農(nóng)藥制劑加工過程的交叉污染預(yù)防與廢棄物的處置分析

摘 要：隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展和農(nóng)藥制劑需求的增加，農(nóng)藥制劑加工過程中的交叉污染及其廢棄物的處置問題逐漸顯現(xiàn)，對環(huán)境和公共健康構(gòu)成潛在威脅?；诖耍钊敕治隽宿r(nóng)藥制劑加工過程的交叉污染現(xiàn)象及其影響，提出了交叉污染的預(yù)防措施，并以某知名公司在減少交叉污染和提升廢棄物處理效率方面取得的成果為例，分析了農(nóng)藥制劑加工過程中交叉污染預(yù)防和廢棄物處置面臨的挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的策略。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥制劑；交叉污染；廢棄物

中圖分類號：F426.72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–0-03

農(nóng)藥制劑作為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制尤為重要。交叉污染是農(nóng)藥制劑生產(chǎn)過程中常見的問題之一，不僅影響產(chǎn)品的效果和安全性，還可能對環(huán)境造成不利影響。有效地預(yù)防和控制交叉污染是確保農(nóng)藥制劑質(zhì)量和安全的重要措施。此外，農(nóng)藥制劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物若不妥善處理，也會對環(huán)境造成長期的污染。因此，探討農(nóng)藥制劑加工過程中交叉污染的預(yù)防及廢棄物的安全處置技術(shù)，不僅有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量和保障環(huán)境安全，還有助于推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

1 農(nóng)藥制劑加工過程的交叉污染現(xiàn)象及其影響

1.1 交叉污染的定義與識別

在農(nóng)藥制劑的生產(chǎn)過程中，交叉污染指的是在生產(chǎn)或儲存階段，不同種類的農(nóng)藥或其組分相互之間發(fā)生的化學(xué)或物理污染。這種污染可以通過氣體、液體或固體形態(tài)發(fā)生，其結(jié)果可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至生成有毒的副產(chǎn)品，影響農(nóng)藥的安全性和效力。

交叉污染主要分為以下三類：一是化學(xué)交叉污染，化學(xué)交叉污染通常發(fā)生在農(nóng)藥制劑的生產(chǎn)過程中，尤其是不同化學(xué)物質(zhì)的殘留在設(shè)備或容器中互相作用時產(chǎn)生；二是物理交叉污染，指的是物理接觸導(dǎo)致的污染，如粉塵或顆粒的混合；三是生物交叉污染，這可能由于微生物的傳播引起，尤其是在生物制劑的生產(chǎn)過程中[1]。

識別交叉污染的方法多種多樣，主要依賴于精確和敏感的檢測技術(shù)?；瘜W(xué)分析技術(shù)如高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）是常用的檢測化學(xué)污染的手段。這些技術(shù)可以準(zhǔn)確地識別和量化農(nóng)藥及其代謝物的存在，幫助判斷是否發(fā)生了化學(xué)交叉污染。物理污染可以通過粒度分析和顯微鏡觀察等方法進(jìn)行檢測，以確認(rèn)是否有異物混入。生物交叉污染的識別則需要細(xì)菌培養(yǎng)和分子生物學(xué)技術(shù)，如PCR方法，檢測微生物的存在。

1.2 交叉污染對產(chǎn)品質(zhì)量和安全的影響

交叉污染在農(nóng)藥制劑加工過程中對產(chǎn)品質(zhì)量和安全具有顯著的負(fù)面影響。當(dāng)不同化學(xué)成分不當(dāng)混合時，可能會導(dǎo)致農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)或活性發(fā)生變化，進(jìn)而影響其安全性和效力。例如，某些成分的不當(dāng)混合可能會產(chǎn)生新的、未知的有毒副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物有可能對環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度來看，交叉污染的農(nóng)藥可能因效力減弱而不能有效控制病蟲害，導(dǎo)致作物產(chǎn)量和質(zhì)量下降，影響農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)利益。在極端情況下，若污染的農(nóng)藥未被及時發(fā)現(xiàn)并廣泛使用，可能導(dǎo)致整個作物銷毀或被迫召回，造成市場供應(yīng)中斷。此外，交叉污染還可能對消費(fèi)者健康造成潛在威脅。污染的農(nóng)藥殘留在農(nóng)產(chǎn)品中可能超過安全標(biāo)準(zhǔn)，長期或高劑量的接觸或食用會增加患病風(fēng)險，可能會出現(xiàn)急慢性中毒、神經(jīng)系統(tǒng)損害或其他嚴(yán)重健康問題[2]。

2 交叉污染的預(yù)防措施

2.1 工藝改進(jìn)

2.1.1 生產(chǎn)線設(shè)計優(yōu)化

一是在農(nóng)藥制劑的生產(chǎn)過程中，工藝改進(jìn)是預(yù)防交叉污染的關(guān)鍵措施之一。優(yōu)化生產(chǎn)線設(shè)計和應(yīng)用先進(jìn)的清潔和消毒技術(shù)，可以顯著降低交叉污染的風(fēng)險，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。

二是生產(chǎn)線設(shè)計優(yōu)化是預(yù)防交叉污染的重要手段。合理的生產(chǎn)線布局能夠有效減少不同制劑之間的接觸機(jī)會。在設(shè)計過程中，應(yīng)考慮將生產(chǎn)不同類型農(nóng)藥制劑的區(qū)域進(jìn)行物理隔離，避免交叉污染。例如，廠家可以建立獨(dú)立的生產(chǎn)車間或使用隔離屏障將不同生產(chǎn)線分開。

三是自動化設(shè)備的引入則可以減少人為操作失誤，

降低交叉污染的可能性。自動化設(shè)備不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還可以通過精確控制生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)，確保每個步驟標(biāo)準(zhǔn)化操作，降低人為因素帶來的污染風(fēng)險。

四是生產(chǎn)線的物流設(shè)計也待優(yōu)化。原材料和成品的運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)利用專用通道，避免在運(yùn)輸過程中發(fā)生污染。物流系統(tǒng)的合理規(guī)劃，可以減少不同物料之間的交叉接觸，降低污染風(fēng)險。

2.1.2 清潔和消毒技術(shù)的應(yīng)用

清潔和消毒技術(shù)是預(yù)防交叉污染的重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)設(shè)備和工作環(huán)境的清潔和消毒，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。在農(nóng)藥制劑生產(chǎn)過程中，可以應(yīng)用以下清潔和消毒技術(shù)[3]。

一是機(jī)械清洗。機(jī)械清洗是最基礎(chǔ)的清潔方法，主要通過物理手段去除設(shè)備表面的污垢和殘留物。機(jī)械清洗包括刷洗、噴洗和擦洗等。對農(nóng)藥制劑生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行定期機(jī)械清洗，可以有效去除殘留的化學(xué)物質(zhì)，防止其在下一批次生產(chǎn)中造成污染。

二是化學(xué)清洗?；瘜W(xué)清洗是利用化學(xué)試劑對設(shè)備進(jìn)行清洗，能夠去除機(jī)械清洗無法清除的頑固污垢和殘留物。例如，使用酸性或堿性清洗劑可以溶解和去除設(shè)備表面的有機(jī)物和無機(jī)物?；瘜W(xué)清洗根據(jù)設(shè)備材質(zhì)和污垢性質(zhì)選擇合適的清洗劑，并嚴(yán)格控制清洗劑的濃度和作用時間，避免對設(shè)備造成損害。

三是高溫消毒。高溫消毒是利用高溫對設(shè)備進(jìn)行消毒的一種方法，常用的高溫消毒方式包括蒸汽消毒和烘干消毒。高溫消毒能夠殺滅設(shè)備表面的微生物，防止生物交叉污染的發(fā)生。在農(nóng)藥制劑生產(chǎn)中，高溫消毒可以用于設(shè)備和容器的消毒，確保設(shè)備和容器在生產(chǎn)過程中處于無菌狀態(tài)。

四是紫外線消毒。紫外線消毒是利用紫外線輻射殺滅微生物的一種方法。紫外線消毒具有高效、快速和無殘留的優(yōu)點(diǎn)，適用于生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境表面的消毒。在農(nóng)藥制劑生產(chǎn)中，可以安裝紫外線消毒裝置，對設(shè)備和工作區(qū)域進(jìn)行定期消毒，降低生物污染的風(fēng)險。

五是臭氧消毒。臭氧消毒是利用臭氧的強(qiáng)氧化性殺滅微生物的方法。臭氧消毒具有廣譜、高效的特點(diǎn)，能夠在短時間內(nèi)殺滅各種微生物。在農(nóng)藥制劑生產(chǎn)中，臭氧消毒可以用于空氣和水的消毒，確保生產(chǎn)環(huán)境的潔凈和無菌。

除了上述清潔和消毒技術(shù)，設(shè)備的定期維護(hù)和檢查也是預(yù)防交叉污染的重要措施。通過定期檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和清潔情況，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的污染問題，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和生產(chǎn)過程的安全性。

2.2 操作規(guī)程的制定與執(zhí)行

2.2.1 物理、化學(xué)和生物處理技術(shù)

處理農(nóng)藥制劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物較為復(fù)雜，需要應(yīng)用多種技術(shù)確保環(huán)境安全和符合法規(guī)要求。而物理、化學(xué)和生物處理技術(shù)各具特點(diǎn)和適用范圍，能夠有效地處理不同類型的廢棄物。

一是物理處理方法主要包括過濾、沉淀和離心等，這些方法可以有效地去除廢水中的懸浮物和大部分顆粒物[4]。例如，使用過濾器可以捕獲固體顆粒，而離心機(jī)利用離心力將固體和液體分離。這些方法簡單有效，是廢棄物初步處理的常見選擇。

二是化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)改變廢棄物中污染物的化學(xué)性質(zhì)，使其變得無害或易于處理。常見的化學(xué)處理方法包括中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和化學(xué)沉淀等。例如，通過向酸性廢水中加入堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)而調(diào)節(jié)pH值；使用氧化劑如臭氧或過氧化氫降解有機(jī)污染物。

三是生物處理是利用微生物將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程。這種方法環(huán)保且成本較低，適用于處理含有大量有機(jī)物的廢水。生物處理技術(shù)主要包括活性污泥法、生物膜法和濕地處理系統(tǒng)等。這些技術(shù)通過提供適宜的環(huán)境條件，促進(jìn)微生物的生長和代謝活動，從而達(dá)到凈化廢水的目的。

2.2.2 法規(guī)和政策框架下的處置策略

廢棄物的處理和處置不僅需要技術(shù)支持，還必須遵循嚴(yán)格的法規(guī)和政策框架。

首先，合規(guī)性要求。企業(yè)在處理廢棄物時，必須遵守國家和地方環(huán)保部門的相關(guān)法規(guī)。這包括廢棄物分類、運(yùn)輸、處理和處置方法的規(guī)定。例如，有些法規(guī)要求特定類型的有毒廢棄物必須在指定的設(shè)施內(nèi)進(jìn)行處理和處置，以防進(jìn)一步污染環(huán)境。

其次，政策支持。為了鼓勵廢棄物的合理處置和資源的回收利用，政府提供了稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼或技術(shù)支持等政策措施。這些政策旨在降低企業(yè)的處理成本，促進(jìn)廢棄物資源化和無害化處理。

最后，持續(xù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控和改進(jìn)廢棄物處理技術(shù)。這包括定期檢查和維護(hù)廢棄物處理設(shè)施，以及對處理效果進(jìn)行評估，確保所有操作符合環(huán)保要求并尋求進(jìn)一步的優(yōu)化空間[5]。

綜合應(yīng)用物理、化學(xué)和生物技術(shù)，結(jié)合嚴(yán)格的法規(guī)遵守和政策支持，可以有效地管理和處置農(nóng)藥制劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物。這不僅有助于保護(hù)環(huán)境，還能提高資源利用率，促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對于農(nóng)藥制劑生產(chǎn)企業(yè)而言，投資于先進(jìn)的廢棄物處理技術(shù)和設(shè)施，是其社會責(zé)任和業(yè)務(wù)可持續(xù)性的重要體現(xiàn)。

3 案例研究與實(shí)證分析

3.1 成功案例的介紹

在探討交叉污染和廢棄物處置的成功案例中，某知名農(nóng)藥公司的成功案例給相關(guān)企業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。該公司的主要問題包括以下2個方面：交叉污染，由于生產(chǎn)線緊密相鄰，不同產(chǎn)品線上的原料和半成品容易造成交叉污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量；環(huán)境污染，廢棄物處理設(shè)施陳舊，處理效率低下，導(dǎo)致廢水和廢氣未經(jīng)充分處理就排放，對周圍環(huán)境造成污染。

針對上述問題，該公司采取了以下4種措施：一是生產(chǎn)線重構(gòu)，重新設(shè)計和優(yōu)化工廠的生產(chǎn)線，實(shí)行物理隔離和生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化，確保不同產(chǎn)品線之間有足夠的隔離帶；二是引入自動化系統(tǒng)，采用先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)，減少人為操作錯誤，通過精確控制加工過程中的各參數(shù)，降低交叉污染的可能性；三是升級廢棄物處理系統(tǒng)，該公司投資建設(shè)了新的廢水處理設(shè)施和廢氣凈化系統(tǒng)，引進(jìn)了生物處理技術(shù)和高效過濾系統(tǒng)；四是定期培訓(xùn)和監(jiān)控，該公司加強(qiáng)了對員工的環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)培訓(xùn)，定期進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)境和廢棄物處理系統(tǒng)的檢查，確保操作規(guī)范和系統(tǒng)高效運(yùn)行[6]。

通過實(shí)施上述措施，該公司在減少交叉污染和提升廢棄物處理效率方面取得了顯著效果（表1）。該公司的環(huán)境影響評估報告也顯示，周邊環(huán)境的空氣和水質(zhì)指標(biāo)均有明顯改善，居民投訴減少，企業(yè)形象提升和市場競爭力也得到增強(qiáng)。通過案例可以看到，企業(yè)通過科學(xué)的管理和技術(shù)革新，不僅能有效控制生產(chǎn)過程中的交叉污染和廢棄物問題，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

表1" 措施實(shí)施前后的廢棄物處置效果對比

改進(jìn)前后 廢水處理能力/（t/d） 廢氣凈化效率/% 產(chǎn)品合格率/% 交叉污染事件/（次/年）

改進(jìn)前 200 70 85 5

改進(jìn)后 500 95 98 0

改善百分比/% 150 35.70 15.30 100

3.2 挑戰(zhàn)及其應(yīng)對策略

在實(shí)施農(nóng)藥制劑加工過程中交叉污染預(yù)防和廢棄物處置的策略時，企業(yè)通常會面臨多種挑戰(zhàn)，需要采用一些策略加以應(yīng)對。

3.2.1 技術(shù)難題

盡管現(xiàn)代技術(shù)提供了多種處理廢棄物和預(yù)防污染的方法，但技術(shù)選擇和優(yōu)化配置仍是一大挑戰(zhàn)。例如，生物處理技術(shù)雖然環(huán)保但對環(huán)境條件提出較高要求，而化學(xué)處理可能會產(chǎn)生二次污染。解決這一問題需要進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)評估和試驗(yàn)，選擇最適合特定情況的技術(shù)組合。

3.2.2 成本壓力

升級生產(chǎn)設(shè)施和廢棄物處理系統(tǒng)往往需要巨額投資。對于許多企業(yè)而言，如何在不顯著增加成本的情況下實(shí)施這些改進(jìn)措施是一大難題。企業(yè)可以通過政府補(bǔ)貼、環(huán)保信貸等金融支持方式緩解初期投資壓力。

3.2.3 法規(guī)遵從

環(huán)保法規(guī)的變化較快且具有地域性，企業(yè)需要不斷更新其遵法策略以應(yīng)對新的法律要求。這不僅涉及技術(shù)和操作的調(diào)整，還包括對員工的培訓(xùn)和教育。企業(yè)需要組建專門的法規(guī)遵從團(tuán)隊(duì)，確保所有操作符合最新的環(huán)保法規(guī)。

3.2.4 內(nèi)部管理

在內(nèi)部管理方面，確保所有員工遵守操作規(guī)程并不斷增強(qiáng)其環(huán)保意識是另一項(xiàng)挑戰(zhàn)。企業(yè)需要建立一套完善的內(nèi)部監(jiān)督和激勵機(jī)制，定期對員工進(jìn)行培訓(xùn)和評估。

通過積極應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，企業(yè)不僅能有效控制生產(chǎn)過程中的風(fēng)險，還能提高整體運(yùn)營效率和增強(qiáng)市場競爭力。這些策略的實(shí)施也促使企業(yè)持續(xù)改進(jìn)技術(shù)，推動整個行業(yè)向環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。

4 結(jié)束語

在面對農(nóng)藥制劑加工過程中的交叉污染與廢棄物處置問題時，實(shí)際案例表明，通過綜合的管理策略和技術(shù)創(chuàng)新，不僅能夠有效解決這些問題，還能增強(qiáng)企業(yè)的環(huán)境責(zé)任感和提升社會形象。企業(yè)的這些努力不僅響應(yīng)了全球環(huán)境保護(hù)的呼聲，還為行業(yè)樹立了可持續(xù)發(fā)展的新標(biāo)桿。這一過程不僅為同行業(yè)的企業(yè)提供了重要的參考，還為環(huán)境政策制定者提供了實(shí)證支持，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了環(huán)境和產(chǎn)業(yè)的和諧共生。

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收稿日期：2024-08-16

作者簡介：朱俊朋（1985—），男，江蘇如東人，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)藥制劑配制。