生物制藥行業環境影響評價工程分析探討

徐雅青

(上海格林曼環境技術有限公司，上海 200001)

當前，生物醫藥產業是我國重點發展的戰略性新興產業，生物醫藥產業發展“十四五”規劃中提出需加快打造具有全球影響力的生物醫藥產業創新高地和世界級生物醫藥產業集群[1]。通過環評工程分析充分理清生物制藥生產過程的排污并采取有效的污染控制措施尤為重要。

1 生物制藥行業項目特點

生物醫藥是指生物工程、發酵、提取等利用生物體或生物過程制造藥物的生產過程[2]。常見的生物制藥工藝及產品包括：動物細胞生產蛋白產品等，微生物如大腸桿菌、酵母菌生產蛋白、疫苗產品，CAR-T等細胞免疫產品，利用腺病毒感染細胞生產腺病毒疫苗產品，微生物生產質粒、mRNA疫苗產品，蛋白與小分子藥物偶聯藥物等。

生物制藥項目的主要特點為：生產同類產品的工藝過程相似，但原料配方及控制條件略有不同，工藝過程反應復雜；廢水污染物濃度高、總水量大；固體廢物產生處置量大；涉及有機溶劑純化工藝的項目環境風險較大；具有生物安全風險。

2 生物制藥環評類別及概況

2.1 環評類別判定

根據《建設項目環境影響評價分類管理名錄》以及地方分類管理名錄細化規定，除單純藥品復配、分裝的生物藥品制造應該編制環評報告書。項目所在區域如屬于實施規劃環評與項目環評聯動區域，可根據聯動條件判定是否簡化為環境影響報告表。

以筆者所在上海為例，根據《上海市建設項目環境影響評價重點行業名錄》，生物藥品制品制造工藝如不涉及《制藥工業大氣污染物排放標準》(DB31/310005)定義的發酵類或高致病性病原微生物的，則不屬于重點工藝，可以簡化為環評報告表。因此采用大腸桿菌、酵母菌等微生物培養生產蛋白類產品、疫苗，CAR-T細胞培養等均不屬于重點工藝。

2.2 規劃相符性

①產業政策相符性

根據《“十四五”生物產業發展規劃》、《醫藥工業發展規劃指南》、《產業結構調整指導目錄》以及地方性文件如《上海工業及生產性服務業指導目錄和布局指南》《上海市促進生物醫藥產業健康發展實施意見》、《上海產業結構調整負面清單》，生物制藥建設符合國家和上海市產業政策[3]。

②規劃相符性

生物制藥項目還應符合所在園區規劃環評中的環境準入要求、污染物排放管控、產業控制帶要求以及區域“三線一單”要求，具體包括：準入產業類別、空間布局及管控要求、資源開發利用要求、污染控制措施、環境風險管控要求等。需特別關注對大氣評價等級、動物房、惡臭異味物質、生物風險等級、環境風險的管控要求。

③其他符合性

生物制藥項目環評還需要分析與《制藥建設項目環境影響評價文件審批原則》的符合性，以及與其他區域性管理要求如《上海市清潔空氣行動計劃》、《上海市生態環境保護和建設三年行動計劃》中污染物控制要求符合性等。

2.3 項目概況

生物制藥項目概況需詳細介紹項目內容：項目具體位置及是否涉及管控帶，項目工程組成及規模，產品方案(包括生產批次、單批次產量、產品規格等)，主要生產、質檢、研發、公輔設備種類和數量，主要生產、質檢、研發、公用工程原輔料種類、年用量、最大在線量等，公用工程概況(包括供氣、供熱、供電、暖通、制水、給排水、車間消毒滅活工程等)，總平面圖及內部布局圖，物料平衡，水平衡等。對于一些特殊項目，如胰島素及衍生物生產項目，純化工序會使用大量高濃度有機溶劑并產生低濃度有機廢液，需做溶劑平衡。

3 生物制藥行業產排污及污染防治措施

在產排污識別階段,應結合工藝流程、原輔料種類、生產及公輔設施情況,參考生物藥品制品制造、鍋爐等排污許可證申請與核發技術規范中的產排污環節等進行綜合分析識別。

3.1 廢氣產排污環節及污染控制措施

生物制藥項目廢氣一般包括發酵罐廢氣、液體原料配液廢氣、粉末狀原料稱量粉塵、提取廢氣、純化廢氣、溶劑回收廢氣、固體制劑粉塵、環境消毒廢氣,及配套動物房臭氣、質檢/研發廢氣、生化法處理污水廢氣、危廢暫存間廢氣、鍋爐廢氣、儲罐等物料儲存/輸送廢氣、食堂烹飪油煙等。

①采用動物細胞培養產生的呼吸廢氣，經發酵罐上過濾閥過濾后排入室內經潔凈空調排出室外或管道直連至室外排放。而微生物發酵廢氣因菌體異味較大，且可能會添加甲醇、氨水等物質，發酵廢氣需經過濾閥過濾后管道直連至屋頂活性炭或噴淋裝置處理后排放。

②液體原料配液廢氣、提取廢氣、純化廢氣、溶劑回收廢氣一般包括酸性、堿性、VOCs等廢氣，可通過負壓稱量罩、通風櫥或管道直連等方式收集至屋頂裝置處理后排放。濃度較低風量較小時可采用活性炭或噴淋裝置處理，廢氣濃度較高時可采用催化氧化、燃燒等措施。

③粉末原料稱量在負壓稱量罩內進行，產生的粉塵經設備自帶高效過濾器攔截后和未完全收集的粉塵于室內循環，最終通過凈化通風系統于樓頂排放。

④陽性對照實驗等涉及微生物的操作均在生物安全柜內操作，產生的生物氣溶膠經高效過濾器處理后柜內循環，部分排至環境。

⑤質檢/研發實驗產生的廢氣以低濃度有機廢氣為主，少量酸性廢氣，進氣濃度較低，風量不大，廢氣可通過通風櫥、萬向罩等裝置收集至屋頂活性炭或噴淋裝置處理后排放。

⑥配套動物房、生化法處理污水廢氣主要為氨、硫化氫、臭氣濃度等，經集中排風收集至生物濾池、活性炭或噴淋裝置處理后高空排放。

⑦危廢暫存間的液態危廢均使用密閉容器儲存，固態危廢均使用專用密封袋袋裝儲存，儲存過程殘留的培養基會產生少量異味，主要污染因子為臭氣濃度。廢氣經整室通風收集至活性炭裝置處理后高空排放。同時，布局上可靠近污水處理站，與污水處理站廢氣合并處置。

⑧潔凈車間內定期可能使用乙醇、殺孢子劑、酸酚、堿酚等消毒劑消毒，消毒廢氣經潔凈車間內空調系統排至室外。該部分廢氣屬于無組織廢氣，環評會要求企業盡量采用不產生或低VOCs含量的消毒試劑，或盡量設置通風櫥、萬向罩、整室通風等收集消毒廢氣。

⑨天然氣或輕質柴油鍋爐采用低氮燃燒器，燃燒煙氣經直連管道送至室外高空排放。

⑩儲罐可能儲存的物料包括有機溶劑、酸性液體、堿性液體，儲存時會產生大、小呼吸廢氣，儲罐區動靜密封點會產生揮發廢氣。物料裝卸時可以設置平衡管避免產生大呼吸廢氣；儲罐小呼吸廢氣經密閉收集至活性炭或噴淋裝置處理后高空排放；動靜密封點應盡量采用無泄漏泵減少VOCs排放。

3.2 廢水產排污環節及污染控制措施

生物制藥過程的廢水包括工藝廢水、實驗廢水、洗衣廢水、制水廢水、冷卻塔排水、鍋爐排水、滅菌冷凝廢水、環境清潔廢水、洗衣廢水、動物房廢水、食堂含油廢水及堿噴淋廢水、生物濾池廢水等。

其中工藝廢水包括發酵罐前道清洗廢水、深層過濾沖洗廢水等含生物活性的高濃度廢水，及發酵罐后道清洗廢水、后續工序沖洗廢水等不含細胞體的低濃度廢水等。

生物制藥廢水具有水量大、廢水類型多、部分廢水污染物濃度高、具有生物活性等特點[4]。廢水收集應“分質分流、分類處理”，有生物活性的廢水應先滅活預處理，高濃度廢水應單獨收集至調節池進行混凝沉淀、氣浮、氧化等預處理后與低濃度廢水混合進入后續生化處理工藝。生物醫藥廢水通常采用生化法處理[5]，如A/O、A2O、多級反硝化、MBR膜、接觸氧化法等，后續經次氯酸鈉或臭氧消毒后達標排放。

污水總排口還應設置流量、pH值、化學需氧量、氨氮自動監測。采用含氯消毒且廢水間接排放時，應控制消毒接觸池接觸時間和接觸池出口總余氯。

3.3 固廢產排污環節及污染控制措施

生物醫藥企業產生的固廢種類較多，主要為沾染危險物質的固廢(如廢一次性器具、廢過濾器、層析廢樹脂)、廢藥品、實驗室廢液、微生物實驗廢物、廢生物組織、廢化學試劑、廢活性炭、廢堿液、廢機油、UPS電源產生廢鉛蓄電池、制水廢樹脂、廢污泥、制氧機產生的廢分子篩、和生活垃圾、餐廚垃圾等。

其中，有生物活性的危險廢物應高溫或化學滅活后分類暫存，與其他危險廢物一起委托有危廢處置資質的單位處置；微生物實驗廢物應滅活后按照危廢暫存管理要求分類暫存，廢生物組織或尸體應放入冰箱冷凍儲存，醫療廢物需定期委托有醫廢處置資質單位外運處置。

生化處理廢水的污泥、廢分子篩、純水制備產生的廢樹脂、未沾染危險廢物的固體廢物屬于一般固廢，應分類暫存，委托有資質的單位外運綜合利用或處理處置。

企業內危廢暫存設施應滿足《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597)要求，同時上海企業還應滿足《關于進一步加強上海市危險廢物污染防治工作的實施方案》“至少15天貯存能力”的要求。一般固廢暫存設施應參照《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》(GB18599)中“防滲漏、防雨淋、防揚塵”的要求。

企業應根據《一般工業固體廢物管理臺賬制定指南》要求建立一般工業固體廢物管理臺賬，記錄一般工業固體廢物的產生、貯存、流向；建立危險廢物管理臺賬，如實記錄危險廢物產生、貯存、利用、處置等環節的情況；危廢在外運處置過程中需落實危險廢物轉移聯單制度。

3.4 噪聲產排污環節及污染控制措施

生物制藥企業主要噪聲源為公輔配套設施運行噪聲，包括鍋爐、冷卻水塔、風機、制水設備、空壓機、泵類等。針對噪聲源的主要控制措施包括：

①優化平面布局，將高噪聲設備布置于專用設備間，或遠離廠界的區域；

②設備選型上優先選用低噪聲設備；

③設備安裝時采用隔振措施，如安裝隔振墊、阻尼部件、進出口設軟接頭等；

④安裝隔聲罩等降噪措施；

⑤送、回風管上設消聲器。進、排風口處設消聲措施等。

3.5 環境風險類型及防控措施

生物制藥類企業存在的危險物質主要是生產、質檢及公輔工程使用的化學試劑及產生的危險廢物。環境風險事件類型包括泄漏、化學品及危廢發生燃爆及伴生/次生污染物等。

大部分生物制藥企業使用的危險化學品用量及廠內最大在線量不大，包裝規格較小，一般儲存在廠內甲類倉庫或試劑柜/防爆柜內，部分生物制藥企業如胰島素衍生物生產企業會在廠內設置乙腈、甲醇等有機溶劑儲罐。甲類庫內設置集水溝、儲罐區設置圍堰、試劑柜/防爆柜內設置托盤，在發生單個包裝或儲罐內試劑泄漏時，能有效收集泄漏物料，防止對區外或室外環境造成污染。

廠區內還需設置消防事故水池并在雨水總排口設置雨水截止閥，當發生火災事故時,能保證含有化學試劑、生物活性物質的消防事故廢水被有效截留及收集，以防直接進入雨水管網或地表水體。企業還應建立應急管理體系，編制突發環境事件應急預案并備案，配備充足的應急物資,定期開展環境事件應急演練,以有效防控企業環境風險。

3.6 生物安全類型及防控措施

生物制藥企業涉及的生物材料包括微生物、動物細胞、血液、人體組織、實驗動物等，在生產、質檢過程中會有生物安全風險。大部分企業不涉及高致病性病原微生物，不使用人畜共患病的病原體，生物安全風險較低，生物安全風險可控。

生物醫藥企業及研發機構凡涉及病原微生物或生物活性物質使用、儲存的場所，其安全防護設備及個體防護、實驗室設計與建造、管理制度、有關生物安全的污染控制措施均應符合生物安全相關規范、條例的要求，以最大程度減少微生物實驗活動對周圍環境的影響。

3.7 土壤、地下水污染防控措施

生物制藥企業可能的土壤、地下水污染源主要為存放液態化學品的甲類庫或試劑柜/防爆柜、原料/廢液儲罐區、(埋地)污水處理區、液態危廢暫存區、污水管線等。企業需針對可能的污染程度結合天然包氣帶防污性能，設置相應的防滲分區，采取相應的防滲措施，以防止泄露物料對土壤、地下水的污染。

4 結 語

生物制藥項目環評過程中，工程分析貫穿于環評的全過程，其分析結果作為各個環境要素的預測與評價依據，進一步優化項目的污染控制措施和環境風險防范措施，為環境保護決策的制定提供更為科學合理的依據。