醫藥行業危險廢物產生與污染特性初探

衛 麗 杜世勛 盧中華 崔 韜

(1.山西新科聯環境技術有限公司，太原 030002;2.山西省生態環境研究中心，太原 030009)

引言

醫藥產業是關系國計民生的重要產業，是人民健康和社會穩定的重要保障，對構建和諧社會意義重大，醫藥制造行業是其重要的組成部分。近年來，我國醫藥制造行業呈現出持續快速增長的態勢，但仍存在企業多、小、散等問題，產業集中度低，醫藥工業園區環保治理基礎能力建設薄弱，造成資源浪費和環境污染等問題，產生的危險廢物種類、數量、產生環節、特性等信息少，存在環境安全隱患，有必要對醫藥行業危險廢物產生與污染特性進行分析，便于引導醫藥企業進行危險廢物識別與規范化管理。

1 醫藥制造過程危險廢物產生環節分析

我國醫藥行業按生產工藝可分為三大類，即:發酵類、化學合成類和制劑類。下面分別介紹各類醫藥生產典型工藝過程和危險廢物的產生環節。

1.1 發酵類藥物制造

發酵類藥物是具有能在低濃度下選擇性抑制或滅殺其他種微生物或腫瘤細胞能力的化學物質，包括發酵類抗生素、發酵類維生素、發酵類氨基酸等數百種藥物。發酵類藥物制造分為胞內提取類制藥和胞外提取類制藥兩類［1］。發酵過程通常以碳源、氮源及無機鹽作為培養基，將培養液調節至一定pH、溫度等條件下，經過一定時間培養，得到所需的菌絲或發酵液。過濾后，胞內提取類藥物將從菌絲中浸出提取藥物，經過結晶、精制、破碎、篩分、混合、包裝后得到成品。胞外提取類藥物則從過濾后的發酵液中提取藥物，經過脫色、結晶、精制、破碎、篩分、混合包裝后得到成品。其典型工藝及危險廢物產生環節如圖1 所示。

圖1 發酵類醫藥制造過程危險廢物產生環節

如圖1 所示，發酵類制藥過程中產生的危險廢物主要有過濾、脫色、結晶過程產生的廢菌絲體、廢液、廢活性炭或廢樹脂類廢吸附介質，以及溶劑回收過程產生的殘渣;發酵、提取、精制、溶劑回收等過程的有機廢氣吸附處理過程產生的廢吸附介質;廢水或廢液處理過程產生的污泥。另外，破碎、篩分、混合、包裝過程中產生的含塵廢氣經布袋除塵器收集的粉塵也屬于危險廢物。

1.2 化學合成類藥物制造

化學合成類藥物制造是以化學原料或藥物中間體為起始反應物，經一次或一系列化學反應，生產藥物的基本結構，然后將其基本結構進行改造、修飾為目的產物，再經過提取、分離、精制等過程得到成品，其中提取、分離、精制過程與發酵類藥物制造過程相似［1］。其典型工藝如圖2。

圖2 化學合成類醫藥制造過程危險廢物產生環節

如圖2 所示，化學合成類藥劑制造過程中，產生的危險廢物主要為化學反應過程中產生的廢催化劑、廢溶劑、反應釜殘，以及過濾產生的廢過濾材料、提取和精制過程產生的釜殘、干燥過程產生的粉塵等。其中提取精制釜殘經溶劑回收后回用于工藝中，回收過程產生的精餾殘液屬于危險廢物。過濾等環節產生的廢母液經處理產生的污泥應進行危險廢物鑒別。

1.3 制劑類藥物制造

制劑類制藥是指藥物活性成分和輔料通過混合、加工和配置，形成各種劑型藥物的過程。通常分為固體劑型、半固體劑型、液體劑型、氣體劑型［1］。生產過程為通過混合、加工、配制、分裝等過程，將藥品制備成成品。

由圖3 可知，制劑類制藥過程產生的主要危險廢物為藥物過濾和藥品分裝廠房潔凈空氣產生的廢過濾介質，以及粉碎、配料、制粒、干燥、分裝過程產生的粉塵，主要為藥物本身的成分。

綜上所述，醫藥行業危險廢物種類包括以下兩大類:HW02 類醫藥廢物和HW02 類以外的危廢。

HW02 類醫藥廢物主要涉及化學藥品原藥、制劑、生物或生化制品、獸藥(含砷獸藥以外)生產制造過程中產生的蒸餾及反應殘渣，母液、反應基或培養基廢物，脫色過濾(包括載體)物，廢棄的吸附劑、催化劑和溶劑，報廢藥品及過期原料。

HW02 類以外的危廢主要有以下五種:

①廢水處理污泥:醫藥企業廢水或廢液處理污泥產生量較大且化學成分復雜，未被列入《國家危險廢物名錄》(2008年)內，但仍需重點關注。據文獻［2］記載，某制藥企業的廢水處理污泥通過急性毒性初篩試驗鑒別為危險廢物。部分醫藥企業將具有危險特性的反應廢液、蒸餾廢液或母液作為生產廢水，排至廠內廢水處理站，應按照《危險廢物鑒別技術規范》(HJ/T298－2007)的具體要求，對這類企業廢水處理污泥進行危廢屬性鑒別。

圖3 制劑類醫藥制造過程危險廢物產生環節

②有機廢氣吸附過濾介質:根據《制藥工業污染防治技術政策》(環保部公告2012年第18 號)，某些醫藥制造過程中產生有機溶劑廢氣，此類廢氣處理過程中產生的廢活性炭等吸附過濾介質，應作為危險廢物處置。

③藥塵:根據《制藥工業污染防治技術政策》(環保部公告2012年第18 號)，除塵設施捕集的不可回收利用的藥塵，應作為危險廢物處置。

④危廢焚燒飛灰及殘渣:部分醫藥企業將廢菌絲、反應殘渣、蒸餾殘渣、廢母液、廢活性炭類吸附劑等危險廢物送至企業內的鍋爐進行焚燒處置，產生的飛灰和爐渣均屬于HW18 焚燒處置殘渣類危險廢物。

⑤廢礦物油、廢乳化液:多數原料藥和制劑類醫藥企業生產規模大、自動化程度高，采用機油、潤滑油、乳化液等，定期產生廢礦物油(HW08)、廢乳化液(HW09)，其產生量隨各企業儀器維護保養情況、管理水平及清潔生產水平的不同而存在較大差異。

2 醫藥行業危險廢物污染特性

根據前文分析，醫藥制造行業產生的主要危險廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、化學反應性、感染性等危害特性，其中的有毒有害物質如化學物質、病源微生物等可以通過環境介質－大氣、土壤、地表或地下水進入生態系統形成化學物質型污染和病原體型污染，對人體產生危害，同時破壞生態環境，導致不可逆生態變化［4］。污染途徑取決于危險廢物本身的物理、化學和生物性質，而且與危險廢物貯存與處置場所的防滲措施及地質、水文和水文地質等條件有關。各類危險廢物的污染特性具體如下。

2.1 廢菌絲渣

廢菌絲渣主要來自抗生素類藥物生產過程，由于存于菌渣中的的殘留抗生素進入環境后可以促進耐藥細菌的發生和傳播，而被列為危險廢物。對于產生胞外抗生素的菌體而言，其液固分離后的濾餅即為抗生素廢渣;對于產生胞內抗生素的濾餅，經過溶媒浸泡提取后再液固分離的濾餅即為抗生素菌渣［3］。

其主要組成包括未被完全提取的微量抗生素及其他代謝產物;未被抗生素產生菌完全利用的各種不溶性成分，如淀粉和黃豆粉等復合碳氮源、不溶性鹽等;以及抗生素產生菌菌體［3］。具有易燃性、感染性、毒性等危害特性。

環境中抗生素的危害性主要表現在:通過影響環境中各種微生物的種群數量及其他較高等生物如水生生物、植物、動物的種群結構和營養轉移方式，破壞環境中固有的以食物鏈為聯系的生態系統的平衡;在環境中誘發大量耐藥菌的產生，并大量繁殖和傳播，最終影響人類健康［4］。

2.2 蒸餾殘渣或殘液

丙酮、異丙醇、乙酸丁酯等作為醫藥行業生產工序中的常用溶劑，其母液常采用蒸餾塔回收再利用，產生蒸餾塔釜殘液屬于危險廢物。某制藥廠的廢液熱值高達28000～32000kJ/kg［5］。丙酮極度易燃，具刺激性，對人類健康危害大。長期接觸該品出現眩暈、灼燒感、咽炎、支氣管炎、乏力、易激動等。皮膚長期反復接觸可致皮炎。急性中毒主要表現為對中樞神經系統的麻醉作用，出現乏力、惡心、頭痛、頭暈、易激動。重者發生嘔吐、氣急、痙攣，甚至昏迷。異丙醇、乙酸丁酯等與丙酮具有類似的特性，均易燃、有毒、易揮發，屬于危險化學品。

2.3 廢吸附介質

醫藥行業中多采用活性炭作為吸附介質。活性炭是一種多孔性含碳物質，具有很強的吸附劑，被廣泛應用于醫藥工業，如:葡萄糖、鏈霉素、慶大霉素、磺胺類、生物堿、激素類、氨基酸、撲熱息痛、微生物B6等成品、半成品的脫色、提純、強力霉素觸媒載體，或用作有機溶劑廢氣處理的吸附過濾物或載體等方面［6］。因此，廢活性炭含有毒或有害的有機溶劑或其他有害污染物，具有易燃性和毒性。

2.4 過期原料或藥品

過期原料或藥品一旦過了有效期就成為廢棄化學品或劣藥，不但達不到預期療效，還可能加大藥品的毒副作用，服用后直接危害人體健康。大多數藥品過期后容易分散、蒸發，散發出有害氣體，造成室內環境污染，嚴重時對人體呼吸道產生危害。沖劑、蜜丸等加入賦型劑的藥品，在一定溫度下會發生霉變，滋生細菌，而這總霉變用肉眼難以辨識［7］。

2.5 廢水處理污泥

廢水處理污泥的成分主要受廢水水質影響。醫藥制造行業廢水主要來自原料藥、制劑藥及生物制藥廢水。其中原料藥生產過程多樣，主要采用化學方法，生產廢水的水質、水量變化范圍較大，廢水中主要為有機污染物、廢酸、廢堿、懸浮物、氨氮、油類與各種重金屬以及難生物降解物和微生物生長抑制劑。原料藥生產過程本身大量使用各種化學原料，但由于多步反應，原料利用率低，大部分隨廢水排放，對環境造成相當惡劣的影響［8］。

醫藥廢水處理污泥的主要成分有菌體、有機污染物、殘留藥、重金屬等，可能具有反應性、浸出毒性和急性毒性等危險特性。

3 結論與建議

近年來我國醫藥制造行業呈現出持續快速增長的態勢，但仍存在企業多、小、散等問題，產業集中度低，醫藥工業園區環保治理基礎能力建設薄弱，造成資源浪費和環境污染等問題，產生的危險廢物種類、數量、產生環節、特性等信息少，存在環境安全隱患，有必要對醫藥行業危險廢物產生與污染特性進行分析，便于引導醫藥企業進行危險廢物識別與規范化管理。本文列舉出發酵類、化學合成類、制劑類等三大類醫藥生產工藝中的危險廢物產生環節，分析了各環節產生的危險廢物種類、主要有害成分及危害特性，為醫藥制造行業提高生產危險廢物識別能力，實現醫藥行業全過程規范化管理提供了有益指導。

醫藥行業危險廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、化學反應性、感染性等危害特性。醫藥行業主要危險廢物有蒸餾及反應殘渣、廢反應基、廢過濾介質、廢吸附介質、廢催化劑、廢溶劑，報廢藥品、過期原料等。另外，原料藥生產廢水處理污泥產生量較大，成分復雜，需進行危險廢物屬性鑒別。此外，還需關注廢礦物油、廢乳化液、危險廢物焚燒殘渣及飛灰。

建議環境保護主管部門及醫藥企業開展危險廢物基本知識普及，法規政策宣貫，危險廢物規范化管理與技術培訓等工作;提高醫藥企業危險廢物識別水平和管理意識;依法監管，正確識別違法違規行為，依法處理違法企業;督促企業將危險廢物自行處置工程內容納入項目環境影響評價及企業日常生產管理，規范危廢鑒別管理，完善醫藥行業危險廢物申報、貯存、轉移及處置等全過程規范化管理，消除安全隱患，保障公眾健康，維護社會安定。

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