計畫編號：EPA-104-U1U1-02-101
「104 年推廣環境奈米科技知識平台及
知識整合計畫」研究案
期末報告(定稿)
行政院環境保護署編印
中華民國 104 年 12 月
行政院環境保護署
委託單位：行政院環境保護署
執行單位：國立交通大學環境工程研究所
執行期間：104 年 3 月至 104 年 12 月
計畫編號：EPA-104-U1U1-02-101
「104 年推廣環境奈米科技知識平台及
知識整合計畫」研究案
期末報告(定稿)
計畫委託單位：行政院環境保護署
執行期間：104 年 3 月至 104 年 12 月
計畫經費：新台幣壹佰陸拾萬元整
執行單位：國立交通大學環境工程研究所
計畫主持人：蔡春進 教授
受託單位計畫執行人員：簡誌良、曾能駿、廖伯熙、
張光宇、施郁伶、許宴睿、
徐兆廷
行政院環境保護署編印
中華民國 104 年 12 月
行政院環境保護署
「104 年推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計畫」基本資料表
甲、委辦單位 行政院環境保護署永續發展室 乙、執行單位 國立交通大學環境工程研究所 丙、年 度 104 年度 計畫編號 EPA-104-U1U1-02-101 丁、研究性質 □基礎研究 □應用研究 技術發展 戊、研究領域 環境工程 己、計畫屬性 科技類 □非科技類 庚、全程期間 104 年 3 月～104 年 12 月 辛、本期期間 104 年 3 月～104 年 12 月 壬、本期經費 0 億 1,600 千元 資本支出 經常支出 土地建築 千元 人事費 968.216 千元 儀器設備 千元 業務費 486.329 千元 其 他 千元 材料費 千元 其 他 145.455 千元 癸、摘要關鍵詞（中英文各三則） 奈米技術, nanotechnology 環境健康安全, EHS 知識平台, database 參與計畫人力資料： 參 與 計 畫 人 員 姓 名 工作要項或撰稿 章節 現 職 與 簡 要 學經歷 參與時 間 (人月) 聯絡電話及 e-mail 帳號 蔡春進 工 作 事 項 之 規 劃、執行與進度 掌握及本報告之 整合，本團隊之 國際合作事務 交 大 環 工 所 教授，明尼蘇 達 大 學 機 械 博士 9 (03)5727835 [email protected] 簡誌良 協助知識缺口文 獻回顧、專家訪 問、知識平台訂 期更新與電子報 撰寫 交 大 環 工 所 博 士 後 研 究 員 9 (03)5712121#55550 [email protected] 曾能駿 協助知識缺口文 獻回顧、專家訪 問、電子報撰寫 與報告撰寫及整 合 交 大 環 工 所 計畫助理 9 (03)5712121#55547 [email protected] 廖伯熙 協助知識缺口文 獻回顧與電子報 撰寫 交 大 環 工 所 博士生 4 (03)5712121#55524 [email protected] 張光宇 協助知識缺口文獻回顧 交 大 環 工 所碩士生 4 (03)5712121#55524 [email protected]施郁玲 協助知識文件上傳 交 大 環 工 所碩士生 4 (03)5712121 #55524 [email protected] 許晏睿 協助知識文獻收集與整理 交 大 環 工 所碩士生 4 (03)5712121 #55524 [email protected] 徐兆廷 協助知識缺口文獻回顧 交 大 環 工 所碩士生 4 (03)5712121#55548 [email protected]
行政院環境保護署計畫成果中英文摘要（簡要版）
一、中文計畫名稱：104 年推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計畫 二、英文計畫名稱：
The Promotion of Taiwan Nanotechnology EHS Database and the integration of knowledge 三、計畫編號： EPA-104-U1U1-02-101 四、執行單位： 國立交通大學環境工程研究所 五、計畫主持人： 蔡春進 六、執行開始時間： 104/03/04 七、執行結束時間： 104/12/31 八、報告完成日期： 104/11/27 九、報告總頁數： 263 十、使用語文： 中文、英文 十一、報告電子檔名稱： EPA-104-U1U1-02-101.DOCX 十二、報告電子檔格式： WORD 2007 十三、中文摘要關鍵詞： 奈米技術、環境健康安全、知識平台 十四、英文摘要關鍵詞：
十五、中文摘要
本計畫的目標主要為維護及管理環保署環境奈米科技知識平台(Taiwan Nanotechnology EHS Database, 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。2011 年 4 月開站至 2015 年 11 月的總流覽人數已增加至 192,852，2015 年 1 月至 11 月的瀏覽人數為 58,080(更新日期：104 年 11 月 26 日)。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居多。 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。 本計畫已完成「奈米科技的法規與政策」、「奈米物質對環境及健康的影響」 與「奈米作業場所的奈米物質暴露評估」三項主題的奈米知識文件的蒐集、整 理及更新，以了解國內外奈米 EHS 的研究最新進展。除此之外，本計畫回顧二 篇有關奈米科技 EHS 議題的 ISO 標準(ISO/TS 16550:2014 及 ISO/TR 16197:2014) 以及 OECD WPMN 的一篇最新報告(ENV/JM/MONO(2014)34)，配合過去四年 已回顧的標準和報告，可了解 ISO 和 OECD 有關奈米 EHS 相關議題的發展趨勢。
本計畫已發行四期知識平台的電子報並上傳至知識平台，每期電子報皆以 e-mail 方式通知訂閱者(563 人)及相關人士(5069 人)，內容包含 nano-EHS 的最 新消息與知識、近期活動及下期預告等。為了加強奈米技術的風險認知及溝通， 本計畫已於 2015 年 6 月 15 日在台大集思會議中心舉辦「104 年環境奈米科技論 壇」，邀請環保署、勞安所、衛福部及學界等專家學者舉行專家座談，討論國內 最新的 nano-EHS 的政策、法規、標準及研究進展，並將環保署近期的研究成果 以論文發表介紹給國內相關人士。論壇共吸引了產、官、學、研各界 189 人報 名，實際出席參與論壇為 162 人(政府單位 45 人、業界 63 人、財團法人 4 人、 學術單位 45 人、環保團體 3 人、個人 3 人)，業界參與人數為歷年來最多，主 要原因是為了配合我國化學物質登錄登錄制度的實施，本年度大量發送邀請參 加論壇的公文(200 餘件以上)至國內產業工會與各大企業，充分達到了 nano-EHS 知識傳播及風險溝通的目的。 為了加強與國內互動及介紹台灣奈米 EHS 研究現況，本計畫已訪問清華大 學化學工程系馬振基教授、以及成功大學環境醫學研究所蔡朋枝教授，分享奈
米技術在環境與能源應用、與奈米物質在安全衛生管理相關議題的最新發展， 訪問稿以中、英文方式呈現。本年度主持人代表我國參加與南非職業衛生研究 所舉辦的國際奈米技術與職業與環境衛生研討會(7th NanOEH, International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health, 2015/10/18-22)同時舉行的亞洲奈米安全論壇(Asia Nano Safe Network, ANF)，此 論壇由澳洲 RMIT 大學的 Paul Wright 教授主持，日本、韓國、澳洲及我國均發 表了自已國家的奈米安全研究進展，主持人藉此機會將國內環保署、衛福部、 勞動部、國衛院、標準局及工研院等的跨部會奈米 EHS 成果作了介紹，與會的 各國學者及官員均對我國在奈米 EHS 議題的努力表示贊同。
十六、英文摘要：
The goal of this project is to maintain the website of "Taiwan nanotechnology EHS database"(http://ehs.epa.gov.tw/) and provide data and information by integrating the international and domestic research achievements on nano-EHS related issues. The number of visiting to the website is increased to 192,852 (the latest updated date: Nov 26, 2015). The website, which demonstrates the achievements of nano-EHS related research projects in Taiwan and promotes the international interaction and collaboration, has received good feedbacks and comments from international community.
Up to now, 197 full articles for research reports (increased 15 articles this year) and 880 research papers in abstract (increased 139 papers) have been uploaded in the Chinese website. In addition, 163 abstracts for research reports (increased 6 articles) and 663 SCI papers (increased 101 papers) with the links to the publishers’ websites have been uploaded in the English website, which demonstrates fruitful results in the nanotechnology EHS area in Taiwan. The main sponsor of SCI papers in the database is the Ministry of Science and Technology, while the main research area if these papers is treatment. The analysis of the comparison of database between Taiwan nanotechnology EHS database and ICON can be used a basis to develop nano-EHS related studies in Taiwan.
To understand the research directions in domestic and international nano-EHS issues, recent advances on nano-EHS related issues in three topical areas were reviwed, including the regulations and policies of nanotechnology, the impacts of
nanomaterials on environment and health, and the exposure assessment of nanomaterial in working place. Two ISO standards (ISO/TS 16550:2014 and ISO/TR 16197:2014) and one report of OECD (ENV/JM/MONO(2014)34) were also reviewed. By incorporating with the reviewed standards and guidelines in the past four-year projects, the international trend of the development of nano-EHS related issues can be followed and understood.
Four issues of e-papers were issued. Members can receive the latest nano-EHS news, nano-EHS knowledge, recent activities and the announcement of the next issue through e-mails, retrieve and read the fulltexts and track the historical files at the exclusive e-paper zone in the website. The numbers of members and visitors continue to increase this year. So far, the number of subscription of e-paper is 563. To strengthen the risk perception and the communication of nanotechnology, the "2015 Environmental Nanotechnology Forum" was held on June 15, 2015 at GIS NTU conference center, Taipei. The experts from the Institute of Labor, Occupational Safety And Health, Environmental Protection Bureau, Department of Health, Industrial Technology Research Institute and universities representing industry, government, academia and research sectors were invited hold the round table forum to discuss the domestic progress on nano-EHS policy, regulation, standards, guidelines and research achievements. The Taiwan EPA's research achievements in the past year were also presented to different domestic stakeholders through paper presentations and discussion. From industry, government, academia and research institutions, there were 189 people registered and 162 people (45 government agencies, 63 industry, 4 foundation, 45 academic unit, 3 environmental groups, 3 individual) actually attended the forum for fruitful knowledge dissemilation and risk communication on nano-EHS issues.
Finally, to promote the international interactions and introduce the domestic nano-EHS research achievements, two experts in the nano-EHS field were interviewed, including Professor Chen-Chi Ma from the department of chemical engineering of the National Tsing Hua University and Perng-Jy Tsai from the department of environmental and occupational health medical college of the National Cheng Kung University. The interview reports were prepared in both Chinese and
English. This year, the PI represented our country to attend the Asia Nano Safe Forum (ANF) held simultaneously at 7th NanOEH, International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health, 2015/10/18-22. The forum was chaired by Prof. Paul Wright of RMIT University in Australia, represetnatives of Japan, Korea and our country also joined the forum to share the latest development of nanosafety research of their own country. The PI introduced the inter-agency nano-EHS research achievements in Taiwan EPA, MOHW, MOL, NHRI, BSMI and ITRI. The scholars and officials attending the forum were all impressed by our nation's achievements in nano-EHS research.
目錄
第一章 前言 ... 1 1.1 緣起與背景說明 ... 1 1.2 環境奈米EHS知識平台與文獻回顧 ... 9 第二章 計畫目標、工作內容及效益 ... 15 2.1 計畫目標 ... 15 2.2 本計畫的工作內容 ... 15 2.3 預期效益 ... 16 第三章 研究方法 ... 19 3.1 維護環保署「環境奈米科技知識平台」功能正常運作、網站管理、 系統維護及確保資訊安全，並統計分析平台瀏覽資訊 ... 19 3.2 持續於平台收集國內外相關團體及部會EHS議題相關知識，並發行 「環境奈米科技知識平台電子報」，以利資訊整合及推廣奈米知識 分享 ... 22 3.3 舉辦「104 年環境奈米科技論壇」1 場 ... 30 3.4 其他行政應配合事項 ... 32 第四章 國內外環境奈米EHS之最新發展及知識文件 ... 33 4.1 奈米科技的法規與政策 ... 33 4.2 奈米物質對環境和健康的影響 ... 79 4.3 奈米作業場所的奈米物質暴露評估 ... 105 第五章 環境奈米科技知識整合及交流 ... 121 5.1 環境奈米科技知識平台 ... 121 5.1.1 社群討論 ... 138 5.2 風險認知溝通、優良管理實務及法規政策架構 ... 139 5.2.1 104 年環境奈米科技論壇 ... 139 5.2.2 環境奈米科技學者專家專訪 ... 141 5.3 與世界各國的奈米EHS研究交流 ... 147 第六章 工作進度 ... 149 第七章 結論及建議 ... 153 參考文獻 ... 159 附錄一 評選審查委員意見回覆 ... 165 附錄二 第一次工作進度報告會議紀錄 ... 170 附錄三 期中報告委員意見回覆 ... 171 附錄四 「環境奈米科技知識庫之功能強化及維運服務」計畫之工作檢討會議記 錄 ... 177 附錄五 環境奈米科技知識平台電子報(第 17- 20 期，共 4 則) ... 179 附錄六 104 年環境奈米科技論壇問卷調查 ... 225 附錄七 馬振基教授與蔡朋枝教授之專訪英文稿 ... 229 附錄八 實驗室的奈米銀微粒參考物質的製備(ISO/TS 16550 2014) ... 236附錄九 奈米銀微粒懸浮液的製備(ISO/TS 16550 2014) ... 237
附錄十 知識平台系統維護需求申請單與工作紀錄 ... 238
附錄十一 期末報告審查會議紀錄 ... 251
圖目錄
圖 1.2.1 環境奈米科技知識平台的國際推廣網頁頁面 ... 11 圖 1.2.2 ICON網站介紹環境奈米科技知識平台的頁面 ... 12 圖 1.2.3 EU SAFENANO網站介紹環境奈米科技知識平台的頁面 ... 12 圖 3.1.1 環境奈米科技平台的資訊安全計畫架構圖 ... 20 圖 3.1.2 稽核作業示意圖 ... 22 圖 4.1.1 Sanowork工作項目的描述(Sanowork報告) ... 51 圖 4.1.2 Sanowork目標奈米物質及RRS發展的風險決定因素(Sanowork報告) 52 圖 4.1.3 Sanowork將RRS整合至 6 處理線(Sanowork報告) ... 52 圖 4.1.4 處理線的實施管道(Sanowork報告) ... 55 圖 4.1.5 SIINN的管理架構(SIINN報告) ... 59 圖 4.1.6 (A)肽聚醣層與(B)胞壁酸之結構(ISO/TS 16550 2014) ... 68圖 4.2.1 食品級TiO2示意圖及其TEM、XPS與UV/Vis DR分析(Yang et al. 2014) ... 80
圖 4.2.2 (a)食品級TiO2與P25 之TEM影像；(b)TEM (ImageJ)分析出之微粒粒徑 分布圖(Yang et al. 2014) ... 81
圖 4.2.3 食用級TiO2及P25 的XRD分析結果(Yang et al. 2014) ... 81
圖 4.2.4 食品級TiO2溶液含磷成分及比例：(a)經過0.2 μm濾紙的濾出液分析結 果；(b)經過 30 kDa濾紙的濾出液分析結果(Yang et al. 2014) ... 82 圖 4.2.5 平均界達電位：(a)食品級TiO2與P25；(b)加入不同磷酸鹽濃度的P25 (Yang et al. 2014) ... 83 圖 4.2.6 GWAVA概述(Dumont et al. 2015) ... 86 圖 4.2.7 奈米氧化鋅的 90 百分位濃度預測圖(Dumont et al. 2015) ... 88 圖 4.2.8 奈米銀的 90 百分位濃度預測圖(Dumont et al. 2015) ... 89 圖 4.2.9 歐洲河中奈米微粒濃度的累積曲線(Dumont et al. 2015) ... 89
圖 4.2.10 環境隔室以及介質間物質傳輸作用示意圖(Liu and Cohen 2014) ... 91
圖 4.2.11 多環境奈米物質分布模型架構示意圖(Liu and Cohen 2014) ... 91
圖 4.2.12 洛杉磯地區模擬濃度示意圖(Liu and Cohen 2014) ... 94
圖 4.2.13 二氧化鈦在各介質間的傳輸速率以及各環境隔室中質量分布的示意圖 (Liu and Cohen 2014) ... 95
圖 4.2.14 洛杉磯地區二氧化鈦濃度隨時間變化圖(Liu and Cohen 2014) ... 96
圖 4.2.15 附著因子對二氧化鈦在水中與沉積物中影響的示意圖(Liu and Cohen 2014) ... 96
圖 4.2.16 工程奈米物質溶解度對水中濃度的影響的示意圖(Liu and Cohen 2014) ... 97 圖 4.2.17 長期劑量與急性劑量的時間軸(Comfort et al. 2014) ... 98 圖 4.2.18 Ag-NPs的TEM圖像：(A)長期暴露開始；(B)長期暴露 14 周後；(C)暴 露於低劑量的Ag-NP下 14 周後，Ag-NPs被細胞所內化，由圖中的螢光圖像 可以發現，紅色為肌動蛋白，藍色微細胞核，白點為Ag-NPs；(D)暴露濃度 0.4 pg/mL(E)暴露濃度 4 pg/mL；(F)暴露濃度 400 pg/mL (Comfort et al. 2014) ... 99 圖 4.2.19 A-400:急性暴露與C-400:長期暴露：(A)共焦成像評估p38 訊號；(B)細 胞暴露狀況；(C) Ki67 的活化程度(紅)；(D)細胞分泌的IL-6 及 TNF-量 (Comfort et al. 2014) ... 100 圖 4.2.20 受到 10 ng/mL EGF刺激後細胞的(A)Akt磷酸化程度(B)Erk磷酸化程 度(Comfort et al. 2014) ... 102 圖 4.2.21 長期暴露於 1.28 pg/mL AgNO3 (C-1.28)，400 pg/mL AgNO3 (C-400)、 400 ng/mL Ag-NPs (C-Ag-NPs)的細胞壓力及訊號反應的評估：(A) p38、肌動 蛋白、ki67 程度；(B)磷酸化程度(Comfort et al. 2014) ... 102
圖 4.2.22 石墨烯氧化物之FE-TEM分析影像(×100,000)(Han et al. 2015) ... 103 圖 4.2.23 使用掃描式奈米微粒光譜儀量測石墨烯氧化物之微粒粒徑分布圖：(a) 低濃度；(b)高濃度(Han et al. 2015) ... 104 圖 4.3.24 大鼠暴露於石墨烯氧化物 6 小時後，回復時間分別為 1 天、7 天與 14 天的大鼠肺部組織切片(Han et al. 2015) ... 105 圖 4.3.1 CPC量測之背景(Bkgd)與作業(Task)數目濃度散布圖：(a)fab作業區 Task A:CMP拋光機模組的維護保養，Task B:由移動式推車盛裝酸性二氧化 矽研磨液，Task C:更換拋光板；(b)subfab作業區 Task A, C, D:清洗或承裝 氧化鋁研磨液，Task B:清洗或承裝二氧化鈦研磨液；(c)WWT作業區 Task A, B:酸/鹼性研磨液廢水過濾系統濾材更換(Shepard and Brenner 2013) ... 106
圖 4.3.2 (a)多壁奈米碳管工作場所平面圖與監測點示意圖；(b)化學品儲藏室平 面圖與監測點示意圖；(c)鐵製化學儲存櫃的圖像；(d)玻璃製的化學儲存櫃 (Kim et al. 2015) ... 116 圖 4.3.3 為 7 種不同通風條件下，奈米微粒(10 < Dp < 420 nm) 、次微米至微米 級微粒 (0.25 < Dp <32 µm)、肺沉積微粒表面積與PM1 的質量濃度於化學品 儲藏室內的監測結果以及微粒之粒徑分布([1]、[2]、[3]分別表示當奈米微粒 的數目濃度達到穩定的階段)(Kim et al. 2015) ... 117 圖 5.1.1 環境奈米知識平台首頁 ... 121 圖 5.1.2 電子報專區 ... 122 圖 5.1.3 電子報之全文圖樣 ... 122 圖 5.1.4 電子報圖樣 ... 123 圖 5.1.5 法規專區 ... 124
圖 5.1.6 政策專區 ... 124 圖 5.1.7 英文版網站提供研究報告摘要 ... 125 圖 5.1.8 英文版網站提供出版文獻的SCI論文連結 ... 126 圖 5.1.9 活動訊息專區-研討會訊息 ... 127 圖 5.1.10 專家專訪專區 ... 127 圖 5.1.11 Nessus掃瞄結果圖 ... 128 圖 5.1.12 A+無障礙檢測報告圖 ... 129 圖 5.1.13 網頁檢視人數統計圖 ... 130 圖 5.1.14 網站內容點閱統計圖 ... 131 圖 5.1.15 新舊訪客總覽圖 ... 131 圖 5.1.16 去年同期(2014/1/1~2014/11/17)的造訪頻率及回訪率的趨勢圖 ... 132 圖 5.1.17 今年(2015/1/1~2015/11/17)的造訪頻率及回訪率的趨勢圖 ... 132 圖 5.1.18 訪客地理位置圖 ... 133 圖 5.1.19 台灣城市訪客地理位置圖 ... 134 圖 5.1.20 去年同期(2014/1/1~2014/11/17)的訪客地理位置圖 ... 134 圖 5.1.21 今年(2015/1/1~2015/11/17)的訪客地理位置圖 ... 135 圖 5.1.22 去年同期(2014/1/1~2014/11/17)的的訪客停留時間統計圖 ... 135 圖 5.1.23 今年(2015/1/1~2015/11/17)的訪客停留時間統計圖 ... 135 圖 5.1.24 今年(2015/1/1~2015/11/17)的網頁活動分析 ... 136 圖 5.1.25 今年(2015/1/1~2015/7/27)的行動裝置瀏覽統計圖 ... 137 圖 5.1.26 去年同期(2014/1/1~2014/11/17)的行動裝置瀏覽統計圖 ... 137 圖 5.1.27 今年(2015/1/1~2015/11/17)的行動裝置瀏覽統計圖 ... 138 圖 5.1.28 「台灣奈米技術在環境健康安全上之應用」粉絲團首頁 ... 138 圖 5.2.1 104 年環境奈米科技論壇活動照片 ... 141
表目錄
表 1.1.1 環保署的奈米科技計畫統計表 ... 5 表 2.3.1 關鍵績效指標 ... 17 表 3.2.1 奈米科技EHS議題相關之知識源 ... 23 表 3.2.2 環境奈米科技知識平台與國外重要知識源的架構比較表 ... 28 表 3.3.1 104 年環境奈米科技論壇議程表 ... 31 表 4.1.1 註冊類型及依照檔案類型的已註冊化學物質的清單 (更新日期：2015 年 11 月 24 日) ... 39表 4.1.2 2015 年歐盟執委會奈米安全研究群計畫(EU Nanosafety Cluster網站) ... 47 表 4.1.3 不同暴露情境的風險分析分級(Sanowork報告) ... 53 表 4.1.4 Sanowork計畫成果匯整(Sanowork報告) ... 54 表 4.1.5 NanoRISK計畫的定期活動(NanoRISK報告) ... 57 表 4.1.6 驗證與定量分析的結果(ISO/TS 16550 2014) ... 70 表 4.2.1 暴露劑量的計算(Comfort et al. 2014) ... 98 表 4.2.2 Ag-NPs的各項參數(Comfort et al. 2014) ... 98 表 4.2.3 長期暴露與急性暴露下所增加的細胞壓力(Comfort et al. 2014) ... 101 表 4.2.4 石墨烯氧化物於鼻部暴露腔之分布狀態(Han et al. 2015) ... 104
表 4.3.1 作業人員大量暴露到ENPs的作業活動(Pietroiusti and Magrini 2014) ... 107
表 4.3.2 作業場所ENPs清單(Pietroiusti and Magrini 2014) ... 108
表 4.3.3 不同ENPs的作業場所建議暴露限制值(未標示單位者，單位皆為每立方 公尺的濃度) (Pietroiusti and Magrini 2014) ... 108
表 4.3.4 ENPs、方法及分析作業場所調查的主要結果(Pietroiusti and Magrini 2014) ... 110
表 4.3.5 以 微 真 空 (Microvacuum) 技 術 採 集 的 表 面 樣 品 的 物 質 特 性 總 表 (Brenner and Neu-Baker 2014) ... 112
表 5.1.1 已上傳知識平台的研究報告及出版文獻篇數統計(2015/11/25) ... 125
表 5.1.2 無障礙自我檢測紀錄表 ... 129
表 6.1 工作進度表 ... 149
報告大綱
本報告第一章為前言，內容包括研究緣起及相關文獻回顧，說明國內外有 關奈米與環境及職業衛生之學術活動及計畫，及奈米物質量測及特性分析技術 現階段暴露與風險評估的知識缺口文獻回顧。 第二章與第三章包括環保署計畫招標評選須知所列之計畫目標、研究的工 作內容、預期效益以及研究方法，內容包括維護環保署「環境奈米科技知識平 台」功能正常運作、網站管理、系統維護及確保資訊安全，並統計分析平台瀏 覽資訊；持續於平台收集國內外相關團體及部會 EHS 議題相關知識，並發行四 期「環境奈米科技知識平台電子報」，以利資訊整合及推廣奈米知識分享；舉辦 「104 年環境奈米科技論壇」，達成風險認知溝通、優良管理實務及法規政策架 構的研擬等實質效益及訪問兩位奈米 EHS 議題之學者專家；撰寫「環保署第二 期奈米國家型計畫成果總報告」中文報告，並蒐集更新環境奈米相關主題知識 文件。最後為協助奈米群組計畫計畫管理及績效成果彙整及其它應配合事項。 第四章為本計畫的重點工作之一。包括環境奈米 EHS 知識文件的更新，及 ISO/OECD 有關奈米科技環境、健康、安全議題發展趨勢及相關資訊的追蹤工 作，本團隊正針對三大主題的進行整理，包括「奈米科技的法規與政策」、「奈 米物質對環境及健康的影響」與「奈米作業場所的奈米物質暴露評估」，討論各 主題的國內外的最新研究現況，本章中皆有詳細的說明。 第五章為環境奈米科技知識整合及交流，包括環境奈米科技知識平台的維 護與更新工作，整合國內之研究成果，含研究報告、期刊論文、會議論文，及 為進行風險認知溝通、優良管理實務及法規政策架構，舉辦的「104 年環境奈米 科技論壇」。 第六章為工作進度以及查核點說明，第七章為研究結論與建議。附錄包含 審查會議委員的意見及回覆情形、各期環境奈米科技知識平台電子報、專家的 英文訪問報導及環境奈米科技知識平台網站維護工作報告等。行政院環境保護署委託研究計畫成果報告摘要（詳細版）
計畫名稱：104 年推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計畫
計畫編號：EPA-104-U1U1-02-101
計畫執行單位：國立交通大學環境工程研究所
計畫主持人：蔡春進
計畫期程：104 年 3 月 4 日起 104 年 12 月 31 日止
計畫經費：1,600 千元
摘 要
本計畫的目標主要為維護及管理環保署環境奈米科技知識平台(Taiwan Nanotechnology EHS Database, 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。2011年4月開站至2015 年11月的總流覽人數已增加至192,852，2015年1月至11月的瀏覽人數為58,080。 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居多。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。 本計畫已完成「奈米科技的法規與政策」、「奈米物質對環境及健康的影 響」與「奈米作業場所的奈米物質暴露評估」三項主題的奈米知識文件的蒐集、 整理及更新，以了解國內外奈米EHS的研究最新進展。除此之外，本計畫回顧 二 篇 有 關 奈 米 科 技 EHS 議 題 的 ISO 標 準 (ISO/TS 16550:2014 及 ISO/TR 16197:2014)以及OECD WPMN的一篇最新報告(ENV/JM/MONO(2014)34)，配合 過去四年已回顧的標準和報告，可了解ISO和OECD有關奈米EHS相關議題的發 展趨勢。 本計畫已發行四期知識平台的電子報並上傳至知識平台，每期電子報皆以 e-mail方式通知訂閱者(563人)及相關人士(5069人)，內容包含nano-EHS的最新消 息與知識、近期活動及下期預告等。為了加強奈米技術的風險認知及溝通，本 計畫已於2015年6月15日在台大集思會議中心舉辦「104年環境奈米科技論壇」， 邀請環保署、勞安所、衛福部及學界等專家學者舉行專家座談，討論國內最新 的nano-EHS的政策、法規、標準及研究進展，並將環保署近期的研究成果以論 文發表介紹給國內相關人士。論壇共吸引了產、官、學、研各界189人報名，實 際出席參與論壇為162人(政府單位45人、業界63人、財團法人4人、學術單位45 人、環保團體3人、個人3人)，業界參與人數為歷年來最多，主要原因是為了配 合我國化學物質登錄登錄制度的實施，本年度大量發送邀請參加論壇的公文 (200餘件以上)至國內產業工會與各大企業，充分達到了nano-EHS知識傳播及風 險溝通的目的。 為了加強與國內互動及介紹台灣奈米EHS研究現況，本計畫已訪問清華大學化學工程系馬振基教授、以及成功大學環境醫學研究所蔡朋枝教授，分享奈米 技術在環境與能源應用、與奈米物質在安全衛生管理相關議題的最新發展，訪 問稿以中、英文方式呈現。本年度主持人代表我國參加南非職業衛生研究所舉 辦 的 國 際 奈 米 技 術 與 職 業 與 環 境 衛 生 研 討 會 (7th NanOEH, International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health, 2015/10/18-22)舉行的亞洲奈米安全論壇(Asia Nano Safe Network, ANF)，此論壇 由澳洲RMIT大學的Paul Wright教授主持，日本、韓國、澳洲及我國均發表了自 已國家的奈米安全研究進展，主持人藉此機會將國內環保署、衛福部、勞動部、 國衛院、標準局及工研院等的跨部會奈米EHS成果作了介紹，與會的各國學者 及官員均對我國在奈米EHS議題的努力表示贊同。
The goal of this project is to maintain the website of "Taiwan nanotechnology EHS database"(http://ehs.epa.gov.tw/) and provide data and information by integrating the international and domestic research achievements on nano-EHS related issues. The number of visiting to the website is increased to 192,852. The website, which demonstrates the achievements of nano-EHS related research projects in Taiwan and promotes the international interaction and collaboration, has received good feedbacks and comments from international community.
Up to now, 197 full articles for research reports (increased 15 articles this year) and 880 research papers in abstract (increased 139 papers) have been uploaded in the Chinese website. In addition, 163 abstracts for research reports (increased 6 articles) and 663 SCI papers (increased 101 papers) with the links to the publishers’ websites have been uploaded in the English website, which demonstrates fruitful results in the nanotechnology EHS area in Taiwan. The main sponsor of SCI papers in the database is the Ministry of Science and Technology, while the main research area if these papers is treatment. The analysis of the comparison of database between Taiwan nanotechnology EHS database and ICON can be used a basis to develop nano-EHS related studies in Taiwan.
To understand the research directions in domestic and international nano-EHS issues, recent advances on nano-EHS related issues in three topical areas were reviwed, including the regulations and policies of nanotechnology, the impacts of nanomaterials on environment and health, and the exposure assessment of nanomaterial in working place. Two ISO standards (ISO/TS 16550:2014 and ISO/TR 16197:2014) and one report of OECD (ENV/JM/MONO(2014)34) were also reviewed. By incorporating with the reviewed standards and guidelines in the past four-year projects, the international trend of the development of nano-EHS related issues can be followed and understood.
Four issues of e-papers were issued. Members can receive the latest nano-EHS news, nano-EHS knowledge, recent activities and the announcement of the next issue through e-mails, retrieve and read the fulltexts and track the historical files at the
exclusive e-paper zone in the website. The numbers of members and visitors continue to increase this year. So far, the number of subscription of e-paper is 563.
To strengthen the risk perception and the communication of nanotechnology, the "2015 Environmental Nanotechnology Forum" was held on June 15, 2015 at GIS NTU conference center, Taipei. The experts from the Institute of Labor, Occupational Safety And Health, Environmental Protection Bureau, Department of Health, Industrial Technology Research Institute and universities representing industry, government, academia and research sectors were invited hold the round table forum to discuss the domestic progress on nano-EHS policy, regulation, standards, guidelines and research achievements. The Taiwan EPA's research achievements in the past year were also presented to different domestic stakeholders through paper presentations and discussion. From industry, government, academia and research institutions, there were 189 people registered and 162 people (45 government agencies, 63 industry, 4 foundation, 45 academic unit, 3 environmental groups, 3 individual) actually attended the forum for fruitful knowledge dissemilation and risk communication on nano-EHS issues.
Finally, to promote the international interactions and introduce the domestic nano-EHS research achievements, two experts in the nano-EHS field were interviewed, including Professor Chen-Chi Ma from the department of chemical engineering of the National Tsing Hua University and Perng-Jy Tsai from the department of environmental and occupational health medical college of the National Cheng Kung University. The interview reports were prepared in both Chinese and English. This year, the PI represented our country to attend the Asia Nano Safe Forum (ANF) held simultaneously at 7th NanOEH, International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health, 2015/10/18-22. The forum was chaired by Prof. Paul Wright of RMIT University in Australia, represetnatives of Japan, Korea and our country also joined the forum to share the latest development of nanosafety research of their own country. The PI introduced the inter-agency nano-EHS research achievements in Taiwan EPA, MOHW, MOL, NHRI, BSMI and ITRI. The scholars and officials attending the forum were all impressed by our nation's achievements in nano-EHS research.
前 言
奈米技術在環境及各個領域均有很大的運用潛能，但是也可能會產生新的 環境及人體健康危害的問題。奈米微粒的監測與控制技術，以及對於環境及人 體健康的影響，國際間仍處於研究階段，相關的奈米 EHS 知識、標準及指引仍 在累積之中。本計畫"知識"涵蓋的內容僅限於我國與先進國家在奈米技術環境
健 康 安 全 議 題 的 最 新 進 展 及 研 究 成 果 。 ISO (International Organization for Standardization)在 2005 年成立 ISO TC 229 技術委員會，負責奈米物質標準的制 定(ISO TC 229 網站)，共有 4 個工作小組，其中與奈米 EHS 有關的工作小組為 ISO/TC 229 WG3，至民國 104 年 11 月為止，ISO/TC 229 已發表 45 個標準(104 年新增 5 篇)，發展中的標準、指引及研究群計畫則尚有 38 個之多(104 年新增 11 篇)。 在 2006 年，經濟合作發展組織(OECD)的化學委員會同意一個奈米物質的 工作計畫，由 OECD 議會成立 WPMN 執行此工作計畫。WPMN 執行的工作包 括：建立 EHS 研究的資料庫、工程奈米物質(Engineered nanomaterials, ENMs) 的 EHS 研究策略、代表性工程奈米物質的安全測試、工程奈米物質測試指引、 自願方案及法規程序的合作、風險評估合作、奈米毒性替代測試方法、暴露測 量及減輕暴露的合作等，以發展適合的方法及策略，確保人體健康及環境安全。 目前為止，OECD 的 WPMN 已發表了 58 個奈米物質安全的一系列報告(104 年 新增 16 篇)，包括研究及活動的路標、目前的奈米物質安全及發展活動、奈米 物質工作計畫、OECD 測試指引於奈米物質的適用性初步評估等。OECD 的 WPMN 在 2006-2010 年共發表了 27 篇報告，2011-2012 年每年各發表了 8 篇報 告，2013-2014 年則各發表了 7 篇報告，2015 年發表 16 篇(含 11 份人造奈米物 質的測試方案報告)，由此可知近年來先進國家與國際組織對奈米技術在環境、 健康、安全議題的發展已日趨成熟。此外環保署也投入環境奈米微粒及奈米物 質的風險評估及風險管理的研究，以避免潛在的風險。本計畫的完成將有下列 幾項預期效益： 1. 宣導環保署的環境奈米科技政策。 2. 呈現環保署的負責任的奈米科技發展研究成果，供國內外利益相關者參考。 3. 加強過內外奈米 EHS 的知識交流。 4. 有助於跨部會的奈米 EHS 議題合作及奈米科技風險管理。 5. 提昇國內外利益相關者的奈米 EHS 議題的認知並作好風險管理工作。
研 究 方 法
針對環境中奈米物質量測及特性分析及未來暴露評估與風險評估可能的知 識缺口的文獻收集，本計畫篩選奈米科技的法規與政策、奈米物質對環境及健 康的影響與奈米作業場所的奈米物質暴露評估術三項主題收集其最新發展趨 勢，並收集整理 ISO/TC 229 WG3 的研究群計畫執行報告，以及 OECD 的奈米 物質工作小組發表的奈米物質安全報告。本計畫定期發行知識平台電子報(每年 4 期)並上傳至知識平台，以 e-mail 方式通知訂閱者(563 人)及相關人士(5069 人) 國內外最新的 nano-EHS 消息，內容包含 nano-EHS 知識、近期活動及下期預告。 為了加強奈米技術的風險認知及溝通，本計畫每年舉辦一場「環境奈米科 技論壇」，邀請環保署、勞安所、衛福部及學界等專家學者舉行專家座談，討論 了國內最新的 nano-EHS 的政策、法規、標準及研究進展，並將環保署近期的研究成果以論文發表介紹給國內相關人士。本計畫每年皆訪問兩位奈米 ESH 相關 的專家學者，訪問稿以中英文方式呈現，除了可解國內外的最新法展趨勢與研 究成果外，還可以介紹台灣奈米 EHS 研究現況，本年度於 104 年 6 月 10 日完 成訪問清華大學化學工程系馬振基教授，並於 104 年 10 月 1 日訪問成功大學環 境醫學研究所蔡朋枝教授。
結 果
本計畫工作內容之一為環境奈米 EHS 知識文件的更新，及 ISO/OECD 有關 奈米科技 EHS 議題發展趨勢及相關資訊的追蹤工作，本團隊已針對「奈米科技 的法規與政策」、「奈米物質對環境及健康的影響」與「奈米作業場所的奈米 物質暴露評估」三項主題進行整理，討論各主題的國內外研究現況，以作成具 體的結論及建議。本團隊已完成環保署「環境奈米科技知識平台」現有舊資料 的整理及重新分類，並蒐集過去由環保署、國科會、衛福部及勞安所委辦或自 行研究的奈米技術 EHS 計畫所發表之國際期刊 SCI 論文，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。 本計畫已發行四期知識平台的電子報並上傳至知識平台，每期電子報皆以 e-mail 方式通知訂閱者(563 人)及相關人士(5069 人)，內容包含 nano-EHS 最新 消息與知識、近期活動及下期預告。本團隊於 99-103 年度的計畫中，已回顧的 ISO 標準共 20 個，本年度已回顧 2 篇重要指引，分別為 ISO/TS 16550:2014 及 ISO/TR 16197:2014。另外，99-103 年度的計畫已回顧的 OECD WPMN 發表的 報告共 12 份，本年度回顧 ENV/JM/MONO(2014)34 的 1 份報告，以追蹤及了解 ISO 和 OECD 有關奈米技術 EHS 相關議題的發展趨勢。本計畫於 104 年 6 月 15 日舉辦「104 年環境奈米科技論壇」，將環保署過去 一年的研究成果以論文發表方式介紹給不同國內利害相關者，論壇共吸引了 產、官、學、研各界 189 人報名，實際出席參與論壇為 162 人(政府單位 45 人、 業界 63 人、財團法人 4 人、學術單位 45 人、環保團體 3 人、個人 3 人)，業界 參與的人數為歷年來最多，主要原因是為了配合我國化學物質登錄登錄制度的 實施，本年度大量發送邀請參加論壇的公文(200 餘件以上)至國內產業工會與各 大企業，透過論壇的舉辦，除了可與國內各界進行技術交流及宣傳環保署負責 任的奈米技術的研究成果外，也充分達到了 nano-EHS 知識傳播及風險溝通的目 的。 為了加強與國際的互動及介紹台灣奈米 EHS 研究現況，本計畫已訪問清華 大學化學工程系馬振基教授、以及成功大學環境醫學研究所蔡朋枝教授，分享 奈米技術在環境與能源應用、與奈米物質在安全衛生管理相關議題的最新發
展，訪問稿以中、英文方式呈現。本年度主持人代表我國參加在南非的國際奈 米 技 術與 職業 與環 境衛 生研 討 會 (7th NanOEH, International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health, 2015/10/18-22)舉行的亞 洲奈米安全論壇(Asia Nano Safe Network, ANF)，此論壇由澳洲 RMIT 大學的 Paul Wright 教授主持，日本、韓國、澳洲及我國均發表了自已國家的奈米安全 研究進展，主持人藉此機會將國內環保署、衛福部、勞動部、國衛院、標準局 及工研院等的跨部會奈米 EHS 成果作了介紹，與會的各國學者及官員均對我國 在奈米 EHS 議題的努力表示贊同。
結 論
本計畫完成三項主題的奈米知識文件的蒐集、整理及更新工作，歸納出國 際間的奈米 EHS 相關的最研究成果與趨勢如下，值得作為本國發展奈米技術 EHS 相關研究的參考： (1) 先進國家仍非常重視奈米物質的管理，在相關法規與政策仍逐漸新增。以 美國為例，US EPA已完成 160 件以上的奈米物質的新化學物質的審查、 NIOSH和P3NANO簽署奈米材料的瞭解備忘錄。在歐盟，歐盟執行委員會發 布奈米物質定義的審查方案、徵求化粧品中的奈米物質的安全性數據，此 外歐洲議會也發表了一份分析歐盟和美國關於奈米物值法規管理的差異性 報告等。我國在奈米物質相關法規與政策也有進展，如我國職業安全衛生 法第 13 條納入了新化學物質源頭管理、環保署公告「新化學物質及既有化 學物質資料登錄辦法」、勞動部發表「奈米物質安全衛生管理技術手冊」以 及「奈米物質安全衛生管理技術手冊分級管理運用指引」、以及衛福部公告 的「奈米食品申請作業指引」與「奈米醫療器材品質管理系統注意事項」。 (2) ISO/TC 229 WG3 仍持續增加奈米物質安全相關的標準，至民國 104 年 11 月為止，已發表了 45 個標準，而研究中的標準、指引及研究群計畫尚有 38 個，比去年的 26 個增加很多。此外 OECD WPMN 已發表了 58 份奈米物質 安全的報告，比去年 43 份增加很多，其中包括 11 份人造奈米物質的測試計 畫，由此可知奈米物質目前仍是國際重要的焦點。 (3) 奈米物質對環境與健康的影響仍是研究重點，如奈米碳管在大氣中的轉化 對其毒性的影響、食品級二氧化鈦的特性分析研究、國際癌症研究署的奈 米碳管、氟淺閃石、矽化碳的致癌性評估報告、含奈米物質的產品會對海 洋生物造成的傷害、水體中奈米銀和奈米氧化鋅的暴露評估、以及工程奈 米物質在多環境介質中的分布等。 (4) 奈米作業場所的奈米物質的特性量測與暴露評估的相關研究正在進行，如 半導體製成的工程奈米微粒的職業暴露評估、工程奈米微粒作業場所的工 作人員暴露風險、奈米碳管與奈米碳纖維的暴露評估、以及奈米物質工作 場所中新的偶發性奈米氣膠來源-化學品儲藏室的奈米微粒等。本計畫於 104 年 6 月 15 日在台大集思會議中心蘇格拉底廳，舉辦「104 年環 境奈米科技論壇」，將環保署、衛福部與勞動部近期對奈米物質相關管理與政策 之最新發展，以論文發表方式介紹給國內利害相關者，以下列出環保署、勞動 部與衛福部的重點成果： 環保署 (1) 我國毒性化學物質管理法於民國 102 年 12 月 11 日納入源頭登錄管理相關條 文，初步規劃奈米運作基本資料物化特性表單，為後續登錄與管理做準備， 並持續檢討相關法規對於奈米危害安全管理的必要性與可行作法。環保署 環境衛生及毒物管理處依預警(Precautionary)之精神，透過源頭登錄法規掌 握物質資訊，提升利害相關者對奈米可能潛在危害的重視與安全資訊傳 遞，推動有效管理。 (2) 環保署自民國 103 年 12 月 11 日開始實施化學物質登錄制度新化學物質及既 有化學物質資料登錄辦法，並設立新化學物質登錄平台，此平台依毒性化 學物質管理法第七條之一規定建立化學物質登錄申請、登錄資訊上傳、查 詢以及定期申報、新事證申請等相關登錄作業與後續管理因應之管道。 勞動部 (1) 我國職業安全衛生法於民國 103 年 7 月修正施行後，職業衛生基礎資料庫 之建置始有法源依據，勞動部職業安全衛生署為落實國內職業衛生保障及 與國際發展趨勢接軌，建立系統化的職業衛生暴露危害分級、風險評估與 管理，及化學品源頭登記與重點管理機制，並建置暴露評估工具(定性、半 定量及定量)、化學品安全資訊網系統及暴露評估資料庫(監測計畫、監測及 暴露評估結果)等及人才培育。現階段相關強化暴露及健康危害評估之具體 作法為：(1)建立危害性化學品資料庫：對於國內具危害性之化學物質約 1 萬 9,000 種，將藉由化學品危害辨識、運作資料及暴露情形，篩選具有致癌、 致突變及生殖毒性及其他作為重點管理對象約 3,000 餘種，分階段公告納入 管制許可及流佈備查等管理；(2)發展分級管理工具及定量、半定量暴露評 估模式：(3)加強勞工作業環境監測資料庫管理；(4)規劃勞工健康檢查資料 庫：藉由檢查結果之統計分析資料，作為未來醫師臨床及健康指導之工作 相關疾病預防之應用；(5)整合勞工暴露相關資料庫，發展應用工具。 (2) 勞動部勞動與職業安全衛生所訂定的奈米物質作業場所安全與衛生之分級 管理策略除可提供原暴露控制之目的外，亦可提供奈米事業單位擬訂奈米 物質安全衛生管理之參考，以保障勞工安全與健康。事業單位可藉由落實 奈米物質的風險等級評估及分級管理，評估是否會產生奈米物質的暴露情 況，並採取謹慎的作業方式將奈米物質的暴露風險降至最低。 衛福部 (1) 衛福部食品藥物管理署於民國 103 年 11 月公告奈米食品申請作業指引，此
指引規範奈米食品之定義、申請程序及作業流程、安全性評估須檢具之資 料及申請書，提供食品業者遵循以確保食品安全及兼顧產業發展。 (2) 衛福部食藥署與國家衛生研究院和醫藥工業技術發展中心長期合作，研擬 含奈米物質的化粧品、藥品、醫療材料與食品的標準檢驗方法與相關規範。
建 議
(1) 我國參考REACH精神已經啟動化學物質源頭登錄制度，建議應持續關注化 學物質之物化特性、暴露及危害評估的議題，並參考先進國家最新的法規動 態與政策趨勢，以確保我國奈米物質的安全並降低環境及人體健康的風險。 (2) 定期檢討國內奈米物質的源頭登錄的現況，以確實掌握奈米物質在生命週期 內的生產、輸入、處理、使用及棄置的數量及環境流佈現況，並做好奈米作 業人員的暴露評估、風險評估及風險管理措施。 (3) 持續關注國際間奈米物質EHS研究的最新成果與發展趨勢，以強化我國的奈 米科學以及奈米技術的研究領域，並從現有的文獻與數據中，找出奈米知識 缺口且明確指出未來研究目標。 (4) 持續在知識平台上增加我國奈米EHS研究論文及報告，以提高國內奈米EHS 研究成果在國際上的曝光率；提高知識平台網站的使用率、增加讀者閱讀與 加入討論的意願。第一章 前言
1.1 緣起與背景說明
奈米技術在各個產業的應用越來越重要，商業化奈米產品愈來愈多。截至 目前為止，奈米相關的消費性產品已超過 1628 項，且逐年增加，其中常見的產 品有化粧品、防曬乳、塑膠強化劑、防菌塗層、自淨的建材及防臭含奈米銀的 襪子等不勝枚舉(PEN 網站, 2015)。然而當奈米產品為我們的生活帶來便利的同 時，在其製造及處理奈米物質的過程中，工人是否會暴露在有奈米物質逸散的 環境，或奈米產品在使用時是否會釋出奈米物質，造成一般大眾及環境的不良 影響，這些議題是許多政府及研究單位正在進行的研究重點，其中以奈米物質 對人體健康及環境的影響為最熱門的研究課題。 本計畫"知識"涵蓋的內容僅限於我國與先進國家在奈米技術環境健康安全 議題的最新進展及研究成果。蔡(民國 99-103 年)執行環保署「推廣環境奈米科 技知識平台及知識整合計畫」，曾回顧了許多奈米 EHS 的文獻，並針對我國的 知識缺口作成具體結論。如蔡(民國 103 年)回顧了奈米物質在環境及其他的應 用、奈米物質對環境及健康的影響、以及氣中奈米微粒的採樣分析技術三大主 題，結果發現奈米物質在環境的應用相當多，如碳黑和奈米碳纖維可用在開發 高敏感度的氣體感測器(Llobet 2013; Jang et al. 2011)、石墨烯衍生物可用於吸附 水體中有機/無機以及金屬汙染物(Kemp et al. 2013; Wang et al. 2013; Lee and Yang 2012)、磁性奈米微粒(零價鐵、磁鐵礦及磁赤鐵礦)的環境永續利用(Tang and Lo 2013)、及奈米碳管(carbon nanotube, CNT)的表面摻雜金屬或其氧化物可 用於分解毒化物 (Li et al. 2014)等。奈米物質對環境與健康的影響依舊為國際研 究的焦點，如食品中的奈米二氧化矽在高濃度(>200 μg/mL)下，消化道細胞的存 活率會隨著暴露時間增長而降低(Yang et al. 2014)、奈米技術產品(紡織品與噴霧 產品)的奈米物質逸散特性研究(Mitrano et al. 2014; Losert et al. 2014)、及奈米物 質的生命週期模擬方法的開發(Lazareva and Keller 2014)等。環境奈米微粒的採 樣分析方法也有所進展，如空氣中奈米碳管的特性量測法、採樣量化分析法以 及 電 子 顯 微 鏡 觀 察 法 (Dahm et al. 2013; Ono-Ogasawara et al. 2013; Ono-Ogasawara and Myojo 2013; R’mili et al. 2013)、德國聯邦教育與科學部門推 動的作業場所的奈米物質暴露之分段評估標準方法(Asbach et al. 2012)、以及氣 膠化學成分分析儀(aerosol chemical speciation monitor, ACSM)應用於大氣微粒 的化學成分分析技術(Seto et al. 2013; Titta et al. 2014)。我國近年來對於奈米EHS相關議題的研究也有許多進展，由政府研究資訊 系統(govement research bulletin, GRB)以奈米物質為關鍵字搜尋，便能得知許多 相關研究之摘要或完整的報告，如翁(民國 104 年)參考現有標準檢測方法草案或 國內外資料，建立對含奈米物質之化粧品(如TiO2或ZnO)或食品(如Ca或Fe)的樣
計畫成果可做為未來國內推動相關法規與建立檢驗標準之參考與重要依據；陳 (民國 103 年a)追蹤國際間相關管理規範之發展，也加強蒐集國內外對於含有奈 米原料及成分的化粧品的風險評估資料，以探討國內研究資源投入化粧品奈米 安全評估之切入點與可行性，並促使我國化粧品奈米管理制度能兼顧使用安全 與科技發展；陳(民國 103 年b)建立口香糖中二氧化鈦之奈米性檢驗方法，包含 自口香糖中分離出二氧化鈦之方法以及ISO 13014 所建議之物化特性量測方 法，以供未來訂定相關規範時參考；闕(民國 99 年)以細胞電阻檢測作為篩選細 胞毒性之方法，該研究觀察了多種不同的細胞株暴露在奈米零價鐵下，其細胞 生長的動態變化，也以電子顯微鏡分析奈米零價鐵之特性；並以流式細胞儀檢 測奈米零價鐵對細胞的生物功能影響，包含細胞內吞奈米微粒的數量、氧化壓 力的改變、細胞細胞凋亡的比率等。相較於一般傳統細胞毒性測試方法，以電 組檢測作為毒性篩選方法除了可降低細胞與奈米物質干擾所產生之不一致結 果，還可以更穩定、快速的檢測大量的奈米微粒樣品。 以奈米材料為關鍵字搜尋到的研究資訊非常廣，有非常多奈米材料的在環 境、材料及生醫等方面應用的研究，如張(民國 103 年)以模板輔助化學氣相沈積 法間接或是直接合成磁性奈米碳管，並探討其應用於環境新興污染物布洛芬 (Ibuprofen)之吸附特性，其中包含環境因子(如實驗溫度、pH 值、其他競爭 /Cd(II)金屬離子存在與否等)與材料物化特性(磁性顆粒負載的形式與量及表面 功能化程度等)對吸附行為之影響，最後探討這些材料用於污染物吸附與回收再 利用之可行性；高(民國 103 年)研究高分子乳膠基質結合奈米零價鐵，形成一長 效型基質(long-lasting substrate)，以有效處理受三氯乙烯(trichloroethylene, TCE) 污染的地區。此技術結合了厭氧生物脫氯機制與奈米零價鐵的物化機制，其降 解 TCE 的效率可達 99%以上，且在 130 天之試驗中均可維持穩定之降解效率； 連(民國 103 年)開發多孔隙奈米零價複合鐵金屬，並透過管柱實驗、分散穩定試 驗、沉降實驗等了解此材料之特性與效能，最後探討長期操作下，該奈米材料 在環境中的最終宿命；潘(民國 102 年)分析電焊作業產生之奈米微粒之物化特 性，並以勞工心跳速率變異性、勞工尿液中的氧化壓力生物指標及人類冠狀動 脈內皮細胞的奈米微粒心血管毒性測試，探討奈米微粒致心血管健康效應之劑 量效應與致病機轉。 在 奈 米 科 技 法 規 與 政 策 的 進 展 方 面 ， 美 國 環 保 署 (United States Environmental Protection Agency, USEPA)目前已完成 160 件以上的奈米物質的新 化學物質使用申請的審查，並在 2014 年 9 月針對 36 種的新化學物質提出顯著 新使用規則的要求，包括 2 種多壁奈米碳管 (PMN 號碼 P-08-0392、P-09-257)、 1 種碳化物合成的奈米碳(carbide derived nanocarbon) (PMN 號碼 P-11-290)、12 種奈米碳纖維(PMN 號碼 P-10-115、P-10-116, P-10-117、P-10-118、P-10-119、 P-10-120、P-10-121、P-10-122、P-10-123、P-10-124、P-0-125、P-10-126)，但 因部份申請者已提出商業機密的宣告，因此 US EPA 無法公開每件 SNURs 奈米 物質的資訊。任何有意製造、進口或處理上述特定化學物質的人士將受到約束，
且必須依據規則在活動開始前至少 90 天，向 US EPA 提出 SNURs 的申請。 由於對奈米碳管及奈米碳纖維具有的異常毒性，美國職業安全衛生研究所 (National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)也提出奈米碳管及 奈米碳纖維中的元素碳(elemental carbon, EC)的建議 8 小時的時量平均容許濃度 (recommended exposure limit - time weighted average, REL-TWA)為 1 μg/m3，並呼 籲作業場所的濃度應將降至此REL以下。除此之外，NIOSH公告細二氧化鈦微 粒和超細二氧化鈦微粒的REL-TWA(8-hour)分別為 2.4 mg/m3以及 0.3 mg/m3。
歐盟化學品管理條例 REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals)規範製造者和進口者對於每年製造量或使用量高於 1 噸 的物質將需要向 ECHA 呈遞一份物質的註冊檔案(registration dossier)，對於每年 製造量或使用量高於 10 噸的物質將需要呈遞包含物質化學安全評估(chemical safety assessment, CSA) 的 化 學 品 安 全 報 告 (chemical safety report, CSR) ( European Commission, 2008a-c)。另外，歐盟的化粧品法規(EC No 1223/2009) 規定從 2013 年 7 月 11 日開始銷售含有奈米物質的化粧品時，廠商須在上市前 6 個月向執委會通報使用的奈米物質。歐盟並在 2011 年 10 月通過的食品法規(EU No 1169/2011)，規定從 2014 年 12 月 13 日起食品內含有工程奈米物質者，需於 成分表上明確標示「奈米」兩字。
經 濟 合 作 與 發 展 組 織 (Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)各會員大都已有奈米物質的註冊、評估和管理法規。歐盟 成員國的奈米物質源頭登錄管理的最新相關資訊彙整如下： (一)丹麥：2014 年 6 月 20 日起展開消費品奈米註冊計畫。這項註冊計畫針對歐 盟執委會定義的奈米物質，符合標準的奈米物質製成品之製造與進口商必須進 行註冊，目前允許廠商自主註冊，不過 2015 年 8 月 30 日起將強制實施。受其 他法規規範項目則不在此限，包括：(1)食品接觸材料、化粧品、醫療器材；(2) 成品或混合物中含有非故意生產的奈米物質；(3)成品成分中的奈米物質固定， 但成品正常使用時可能造成物質釋放，則不適用排除；(4)印製成品，例如使用 奈米物質油墨印製的報紙；(5)紡織品，其所使用的顏料或染料含有奈米物質； (6)其他產品，例如還有奈米級染料的油漆、木材防腐劑、膠、填充劑，且其使 用的奈米級染料僅作著色劑之用；(7)奈米炭黑或二氧化矽的橡膠成品；(8)產品 成分中的物質符合 REACH 註冊排除條款。 (二)比利時：比利時部長會議通過全國奈米物質註冊規範，2016 年 1 月 1 日生 效，混合物延至 2017 年 1 月 1 日。此外比利時正計畫將「含奈米物質之成品」 納入註冊規範，實施前將先評估相關措施。奈米註冊規範使主管機關得以對造 成大眾健康危害的奈米物質採取立即行動，雇主也必須採取適當的風險措施， 保障暴露於奈米物質之勞工。 (三)挪威：要求產品註冊時申報奈米資訊。挪威國家產品註冊規定 2013 年有部 份的更新，要求若是申請註冊的物質或混合物含有奈米尺寸微粒，公司必須向 該國的氣候與污染局(Climate and Pollution Agency, Klif)進行申報。規範並未將
成品納入，僅將因為危害特性而有必要進行提報的化學物質納入規範。
(四)法國：延長奈米年度申報期間至 2013 年 6 月底止。法國生態、可持續發展 和能源部(Ministry for Ecology, Sustainable Development and Energy)延長第一輪 奈米物質申報時間，由 2013 年 4 月 30 日延長至 6 月 30 日。依法國環境法律 (Environmental Code)，在法國企業必須回報奈米物質產品、進口、經銷或是製 造資訊。由於 2013 年為第一年辦理奈米申報(r-nano)，故延長申報時間。法國 並已在 2014 年 6 月 1 日完成第二輪的申報，並在 2014 年 11 月公佈兩輪的申報 報告，報告指出在 2013 年收到了 3,409 份申報文件，2014 年則增加到 10,417 份申報文件，然而申報的奈米物質使用量從 2013 年的 212,000 公噸，下降到 2014 年的 122,000 公噸。 我國在化學物質登錄登錄制度已有進展，毒性化學物質管理法已於 102 年 11 月修正通過部分條文，建立化學物質登錄機制，加強管理危害人體健康之虞 毒性化學物質。根據毒性化學物質管理法第 7 條之授權，環保署已於 103 年 12 月 4 日公告「新化學物質及既有化學物質資料登錄辦法」，並自 103 年 12 月 11 日生效。此登錄辦法中第九條的總說明要求登錄人申請登錄科學研發用途、產 品與製程研發用途或屬其他特殊形式之新化學物質，例如奈米物質，除應依此 辦法所定之規定提出登錄資料，應另提出中央主管機關訂定之相關表單及資 料，但是未規範奈米物質的定義，僅有經濟部標準檢驗局制定的「奈米材料詞 彙」(中華民國國家標準 CNS 14975)。另外，辦法中僅規範製造或輸入超過 1000 公噸以上的化學物質，以及 10 公噸以上、經證實確定會致癌、致基因突變和致 生殖毒性物質(carcinogenic, mutagenic or toxic for reproduction, CMR)，才須提交 包括危害評估和暴露評估等安全評估報告。在此登錄制度實施一週年之期間， 環保署透過成立化學物質登錄中心並建立化學物質登錄平臺推動相關工作，如 行文或電子郵件進行個別業者之宣導(家數超過 3,700 家，辦理 40 場次法規或系 統操作說明會及國際交流會議，參與人數逾 5,900 人，服務逾 8,500 通電話，2,200 封 e-mail，600 筆即時通訊諮詢及 70 筆 Facebook 粉絲專頁諮詢)，並逐步建立 更新化學物質登錄常見問答集，透過全面宣導及溝通，促使化學物質登錄制度 順利上路。 本國環保署配合奈米國家型科技計畫辦公室，與勞安所、衛福部跨部會合 作共同推動奈米科技 EHS 計畫。環保署的主要工作為開發環境中奈米微粒暴露 評估暨風險評估之方法，並透過創新育成計畫的推動，發展具有環境福祉的奈 米科技。勞安所致力於工作場所工程奈米微粒的暴露評估與控制、及流行病學 之研究，而衛福部的工作重點為奈米物質的毒性及健康相關之研究。環保署在 第一期奈米國家型科技計畫(2003-2008)，共投入總經費 5452 萬元在奈米技術環 境相關議題之研究發展計畫 19 項，其中推動負責任奈米研發及產業環境類別， 共 10 項，佔總經費 55%；另外應用奈米技術在環境保護工作類別，共 9 項，佔 總經費 45%；除了國家奈米計畫外，環保署另外在"環保創新科技研發計畫"中 投入了 10 項研究計畫，總經費共 1675 萬元，應用奈米技術於環境保護的研究。
在第二期奈米國家型科技計畫(2009-2014)，環保署共投入 30 項計畫，總經費為 7537.4 萬元，全部用於奈米技術環境相關議題之研究發展，以推動負責任奈米 研發及產業環境；在應用奈米技術於環境保護的研究方面，環保署除了於"環保 創新科技研發計畫"中，投入共 5 項，總經費共 718.8 萬元之計畫案外，環保署 並於 2013 年新增"新世代環境檢測發展計畫"，投入 2 項研究計畫，總經費共 280 萬元。環保署在第二期奈米國家型計畫中，持續與勞安所、衛福部合作，確保 負責任的奈米國家型計畫之永續發展，環保署在近六年來的奈米科技計畫 (2009-2014)之名稱如表 1.1.1 所述。 表 1.1.1 環保署的奈米科技計畫統計表 (計畫屬性：1. 推動負責任奈米研發及產業環境，2. 應用奈米科技在環境保護 工作，*奈米國家型科技計畫 ) 民國 103 年(奈米國家型科技計畫 總經費 919 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 EPA-103-U1U1-02-101 民國 103 年 蔡春進 推廣環境奈米科技知識平台及知識整 合計畫 1 EPA-103-1603-0 2-02 民國 103 年 施養信 水環境中無機性奈米微粒量測技術開 發研究 1 EPA-103-1605-0 2-01 民國 103 年 闕斌如 奈米微粒細胞毒性系統之建立及驗證 1 EPA-103-1602-0 2-09 民國 103 年 蔡春進 環境中奈米物質量測及特性分析技術 開發 1 民國 102 年(奈米國家型科技計畫 總經費 1133.9 萬元，環保創新科技研發計畫 補助總經費 150 萬元，新世代環境檢測發展計畫 280 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 *EPA-102-U1U 1-02-101 民國 102 年 蔡春進 102 年推廣環境奈米科技知識平台及 知識整合計畫 1 *EPA-102-U1U 1-02-100 民國 102 年 鄭尊仁 102 年奈米科技之風險感知及政策研 究 1 *EPA-102-1605-02-01 民國 102 年 闕斌如 102 年奈米金微粒對細胞毒性檢測技 術及生物標記之篩選建立 1 *EPA-102-1602-02-01 民國 102 年 蔡春進 102 年環境中奈米物質量測及特性分 析技術開發 1
*EPA-102-1603-02-01 民國 102 年 施養信 102 年水環境中無機性奈米微粒量測 技術開發研究 1 EPA-102-U1U4-04-001 民國 102 年 陳中庸 量子點奈米基因指紋鑑定系統應用於 環境微生物之分析 2 EPA-102-E3S3-02-01 民國 102 年 秦靜如 奈米碳管修飾電極進行環境水質分析 之先期研究（1/4） 2 EPA-102-E3S4-02-02 民國 102 年 林俊德 環境奈米檢測技術開發（1/4）－水中 奈米微粒富勒烯分離技術先期研究 2 民國 101 年(奈米國家型科技計畫 總經費 1392.5 萬元，環保創新科技研發計畫補助總經 費 145 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 *EPA-101-U1U 1-02-101 民國 101 年 連興隆 綠色奈米技術之開發及應用計畫－沼 氣脫硫奈米零價鐵濾床技術之開發與 應用 2 *EPA-101-U1U 1-02-105 民國 101 年 蔡春進 推廣環境奈米科技知識平台及知識整 合計畫 1 *EPA-101-1602 -02-08 民國 101 年 蔡春進 環境中奈米物質量測及特性分析技術 開發 1 *EPA-101-1605 -02-01 民國 101 年 闕斌如 奈米微粒對細胞毒性及生物標記之篩 選技術建立 1 *EPA-101-1603 -02-01 民國 101 年 施養信 水環境介質中奈米微粒量測、轉換及 宿命研究 1 EPA-101-U1U4 -04-001 民國 101 年 陳中庸 奈米生物晶片應用於環境領域－基因量子 點奈米系統應用於環境致病性微生物之檢 測 2 民國 100 年(奈米國家型科技計畫 總經費 1285 萬元，環保創新科技研發計畫補助總經費 163.8 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 *EPA-100-1605 -02-01 民國 100 年 闕斌如 奈米微粒對細胞毒性篩選技術及驗証 方法 1 *EPA-100-1602 -02-01 民國 100 年 蔡春進 環境中奈米物質量測及特性分析技術 開發 1
計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 *EPA-100-U1U 1-02-102 民國 100 年 施養信 水環境介質中奈米微粒量測、轉換及 宿命研究 1 *EPA-100-U1U 1-02-105 民國 100 年 蔡春進 環境奈米科技知識管理及整合計畫 1 *EPA-100-U1L 1-02-101 民國 100 年 董瑞安 綠色奈米技術之開發及運用 2 EPA-100-U1U4-04-001 民國 100 年 陳中庸 開發奈米物質量子點應用於環境致病 性微生物之生物晶片 2 民國 99 年(奈米國家型科技計畫 總經費 1507 萬元，環保創新科技研發計畫補助總經費 120 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫 屬性 *EPA-99-U1U 1-02-103 民國 99 年 蔡春進 環境中奈米物質量測、特性分析及即 時毒性測試平台技術開發 1 *EPA-99-U1U 1-02-102 民國 99 年 施養信 水 環 境 介 質 中 奈 米 微 粒 轉 換 及 宿 命研究 1 *EPA-99-U1U 1-02-101 民國 99 年 鄭尊仁 奈 米 科 技 之 風 險 感 知 及 政 策 研 究 1 *EPA-99-U1U 1-02-106 民國 99 年 鄭榮家 環境奈米科技知識庫之功能強化及 維運服務 1 *EPA-99-U1U 1-02-105 民國 99 年 蔡春進 環境奈米科技知識管理及整合計畫 1 *EPA-99-U1U 1-02-104 民國 99 年 闕斌如 配合即時監測環境樣品奈米微粒細 胞毒性篩選技術 1 EPA-99-U1U4 -04-006 民國 99 年 林錕松 利用奈米草酸鹽分解/礦化高科技產 業含鹵素有害污染物之研發 2 民國 98 年(奈米國家型科技計畫 總經費 1300 萬元，環保創新科技研發計畫補助總經費 140 萬元) 計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫屬 性 *EPA-98-U1U 1-02-103 民國 98 年 蔡春進 環境中奈米物質量測及特性分析技術 開發 1
計畫編號 計畫 年度 計畫 主持人 計畫名稱 計畫屬 性 *EPA-98-U1U 1-02-105 民國 98 年 廖宜賢 環境奈米科技知識庫之強化及推廣 1 *EPA-98-U1U 1-02-101 民國 98 年 林一為 奈米科技之風險感知及政策研究 1 *EPA-98-U1U 1-02-102 民國 98 年 施養信 水環境介質中奈米微粒轉換及宿命 研究 1 *EPA-98-U1U 1-02-104 民國 98 年 張章堂 環境中奈米微粒之細胞毒性研究 1 EPA-98-U1U4 -04-003 民國 98 年 顧洋 以選擇性光催化還原程序處理固定 污染源之氮氧化物排放 2 在奈米 EHS 的標準及準則方面，2006 年 OECD 的化學委員會同意一個奈 米物質的工作計畫，由 OECD 議會成立工程奈米物質工作小組(Working Party on Manufactured Nanomaterials, WPMN)執行此工作計畫。WPMN 於 2009 年的第 5 次會議中準備了 2009-2012 年的各種活動的路標圖，作為 WPMN 規畫將來的活 動及產出之用(ENV/JM(MONO)(99)22)。WPMN 的 100 個以上的專家來自(1) OECD 的 30 個會員國；(2) 非會員國經濟體，如中國、巴西、俄羅斯、新加坡 及泰國；(3) 觀察員及邀請專家，如 UNEP, WHO, ISO, BIAC, TUAC 及環境相關 NGO。我國不是 OECD 會員國，目前只能以觀察員及邀請專家身份參與各項會 議。國際標準組織(International Organization for Standardization, ISO)在 2005 年 成立 ISO TC 229 技術委員會，負責奈米物質標準的制訂(ISO TC229 網站, 2015)。TC 229 下設四個工作小組分別為 JWG 1: Terminology and nomenclature， 負責奈米物質的術語及命名; JWG 2: Measurement and characterization，負責奈米 物質的量測及特性分析; WG3: Health, Safety and Environmental Aspects of Nanotechnologies，負責奈米物質的 EHS; WG4: Material specifications，負責的奈 米物質規範。其中與奈米 EHS 有關的工作小組為 ISO/TC 229 WG3，其工作重 點如下: 1. 控制奈米物質職場暴露的標準方法 2. 決定奈米物質相對毒性/危害性潛勢的標準方法 3. 奈米物質毒性篩選的標準方法 4. 判定奈米物質環境友善使用的標準方法 5. 確保奈米產品之產品安全的標準方法 截至 2015 年 11 月為止，ISO/TC 229 已發表了 45 個標準，開發中的標準、
