生物制藥行業(yè)環(huán)境影響評價(jià)工程分析探討

徐雅青

(上海格林曼環(huán)境技術(shù)有限公司，上海 200001)

當(dāng)前，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是我國重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃中提出需加快打造具有全球影響力的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地和世界級生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群[1]。通過環(huán)評工程分析充分理清生物制藥生產(chǎn)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(yè)項(xiàng)目特點(diǎn)

生物醫(yī)藥是指生物工程、發(fā)酵、提取等利用生物體或生物過程制造藥物的生產(chǎn)過程[2]。常見的生物制藥工藝及產(chǎn)品包括：動物細(xì)胞生產(chǎn)蛋白產(chǎn)品等，微生物如大腸桿菌、酵母菌生產(chǎn)蛋白、疫苗產(chǎn)品，CAR-T等細(xì)胞免疫產(chǎn)品，利用腺病毒感染細(xì)胞生產(chǎn)腺病毒疫苗產(chǎn)品，微生物生產(chǎn)質(zhì)粒、mRNA疫苗產(chǎn)品，蛋白與小分子藥物偶聯(lián)藥物等。

生物制藥項(xiàng)目的主要特點(diǎn)為：生產(chǎn)同類產(chǎn)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(yīng)復(fù)雜；廢水污染物濃度高、總水量大；固體廢物產(chǎn)生處置量大；涉及有機(jī)溶劑純化工藝的項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大；具有生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 生物制藥環(huán)評類別及概況

2.1 環(huán)評類別判定

根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)分類管理名錄》以及地方分類管理名錄細(xì)化規(guī)定，除單純藥品復(fù)配、分裝的生物藥品制造應(yīng)該編制環(huán)評報(bào)告書。項(xiàng)目所在區(qū)域如屬于實(shí)施規(guī)劃環(huán)評與項(xiàng)目環(huán)評聯(lián)動區(qū)域，可根據(jù)聯(lián)動條件判定是否簡化為環(huán)境影響報(bào)告表。

以筆者所在上海為例，根據(jù)《上海市建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)重點(diǎn)行業(yè)名錄》，生物藥品制品制造工藝如不涉及《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/310005)定義的發(fā)酵類或高致病性病原微生物的，則不屬于重點(diǎn)工藝，可以簡化為環(huán)評報(bào)告表。因此采用大腸桿菌、酵母菌等微生物培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白類產(chǎn)品、疫苗，CAR-T細(xì)胞培養(yǎng)等均不屬于重點(diǎn)工藝。

2.2 規(guī)劃相符性

①產(chǎn)業(yè)政策相符性

根據(jù)《“十四五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃指南》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》以及地方性文件如《上海工業(yè)及生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)指導(dǎo)目錄和布局指南》《上海市促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展實(shí)施意見》、《上海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整負(fù)面清單》，生物制藥建設(shè)符合國家和上海市產(chǎn)業(yè)政策[3]。

②規(guī)劃相符性

生物制藥項(xiàng)目還應(yīng)符合所在園區(qū)規(guī)劃環(huán)評中的環(huán)境準(zhǔn)入要求、污染物排放管控、產(chǎn)業(yè)控制帶要求以及區(qū)域“三線一單”要求，具體包括：準(zhǔn)入產(chǎn)業(yè)類別、空間布局及管控要求、資源開發(fā)利用要求、污染控制措施、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控要求等。需特別關(guān)注對大氣評價(jià)等級、動物房、惡臭異味物質(zhì)、生物風(fēng)險(xiǎn)等級、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的管控要求。

③其他符合性

生物制藥項(xiàng)目環(huán)評還需要分析與《制藥建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)文件審批原則》的符合性，以及與其他區(qū)域性管理要求如《上海市清潔空氣行動計(jì)劃》、《上海市生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)三年行動計(jì)劃》中污染物控制要求符合性等。

2.3 項(xiàng)目概況

生物制藥項(xiàng)目概況需詳細(xì)介紹項(xiàng)目內(nèi)容：項(xiàng)目具體位置及是否涉及管控帶，項(xiàng)目工程組成及規(guī)模，產(chǎn)品方案(包括生產(chǎn)批次、單批次產(chǎn)量、產(chǎn)品規(guī)格等)，主要生產(chǎn)、質(zhì)檢、研發(fā)、公輔設(shè)備種類和數(shù)量，主要生產(chǎn)、質(zhì)檢、研發(fā)、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(nèi)部布局圖，物料平衡，水平衡等。對于一些特殊項(xiàng)目，如胰島素及衍生物生產(chǎn)項(xiàng)目，純化工序會使用大量高濃度有機(jī)溶劑并產(chǎn)生低濃度有機(jī)廢液，需做溶劑平衡。

3 生物制藥行業(yè)產(chǎn)排污及污染防治措施

在產(chǎn)排污識別階段,應(yīng)結(jié)合工藝流程、原輔料種類、生產(chǎn)及公輔設(shè)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(fā)技術(shù)規(guī)范中的產(chǎn)排污環(huán)節(jié)等進(jìn)行綜合分析識別。

3.1 廢氣產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及污染控制措施

生物制藥項(xiàng)目廢氣一般包括發(fā)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(huán)境消毒廢氣,及配套動物房臭氣、質(zhì)檢/研發(fā)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(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的呼吸廢氣，經(jīng)發(fā)酵罐上過濾閥過濾后排入室內(nèi)經(jīng)潔凈空調(diào)排出室外或管道直連至室外排放。而微生物發(fā)酵廢氣因菌體異味較大，且可能會添加甲醇、氨水等物質(zhì)，發(fā)酵廢氣需經(jīng)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(fù)壓稱量罩、通風(fēng)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(fēng)量較小時(shí)可采用活性炭或噴淋裝置處理，廢氣濃度較高時(shí)可采用催化氧化、燃燒等措施。

③粉末原料稱量在負(fù)壓稱量罩內(nèi)進(jìn)行，產(chǎn)生的粉塵經(jīng)設(shè)備自帶高效過濾器攔截后和未完全收集的粉塵于室內(nèi)循環(huán)，最終通過凈化通風(fēng)系統(tǒng)于樓頂排放。

④陽性對照實(shí)驗(yàn)等涉及微生物的操作均在生物安全柜內(nèi)操作，產(chǎn)生的生物氣溶膠經(jīng)高效過濾器處理后柜內(nèi)循環(huán)，部分排至環(huán)境。

⑤質(zhì)檢/研發(fā)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣以低濃度有機(jī)廢氣為主，少量酸性廢氣，進(jìn)氣濃度較低，風(fēng)量不大，廢氣可通過通風(fēng)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(jīng)集中排風(fēng)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(tài)危廢均使用密閉容器儲存，固態(tài)危廢均使用專用密封袋袋裝儲存，儲存過程殘留的培養(yǎng)基會產(chǎn)生少量異味，主要污染因子為臭氣濃度。廢氣經(jīng)整室通風(fēng)收集至活性炭裝置處理后高空排放。同時(shí)，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(nèi)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(jīng)潔凈車間內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)排至室外。該部分廢氣屬于無組織廢氣，環(huán)評會要求企業(yè)盡量采用不產(chǎn)生或低VOCs含量的消毒試劑，或盡量設(shè)置通風(fēng)櫥、萬向罩、整室通風(fēng)等收集消毒廢氣。

⑨天然氣或輕質(zhì)柴油鍋爐采用低氮燃燒器，燃燒煙氣經(jīng)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(jī)溶劑、酸性液體、堿性液體，儲存時(shí)會產(chǎn)生大、小呼吸廢氣，儲罐區(qū)動靜密封點(diǎn)會產(chǎn)生揮發(fā)廢氣。物料裝卸時(shí)可以設(shè)置平衡管避免產(chǎn)生大呼吸廢氣；儲罐小呼吸廢氣經(jīng)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(diǎn)應(yīng)盡量采用無泄漏泵減少VOCs排放。

3.2 廢水產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及污染控制措施

生物制藥過程的廢水包括工藝廢水、實(shí)驗(yàn)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(huán)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(fā)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(fā)酵罐后道清洗廢水、后續(xù)工序沖洗廢水等不含細(xì)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(diǎn)[4]。廢水收集應(yīng)“分質(zhì)分流、分類處理”，有生物活性的廢水應(yīng)先滅活預(yù)處理，高濃度廢水應(yīng)單獨(dú)收集至調(diào)節(jié)池進(jìn)行混凝沉淀、氣浮、氧化等預(yù)處理后與低濃度廢水混合進(jìn)入后續(xù)生化處理工藝。生物醫(yī)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(xù)經(jīng)次氯酸鈉或臭氧消毒后達(dá)標(biāo)排放。

污水總排口還應(yīng)設(shè)置流量、pH值、化學(xué)需氧量、氨氮自動監(jiān)測。采用含氯消毒且廢水間接排放時(shí)，應(yīng)控制消毒接觸池接觸時(shí)間和接觸池出口總余氯。

3.3 固廢產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及污染控制措施

生物醫(yī)藥企業(yè)產(chǎn)生的固廢種類較多，主要為沾染危險(xiǎn)物質(zhì)的固廢(如廢一次性器具、廢過濾器、層析廢樹脂)、廢藥品、實(shí)驗(yàn)室廢液、微生物實(shí)驗(yàn)廢物、廢生物組織、廢化學(xué)試劑、廢活性炭、廢堿液、廢機(jī)油、UPS電源產(chǎn)生廢鉛蓄電池、制水廢樹脂、廢污泥、制氧機(jī)產(chǎn)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(xiǎn)廢物應(yīng)高溫或化學(xué)滅活后分類暫存，與其他危險(xiǎn)廢物一起委托有危廢處置資質(zhì)的單位處置；微生物實(shí)驗(yàn)廢物應(yīng)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(yīng)放入冰箱冷凍儲存，醫(yī)療廢物需定期委托有醫(yī)廢處置資質(zhì)單位外運(yùn)處置。

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

企業(yè)內(nèi)危廢暫存設(shè)施應(yīng)滿足《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18597)要求，同時(shí)上海企業(yè)還應(yīng)滿足《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)上海市危險(xiǎn)廢物污染防治工作的實(shí)施方案》“至少15天貯存能力”的要求。一般固廢暫存設(shè)施應(yīng)參照《一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599)中“防滲漏、防雨淋、防揚(yáng)塵”的要求。

企業(yè)應(yīng)根據(jù)《一般工業(yè)固體廢物管理臺賬制定指南》要求建立一般工業(yè)固體廢物管理臺賬，記錄一般工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生、貯存、流向；建立危險(xiǎn)廢物管理臺賬，如實(shí)記錄危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生、貯存、利用、處置等環(huán)節(jié)的情況；危廢在外運(yùn)處置過程中需落實(shí)危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度。

3.4 噪聲產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及污染控制措施

生物制藥企業(yè)主要噪聲源為公輔配套設(shè)施運(yùn)行噪聲，包括鍋爐、冷卻水塔、風(fēng)機(jī)、制水設(shè)備、空壓機(jī)、泵類等。針對噪聲源的主要控制措施包括：

①優(yōu)化平面布局，將高噪聲設(shè)備布置于專用設(shè)備間，或遠(yuǎn)離廠界的區(qū)域；

②設(shè)備選型上優(yōu)先選用低噪聲設(shè)備；

③設(shè)備安裝時(shí)采用隔振措施，如安裝隔振墊、阻尼部件、進(jìn)出口設(shè)軟接頭等；

④安裝隔聲罩等降噪措施；

⑤送、回風(fēng)管上設(shè)消聲器。進(jìn)、排風(fēng)口處設(shè)消聲措施等。

3.5 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)類型及防控措施

生物制藥類企業(yè)存在的危險(xiǎn)物質(zhì)主要是生產(chǎn)、質(zhì)檢及公輔工程使用的化學(xué)試劑及產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件類型包括泄漏、化學(xué)品及危廢發(fā)生燃爆及伴生/次生污染物等。

大部分生物制藥企業(yè)使用的危險(xiǎn)化學(xué)品用量及廠內(nèi)最大在線量不大，包裝規(guī)格較小，一般儲存在廠內(nèi)甲類倉庫或試劑柜/防爆柜內(nèi)，部分生物制藥企業(yè)如胰島素衍生物生產(chǎn)企業(yè)會在廠內(nèi)設(shè)置乙腈、甲醇等有機(jī)溶劑儲罐。甲類庫內(nèi)設(shè)置集水溝、儲罐區(qū)設(shè)置圍堰、試劑柜/防爆柜內(nèi)設(shè)置托盤，在發(fā)生單個包裝或儲罐內(nèi)試劑泄漏時(shí)，能有效收集泄漏物料，防止對區(qū)外或室外環(huán)境造成污染。

廠區(qū)內(nèi)還需設(shè)置消防事故水池并在雨水總排口設(shè)置雨水截止閥，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí),能保證含有化學(xué)試劑、生物活性物質(zhì)的消防事故廢水被有效截留及收集，以防直接進(jìn)入雨水管網(wǎng)或地表水體。企業(yè)還應(yīng)建立應(yīng)急管理體系，編制突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案并備案，配備充足的應(yīng)急物資,定期開展環(huán)境事件應(yīng)急演練,以有效防控企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

3.6 生物安全類型及防控措施

生物制藥企業(yè)涉及的生物材料包括微生物、動物細(xì)胞、血液、人體組織、實(shí)驗(yàn)動物等，在生產(chǎn)、質(zhì)檢過程中會有生物安全風(fēng)險(xiǎn)。大部分企業(yè)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(fēng)險(xiǎn)較低，生物安全風(fēng)險(xiǎn)可控。

生物醫(yī)藥企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)凡涉及病原微生物或生物活性物質(zhì)使用、儲存的場所，其安全防護(hù)設(shè)備及個體防護(hù)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建造、管理制度、有關(guān)生物安全的污染控制措施均應(yīng)符合生物安全相關(guān)規(guī)范、條例的要求，以最大程度減少微生物實(shí)驗(yàn)活動對周圍環(huán)境的影響。

3.7 土壤、地下水污染防控措施

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

4 結(jié) 語

生物制藥項(xiàng)目環(huán)評過程中，工程分析貫穿于環(huán)評的全過程，其分析結(jié)果作為各個環(huán)境要素的預(yù)測與評價(jià)依據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目的污染控制措施和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施，為環(huán)境保護(hù)決策的制定提供更為科學(xué)合理的依據(jù)。