唐仕川

職業(yè)安全健康北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

1 納米材料及健康危害風(fēng)險(xiǎn)

工程納米顆粒是人工生產(chǎn)的具有某種特性和（或）具有特殊化學(xué)成分納米顆粒。目前工程納米材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥工業(yè)、染料、涂料、食品、化妝品、環(huán)境污染治理等傳統(tǒng)或新興產(chǎn)業(yè)中。根據(jù)美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的預(yù)測(cè)，到2015年，納米技術(shù)所帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值可達(dá)3.1萬(wàn)億美元；全球納米相關(guān)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員將達(dá)200萬(wàn)人。我國(guó)將納米材料產(chǎn)業(yè)為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2007年在蘇州建立了國(guó)家級(jí)納米生物科技園“蘇州納米科技工業(yè)園”。2012年北京也建立了國(guó)家及納米產(chǎn)業(yè)園“北京納米科技產(chǎn)業(yè)園”，致力于納米科技在能源、電子、環(huán)境、生物醫(yī)藥四大領(lǐng)域的應(yīng)用，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值120億元。

隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，將有更多的納米產(chǎn)業(yè)園出現(xiàn)。然而，納米材料生產(chǎn)企業(yè)的職業(yè)暴露狀況堪憂，納米材料生產(chǎn)企業(yè)的職業(yè)防護(hù)措施簡(jiǎn)單，防護(hù)意識(shí)薄弱，存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。納米工程材料從其實(shí)驗(yàn)研究、工廠生產(chǎn)、產(chǎn)品運(yùn)輸、儲(chǔ)存、產(chǎn)品的使用，實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生納米顆粒的逸散進(jìn)入環(huán)境，對(duì)處于這些環(huán)節(jié)中的作業(yè)人員可能會(huì)造成危害。此外，社會(huì)公眾通過(guò)使用納米產(chǎn)品和與進(jìn)入環(huán)境循環(huán)的納米材料的接觸，同樣暴露在納米材料的潛在風(fēng)險(xiǎn)中。目前對(duì)于納米材料帶來(lái)的健康危害了解的并不透徹。

納米材料行業(yè)的發(fā)展面臨著以下諸多問(wèn)題。到目前為止，沒(méi)有一個(gè)國(guó)家有納米材料的安全管理基準(zhǔn)。對(duì)于納米材料安全性的研究剛剛開(kāi)始，研究的范圍比較狹窄；與納米材料產(chǎn)品研發(fā)的投入相比，對(duì)于納米材料的安全性研究投入嚴(yán)重不足。企業(yè)或媒體對(duì)納米材料產(chǎn)品做選擇性宣傳，宣傳產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)，忽略納米產(chǎn)品的安全性，公眾很難獲得納米材料安全性信息。雖然存在很多的問(wèn)題，但是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家、日本和中國(guó)已將納米材料的生物安全性研究作為納米技術(shù)研究的重要導(dǎo)向之一。

2 納米材料安全性應(yīng)對(duì)措施

2003年4月《Science》首先發(fā)表文章討論納米生物效應(yīng)，在隨后的1年中，《Nature》和《Science》先后4次討論納米材料的生物毒性和環(huán)境安全問(wèn)題。《Environmental Science & Technology》及《Materials Today》也發(fā)表文章探討納米材料與納米技術(shù)的生物環(huán)境安全性問(wèn)題。世界衛(wèi)生組織呼吁要優(yōu)先研究超細(xì)顆粒物，尤其是納米尺度顆粒物的生物機(jī)。

美國(guó)環(huán)保局（EPA）和美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)的研究組對(duì)納米材料安全性評(píng)價(jià)提出了以下建議：評(píng)價(jià)工業(yè)納米材料的安全暴露，研究人造納米顆粒的毒理學(xué)，利用已知的纖維和顆粒物的毒理學(xué)數(shù)據(jù)外推納米材料的毒性，納米材料的環(huán)境和生物學(xué)遷移、持續(xù)和轉(zhuǎn)化，在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中納米材料的回收再利用。

2004年歐盟發(fā)布《歐洲納米技術(shù)戰(zhàn)略》，將納米技術(shù)發(fā)展的公共健康、安全、環(huán)境和消費(fèi)者保護(hù)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。

2006年日本制定為期3年的計(jì)劃，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究機(jī)體吸收納米材料的狀況以及納米材料是否存在毒性等。

2008年歐盟發(fā)布《負(fù)責(zé)任地開(kāi)展納米科學(xué)與納米技術(shù)研究的行為準(zhǔn)則》，其中包括的原則如下：有意義、可持續(xù)性、預(yù)防性、廣泛性、卓越性、創(chuàng)新和負(fù)責(zé)任。

在國(guó)內(nèi)2001年11月中國(guó)科學(xué)院高能物理所提出了“關(guān)于納米尺度物質(zhì)生物毒性的研究報(bào)告”。國(guó)家自然科學(xué)基金委于2003年開(kāi)展納米安全性問(wèn)題討論，從2004年開(kāi)始在重大項(xiàng)目中的交叉學(xué)科里涉及了該領(lǐng)域的研究。

2006年6月國(guó)家納米科學(xué)中心高能物理研究所“納米生物效應(yīng)與安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”成立。2006年國(guó)家“973”項(xiàng)目批準(zhǔn)趙宇亮研究員擔(dān)任首席科學(xué)家，國(guó)家納米科學(xué)中心承擔(dān)的“人造納米材料的安全性研究及解決方案探索”啟動(dòng)，以此開(kāi)展生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)與納米科學(xué)的交叉研究。

2008年“863”計(jì)劃探索導(dǎo)向類課題重點(diǎn)支持的方向已有“納米材料安全性評(píng)價(jià)技術(shù)”，“碳納米管及富勒烯安全性評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)與方法”是目標(biāo)導(dǎo)向類課題的重要方向之一?！?73”項(xiàng)目的支持下，全球第一套納米毒理學(xué)系列叢書(shū)計(jì)劃在2009年內(nèi)出版。書(shū)中不僅囊括了多種納米材料的生物安全數(shù)據(jù)，也包含具體的分析、評(píng)估方法，對(duì)相關(guān)政策制定和企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。

上述國(guó)內(nèi)外舉措極大地推動(dòng)了納米材料安全性研究的發(fā)展，盡管時(shí)間才幾年，但已經(jīng)產(chǎn)生了大量研究成果。研究者從結(jié)構(gòu)明確、成分明確、劑量明確的人造納米材料入手研究，主要是納米毒理學(xué)研究和納米生物安全效應(yīng)研究。

3 主要研究方向和進(jìn)展

3.1 主要研究方向

納米顆粒采樣和現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀器研究。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有自主研發(fā)的納米顆粒采樣和監(jiān)測(cè)儀器，只能進(jìn)口國(guó)外價(jià)格昂貴的產(chǎn)品。

作業(yè)場(chǎng)所納米顆粒暴露評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)化研究。風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)鍵就是要建立科學(xué)的暴露評(píng)價(jià)方法來(lái)檢測(cè)暴露水平，目前國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法，只有零星的幾份建議性文件。

目前對(duì)納米材料的健康危害研究主要基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其結(jié)果只是納米物質(zhì)對(duì)人群可能產(chǎn)生危害的間接證據(jù)，而非直接證據(jù)。

作業(yè)場(chǎng)所納米顆粒個(gè)體防護(hù)技術(shù)和設(shè)備研究。納米顆粒是一種新型的職業(yè)危害因素，目前沒(méi)有專門(mén)的防護(hù)設(shè)備。傳統(tǒng)的防護(hù)裝備，雖然具有一定的防護(hù)效果，但是由于并非專門(mén)針對(duì)納米顆粒設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，存在佩戴適合性差，使用時(shí)效短等諸多缺陷。

納米顆粒檢測(cè)、防護(hù)產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)及設(shè)備研究；納米顆粒檢測(cè)、防護(hù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；納米材料職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)管理策略。

利用新型染毒方法，確定不同納米顆粒的健康損傷靶器官及特異性因子，得出科學(xué)的劑量—反應(yīng)關(guān)系，結(jié)合流行病學(xué)調(diào)查研究，制定合理的職業(yè)接觸限值；納米材料安全性知識(shí)宣傳、教育等領(lǐng)域值得研究。

3.2 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究進(jìn)展

納米顆?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器研究。職業(yè)安全健康北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在2012年度，投入100余萬(wàn)元開(kāi)始了作業(yè)場(chǎng)所納米顆粒現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器的研究。該項(xiàng)目已經(jīng)研制出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，正在調(diào)試階段，接下來(lái)進(jìn)行性能測(cè)試和驗(yàn)證，和產(chǎn)業(yè)化孵化準(zhǔn)備。目前沒(méi)有相關(guān)國(guó)產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，雖然國(guó)外也有多款先關(guān)產(chǎn)品，但是價(jià)格較貴，自主產(chǎn)品具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

納米顆粒多級(jí)采樣器研究。2013年度又投入300余萬(wàn)元，首次在國(guó)內(nèi)開(kāi)展納米顆粒采樣系統(tǒng)研究。掌握納米顆粒采樣系統(tǒng)的核心技術(shù)，填補(bǔ)我國(guó)沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米顆粒采樣器的空白，具有巨大的市場(chǎng)需求。該項(xiàng)目已經(jīng)取得階段性成果、預(yù)計(jì)一年后研制出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。目前沒(méi)有相關(guān)國(guó)產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，國(guó)外也只有兩家企業(yè)有相關(guān)產(chǎn)品，但是價(jià)格昂貴。

納米顆粒暴露評(píng)價(jià)方法的研究。實(shí)驗(yàn)室自2011年開(kāi)始選擇了納米碳酸鈣、氧化鋁、氧化鐵等多家納米材料企業(yè)開(kāi)展納米顆粒暴露評(píng)價(jià)方法的研究。試圖闡明納米顆粒演變與顆粒聚集模式關(guān)系，揭示納米顆粒演變規(guī)律，建立國(guó)內(nèi)首套工作場(chǎng)所空氣超細(xì)顆粒（納米顆粒）測(cè)定方法，促進(jìn)納米顆粒的暴露評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。目前已獲得一項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GBZ/T）的立項(xiàng)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室自2011年起，采取了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)研究的雙策略研究方法。已經(jīng)連續(xù)三年對(duì)多家納米材料企業(yè)作業(yè)人員健康進(jìn)行跟蹤調(diào)查，試圖尋求納米材料健康危害的直接證據(jù)，制定更科學(xué)職業(yè)接觸限值。

納米顆粒防護(hù)個(gè)體裝備研究。職業(yè)安全健康北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將在2014年度投入200余萬(wàn)元開(kāi)展納米顆粒防護(hù)材料及設(shè)備研究。研制具有超雙疏、高阻隔、高透氣和高適合性的口罩、眼鏡、手套、防護(hù)服等納米顆粒個(gè)人保護(hù)用品，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品空白。項(xiàng)目所研發(fā)的納米顆粒個(gè)人保護(hù)用品不僅適用于納米材料作業(yè)場(chǎng)所，而且適用于醫(yī)療、公共衛(wèi)生、煤礦作業(yè)、霧霾等惡劣環(huán)境的個(gè)體防護(hù)，具有重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 技術(shù)支持

（1）納米顆粒職業(yè)安全知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)、管理的教育培訓(xùn)。

企業(yè)和相關(guān)從業(yè)人員對(duì)納米顆粒的職業(yè)安全知識(shí)緊缺，防護(hù)意識(shí)薄弱，需要加強(qiáng)培訓(xùn)教育；納米顆粒暴露評(píng)價(jià)方法、管理措施實(shí)施后，需要對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的上崗資質(zhì)進(jìn)行培訓(xùn)、認(rèn)證。

（2）納米顆粒職業(yè)安全工程治理。

除了個(gè)體防護(hù)設(shè)備以外，工程治理也是控制納米顆粒職業(yè)暴露的重要手段，科學(xué)有效的工程治理技術(shù)是納米材料企業(yè)所急需的技術(shù)。

（3）納米產(chǎn)業(yè)工人健康監(jiān)護(hù)檔案管理服務(wù)。

在職業(yè)健康領(lǐng)域，工人健康監(jiān)護(hù)檔案的管理一直存在良好延續(xù)性的問(wèn)題。工人在企業(yè)和行業(yè)間的流動(dòng)性，使一旦出現(xiàn)健康問(wèn)題時(shí)的追責(zé)和理賠出現(xiàn)推諉現(xiàn)象。如果能建立起第三方的健康檔案管理模式，將有效避免這種困境，保護(hù)工人健康和權(quán)益，產(chǎn)生巨大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

有關(guān)納米材料的體外實(shí)驗(yàn)、暴露資料以及人群流行病學(xué)資料非常缺乏，現(xiàn)有的知識(shí)還不夠充足，仍然缺乏信息和方法來(lái)很好地評(píng)估納米材料風(fēng)險(xiǎn)，制約了相關(guān)職業(yè)危害檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、接觸限值標(biāo)準(zhǔn)的建立，納米材料職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)管理缺少依據(jù)。納米材料職業(yè)暴露評(píng)價(jià)所需的采樣、檢測(cè)設(shè)備還完全靠進(jìn)口，受制于人。納米材料職業(yè)暴露控制和防護(hù)還在沿用傳統(tǒng)的技術(shù)與裝備。納米材料的健康危害知識(shí)宣傳不夠重視，部分納米材料企業(yè)、作業(yè)人員對(duì)納米材料的健康危害風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)薄弱，納米材料的安全性研究還有很長(zhǎng)的路要走。