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奈米科技白皮書
2014年環保署的全球負責任奈米技術的回顧與展望
 
近年來我國與先進國家及國際組織在奈米技術的環境、健康、安全議題上已有顯著進展。我國環保署參與第一期六年(2003-2008)及第二期六年(2009-2014)國家型奈米科技計畫,成功地應用奈米技術在環境整治及檢測,並投入環境奈米微粒及奈米物質的風險評估及管理的研究,以避免潛在的風險發生。為完成奈米國家型計畫第二期的工作,環保署持續與勞安所、衛福部合作,確保負責任的奈米技術之永續發展。本回顧與展望基於過去已擬定的12個奈米技術EHS的發展重點項目,參考國內外的奈米技術EHS策略規劃及研究主題,並考量經費限制、過去的研究成果及各單位的分工協調情況,提出了2014年奈米國家型計畫環境議題的優先發展項目的規劃,以及四個未來重點發展項目:(1) 知識平台維護;(2) 檢測及監測技術平台,亞慢性及慢性毒性測試技術平台;(3) 污染源、傳輸、轉化、宿命和暴露;(4) 友善環境奈米技術。
 
1. 前言
        奈米技術引領科技發展應用在許多不同領域,例如能源、電子、醫學、環境整治、安全及太空。市場上目前奈米技術相關的消費性產品已超過1,628項,涵蓋設備、汽車、電子及電腦、工具、食品及飲料、小孩用品、健康及健身、家庭及園藝等 1。以機械、電子及熱力學特性均優異的奈米碳管為例,先進國家無不極力發展其在奈米複合材料、能源儲存、能源轉換系統、感測器、場發射顯示器、奈米元件、微驅動器及探針等的應用。然而當愈來愈多含有奈米物質的產品被製造出時,環境奈米微粒及奈米物質對人體健康及環境也將造成潛在衝擊。環保署有責任了解及降低這些風險,保護國民健康及環境。此外環保署致力於利用奈米技術偵測、預防及移除污染物,也幫助產業界設計更清潔的製程及環境友善的產品。
      本報告將回顧先進國家與國際組織在奈米技術環境、健康與安全(Environmental, Health and Safety, EHS)議題的進展,接著說明環保署在第一期(2003-2008)國家型奈米科技計畫及第二期(2009-2014)前五年的進度及去年的策略規劃2,最後再介紹環保署的2014年策略規劃,期能確保國家奈米技術的永續發展。
 
2. 世界各國及組織的奈米技術EHS議題發展進況
        近年來世界各國已針對奈米技術對環境與健康的潛在危害,廣泛進行研究。美國萊斯大學International Council on Nanotechnology (ICON)資料庫nanoEHS Virtual Journal統計20002013年間有關EHS全球同儕審查的期刊文章,發現共已發表了7,132篇,其中與工程奈米微粒有關者就佔了93.3 % (6,686) 3,且呈逐年大幅成長的趨勢。可見世界各國無不投入大量的資源,研究奈米技術EHS的問題。
 
奈米物質的毒性研究
        以水中生物的影響為例,許多學者發現工程奈米物質會對水中生物產生有害的影響,且奈米物質在水中的溶解及分散性對毒性的測試數據會有很大的影響 4-6。水生物毒性的測試物質一般使用奈米二氧化鈦、奈米氧化鋅、奈米氧化銅、奈米銀、單壁奈米碳管、多壁奈米碳管及富勒烯,測試物種為甲殼綱動物(以水蚤為代表)、細菌、水藻、魚類、纖毛蟲、線蟲類及酵母菌,其中以水蚤及水藻為最容易受到奈米微粒危害之生物,半致死劑量最低(LC50),經常作為生態毒性分類的依據。除了微粒的分散特性之外,進行水態毒性實驗時也需注意離子態與不同大小的微粒態的區別 7-8。然而有些材料如奈米銀、奈米二氧化鈦等已在巿面上使用很久,但並未發現在人體及環境造成重大不良影響。以奈米銀為例,Nowack et al. 9指出在美國奈米銀以銀膠形式使用已有120年的歷史,且自1954年即已在美國環保署註冊成殺菌劑,其中53 %都有含奈米銀,且文獻上奈米銀對人體的健康危害僅限於銀質沈著症的案例,對環境生態的影響也因奈米銀在環境中的傳輸與轉化作用仍存有許多不確定性。
     在奈米物質的健康影響方面,目前已有許多文獻發表奈米物質的體外(細胞)和體內(動物)的毒性研究結果,以及一些奈米物質的工作場所建議暴露限值 (Recommended Exposure Limits, RELs)已被制定。以奈米碳管為例,文獻指出它會促進間葉細胞的成長,並導致肉芽腫瘤及纖維化 10,且比相同重量的碳奈米微粒和石英具有更大的毒性 11-14;最近的動物毒性實驗更指出小鼠體內的10-20 mm長奈米碳管和長的石綿纖維具有相同的毒性 15,主要原因為纖維長度超出巨噬細胞能包覆的長度,而讓細胞吞噬作用失效造成發炎;最近另有學者進一步推論因為有部份長的奈米碳管會在肺腔壁肋膜(parietal pleura)上的氣孔入口累積,導致無法被巨噬細胞吞噬而引發發炎反應及間皮瘤等肋膜病變16
 
奈米碳管的毒性評估
      由於奈米碳管之使用日益普及,201310月在日本舉辦的第六屆國際奈米技術與職業及環境衛生研討會上,奈米碳管的毒性仍為世界各國研究的重點。Kanno et al. 17指出,部份多壁奈米碳管的長度為10-20 mm,使用腹腔注射法在含有p53異質基因(heterozygous)的小鼠身上時會產生劑量-反應關係的間皮瘤病變;從低劑量和使用分散性良好的樣本的研究結果發現,非肉芽腫的慢性發炎微損傷主要與不尋常的間皮滋生的誘發有關,在不同的器官包括腎小球和眼球脈絡叢也會發現單纖維碳管的存在,此似乎與吞噬細胞會吞噬次微米的團粒並將它們帶到網狀內皮系統有關,這樣的全身性和網狀內皮系統的轉移產生的毒性並不清楚,還需要作進一步的研究。一般來說,急性動物模式對生物持久性的奈米微粒而言並不是一個好的慢性毒性預測模式,學者們應該研究慢性反應的病理。Oberdörster 18亦指出儘管多壁奈米碳管(MWCNT)的三個月亞慢性多重劑量的小鼠吸入性研究的結果並未顯示出致癌性,但是非生理性的高劑量大量注射實驗會產生小鼠的發炎、肉芽腫及間皮瘤,因而引起大家對於纖維狀奈米物質會產生類似石棉之長期毒性和致癌性的極大疑慮。此疑慮進一步被吸入奈米碳管轉移到胸腔組織和其他肺部外的定量研究證據所証實,因而學者呼籲需要進行長期慢性吸入毒性研究。儘管目前缺少長期的吸入毒性測試結果,Oberdörster 18發現纖維狀奈米碳微粒的三個月亞慢性吸入毒性的研究結果,可用於驗證以正負控制物質為基礎的奈米物質比較性風險評估法(comparative risk assessment method)。此方法使用全暴露-劑量-反應關係,利用不同的測量尺度找出危害並將之分級,分析風險以推導出職業暴露限值。
一般奈米物質為團粒或團聚狀,如Mitsui公司生產的一個多壁奈米碳管產品MWNT-7,為一種分散良好的單纖維(佔質量5 %)和團粒(佔質量95 %)的混合物,在老鼠內注入此MWCNT混合物會以團粒方式在肺部細支氣管中誘發發炎損害。然而對於人類而言,到達肺泡的單一分散纖維所誘導的肺部毒性為一個重要的研究課題,因此吸入毒性研究需要一個不會改變長度及直徑的單纖維的氣膠產生方法。
        Taquahashi et al. 19提出一個乾式單纖維MWCNT分散方法,能有效去除團粒,不必使用分散劑,並可維持纖維長度及直徑。這方法有兩個主要概念:細微粒的液相過濾,及利用表面張力避免再團聚的臨界點乾燥方法。將MWNT-7懸浮在三丁醇中冷凍與解凍後,藉由震盪25 µm金屬篩網過濾,再以液態氮快速冷凍,最後在真空昇華。Taquahashi et al. 19利用此方法發展出一個能夠在吸入腔中產生良好分散氣膠的新直接注入系統,且可在暴露在氣膠的老鼠的肺部中發現和原始及Taquann處理過的樣品具有相似長度分布的單一纖維。Taquann方法利用在生物實驗室中容易取得的低價材料及設備,製備出良好分散的乾式氣膠。此方法具有直接注入系統的暴露腔,將有助於人體暴露更相關的吸入毒性研究的進行。
        Kanno et al.Oberdörster的論點支持了Nel et al. 20所建立的平台,此平台用於探討發生在奈米/生物交界面的可能地無數生物、物理化學交互作用,體內實驗的結果用於驗證和改善體外的高通量篩選(high-throughput screening, HTS)技術,並藉由體內和體外試驗的適當組合,建立結構-活性反應(structure-activity relationships, SARs)關係,使危害分級和模擬成為可能。
 
法規、標準及指引
世界主要先進國家的奈米技術EHS法規持續有相當的進展。美國環保署(US EPA)透過毒性物質管理法(Toxic Substance Control Act, TSCA)執行奈米物質的產前申報 (Pre-manufacture Notice, PMN)及顯著新使用規則(Significant New Use Rule, SNUR)以管制奈米物質。US EPA持續發佈奈米物質的顯著新使用規則,要求業者提出額外的測試數據,目前已完成超過130件以上的奈米物質的新化學物質使用申請的審查。為了進一步要求業者提供奈米物質的特性及毒性測試數據,在2013US EPA已針對16種的新奈米物質提出SNUR的申請要求,包括2種多壁奈米碳管、1種表面官能基化的多壁奈米碳管、1種碳化物合成的奈米碳,及12種奈米碳纖維。因為奈米碳管及奈米碳纖維的異常毒性,美國勞工安全衛生研究所 (National Institute of Occupational Safety and Health, NIOSH)2013年提出奈米碳管及奈米碳纖維中的元素碳的REL1 μg/m3 (8-小時可呼吸性 TWA (time-weighted average)質量濃度計),此值為NIOSH 5040元素碳(EC)分析方法的最低偵測下限,NIOSH呼籲工作場所的濃度應儘可能將降至此REL以下,因為在REL以下時人體肺部仍會有不良的健康影響 21NIOSH已公告細二氧化鈦微粒和超細二氧化鈦微粒的8小時時量平均RELs濃度值分別為2.4 mg/m3以及0.3 mg/m322。美國職業安全與衛生局(Occupational Safety and Health Administration, OSHA)2013出版「奈米物質安全使用的概要」,要求雇主應提供奈米科技使用的奈米物質的暴露及危害資訊,及工作場所奈米物質的暴露控制措施,並遵守NIOSH提出的奈米碳管、奈米碳纖維、細二氧化鈦微粒和超細二氧化鈦微粒的REL 23。為了提高奈米碳管的檢測準確度,Ono-Ogasawara 24針對以EC的測量定量MWCNT的方法作進一研究,他們在OC/EC分析儀中以三種不同的爐溫進行樣本的逐步加熱,定量出之EC稱為EC1 (550 oC)EC2 (700 oC) EC3 (920 oC),結果發現MWCNTEC2EC3為主,且存在微米範圍居多。
針對奈米碳管的工作場所建議暴露限值,歐盟執委會(European Commission)2010年發表的"回顧工程奈米微粒的健康和環境安全議題"的計畫報告中,提出奈米碳管的衍生無效應劑量值(Derived No-Effect Level, DNEL)0.7–30 μg/m3 25。而日本的新能源產業技術綜合開發機構(New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO)2011年發表的"工程奈米物質的風險評估:奈米碳管"的計畫報告中,亦提出奈米碳管的職業暴露限值為30 μg/m3 (此值為假設工人亞慢性暴露每天8小時、每週5天為期15) 26。另外拜耳公司27Nanocyl公司28也自行訂出MWCNT的職業暴露限值分別為50 2.5 μg/m3
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。除了瑞士的危險物質和其製備的保護條例、加拿大新制定的食品與藥物法及奈米物質定義的一部分進展,國際法規的概況自2008年起大致維持不變。部分國家在奈米物質定義的發展已有些許進步,預期在不久的將來其他國家也會跟進。在2006-2009年間只有兩個國家(加拿大、美國)的法規針對奈米物質有明確的定義,為尺寸分佈在1–100 nm之間。
歐盟將奈米物質視為化學物質,並利用化學品管理條例(Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals, REACH) 制度全面管制奈米物質及其相關產品,但REACH無法考慮到奈米物質的四個特殊問題:(1) 奈米物質的鑑定;(2) 列為逐步管制(phasein)的奈米物質;(3) 噸數門檻及奈米物質;(4) 風險評估的條例,奈米物質的REACH實施計畫(RIPoN 1, 2 and 3),即是為了解決上述的問題。其中RIPoN 1的目的是為了調適物質定義的規則(定義技術指引文件(Technical Guidance Document, TGD))以釐清REACH法規在奈米物質上實施的適用性,將奈米物質視為(1)已定義完整的物質或為(2)特定化學成分和額外標識的物質。國際環境法中心針對現行REACH對奈米物質的管制議題持續作探討,並建議發展一套獨立的法規,明定REACH的工具和法規如何適用於奈米物質,列出奈米物質管理的一般性原則,所有的條款與REACH定義的一致,並使用執委會的建議定義奈米物質
歐洲議會(European Parliament, EP)201112月於歐盟2007-2012年的"工作場所健康和安全的策略"期中審查會上通過決議,要求立法以確保奈米物質將受到目前歐洲的職業健康和安全法規監管,並要求新技術和有害物質的潛在風險必須進行評估,以保護工人的健康及安全。執委會於201112月要求"新興和新發現的健康風險科學委員會"(Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks, SCENIHR)針對奈米銀提供安全、健康和環境影響和抗菌性作用的科學意見。執委會認為最新的文獻顯示奈米銀可能不會危害人體,但數據尚不足以進行全面性的風險評估,執委會並要求SCENIHR評估奈米銀的使用是否會比傳統的銀產生額外的風險,特別是在醫療照護和消費電子產品方面,並評估用於抗菌的奈米銀是否會造成微生物對銀的抗藥性。
歐盟執委會並在201325日宣布完成五年一度的化學品註冊、評估、授權和限制(REACH)法規的審查。執委會的預發佈版本提到,執委會將進行各相關法規方案的影響評估,特別是要針對REACH附件作修訂,以確保在註冊建檔時,奈米物質有清楚的闡述,且展現出奈米物質的安全性。如果合適的話,執委會將於201312月提出執行草案。預發布版本中特別說明,如果因「其他因素」需要修改時,應特別考量到「奈米物質定義的提出應符合執委會針對奈米物質定義的建議」。
另外,歐盟的化妝品法規(EC No 1223/2009)規定從2013711日開始銷售含有奈米物質的化妝品時,廠商須在上市前6個月向執委會通報使用的奈米物質。另外歐盟在201110月通過的食品法規(EU No 1169/2011)規定從20141213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。
ISO (International Organization for Standardization)2005年成立ISO TC 229技術委員會,負責奈米物質標準的制定 29TC 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EHSWG4: 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
 
        201311月為止,ISO/TC229已發表36個標準,研究中的標準、指引及研究群計畫(project group, PG)則尚有24個之多,有些PG才剛獲得委員會同意開始執行,24個進行中的標準及計畫的內容,包括奈米物質職業風險分組控制評估指引、工程奈米物體及含有工程奈米物體之產品的標示指引、奈米物體的命名架構、工程奈米物質的樣本製備方法及計量指引、工程奈米物質的毒性篩選方法指引、測定胞壁酸作為奈米銀微粒活性的生物標誌、粉末狀奈米微粒的特性分析與測量等。我國關注的奈米物質的物質安全資料表(MSDS)制定,已於ISO/TR 13329發表,此報告為奈米物質及含有奈米物質的混合物之物質安全資料表的制定指引,報告整理了全世界97個奈米物質相關的MSDS,結果發現大部份的MSDS的安全資訊不足如毒性及物化特性,主要的原因為(i) 缺少毒性及物化特性數據;(ii) 缺少傳統暴露控制方法之效率;(iii) 缺少緊急應變及消防措施;(iv) 不了解現行法規對奈米物質的適用性。本報告建議將來應該按照混合物中奈米物質的毒性及有關風險的預防性方法,制定奈米物質的物質安全資料表。ISO/TR 13329的主要建議之一為納入額外的物理化學特性,包括微粒粒徑(平均和範圍)、粒徑分佈、聚合/團聚的狀態、形狀和縱橫比、結晶性,比表面積、分散性和揚塵特性等可以協助從非奈米尺度的物質分辨出奈米物質的特性 30
 
奈米參考物質
        美國國家標準與技術研究院(NIST)發表世界上第一個單壁奈米碳管碳煙的參考物質SRM 2483NIST的新參考物質提供企業及研究人員亟需的均勻和物化特性量測清楚的奈米碳管碳煙,以進行物質比對與化學及毒性分析。NIST認證的單壁奈米碳管參考物質將直接解決可比較性的問題,它可能是世界上唯一可保證單位間樣本一致性的均質、已分析成份的單壁奈米碳管碳煙最大供應源。NIST認證的每一單位SRM 2483裝有250 mg碳煙,對數種的常見污染物的質量分率包含鋇、鈰、氯、鈷、鏑、銪、釓、鑭、鉬和釤具有驗證值,且提供額外七種元素的參考值(此值正確,但未達NIST驗證所需的水準)NIST也提供對奈米碳管分析有用的額外參考數據,包括熱重分析和拉曼光譜資料、紫外光-可見光-近紅外光吸收光譜、近紅外螢光光譜、拉曼散射光譜及掃描式電子顯微鏡圖像。有了以上的資訊,認證參考物質的購買者應該能夠將他們的測量結果與NIST和供應商提供的參考值作比較,以確保有一致的比較基準點。
        OECD的工程奈米物質工作小組(WPMN, Working Party on Manufactured Nanomaterials) 200711月啟動了一個贊助計畫,這個計畫主要由OECD的會員國、非會員國經濟體及其他利害相關者的專家參與,並共同支助特別的工程奈米物質的安全測試計畫。WPMN已同意這個贊助計畫下的13個代表性工程奈米物質的優先名單,以及測試終點 (endpoints)的項目表。這13個代表性的奈米物質均為已上市或即將上市的奈米物質,可視為奈米物質測量、毒性及風險評估的參考物質,以下為這13種代表性工程奈米物質的名單(ENV/JM/MONO(2010)46) 31
1. C60富勒烯 (C60 Fullerenes)
2. 單壁奈米碳管 (SWCNTs, Single-walled carbon nanotubes)
3. 多壁奈米碳管 (MWCNTs, Multi-walled carbon nanotubes)
4. 銀奈米微粒 (Silver nanoparticles)
5. 鐵奈米微粒 (Iron nanoparticles)
6. 二氧化鈦 (Titanium dioxide)
7. 氧化鋁 (Aluminium oxide)
8. 氧化鈰 (Cerium oxide)
9. 氧化鋅 (Zinc oxide)
10. 二氧化矽 (Silicon dioxide)
11. 樹狀聚合物 (Dendrimers)
12. 奈米黏土 (Nanoclays)
13. 奈米金微粒 (Gold nanoparticles)
 
        制定測試終點項目表的目的在於確保不同的奈米物質測試方法的一致性,並據以建立每一特定奈米物質的基本特性、宿命、生態毒性及哺乳動物毒性資料檔。整個計畫為動態且持續性,第一期(Phase 1)的計畫目標是完成測試終點所規劃的所有項目,純以探索性及科學性為出發點,而不影響現行的法規。第二期(Phase 2)則是針對第一期執行過程中所累積之資訊,決定其他有助於使資料檔更完善之合適測試方法,以及再針對有助於了解奈米物質有害潛勢的其他測試終點進行探討。OECD2011年對奈米物質的市場現況進行調查,結果發現奈米銀或奈米鐵因為生產成本相對低廉,且找到應用端市場(如奈米銀具有殺菌功能),其用量有逐漸由研發尺度的需求量轉換到商品化的需求量(ENV/JM/MONO(2011)53) 32
 
我國在奈米物質管理的進展
        我國的奈米物質的管理已有一些進展,職業安全衛生法第13條已先行修法通過並於20137月公告,相關的施行細則及辦法頒佈後會正式實施,而毒性化學物質管理法部分條文已於201311月修正通過,建立化學物質登錄機制,並加強管理危害人體健康之虞毒性化學物質。立法院並通過附帶決議,要求環保署訂定登錄管理規定時,應納入奈米物質定義與登錄規定,奈米化學物質登錄門檻不得高於年運作量1公斤以上。職業安全衛生法第十三條規定,製造者或輸入者對於中央主管機關公告之化學物質清單以外之新化學物質,未向中央主管機關繳交化學物質安全評估報告,並經核准登記前,不得製造或輸入含有該物質之化學品。但其他法律已規定或經中央主管機關公告不適用者,不在此限。職業安全衛生法第13條文中納入了新化學物質源頭管理之架構,未來法規上路後針對奈米材料化學物質之管理,預計將規劃指定類別特殊表單,主要針對奈米特有的辨識資訊進行收集
由經濟部工業局主導推動的「奈米標章驗證體系」已邀國內相關學者專家組成工作小組,起草制定產品規範草案,除一般測試外,也要求進行動物的皮膚刺激性試驗及口服急性毒性試驗,以確保產品對人體健康及環境安全無潛在的危害。勞工安全衛生研究所已於2011126日公佈「奈米技術實驗室奈米物質暴露控制手冊」33,提供國內奈米產業擬訂奈米物質暴露及控制策略參考,並委託國內學術單位輔導奈米技術實驗室奈米物質暴露控制管理。
 
研究策略
        在奈米技術的EHS研究方向上,美國環保署在2007年至今所發表的奈米科技白皮書曾提出六大建議包括 34
(1) 奈米技術的環境應用研究
美國環保署須持續進行、合作及支持研究,以了解及使用奈米物質於環境的應用上。
(2) 風險評估研究
美國環保署須持續進行、合作及支持研究,以了解奈米物質的化學及物理鑑別及特性、環境中的宿命、環境中的偵測及分析、可能的逸散及人體暴露、人體健康影響的評估及生態上影響的評估。為確保這些研究有助於美國環保署的決策,美國環保署應進行案例研究以識別奈米物質特有的風險評估考量。
(3) 污染預防、督導和永續發展
美國環保署應鼓勵、支持和發展方法以提升污染預防、永續再利用,作好產品從製造、使用和使用終點的奈米物質生命週期管理,並利用下個世代的奈米技術以找出對環境有益的技術,如綠色能源,綠色設計、綠色化學和綠色製造。
(4) 合作與領導
美國環保署應持續擴大奈米物質應用及人體健康危害和環境影響的合作研究。
(5) 署內工作小組
美國環保署應該成立內部常設的工作小組以促進奈米的科學與政策議題的資訊分享。
(6) 訓練
美國環保署須持續並擴大對科學家和經理人進行奈米技術訓練活動。
 
        美國奈米科技辦公室下的次委員會「奈米科學工程技術組」發表"2011NNI環境、健康、安全研究策略"以供大眾評論 35,這份文件取代2008NNI的奈米EHS研究策略,提供指引給各聯邦機構以確保負責任的奈米技術發展,這些聯邦機構的工作為產出風險管理、法規制定、產品使用、研究規劃及大眾溝通所需要的科學資訊。策略中的六個章節指出奈米EHS的六大核心需求,分別為:(1) 奈米物質測量架構;(2) 人體暴露評估;(3) 人體健康;(4) 環境與 (5) 風險評估與管理方法;(6) 資訊學與模擬。資訊學的專章以管理日益擴大的奈米EHS知識,並描述支援奈米EHS研究、風險管理所需的高階模式和模擬能力。最後一章為促進即時、有效達成NNI 奈米EHS策略目標的方法。在2011NNI EHS研究策略中所有章節中都包含了ELSI (倫理、法律及社會影響)NNI希望透過大眾認知、預期效益的了解、預期風險和安全的研究;科學會議和論壇的舉辦;大眾參與等方式以產生ELSI的知識及見解。
        NNI在奈米EHS的研究已投入大量的資源。以2009年為例,7NNI的機構投入在"奈米物質測量架構"研發經費為1128.1萬美金(42個計畫),在"人體暴露評估"329.8萬美金(14個計),在"人體健康"4161萬美金(117個計畫),在"環境"4368.2萬美金(54個計畫),在"風險評估與管理方法"353.4萬美金(21個計畫)總經費為10340.5萬美金。若僅看美國環保署的研究經費,則2009年的投資為1110萬美金,約佔NNI總經費的10.7 %,在2010201120122013年美國環保署的經費分別為1710萬、1740萬、1750萬及1750萬美金,在2014年預估經費為1720萬美金。根據美國環保署研究發展辦公室在2009年發表的"奈米物質研究策略報告"36,選定奈米物質EHS研究優先順序的原則為:
(1) 研究是否能支持環保署保護人體健康及環境的使命。
(2) 研究是否對環保署的奈米物質法規決策有重要性。
(3) NNIEHS研究策略下,環保署在該研究議題下所扮演的領導/協調角色
(4)研究是否為國際合作研究協議的一部份。
(5)研究是否有助於環保署的風險評估及管理工作。
(6)如何結合聯邦、學術界及工業界的研究人員以提升研究工作。
 
根據以上原則,美國環保署在奈米技術研究選定聚焦在以下四個研究主題,分別為36
(1)污染源、宿命、傳輸和暴露。
(2) 有助於風險評估的人體健康和生態效應的研究,及其測試方法。
(3) 風險評估方法及案例研究。
(4) 風險的預防及管理。
因為奈米物質的物理化學特性、及在環境中的傳輸和轉化不易定量及了解,奈米物質對人體健康及環境的影響仍存在許多不確定性。因此NNI的研究聚焦在奈米物質量測、環境和人體健康,反應在此三個領域的龐大計畫數目與經費,而投入在風險評估及管理的經費則較少,主要是由於這些不確定性及暴露與危害資料庫的不足。
領導美國奈米技術發展的Roco等人曾於2010年提出奈米EHS的未來10年願景 37,他們的報告指出,由於奈米技術的快速發展及其大量的應用,人類、動物和生態系已經發生顯著的暴露,因此有必要發展一個整合性、經過驗證的危害、暴露和風險評估的科學平台。將來會出現高通量和多功能的篩選平台,可以同時平行檢驗許多批不同的奈米物質,而不是每次只針對一種奈米物質作篩選。在未來10年的願景包括工程奈米物質特性與活性關係的發現和發展、高容量的數據集,以及用於建立知識庫、風險模擬和奈米資訊學功能的計算方法,以協助可靠決策之用。此資訊需要整合到預測科學和風險管理平台,以對特定奈米物質及其特性與危害、宿命、傳輸、暴露和疾病作連結。為確保在未來十年能安全的使用奈米技術,尚需發展全新和敏感的分析方法、工具和準則,以篩選、檢測、量測特性和監測工程奈米物質在工作場所、實驗室、家庭和環境的暴露。另外,吾人尚需制定有效的監管(monitoring)、圍封(containment)、和廢棄物清除方法的奈米物質處置系統。新的數據和知識的收集將可促成更安全的設計和綠色製造,可使奈米技術成為一個永續發展的基石。
美國國家學院(The National Academies)所屬的美國國家科學研究委員會(National Research Council, NRC)2013年公佈了工程奈米物質在EHS議題的研究進展報告(以下簡稱研究進展報告) 38,這份報告根據奈米技術產業的研究成果和變化趨勢,評估目前的研究進展,更新研究優先發展順序,及預估研究資源。研究進展報告延續了2012年出版的工程奈米物質在EHS議題的研究策略報告,提出發展科學和研究基礎的策略方法,用於處理工程奈米物質對EHS造成潛在風險的不確定性。2013年出版的研究進展報告檢視了奈米技術研究的現況、審視市場和法規的狀況及它們對研究優先發展項目的影響,並考量工程奈米物質在環境健康安全議題的研究進展的評估標準。
 
私部門的自主管理
Bergeson 39認為綠色奈米科技的概念需要在法規及私部門的自主管理中深植及提倡,以確保奈米技術的永續發展。關於重要的私部門自主管理,在20076月環境保護基金會(Environment Defense Fund, EDF)與杜邦公司正式宣佈他們的合作成果—奈米風險評估架構(Nano Risk Framework),此架構正快速地成為奈米產業衡量最佳管理實務的標準。奈米風險評估架構確立了一個有系統及紀律的流程,用於識別、管理和減少工程奈米物質在產品生命週期的各個階段之環境、健康與安全的潛在風險,從開始的源頭到製造、使用、棄置或再循環及最終宿命。EDF和杜邦公司於20072月發表了架構的草案,並收到來自不同利益相關者的意見,包括政府、學術界、公益團體及大型和小型企業。EDF和杜邦公司相信這個針對大量使用奈米物質和開發相關產品與應用的私人及公共組織的架構,將可協助使用者組織和評估現有的資訊,評估、優先處理和指出數據需求,以及清楚地溝通如何降低風險。最後EDF和杜邦公司相信採用此架構可促進奈米技術產品的負責任發展、提升民眾的接受度,及支持形成一個奈米科技安全的合理政府政策的實用模式。另一個重要的私部門自主管理為GoodNanoGuide (網址:www.goodnanoguide.org),它是一個為了提昇專家交換奈米物質職業安全問題意見而設計的合作平台。GoodNanoGuide的三個目標為:開發和啟動一個使用維基軟體平台,以討論奈米物質安全處理的職業安全實務的網站;制定一套流程讓國際社群內不同的利益相關者貢獻、分享及討論奈米物質職業安全問題的相關資訊;及建立一個提供即時資訊並隨新實務的發展更新的最新互動式平台。
為了促進綠色奈米技術的發展,Bergeson 39建議利益相關者關心並提倡以下八個議題:發展適用於綠色奈米產品的生命週期評估、建立綠色奈米技術的效能及驗證規範、對發明者提供稅賦和相關商業的優惠政策以鼓勵綠色奈米技術的應用、延長綠色奈米技術的專利保護期限、在環境化設計方案(DfE)建立綠色奈米的分類、增加綠色奈米技術研究的補助經費、召開論壇以有系統地發展和實施綠色奈米原則,以及在法規和私部門的自主管理活動中積極地提倡綠色奈米。
 
歐盟奈米安全研究群計畫
歐盟至2013年為止的9年內,共執行奈米EHS大型計畫50個,研究經費高達137佰萬歐元(54億台幣),每個計畫執行年限自2年至5年,平均計畫經費為1.1億台幣。2013年版的歐盟執行委員會奈米安全研究群計畫概要 (Compendium of Projects in the European NanoSafety Cluster) (http://www.nanosafetycluster.eu/) 共列出其中的33個計畫之執行概要。歐盟的這些大型研究計畫著重於整合毒性研究及暴露監測的新技術,過去十年已發表了許多的研究報告及指引文件,並指出奈米技術的人體健康及環境安全之研究需求。此概要手冊發行的主要目的為協調研究人員的研究工作,建立研究人員於實際研究期間的聯絡和溝通管道,讓不同研究計畫目標能互相溝通,研究目標及方法能更加廣泛,及加強人員能力及實驗室基礎建設,支持具有共同目標的計畫間的合作關係,但以不犧牲出版權及智慧財產權為前提(EU NanoSafety Cluster網站) 40
 
台灣奈米科技發展風險管理分析
        國內工業技術研究院奈米科技研發中心有鑑於國際社會對奈米風險管理的逐漸重視,並因應國內未來產業需求,於2011提出了"台灣奈米科技發展風險管理分析"報告41,作成了七項具體建議,包括成立奈米風險管理的權責單位、聚焦奈米粉體風險管理、奈米技術產品的生命週期風險評估、推動低暴露奈米材料製程環境、奈米物質申報、選擇國際合作對象、建立國際對話管道及倫理、法律與社會意涵。
 
3. 環保署環境奈米科技執行成果2003 ~ 2013年間的主要成果
        在第一期國家型奈米科技計畫(2003-2008),環保署共投入總經費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。在第二期國家型奈米科技計畫(2009-2014)的前五年(2009-2013),環保署共投入26項計畫,總經費為6618.4萬元,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"環保創新科技研發計畫"中,環保署另外投入了5項研究計畫,總經費共718.8萬元,應用奈米技術於環境保護的研究;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2013年的奈米技術環境相關議題的5項研究計畫包括「奈米金微粒對細胞毒性檢測技術及生物標記之篩選建立」、「環境中奈米物質量測及特性分析技術開發」、「水環境中無機性奈米微粒量測技術開發研究」、「推廣環境奈米科技知識平台及知識整合計畫」及「奈米科技之風險感知及政策研究」;在"環保創新科技研發計畫"1項研究計畫為「量子點奈米基因指紋鑑定系統應用於環境微生物之分析」;"新世代環境檢測發展計畫"2項研究計畫分別為「奈米碳管修飾電極進行環境水質分析之先期研究」及「環境奈米檢測技術開發-水中奈米微粒富勒烯分離技術先期研究」環保署在2003-2013年間獲致之重要成果臚列如下:
(一)促成跨部會的奈米技術EHS預防風險管理工作
        環保署與勞安所及衛福部三部會共同促成跨部會的奈米技術EHS預防風險管理工作,在「95年度各部會署奈米計畫溝通協調會議」中達成共識,在第一期國家型奈米科技計畫進入下一階段時(2006–2008),針對奈米技術之環境、職場、健康風險評估及管理,提出「環境、衛生、安全整合型計畫(EHS計畫)」,由環保署負責環境中奈米物質暴露評估及風險管理,衛福部進行奈米物質的健康風險評估,而勞安所則負責職場勞工健康及製程安全的工作。目前三個部會定期召開奈米技術EHS工作協調會議,加強了部會間的緊密合作關係,共同創造了負責任的奈米技術的永續發展。
(二)確保奈米技術產品的安全
環保署透過文獻回顧及專家討論,提出光觸媒產品在環境應用之限制條件以及必要條件,逐一檢核及驗證光觸媒產品是否應用得宜,並提供經濟部奈米標章做為管理依據,確保奈米技術民生應用之安全。我國推動奈米標章制度,目前已通過申請的有效奈米標章廠商共計39家,通過奈米產品驗證規範的產品分類共有37種,共計1410項產品,此制度為國際上之創舉。200911月獲經濟部採納,將依預防原則制訂「優良操作規範」,透過奈米標章的審議及現勘機制納入執行,在產品設計、製造及使用時實施風險管理以確保奈米技術產品的安全,除一般產品的功能測試外,也要求進行動物的皮膚刺激性試驗及口服急性毒性試驗,及產品的安全性測試,以確保產品對人體健康及環境安全無潛在的危害。為了加強工作場所的奈米物質管制工作,建議工業局也可將奈米技術EHS問題列入工廠輔導計畫中,以協助業者確保奈米產品的安全。環保署持續與其他部會合作,發展及執行奈米物質及奈米技術產品的"最佳控制實務"
(三)國際交流與合作
        針對全球關注的負責任奈米技術議題,環保署與工研院等單位邀請國內外專家分別於2003及2004年舉辦兩次大型國際研討會,並提出我國因應對策報告,內容包括:奈米科技名詞中文化,並針對重要名詞加以註釋,以為法規精確定義之依據;確定風險評估之架構並提出建議;文獻蒐集、分析及檢討奈米微粒可能之危害特性;歸納奈米科技環境應用潛勢。
        環保署在第一期國家型奈米科技計畫的若干成果已引起國際注意,公開表示台灣在奈米技術EHS議題與世界同步42;瑞士日內瓦的國際風險管理委員會(International Risk Governance Council, IRGC)下設的奈米技術工作小組(Working group on nanotechnology),於2006年2月正式公布全球問卷結果也顯示43,台灣是全球正式回應並呈現完整資料的12國之一。環保署持續參與台灣奈米標準技術諮議會的奈米標準技術第三工作組(TWA 3-Health, Safety and Environmental issues)的標準制定工作,使國內的研究工作能與國際接軌,並透過舉辦及參加國際研討會,每年定期舉辦環境奈米科技論壇44-49,發表同儕審查制度的期刊論文(如Doong and Chiang 2008; Chen et al. 2009; Chen et al. 2010; Tso et al. 2010; Zhu et al. 2010; Chen et al. 2011; Hsu et al. 2012; Zhu et al. 2012; Chen et al. 2013; Liu et al. 2013a; Liu et al. 2013b) 50-60,積極加強與國內及國際組織的合作關係。
(四)開發環境友善的奈米技術
        環保署致力於開發環境友善的奈米技術,以接受國內迫切的環境挑戰及解決污染問題,包括以奈米粉體電泳沈積法製備高緻密度的氧化鋯電解質薄膜,作為機動車輛的高性能氧氣感測器;採用生物可分解之水溶性澱粉當作分散劑製成奈米鐵懸浮液,以有效降解模擬的土壤/地下水污染中的三氯乙烯污染物;以不同比例的奈米碳管及鈦酸鹽奈米管配製成具有高面向比與高比表面積的功能性一維奈米複合材料,使用於共處理受污環境中的難分解有機污染物與重金屬;製備均勻固定奈米鐵及鎳於微米a-氧化鋁粉體及多壁奈米碳管以用於三氯乙烯的有效催化及廢水中混合污染物的處理;以溶膠凝膠法製備TiO2溶膠、添加奈米金屬之光觸媒及以模板法合成各種中孔型複合光觸媒,以提高紫外光及太陽光下的催化活性,增加廢水、廢氣處中污染物的處理效率,及產生自潔與殺菌效果;藉由金與磁鐵礦奈米材料的製備與合成,配製成具有高催化特性及回收再利用的多功能性Au-Fe3O4異核結構奈米複合材料,並將之應用於水體環境中的難分解有機污染物催化處理 61-62利用奈米零價鐵金屬對硫化氫的去除能力,將奈米零價鐵固定於化學濾網上,應用於養豬畜產業之廢水沼氣硫化氫的去 48;利用奈米碳管修飾電極進行環境水質分析 49;利用新穎奈米量子點檢測系統應用於環境微生物之偵測 49等。
(五)推動奈米技術研究實驗室及工作場所的風險管理工作
環保署藉由相關標準作業程序及實驗室安全工作指引的制定,與勞安所及衛福部合作推動風險管理工作,以建構負責任的奈米技術研發及製造環境。與勞工安全衛生研究所合作於2011年公佈「奈米技術實驗室奈米物質暴露控制手冊」,提供國內奈米產業擬訂奈米物質暴露及控制策略參考,並輔導從事奈米技術實驗室奈米物質暴露控制管理。環保署促成我國開始修法將奈米物質列入化學物質管理法中,職業安全衛生法第13條已先行修法通過並於20137月公告,相關的施行細則及辦法頒佈後會正式實施,而毒性化學物質管理法部分條文已修正通過,建立化學物質登錄機制,並加強管理危害人體健康之虞毒性化學物質。立法院並通過附帶決議,要求環保署訂定登錄管理規定時,應納入奈米物質定義與登錄規定,奈米化學物質登錄門檻不得高於年運作量1公斤以上。
(六)環境奈米科技知識平台的建置
        環保署蒐集國內外相關研究資訊,建構了"環境奈米科技知識平台",網址為http://ehs.epa.gov.tw,以作為環境奈米技術的參考資料庫及利害關係者的溝通平台,內容涵蓋奈米技術在環境應用面及衝擊面等相關國內外資訊,及國內奈米技術領域研究機構及人才資料庫等。此平台持續累積及擴充研究資料,以建構學習型之知識平台,提供各界深入瞭解及參與環境奈米技術。環保署於2010年起更進一步與勞安所及衛福部合作,將此平台擴充為奈米技術的EHS資料庫,並以中英文方式呈現,以加強國內的奈米技術EHS研究計畫成果的展現,並促進國際交流與合作。目前已整理並完成上傳的國內的研究報告及出版文獻篇數為:中文版網站--研究報告全文174篇、出版文獻連結537篇;英文版網站--研究報告摘要149篇、SCI論文連結523篇,顯見國內對奈米EHS的研究成果豐碩。目前環境奈米科技知識平台的電子報訂閱人數為525人,2011年至今瀏覽人數亦大幅增加至60,890次。
(七)發展環境奈米物質的量測及特性分析方法
環保署致力於研發環境奈米物質的量測及特性分析方法,並用於大氣環境、工作場所、環境背景奈米微粒及工程奈米物質的暴露及危害評估,發展的技術包括改良的奈米微粒多階衝擊器 MOUDI(Micro-orifice Uniform Deposit Cascade Impactor),及正確收集環境奈米微粒的方法;避免有機氣體導致異常生成物的奈米微粒的採樣及分析方法,以達化學質量閉合(chemical mass closure);以MOUDIELPI(Electrical Low Pressure Impactor, 電氣低壓衝擊器) 收集奈米微粒並配合LA-ICP-MS(雷射剝蝕感應耦合電漿質譜儀)作定量分析的方法;以正矩陣因子化法(PMF, positive matrix factorization)結合測站的採樣分析結果推估環境細微粒及奈米微粒的污染源貢獻 48-49研究大氣氣膠含水量、玻璃纖維濾紙吸附酸性氣體及採樣入口粒徑分徑器造成自動監測站PM2.5貝他計測值高估的問題48-49;開發奈米物質的濕式靜電濃縮及液中電泳沈降方法 63;研究液相中奈米物質因水化學特性(等電點、鹽類與水中腐植酸濃度)而影響奈米物質穩定性的情形,有助於了解奈米物質在水環境中之傳輸與宿命48-49。均為前瞻的環境奈米物質物化特性量測技術發展,可作為暴露評估、生態影響及體內外毒性測試的有效工具。
(八)建立環境及工作場所的奈米物質的暴露及危害數據庫
        環保署已完成大氣及背景環境的奈米微粒監測及特性測量,及奈米粉體工作場所的工程奈米物質污染調查,建立奈米物質的粒徑分布、質量濃度分布及化學成份特性等暴露資料。暴露評估的地點包括雪山隧道及都會區的交通污染源,溪頭及鹿林山的森林自然排放源,碳黑、奈米二氧化矽、奈米碳酸鈣、奈米碳微粒、細二氧化鈦及細氧化鋅等工程奈米物質的工作場所。目前也已完成濕式靜電濃縮及液相中電泳沈降方法測試工程奈米物質及環境奈米微粒的體外細胞毒性,及利用細胞連續生長分析儀分析奈米微粒所產生的細胞毒性,以建立新型細胞毒性測試方法,來取代傳統方法費時及一般染色法的微粒干擾問題48-49
(九)倫理、法律及社會影響的研究
        2008-20102013年環保署使用問卷調查的方式,研究不同利益相關者對奈米技術利益及風險的感知,並研究世界各國或國際組織的奈米技術相關政策,加強對不同利益相關者對奈米技術的認知與溝通。研究結果發現台灣一般民眾(消費者)對奈米科技應用的態度,取決於消費者對奈米科技的利益與險感知,而消費者對奈米科技的利益與風險感知,則受消費者對奈米科技的態度、奈米科技的知識及對相關機構的社會信任所影響。研究並發現專家較關切奈米微粒吸入與環境污染的風險,而民眾、大學生及職安人員則更關切攝入與皮膚接觸的風險。
 
4. 環保署執行環境奈米科技立場–2014年奈米國家型計畫環境議題的規劃
奈米國家型計畫第二期共六年(20092014),目前已執行五年。環保署在2008年的"奈米國家型計畫環境議題第二期六年研發規劃" 64-65,係參酌20062008年歐美國家對未來之規劃架構,以及妥適銜接第一期六年環保署已經完成之工作。行政院已核定環保署未來六年環境奈米技術研發計畫的總經費約新台幣一億元,其中配合勞安所及衛福部三部會共同執行之EHS核心計畫佔60 % (重點包括:環境檢測監測及技術開發、暴露評估、風險管理及知識庫建置等);環保署重點計畫佔40 % (包括:應用奈米技術在環境檢測、整治、預防及追求永續發展的技術開發)。以下的2014年策略規劃,係根據環保署在2012年提出的"環保署2013年負責任奈米技術的策略規劃" 2 2011NNI的策略規劃作進一步的修正。
 
目標及策略
目標一:延續之前的研發成果以發展一個具有知識基礎的負責任奈米技術。
目標二:充分發揮奈米利基研發具有環境效益的創新應用技術。
 
策略一:以全球資源共享為前提,與世界各國分工合作,發展奈米技術相關EHS 的知識及技術,並將成果回饋至國際社會。
策略二:以創新領先代替迎頭趕上,開發具有永續發展、能解決國內及國際環境問題、及提昇人類生活福祉的核心及實用技術。
 
為了達成以上的目標,環保署擬定了奈米技術EHS12個發展重點項目為:
1. 污染源、傳輸、轉化、宿命和暴露
2. 人體健康
3. 生態影響
4. 風險評估
5. 生命週期評估
6. 知識庫平台維護
7. 檢測監測及毒性測試技術平台
8. 透過工程及技術進行風險管理
9. 透過優良實務及法規進行風險管理
10. 奈米技術應用於環境監測及整治技術
11. 奈米技術應用於清潔生產、永續發展之技術
12. 倫理、法律及社會影響的研究
 
各發展重點項目之內容說明如下:
1. 污染源、傳輸、轉化、宿命和暴露
        致力於了解影響環境傳輸及轉化的主要奈米物質物理化學特性,包括團聚態/聚集、成份、粒徑大小/粒徑分佈、形貌、溶解度/分散性、表面積、表面化學、表面電荷密度;了解奈米物質在不同環境條件下的轉化;了解個體環境暴露的途徑、主要暴露源以及工程奈米物質對環境非生物影響的評估;確定易暴露於奈米物質的環境;建立奈米物質的主要物化特性與經由吸入、食入或皮膚、眼睛等暴露的關係。
2. 人體健康
        在有限的資源條件下或為了實施較完整的暴露評估研究,進行奈米物質在生物體的毒性測試研究;發展具公信力之毒理測試方法以連結上述主要的物化特性與健康的關係;了解奈米物質在人體中的吸收、分布、代謝及排泄。國際上的研究學者指出即時傳達新奈米物質或奈米產品的慢性毒性的資訊給製造者,對維持奈米科技的良好發展和使用者及環境的安全性是極為重要的。我國學者目前進行的奈米物質的體外及體內毒性研究劑量較高,然由於奈米碳管在動物實驗的結果顯示出全身性移轉及慢性毒性機制,本國也應投入經費進行奈米物質的慢性毒性研究,且體外或體內實驗都要同時進行,方能符合國際的研究趨勢。
3. 生態影響
        致力於環境狀態的定義、測試方法的確認、探討生態影響機制、主要的物化特性對生態毒性的影響、由環境到生物體的暴露途徑。
4. 風險評估
        整合跨領域專家,包括環境、公衛、生物及化學領域專家,以基礎科學觀點,了解環境與奈米物質間的交互作用。並在風險評估過程中考慮倫理、法律及社會影響。
5. 生命週期評估
        應用生命週期評估法於奈米產品的衝擊評估標準程序的訂定;在既有生命週期評估法的ISO架構(ISO 14040:2006)持續累積相關物質流及衝擊的資訊;評估奈米產品的潛在風險及環境衝擊;發展符合生態設計之篩選工具;以生命週期法協助評估綠色奈米技術產品,並避免不必要的意外。美國權威智庫威爾遜國際學者中心提出之「以生命周期評估法為基礎之風險評估法」已成為國際間之主流方法,值得參考。
6. 知識庫平台維護
        環保署在第一期計畫以來已建置了資料庫平台並廣為使用。資料庫平台於2007年轉型為知識庫。環保署於2010年起更進一步與勞安所及衛福部合作,將此平台擴充為奈米技術的EHS資料庫,加強國內的奈米技術EHS研究計畫成果的展現,並促進國際交流與合作。環保署將致力於強化知識平台資訊探勘功能、知識管理工具建置及相關權益團體互動。透過Web 2.0資訊平台,即時引進國際最新資訊;建立有關奈米技術環境考量及政策,作為資訊交換以及國內各階層權益關係人參與溝通、知識分享及國際對話之平台,以進行實質性的資訊蒐集與交換;未來可從不同觀點來看奈米物質對於環境、健康及安全之影響,鑑別知識缺口,以追求產業界、勞工、消費者及環境皆贏的目標。
7. 檢測監測及毒性測試技術平台
        發展奈米物質在環境的偵測方法;了解奈米物質表面物理化學修飾對檢測之影響;針對團聚態/聚集、成份、粒徑大小/粒徑分佈、形貌、溶解度/分散性、表面積、表面化學、表面電荷密度等發展一套標準化評估方法;開發認證的參考物質,用來做為奈米物質的化學、物理定量之用;發展奈米物質空間尺度化學組成、純度及異質性(heterogeneity)的特性量測方法;調查自然微粒背景值及其對暴露量測、環境宿命之影響。
8. 透過工程及技術進行風險管理
        檢視產品或材料之生命週期,及早進行風險降低措施;開發風險鑑別方法並收集相關資訊;與三部會合作聚焦風險管理工作,經ELSI的研究發展專門的風險溝通方法。
9. 透過優良實務及法規進行風險管理
        透過優良實務及法規進行風險管理工作,並提供產業界自我管理的工具;邀請法規制定者參與計畫;在既有法規架構下,研議未來奈米產業的環境立法規範。
10. 奈米技術應用於環境監測及整治技術
        促成綠色奈米技術相關研究發展、奈米物質生產過程的污染防治及具有奈米特色的綠色科技。
11. 奈米技術應用於清潔生產、永續發展之技術
        與工業界及學術界合作,研發可以促進永續經濟發展的綠色奈米技術。
12. 倫理、法律及社會影響的研究
研究不同利益相關者對奈米技術利益及風險的感知,加強不同利益相關者對奈米技術的認知與溝通。
 
        環保署提出2014年奈米國家型計畫環境議題的優先發展項目的規劃如下:(1) 環境中奈米物質量測及特性分析技術開發;(2) 奈米微粒對細胞毒性篩選技術及驗証;(3) 水環境介質中奈米微粒轉換及宿命研究;(4) 奈米科技之風險感知及政策研究;(5) 環境奈米科技知識管理及整合;(6) 綠色奈米技術之開發及應用。環保署參考了美國環保署在2009年的"奈米物質研究策略報告"中的四個聚焦研究主題,在經費限制下,並考量過去環保署的研究成果及配合勞安所及衛福部已執行或正在執行的研究項目,並因應奈米國家型計畫於2014年底結束前需進行為期三年的退場規劃,提出未來重點發展項目的規劃如下:(1) 知識平台維護;(2) 檢測及監測技術平台,亞慢性及慢性毒性測試技術平台;(3) 污染源、傳輸、轉化、宿命和暴露;(4) 友善環境奈米技術。有關重點項目的執行,則視環保署的預算及實際業務需求進行推動。
 
5. 結語
近年來先進國家與國際組織在奈米技術在環境、健康、安全議題上已有顯著進展。環保署持續應用奈米技術在環境整治及檢測,研究環境奈米微粒及奈米物質的危害並進行暴露評估,以避免潛在的風險,同時持續與勞安所、衛福部合作,確保負責任的奈米國家型計畫之永續發展。為繼續完成奈米國家型計畫第二期的工作,環保署已擬定了奈米技術EHS的12個發展重點項目。在經費限制下,並考量過去的研究成果及配合勞安所及衛福部已執行或正在執行的研究項目,並因應奈米國家型計畫於2014年底結束前需進行為期三年的退場規劃,環保署提出2014年奈米國家型計畫環境議題的四個未來重點發展項目。
 
參考資料
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3.      International Council on Nanotechnology, http://icon.rice.edu/virtualjournal.cfm/ (accessed on Nov. 12, 2013)
4.      蔡春進,陳瑞仁,周崇光,「開發環境中奈米物質量測及特性分析技術」,行政院環保署期末報告,EPA-96-U1U1-02-1042007
5.      蔡春進,陳瑞仁,王亞男,周崇光,龍士俊,「環境中奈米物質量測及特性分析技術」,行政院環保署期末報告,EPA-97-U1U1-02-1062008
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網頁更新日期:2016/06/15