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对医药制造建设项目环境影响评价的思考

2022-10-23上海建科环境技术有限公司上海200032

建筑科技 2022年3期
关键词:原料药环境影响废气

姚 钰(上海建科环境技术有限公司,上海 200032)

环境影响评价(以下简称环评)作为一种方法和制度,通过分析、预测评估项目实施可能产生的环境影响,从而提出污染防治措施,以预防或减轻不良影响。一份高质量的环评文件,对建设项目的规划、设计、决策起着重要的指导作用,为企业的正常生产提供支持和保障。本文系统列出医药制造建设项目环评中常见问题,并提出相应的解决方案和思路,从而可以提升医药制造建设项目环评文件质量,支撑环保部门决策,指导企业正常运行。

1 医药制造业主要特点和环评工作难点

GB/T 4754—2017《国民经济行业分类》[1]将医药制造业分为 8 类,包括化学药品原料药制造、化学药品制剂制造、中药饮片加工、中成药生产、兽用药制造、生物药品制品制造、卫生材料及医药用品制造、药用辅料及包装材料[1]。根据药品种类、生产工艺及产排污情况,将药企分为6 类,包括化学合成类、中药类、发酵类、混装制剂类、提取类、生物工程类,其中化学合成类、发酵类以及提取类归入化学原料药[2]。

从产业上下游角度来看,化学原料药是以上游基础化学品或动植物为基础原料,经化学合成、发酵或提取得到医药中间体,再经过若干步骤合成最终产品。而在下游,根据使用场景和实际功能,原料药可应用于药品制剂、化妆品、保健品和饲料等领域,其中最主要的还是应用在药品制剂。图1 为原料药上下游产业链关系。

图1 原料药上下游产业链关系

医药制造业属于精细化工行业,具有产品种类多,生产工序复杂,原材料种类多、使用量大且原料利用率低等特点,以上特点造成医药制药业的“三废”产生量巨大、成分复杂[3-4]。根据统计,目前我国医药制造业中有 80% 的污染来源于化学原料药生产,且所有被纳入国家重点监控的制药企业均为化学原料药生产企业[2]。因此,医药制造建设项目环评工程分析复杂,大气、风险等评价工作等级高,对环评技术要求较高。

近年来医药审批改革不断推进,在欧美地我环保监管趋严、劳动成本增高等因素的推动下,我国合同研发生产行业(CDMO)正处于高速发展阶段,全球 CDMO 产业不断向中国转移。CDMO 企业主要受药企委托从事临床到商业化阶段的定制研发和生产,更强调对生产工艺的研发和创新,中试研发环节旨在探索优化各项工程化参数,确定完整系统的工业化生产参数,工艺流程和参数等具有不确定性。再加上企业可能会同时接受多家药企的委托合同,产品种类多,研发生产周期短,且由于保密原因导致关键信息不完全清晰,给此类企业环评工作增加难度。

2 医药制造业环评技术要点

我国医药制造业中化学药品原料药制造是最为复杂的一种,对环评带来的困难和挑战极大,应严格按照制药建设项目环评导则、各环境要素导则以及相关法律法规编制。以下为医药制造建设项目环评工作中的常见技术要点和难点及解决方案。

2.1 谨慎确定环评文件形式

根据《建设项目环境影响评价分类管理名录(2021版)》[5],化学药品原料药制造(含研发中试;不含单纯药品复配、分装))项目需编制环境影响报告书,而专业实验室、研发(试验)基地(不含 P 3、P 4 生物安全实验室;转基因实验室)类项目则编制环评报告表或豁免环评[5],因此判定项目类别尤为重要。

新药从研发、临床到上市周期很长,大致分为几个阶段:工艺开发—工业性放大—试生产或工艺验证—商业化生产。其中早期的工艺开发属于实验室小试规模,主要进行分子式验证、工艺路线研究开发、稳定性实验、公斤级验证等;工业性放大试验一般为逐级放大、参数调整、工艺优化过程,属于小试或中试规模;在试生产或工艺验证阶段,需确定与商业化生产设备相匹配的工艺参数,形成相对比较完善的工艺规程;最终经药监局批准上市后,方可进行商业化生产,产品进入市场销售流通。

由于中试仍处于研发阶段,环境影响工作中容易将中试研发项目错误归类为实验室小试性质,因此在接受建设单位委托后,建议环评编制人员重点从药物所处研发阶段、最终样品、产品去向等方面判断项目性质,再结合产品方案、设备规模等进行辅助判断,从而最终确定项目环评文件形式。

2.2 仔细筛选评价因子

评价因子筛选是非常重要的基础性技术工作,筛选是否合理直接决定着环评文件质量。化学药品原料药建设项目使用挥发性原辅料多,污染物种类多,大气评价因子的筛选工作更加关键。

在环评工作中,首先需结合工程分析,根据原辅料理化性质以及工艺特点初步筛选出评价因子,建议重点从五个方面考虑:① GB 37823—2019《制药工业大气污染物排放标准》、DB 31/310005—2021《制药工业大气污染物排放标准》、GB14554—1993《恶臭污染物排放标准》、DB31/1025—2016《恶臭(异味)污染物排放标准》等限制排放的因子;②总量控制因子,如工艺过程 VOCs、SO2、NOx、颗粒物等;③列入 POPs 公约、具有致突变、致畸和致癌特性的因子,如苯、甲苯等;④苯乙烯、吡啶等有明显恶臭影响的因子;⑤有明显环境影响特征的因子,如二噁英类等。

初步筛选后,建议再根据环境监测能力、控制标准等因素进一步筛选,最终确定大气现状评价因子、大气达标分析因子和大气环境影响预测因子。

2.3 紧密结合项目特点开展工程分析

工程分析是环评工作的核心,其分析的准确到位程度,直接决定着环评质量水平。环评编制人员要积极对接企业工艺和环保负责人,认真梳理项目原辅料和燃料、产品方案、生产工艺等基本情况,做好平衡分析、产排污分析、达标分析、非正常工况分析以及排放量计算等,为后续环境影响预测和措施论证章节提供科学的数据来源。

对于化学药品原料药建设项目,应重点进行 POPs、“三致”物质、恶臭(异味)物质的分析与评价,关注有毒有害物质、元素平衡分析、溶剂平衡分析等。对于批次生产的项目,需详细调查运行规律,包括年运行时间、每批次生产时间、同时运转批次数等,并结合生产规律和设备使用情况,分析污染物最大排放情况。由于 CDMO 企业通常带有中试研发性质,具有原辅料多、不确定性大等特点,环评编制工作应更加全面细致考虑,特别注意归纳总结典型产品工艺流程和产排污分析,科学分析给出拟建项目总排污量及排放因子等。企业在后续建设过程中一旦发现不符合环评文件的情况,应及时办理非重大变动环境影响分析说明/新的环评文件,或者根据相关要求开展后评价,以保证合法合规运行。

2.4 重视废气处理二次污染

化学原料药制造属于精细化工行业,废气成分复杂且浓度较高,排放废气类型主要包括有机废气、恶臭或异味气体等,其常见可行技术见表 1。

表1 化学原料药制造企业有机废气和臭气法常见可行技术

由于工艺需要,挥发性有机废气中通常含有机卤素成分,常见污染物包括二氯甲烷、甲磺酰氯等,若采用燃烧法处理会产生二噁英等二次污染物,因此建议单独收集、处理含有机卤素成分的废气。对于实在无条件分类收集的,则应采用冷凝法、吸收法和吸附法相结合的方式对有机卤素废气进行预处理,同时在废气燃烧运行时,应控制废气在>820℃ 高温下进行充分燃烧,确保二噁英被全部分解,燃烧后的废气在急冷塔中停留时间应<1 s,避免二噁英的二次合成。

此外,化学原料药制造企业通常会选用厌氧处理装置处理高浓度有机废水,污水处理池内有机物在厌氧过程中会释放沼气,其中包含甲烷、硫化氢等气体。在硫化氢浓度较高时,建议采用湿法化学或生物脱硫+干法脱硫处理技术;硫化氢浓度较低(<1 000 mg/m3)时,建议将沼气进行干法脱硫处理,再通入沼气燃烧器,最终形成二氧化硫、水、二氧化碳、氮氧化物等,降低对环境的影响。

2.5 合理设定风险最大可信事故情景

化学原料药制造行业使用的原辅材料中涉及易燃易爆、有毒有害、可能会对环境造成危害的物质较多,环境风险事故情形的设定也至关重要。环评编制人员应在风险识别的基础上,选择对环境影响较大且有代表性的事故类型作为风险事故情形,一般设定发生频率<10-6 次/年的事件为极小概率事件,为最大可信事故设定的参考。最大可信事故情形应从危险物质的储存情况、毒性、挥发性和易燃性等方面综合考虑选择。

例如某制药企业,危险物质主要储存在储罐我和危险品仓库,从储存量上看,储罐我储存物质相对量较大,发生泄漏事故后对周边大气环境影响相对较大,最大可信事故情景应考虑储罐与输送管道连接处破裂发生的泄漏事故,遇明火发生燃烧爆炸。该企业储罐我储存乙酸乙酯、乙醇、甲醇、甲苯、二氯甲烷、2-甲基四氢呋喃等 10 种物质,选取 HJ169—2018 中有大气毒性终点浓度的 6 种物质二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、丙酮、甲醇以及甲基叔丁基醚进行模拟试算,在同一泄漏情景下二氯甲烷源强最大,因此将二氯甲烷储罐发生泄漏列为最大可信事故情景;此外项目涉及的异味物质中甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃嗅阈值相对较低,考虑到四氢呋喃嗅阈值最低、挥发性最强、最大存在量最大且位于室外,将四氢呋喃泄漏也列为最大可信事故情景;同时还分别选取大气毒性终点浓度 -1 最低的甲醇,以及大气毒性终点浓度 -2 最低的二氯甲烷储罐发生泄漏作为最大可信事故情景。

3 结 语

环境影响评价是在发展中守住绿水青山的第一道防线,在生态环境保护工作中具有重要意义。医药制造业产品和原辅料种类多,生产工序复杂,“三废”产生量大且成分复杂,给医药制造建设项目环评带来一定难度。本文从医药制造建设项目环评文件形式、评价因子、工程分析、环境影响预测及污染治理措施等方面系统梳理了环评文件常见的5个问题,并提出了解决方案,从而有利于提升环评文件质量,更好发挥其源头预防的作用,为环保部门事前决策和事中事后监管提供科学依据,为企业建设运行保驾护航。未来尚需在以下几方面深入开展相关工作:

(1)进一步探索 CDMO 企业特点,提升环评有效性,从而减轻企业负担,减少环保违规风险。

(2)进一步加强副产物资源化利用合规性分析,避免企业以副产物或副产品的名义非法转移、处理和处置危险废物。

(3)加强在产排污、总量核算等方面深入环评与排污许可制度的有效衔接,实现准入和运营的有效统一。

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