摘要：原料药化学合成过程中会产生大量“三废”污染，使得生态环境遭到破坏。工业和信息化部、生态环境部、国家卫生健康委员会、国家药品监督管理局等四部委于2020年1月联合发布《推动原料药产业绿色发展的指导意见》，通过调整产业结构、优化产业布局、加快技术创新与应用、推行绿色生产标准等来推动原料药产业绿色化发展。本文通过调查分析法，认真分析化学合成原料药工艺过程典型的污染问题，结合化学原料药生产企业面临的质量、安全、环保行业特殊性，从源头减量化、资源化利用、无害化处理提出了对策，为化学制药行业绿色可持续发展提供支撑。
关键词：原料药；污染防治；绿色；清洁生产
引言：经过70多年的发展，我国医药工业规模已达到2.58万亿元，共有规上制药企业8782家，其中化学药品工业（化学原料药+化学制剂）2380家，主营业务收入1.26万亿元，同比增长16.47%，占医药工业比重48.8%。原料药生产出口多年稳居世界第一，中国已成为世界第二大药品市场。但是在一些原料药产业集聚区，由于工艺技术、装备水平、管理等方面的差距，伴随着废水、VOCs、固体废物等超标排放造成区域性环境污染问题。为解决这些问题，本文践行绿色制药理念，总结分析化学合成原料药的典型污染源及特征、并提出针对性措施。
1化学合成原料药生产污染排放特征
原料药是通过化学反应、生物发酵或其他方法制备。化学合成原料药是通过一个化学反应或一系列化学反应从起始物料生产用于制剂的药物活性成分。化学合成原料药在投料、反应、分离、出料、干燥、设备检修清洗等过程产生废水、废气、固废等污染物，若防治不到位极易造成环境污染。
1.1污染源排放点位多。制药生产车间装备水平、管理水平直接决定着污染物的排放量，如在进出料、洗涤、分离、污染物收集、物料转运等各环节，造成三废排放点位多，污染物空间分布在生产车间、废水站、输送管道、危废仓库、废气预处理装置和末端装置、罐区、泵区、土壤等，主要通过无组织排放、有组织排放，对大气、地表水、土壤及地下水造成污染，重点防范高浓废水偷漏排、VOC废气超标排放。
1.2三废间歇性排放。传统药物合成生产通常采用釜式反应、批次生产的方式，反应合成工艺路线长、溶剂使用量大、投放料批次多等特点，生产过程中所产生的污染物排放也是间歇性的。间歇生产，造成污染物间歇性排放，使得排放污染物的数目和浓度也不具备规律性，尤其是一些药企业工艺和装备水平落后，对治理设施运行的稳定性造成影响，污染物收集和治理难以得到有效控制，其所带来的危害与连续排放所带来的危害相比，间接排放所带来的危害明显更为巨大。
1.3 “三废”处理难度大。由于化学原料药品种多，生产工艺复杂，原辅物料使用品种多，污染物具有不稳定性，所产生的废水往往会涉及高盐、高氨氮、高COD、高毒性等特点，含二氯甲烷、芳香烃、硫化物、AOX、含磷等特征因子，成分复杂，必须强化车间废水分质分类和预处理。生产过程中的有机废气和无机废气分类难以彻底，废气预处理经常达不到效果，末端装置经常含高浓VOCs及卤素废气，风管负压管理不到位，末端装置与运行实际风量不匹配等，必须强化废气收集和预处理，处理难度和成本大，必须优化末端治理工艺。另外，物料在生产化学合成原料药时，对于原材料的需求较大，但其最终产出量与原材料相比较为微小，原材料中的较多数材质在生产过程之中变成为了废弃物，这些废弃物规范处置的成本大。
2 原料药企业污染防治面临的挑战
原料药企业需要采用工艺技术革新、装备水平提高、车间厂房整体设计来实现全过程污染防治，由于原料药的特殊性，特别是已上市化学原料药项目技改经常碰到质量、安全、环保项目变更事项，带来时间、空间的不缺性问题。如在质量方面，化学合成原料药生产工艺如变更合成路线（含延长/缩短合成路线，变更反应试剂和起始原料）、变更生产条件、变更物料控制/过程控制等，重大变更需要重新根据药品注册程序开展系列研究，往往耗时较长。
在安全、环保方面，重大工艺革新及装备改造提升，给车间的设计、施工带来很大的挑战，需要企业根据标准因地制宜合力设计。
3 化学合成原料药生产全过程污染防治对策
化学合成类原料药污染防治要遵循从“末端治理”向全过程控制和预防性为主转变，运用清洁生产技术，从源头减量化、废物资源化、无害化综合施。污染防治是一项系统工程，新建、扩建、改建都需要遵循这原则，将末端治理和清洁生产工作有机结合起来，大力提升清洁工作的水平，从根本上减少工业污染，实现生产全过程污染防治。
3.1 源头控制减少污染物排放。聚焦产业绿色发展需求，加快推进绿色技术攻关和产业化应用，推广高效提取纯化、绿色酶法合成、微通道反应等绿色工艺，突破一批关键核心绿色技术。探索敏感物料的绿色替代，推广使用低（无）VOCs含量、低反应活性、高沸点、低嗅阈值的溶剂，逐步降低高刺激性、高挥发性溶剂的使用比例。根据“管道化、密闭化、自动化、信息化”四化建设要求，并依据“垂直流”理念设计标准厂房，逐步开展车间整体改造或推倒重建，选择重力转料、氮气压料等管道输送。提升工艺装备技术水平，选择较为先进的“二合一”、“三合一”离心机，淘汰敞开式取样或反应釜底阀放料方式。根据“分质分类”的原则收集废气，无组织废气应采取密闭化手段实现无组织向有组织转变，同时应结合点源收集方式，尽可能从污染物产生位置将废气进行有效收集。加强废气冷凝预处理，生产过程中运用多级冷凝、膜处理、树脂吸附等措施对含卤素有机物进行回收。按标准实施雨污、清污分流改造，架空铺设废水管网，改造建设雨水明沟明渠，废水收纳单元采用地上或池中罐设置，减少废水跑冒滴漏污染地下水。
3.2资源化利用降低消耗。构建企业内部小循环、园区中循环，拓展废物利用处置途径，促进资源化利用。开发和引进先进技术，重点解决工业废盐等废物依赖填埋、综合利用技术缺乏的问题，拓宽固体废物资源化利用渠道。在环境风险可控前提下，试点工业废盐等特定类别危险废物资源化产品“点对点”、园区内定向利用制度；积极参与危险废物定向利用资源化产品和过程污染控制地方标准、行业标准及国家标准的制定，拓宽危险废物资源化出。要利用固体废物产出的产物作为副产品进行合规销售。
3.3末端无害化达标处理。依据排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力及生产工况等，合理选择治理技术。应根据废气类别分质分类收集处理，非水溶性、不含卤代烃的有机废气宜采用RTO或气液一体化焚烧等废气处理方式，卤代烃的有机废气宜采用树脂吸附等处理方式；同时建立涉危废气处理专家论证机制；无法分离的混合型废气应根据废气成分特性设计合理的组合处理方案。鼓励企业采用多种处理技术相结合的组合工艺，提高VOCs综合处理效率。避免非水溶性的废气采用单一水喷淋吸收处理，避免含卤废气未经论证而采用焚烧处理，避免有机废气混合进入无机废气处理系统。高氨氮、高磷、高盐、高毒害(包括氟化物、氰化物)、高热、高浓度难降解废水应配套预处理设施，高浓度废水（母液）预处理设施工艺合理、能力匹配、正常运行且能发挥预处理实效。
结语
化学合成原料药生产全过程污染防治，要结合质量、安全、环保行业特殊性，践行绿色制造理念，要充分应用绿色制造工艺技术，构建高效、低碳、循环的绿色制造体系，从源头减量化、资源化利用、无害化处理，强化污染治理效果，最大程度的减少对外环境污染，实现原料药绿色高质量发展。
参考文献：
[1] 中国化学制药工业协会.中国制药工业发展报告（2019）[M] .北京：社会科学文献出版社,2019,214
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[3]关小敏,柳超.化学合成原料药企业废气治理技术[J].环境与发展,2020,32(05):109+111.