交，人們普遍認(rèn)為颜阐，接觸生物氣溶膠（空氣微生物）是過敏性疾病的原因，從輕微眼部疼痛和咽喉腫痛（過敏性鼻炎）到可能致命的工業(yè)哮喘和HP裤泄。關(guān)于如何最好地控制生物氣溶膠形成的具體事項仍存在相當(dāng)大的分歧，但人們普遍同意減少霧暴露的總量將降低疾病風(fēng)險几崔。整個20世紀(jì)90年代虽捺，機(jī)器外殼和噴霧收集系統(tǒng)越來越普遍影塑。到2000年蝎蚣，霧氣遏制和控制成為行業(yè)常態(tài)。并非巧合的是淹误，呼吸系統(tǒng)疾病患病率直線下降，人們對生物氣溶膠的研究和監(jiān)測興趣幾乎消失殆盡示祭。

現(xiàn)今（2000年至今）

本世紀(jì)伊始，金屬加工液生物腐蝕

再次成為微生物研究的熱點。

1998年實施的歐洲議會生物殺滅劑指令對金屬加工液殺微生物劑的使用造成一定壓力化焕。自此，根據(jù)歐洲化學(xué)品管理局(European Chemicals Agency)的數(shù)據(jù)撒桨，歐盟現(xiàn)有可用的殺微生物劑數(shù)量已從180多種減少至27種活性物質(zhì)查刻。

相似地凤类，ASTM International指出穗泵，獲美國批準(zhǔn)用于金屬加工液的殺微生物劑名單已縮減至不足50種〉柩樱可用的殺微生物劑減少促進(jìn)了抗生物金屬加工液添加劑和成品配方的發(fā)展。

為了繞過監(jiān)管問題夷磕，一些配方設(shè)計師正在使用未注冊為生物殺菌劑履肃、但在配方中沒有其他作用的有毒化學(xué)品。人們可能會思考坐桩，使用這些流體是否會帶來意想不到的健康風(fēng)險尺棋。一般來說，合成金屬加工液比半合成或乳化油配方更不敏感爬蜜。確定其中的原因仍然是無法滿足的研究需求嗽绑。

展望未來

還有其他一些重要但尚未解決的金屬加工液微生物研究需求。行業(yè)利益相關(guān)者需要制定一致的方法收集和分析生物氣溶膠樣品披痕。如果在20世紀(jì)90年代獲得的內(nèi)毒素數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的萤野，我們需要了解農(nóng)業(yè)工作者暴露在內(nèi)毒素中和疾病發(fā)生的關(guān)系為什么在機(jī)械師中不存在吐莲。如果過往的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確抠偏，我們需要更好地了解實際暴露情況阶押。

微生物產(chǎn)生微生物揮發(fā)性有機(jī)化合物。許多微生物揮發(fā)性有機(jī)化合物是屬過敏性或有毒的脱刷。然而阐逗，到目前為止，還沒有關(guān)于使用金屬加工液的設(shè)施中微生物揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度的研究報告韵谋。

流體管理者開始認(rèn)識到生物膜控制對整個微生物污染控制的重要性。生物膜是動態(tài)的微生物群落氏篇，它生長在復(fù)雜粘滑的物質(zhì)中，稱為細(xì)胞外聚合物。然而赶么，對于金屬加工液系統(tǒng)中生物膜群落的取樣或測試還沒有一致的方法。

近期辫呻，基因工具已經(jīng)被用來描述金屬加工液中的微生物群落特征清钥。基因檢測可以檢測到許多傳統(tǒng)的培養(yǎng)基測試方法無法測試到的微生物放闺。這些資料有助于更深入地了解種群大小及其多樣性祟昭；通常，不同類型的微生物協(xié)同工作怖侦，比單一類型的微生物會導(dǎo)致更嚴(yán)重的生物腐蝕篡悟。

展望未來，代謝組學(xué)檢測將會揭示在受污染系統(tǒng)中基因被激活匾寝，而微生物卻在制造問題的情況。這類研究有望在生物廢物處理過程中尋找更經(jīng)濟(jì)拓酵、環(huán)境友好的策略防止金屬加工液生物腐蝕和加速生物降解镰饶。

這些新的研究方向

很可能揭示出我們還沒有想過的問題乱树。

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