第一章 前言
1.2 環境奈米EHS知識平台與文獻回顧
本團隊從民國 99 年開始承接「推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計 畫」,計畫主要為維護及管理環保署「環境奈米科技知識平台」網站(Taiwan Nanotechnology EHS Database, TaiNED, http://ehs.epa.gov.tw/),依國內外的奈米 EHS 的研究成果充實其內容,及更新環境奈米的知識文件等工作。截至 2015 年 11 月止,知識平台網頁的國內研究報告及出版文獻篇數為:中文版網站收錄 研究報告全文 197 篇(104 年新增 15 篇)、出版文獻連結 880 篇(104 年新增 139 篇),及英文版網站收錄研究報告摘要 163 篇(104 年新增 6 篇)、SCI 論文連結 663 篇(104 年新增 101 篇),其中知識平台收錄的 SCI 論文的委辦機關以科技部 為主,研究領域則是以處理或應用的研究論文為主。平台收錄的文獻與資料可 作為本國未來發展奈米技術 EHS 相關研究的參考。在 SCI 論文的分類方面,我 國的研究領域以奈米科技的應用為主、微粒種類以氧化物較多、暴露或危害標 的以其他/未指定為主、風險暴露群以其他/未指定為主、產生方法以工程奈米微 粒為主。99 年起至今本團隊每年皆完成奈米知識文件的蒐集、整理及更新工作,
整理 ISO 及 OECD 有關奈米科技環境、健康、安全(EHS)議題的發展趨勢。另 外從 100 年 7 月創刊至今,本團隊每年皆發行四期電子報,並以 e-mail 方式通 知訂閱者最新的 nano-EHS 消息,nano-EHS 知識,近期活動及下期預告,目前 訂閱的用戶已增至 563 人,且知識平台網頁瀏覽人數已大幅增加至 192,852 次(統 計至 2015 年 11 月 25 日)。
本團隊為了加強奈米技術的風險認知及溝通,每年皆會舉辦 1 場環境奈米 科技論壇研討會,邀請勞安所、環保署、衛福部、工研院及學界等產官學研專 家舉行專家座談,討論了本國的 nano-EHS 的政策、法規、標準及研究進展。本 研究團隊也在每年專訪二位 nano-EHS 議題的專家學者,請他們提供 nano-EHS 方面的研究進展、國際趨勢及建議國內 nano-EHS 的研究及政策方向。截至 104 年 11 月,本團隊目前已訪問了 14 位的國內專家學者,分別為交大環工所蔡春 進教授、清大生醫系董瑞安教授、清大化學系凌永健教授、國衛院奈米醫學研 究中心楊重熙主任、台大職醫所鄭尊仁教授、環檢所阮國棟所長、國衛院環醫 組劉紹興組主任、工研院奈米中心宋清潭研究員、成大環工系王鴻博教授、清 大動機系李國賓教授、成大環醫所張志欽教授、財團法人安全衛生技術中心余 榮彬總經理、清華大學化學工程系馬振基教授及成功大學環境醫學研究所蔡朋 枝教授,介紹他們的優異研究成果及針對奈米 EHS 各議題的看法,訪問內容並 以中英文方式在專家專訪專區具名發表。
在知識平台的國際推廣方面,本團隊已於 2013 年初發出圖 1.2.1 的 TaiNED 推廣 e-mail 給 7574 國外 nano-EHS 相關人士,並且經由 ICON 及 EU SAFENANO 網頁的公佈,如圖 1.2.2 及圖 1.2.3 所示,獲得國際人士很大的迴響及好評。
圖 1.2.1 環境奈米科技知識平台的國際推廣網頁頁面
圖 1.2.2 ICON 網站介紹環境奈米科技知識平台的頁面
圖 1.2.3 EU SAFENANO 網站介紹環境奈米科技知識平台的頁面
於 99-103 年間本研究團隊針對環境中奈米物質未來暴露評估與風險評估可 能的知識缺口進行文獻收集及整理,並列出國內研究現況,作成了具體的結論 及建議,報告內容可在「環境奈米科技知識平台」取得。以 103 年度「推廣環 境奈米科技知識平台及知識整合計畫」計畫的研究成果為例,歸納出的結論如 下:
奈米物質在環境及其他的應用
1. 奈米物質的環境應用很多,如石墨烯應用於吸附、儲存與分離氣體。碳黑及 碳奈米纖可用來開發氣體感測器。
2. 磁性奈米微粒也已廣泛應用在環境永續利用上,如污染物的去除、污染物的 脫附、磁性奈米微粒的回收、磁性奈米微粒的聚集情況與毒性等。
3. 奈米球微影技術(nanosphere lithography)可用於複雜的現地場所的奈米物質 的動力學和轉變機制。
4. 將奈米氧化鐵包覆在乳化的油滴中的技術,不僅可改善鐵微粒在高密度非水 相中的傳輸效率,同時避免 nZVI 與地下水中的鈍化污染物反應。
奈米物質對環境及降康的影響
1. 奈米物質對環境與健康的影響仍是研究重點,如食品中的奈米二氧化矽在高 濃度(> 200 μg/mL)時,細胞的存活率會降低。
2. 含奈米物質之噴霧產品的液體特性與瓶子的噴霧機制都會影響噴出來的總氣 膠粒徑分布,且由噴霧產品所噴出的銀膠,其粒徑分布與在液相中銀不盡相 同。
3. 人體吸入含奈米物質的化妝粉的最高吸入性微粒質量發生在粗微粒(2.5–10 μm)的部分,而粒徑小於 100 nm 的微粒僅貢獻了微量的質量,並且大約有 85-93%的氣膠微粒數目會沉積在頭部區,<10%的在肺泡區,<5%的在氣管 與支氣管區。
4. 不論是傳統的銀處理的紡織品或是奈米銀處理過的紡織品,在清洗過程中均 可能是奈米銀微粒的組成來源,在管理與評估奈米銀的風險時,也應慎重考 量常規銀處理紡織品的逸散風險。
空氣中奈米微粒的採樣分析技術
1. 環境奈米微粒的採樣分析方法也有一些進展,如空氣中奈米碳管的三種特性 量測方法,分別為在線氣膠量測、採樣量化分析以及電子顯微鏡觀察,主要 針對 CNT 的數目、粒徑分布、質量及形貌進行量測。
2. 工作場所空氣中的奈米物質暴露之分段評估標準方法是利用分段評估的策略 來評估暴露情形,主要分為 3 個階段來進行,階段 1 為資料收集,階段 2 為 基本評估,階段 3 為進階評估,可適用於各種工作場所。
3. ACSM 可即時量測大氣微粒的化學成份,因此也逐漸廣泛應用於環境大氣微
粒的量測研究。由於 ACSM 無法偵測到揮發溫度大於 600℃的耐火物質成 分,必須利用 DMPS 及 BC 監測儀等儀器來推算出耐火物質質量濃度。
ISO 及 OECD 有關奈米 EHS 議題的發展趨勢
1. 至民國 104 年 1 月為止,ISO/TC 229 已發表 42 個標準,本計畫從 99 年至今 的環境奈米科技計畫共已回顧 ISO 標準共 20 篇,103 年度回顧的標準為 ISO/TS 13830:2013-工程奈米物質及其相關產品的自願性標示準則、ISO/TS 16195-乾粉體型態之奈米體的代表性測試材料發展指引、與 ISO/TR 17200-粉體型態的奈米微粒-分析與量測等三篇。
2. 目前為止,OECD 的 WPMN 已發表了 42 個奈米物質安全的一系列報告,本 計畫從 99 年至今共已回顧了 12 項 OECD 的相關指引及報告,103 年度回顧 的 1 份重要報告為 ENV/JM/MONO(2012)1-工程奈米物質生態毒性和環境宿 命測試指引的專家會議紀錄。
103年度「推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計畫」計畫的研究成果歸 納出以下數項我國將來在奈米EHS議題上可努力之方向:
1. 國內化學物質源頭登錄制度已經啟動(參考 REACH 精神),建議持續關注化學 物質之物化特性、暴露及危害評估的議題,參考國際法規動態與趨勢,以確 保化學物質妥善使用並降低環境危害風險。
2. 化學物質源頭登錄制度已經開始啟動,建議我國未來應邀集各界人士就化學 物質的物化特性、暴露及危害評估等問題進行討論後,訂定登錄管理之辦法。
3. 奈米物質應用於環境及產品的研究仍應持續,如應用奈米物質提升紡織品的 抗菌力、疏水性及保溫功能,及提高化學物質感測器的靈敏度與機動性;應 用高分子奈米複合材料、磁性奈米微粒與石墨烯於水資源的永續處理。
4. 在開發奈米增強性產品的同時,也應評估產品在生命週期中可能釋放出的奈 米物質對環境與人體健康的影響,以了解奈米物質的流布與其宿命。
5. 持續新增知識平台上中英文的文獻及研究報告,以提高國內研究學者研究成 果之曝光率,增加網站的使用率、提升讀者閱讀與加入討論的意願。