以某医药企业为例来研究CDMO项目环境影响评价

周旻昀、张辉、方寒、余彦寒 2024-06-24

介绍了CDMO类型项目的环境影响评价方法。与其他项目相比，CDMO 项目产品品种多、更换频繁，生产规律多变，增加了此类项目环评的不确定性，给环境影响评价带来一定挑战。以某创新药CDMO项目建设为例，通过项目小试、中试和工艺验证等方法计算CDMO项目污染源强，分析了项目对大气、地表水、地下水、土壤、固废和环境风险的影响，并提出了针对性的环境保护措施。结论可以为CDMO企业的规划、设计、施工和决策提供指导，对CDMO类项目环评具有重要的借鉴意义，同时为生态环境主管部门对此类项目环评审批提供较高的参考价值。

引言

合同定制研发生产机构（ CDMO ，Contract Design & Manufacture Qrganization）模式从临床前研究、临床试验到商业化生产阶段，与企业的供应链体系深度对接，为企业提供创新性工艺研发及规模化生产服务，以附加值较高的技术输出取代单纯的产能输出^［1］。在全球可持续发展和生态保护的背景下，环境影响评价被引入到环境管理中，用于分析和评估人类活动对环境的潜在影响，是防止项目对环境产生负面影响的主要工具^［2-3］。 CDMO 模式在不断发展的同时也应积极做好环境影响评价。

由于CDMO项目生产工况不确定性较高，所需原辅材料的种类多^［4］，CDMO 项目的污染源强估算、环保处理措施以及对环境的影响与其他项目有所区别，目前 CDMO类项目环评较少，且缺少相关总结。本文以某医药企业CDMO项目建设为例，对此类项目环评内容、环境影响进行分析，并提出针对性的环境保护措施，以期为CDMO项目规划、设计、施工和决策提供指导，以及为CDMO类项目环评写作和生态环境主管部门对此类项目的环评审批提供参考。

医药CDMO项目环评内容

1.1

项目概况

某医药企业为满足国内外市场和企业发展需要，拟建设两个CDMO专用研发车间，总研发能力 200ｔ／ａ，用于血液系统、解热镇痛、抗变态反应、呼吸系统、消化系统、诊断试剂、抗肿瘤、抗感染、神经系统、激素及内分泌调节、循环系统及其他类等领域创新药研发，满足创新药临床前研究、临床Ｉ～ Ⅲ期及新药申请各阶段要求。可以看出，CDMO车间具有研发领域涉及范围广，产品变化性强的特点，这就为环境影响评价的污染源强分析、项目的环境影响以及提出针对性的环境保护措施等带来了较高的不确定性和难度。

1.2

污染源强分析

CDMO研发车间以总研发能力、污染物总量作为环保审批监管的重要依据。一般医药企业建设项目环评的污染源强分析往往通过固定产品或生产流程进行核算，而CDMO研发程序包含研发项目评估、研发服务合同约定、小试、中试和工艺验证等。因此，CDMO项目建设环评的污染源强应包含小试、中试和工艺验证各研发阶段污染源强总和。

CDMO项目小试阶段污染源强应根据实验室原辅材料消耗、三废治理措施及同类型项目进行核算。中试和工艺验证在CDMO专用研发车间进行，其中，CDMO中试阶段污染源强分析应通过列举中试典型案例，根据物料衡算法核算每个典型案例污染源强，结合典型案例和同类型项目的原辅材料消耗和污染源强分析，总结中试研发规律，确定中试阶段污染源强。在工艺验证阶段，应根据中试和工艺验证阶段研发特点，推出工艺验证阶段污染源强。

对于CDMO项目废气、废水及固废三类污染源强核算，根据《污染源源强核算技术指南制药工业》^［5］和典型案例分析，方法总结如下：

（１）废水染源强核算 ：CDMO研发实验室废水根据企业提供资料估算；根据CDMO项目中试研发及工艺验证产污规律，确定中试研发及工艺验证过程产生的工艺废水产生量占物料总投加量的比例；CDMO设备清洗废水量根据企业提供的清洗频次进行核算；废气处理装置喷淋废水、设备清洗废水、膜清洗废水、纯水制备浓水等公用工程废水量类比同类型项目进行核算，废水污染因子种类及浓度参考各典型案例所涉及的污染物进行核算。

（２）废气染源强核算 ：CDMO研发实验室废气按照企业提供的主要原辅材料消耗情况进行估算；根据CDMO项目中试研发及工艺验证产污规律，确定中试及工艺验证研发过程废气总产生量为投加总物料量的比例；因CDMO研发项目不确定性，废气因子选取应该全面考虑各典型案例及同类型研发项目可能涉及的敏感物料，各废气产生量根据企业提供的物料使用量及理化性质进行估算、排放量根据相应废气处理措施处理效率进行核算、排放速率类比典型案例计算。

（３）固废染源强核算 ：根据CDMO项目危险废物产生量类比各典型案例物料衡算结果，固废主要包括研发过程中产生的蒸馏及反应残余物、废母液、反应基废物、废脱色过滤介质、不合格样品、废催化剂等。

医药CDMO项目环境影响分析

2.1

大气环境影响分析

根据CDMO项目工程分析结果并结合污染物的受关注程度，采用《环境影响评价技术导则大气环境》^［6］推荐的估算模型 AERSCREEN，对大气环境进行模拟计算。本次CDMO项目污染物最大地面浓度占标率超过10％，因此大气环境影响评价等级为一级。综合考虑物质有毒有害、危险性及占标率等因素，筛选占标率高于1％的污染物作为进一步预测因子。本次CDMO项目的预测因子包括：乙酸乙酯、异丙醇、甲苯、吡啶四种污染物。

CDMO项目大气预测设置3种情景，包括：①正常排放条件下，新增污染物对预测范围的环境影响；②正常排放条件下，新增污染源－ “以新带老” 污染源＋其他在建、拟建污染源－区域削减源对预测范围的环境影响；③非正常排放条件下，新增污染物对预测范围的环境影响。预测结果见下表。

表项目污染物环境影响（部分）预测结果

根据预测结果，CDMO项目实施后，正常排放情况下，大气环境影响可接受；非正常排放情况下，污染物贡献值较正常排放情况时有较大幅度提高。因此，企业必须加强CDMO项目废气处理系统的运行维护和管理，保证其正常运行，杜绝非正常工况的发生。

2.2

地表水环境影响分析

CDMO项目地表水环境影响评价等级按照影响类型、排放方式、排放量或影响情况、受纳水体环境质量现状、水环境保护目标等综合确定^［7］。一般来说，CDMO项目建设地点位于化工园区内，园区应配备污水处理厂等基础设施，本次 CDMO项目废水经企业污水站预处理后纳入园区污水处理厂，因此地表水评价工作等级确定为三级Ｂ。

根据当地的环保要求，结合CDMO项目特点，建议企业实行雨污分流制，CDMO 项目废水必须经厂内污水处理站处理达标后，方可纳入园区污水处理厂处理排放。在充分评估厂内污水处理站处理能力后，CDMO项目废水经处理后可达到园区污水处理厂的纳管要求。此外，CDMO项目也应综合评估园区污水处理厂的处理能力。本项目废水经厂内污水处理站处理后，不会给下游园区污水处理厂运行带来较大冲击，对最终排入地表水环境带来的影响不大。

2.3

地下水环境影响分析

CDMO项目使用到较多敏感物料，为降低地下水环境影响风险，建议CDMO项目地下水环境影响评级项目类别从严参照Ｉ类^［8］。

CDMO项目设置2种预测情景，包括正常工况下和非正常工况下地下水影响分析。在正常工况下，由于构筑物的渗透性能极弱，地下水的水质基本不受本项目的影响。在非正常情况下，例如污水运输及处理环节的环保措施因系统老化、腐蚀等原因不能正常运行或保护措施达不到设计要求时，可能会发生污水泄漏事故，造成地下水环境污染。因此，CDMO项目应当做好日常地下水防护工作，环保设施应定时进行检修维护，并在项目所在地上下游布设若干地下水长期监测井，一旦发现污染物泄漏、水质异常等情况，应立即采取应急响应，及时排查并截断污染源，分析污染事故的发展趋势，提出防治措施，使污染扩散得到有效抑制，最大限度地保护地下水水质安全，将污染物对土壤和地下水的环境影响降到最低程度。

2.4

土壤环境影响分析

CDMO项目使用到较多敏感物料，为降低土壤环境影响风险，项目从严参照Ｉ类项目^［9］。

CDMO项目的土壤环境影响主要为污染影响型，营运期对土壤环境可能造成影响的污染源主要为CDMO研发车间、污水预处理设施、综合废水处理设施以及危险废物和危化品等区域。CDMO项目设置2种预测情景，包括污染物地面漫流、垂直入渗以及大气沉降。CDMO项目正常研发状况下落实各项防渗措施，一般不会发生地面漫流、垂直入渗。大气沉降方面，根据预测，在正常状况下，本次CDMO项目周边居民区土壤45项基本污染物及特征因子指标均可达到《建设用地土壤污染风险管控标准》中第一类用地筛选值标准^［10］。因此，CDMO项目必须要落实好废水的收集、输送以及各类固体废物的贮存工作，做好防腐、防渗措施。

2.5

固废环境影响分析

CDMO项目使用到较多敏感物料，固废量和固废种类也具有不确定性，故本项目根据相关标准提出严格要求。CDMO项目产生的危废应分区堆放，及时利用厂区内固废焚烧炉焚烧处置或委托有资质处置单位无害化处理，做到危废减量化、资源化、无害化。

2.6

环境风险影响分析

CDMO项目使用到较多敏感物料，典型案例涉及风险物质实际贮存量与临界量比值大于100，且由于CDMO研发项目涉及物质具有不确定性，建议CDMO项目按Ｑ≥100计。同时，CDMO研发项目工艺也具有不确定性，不局限于典型案例列举的工艺，故CDMO项目的Ｍ值建议以Ｍ１表示。因此CDMO项目的危险物质及工艺系统危险性的等级一般为Ｐ１级别，结合大气、地表水、地下水环境敏感性，CDMO项目的环境风险潜势一般为ＩＶ＋、ＩＶ级，即综合环境风险评价等级为一级。本次CDMO项目的环境风险评价等级即为一级。

本次CDMO项目对突发事故有毒有害物质泄露造成大气污染的情况进行了预测，在最不利和最常见气象条件下，预测结果均未超过大气毒性终点浓度－２的限值，表明暴露１ｈ一般不会对人体造成不可逆的伤害，或出现的症状一般不会损伤该个体采取有效防护措施的能力。地表水环境风险方面，CDMO项目事故废水若直接进入周边水体中，将造成影响较大，因此，企业要建设CDMO项目事故废水收集暂存系统，避免事故废水直接排入水体。地下水环境风险方面，CDMO项目废水一旦泄漏至地下水中，地下水自然恢复时间较长。

医药CDMO项目环境保护措施

3.1

废气治理措施

CDMO小试阶段的实验室废气具有多点位、运行不连续等特点，故CDMO项目实验室设计应采用通风柜进行废气收集，药剂存储、实验操作都在通风柜内进行，通风系统需实验开始前开启，结束后关闭，所有通风柜收集的实验废气经实验室专用废气管道，引至楼顶经 “活性炭吸附＋水喷淋”装置净化处理后排放。

CDMO中试研发和工艺验证阶段主要在研发车间完成，研发车间设计均应配备含卤素及不含卤素废气收集管路，满足不同研发项目之间切换时废气分质分类的收集要求。CDMO研发项目的中试及工艺验证存在不确定性，废气产生会有一定波动，为确保废气稳定达标排放，应进一步考虑一定稳压措施。

3.2

废水治理措施

CDMO项目的废水产生量不大，但由于研发过程中包含大量种类较多的有机物反应，因此废水水质较复杂。此外，CDMO项目由于需要频繁切换工艺路线，产生设备清洗废水、废气处理装置喷淋废水等，该部分废水产生量较大，废水间歇性排放，水质波动较大。

针对CDMO项目废水水质特点，工艺废水的脱溶、脱盐等预处理工作应均在研发线内完成，需预处理的废水单独收集，管道转移至车间反应釜进行原位预处理。针对高COD、高氨氮、高盐、高磷、高毒害（包括重金属、氟化物、氯化物、溴化物、氰化物、醛类物质）等难生化处理废水均配套车间的预处理措施，严格控制车间工艺废水特征因子排出浓度，确保混合废水水质满足综合废水处理设施设计进水水质要求，确保污水站稳定运行。

考虑到CDMO项目废水水质波动较大，在进入综合废水处理设施前，需要将废水充分混合，均匀水量和水质。CDMO项目还需要分析综合废水处理设施的处理规模、水质达标和废水纳管的可行性，保证处理系统设计规模满足企业建设项目投产后的处理需求，废水经过处理后达到纳管标准，纳管后不会给下游污水处理厂运行带来大的冲击。CDMO项目厂区内要做好雨污分流、污污分流，严禁废水直接排入总排放口。CDMO项目车间配备应急处理用反应釜及应急专用贮罐，避免或减少反应发生异常情况及设备破损时对环境造成的污染。

3.3

地下水和土壤污染防治措施

CDMO项目地下水和土壤污染防治措施坚持“源头控制、末端防治、污染监控、应急响应相结合” 的原则。CDMO项目应从原料和样品储存、生产、污染处理等全过程控制各种材料、样品的泄漏，同时对可能发生泄漏的区域采取防渗措施，阻止其渗入土壤和地下水中。

做好源头控制，包括CDMO项目废水收集和处理构筑物、运输管道的防渗防漏，进行雨污分流。做好CDMO项目研发车间及配套公用工程等分区防渗，合理划分重点防渗区、一般防渗区和简单防渗区，对可能发生泄漏的地面进行防渗处理，及时处理泄漏、渗漏的污染物。做好污染监控，对CDMO项目重点区域地下水、土壤实施监控，建立完善的监测制度，配备先进的检测仪器和设备，科学、合理设置地下水污染监控井，及时发现污染、及时控制。做好CDMO项目应急预案，设置地下水污染应急预案专章，明确污染状况下应采取的控制污染源、切断污途径等措施。

3.4

固体废物污染防治措施

CDMO项目固废处置时，尽可能采用减量化、资源化利用措施。各固废在外运处置前，须在厂内安全暂存，转移过程应做好相应防护，避免二次污染。

CDMO项目研发过程中产生的危险废物主要有蒸馏残液（渣）、滤液（渣）、废催化剂、干燥冷凝液等，危化品废包装材料、设备维护过程产生的废矿物油、废气处理过程产生的废树脂。危废处置依托厂内固废焚烧炉焚烧或委托有资质单位处置，可根据物料性质、焚烧炉运行情况、处置经济型和便利性等综合因素进行选择处置去向。CDMO项目研发过程中产生的一般固废主要有一般废包装材料，出售给回收公司综合利用。

3.5

环境风险防治措施

CDMO项目采取的环境风险防范措施应与社会经济技术发展水平相适应，运用科学的技术手段和管理方法，对环境风险进行有效的预防、监控、响应。

首先应建立环境风险防范体系，强化风险意识、加强安全管理；其次，CDMO 项目涉及的原辅材料较复杂，应从包装、装卸等运输环节做好全方位防范措施，根据物料性质进行分质分类贮存，并完善好相应贮存设施；再次，生产过程事故风险防范是安全生产的核心，CDMO项目涉及的工艺较多，需针对不同工艺做好相应风险防范措施；最后，CDMO项目需重视末端处置过程风险防范，维护好废气、废水等末端治理措施，确保其日常运行。

结论

医药 CDMO 项目具有产品品种多、更换频繁，生产规律多变等特点，应加强医药 CDMO 项目入园评估，明确研发内容，论证环保措施可行性，并以园区的整体性和韧性，减缓此类项目不确定性的“冲击”。在建设项目环境影响评价过程中，应充分做好污染源调查、工程分析， CDMO 项目污染源强应充分结合项目小试、中试和工艺验证等各研发阶段的特点进行分析，合理分析大气、地表水、地下水、土壤、固废和风险的环境影响，并做好具有针对性的环境保护措施，确保 CDMO 项目对环境的影响降到最低。本文可以为 CDMO 企业的规划、设计、施工和决策提供指导，对 CDMO 类项目环评具有重要的借鉴意义，同时为生态环境主管部门对此类项目环评审批提供较高的参考价值。

参考文献

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