某醫(yī)藥企業(yè)環(huán)境風(fēng)險和生物安全識別及影響預(yù)測分析

摘要：本文以某醫(yī)藥企業(yè)為實(shí)例，闡述醫(yī)藥企業(yè)環(huán)境風(fēng)險識別的思路與過程，主要包括環(huán)境風(fēng)險識別和生物安全分析，以期為醫(yī)藥類型企業(yè)環(huán)境風(fēng)險識別提供解決思路，為相同類型企業(yè)環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急處理提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境風(fēng)險;生物安全;醫(yī)藥企業(yè);泄漏;火災(zāi)

中圖分類號：X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）08-000-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.005

Environmental risk and biosafety identification and impact prediction analysis of a pharmaceutical company

Tao Ping

（Shanghai Qingning Environmental Planning and Design Co.， Ltd.，Shanghai 200051，China）

Abstract：This paper takes a pharmaceutical enterprise as an example to illustrate the processes of environmental risk identification， including environmental risk identification and biosafety analysis. To provide solutions for environmental risk identification of pharmaceutical enterprises， and provide technical support for environmental risk emergency response of the same type of enterprises.

Keywords：Environmental risk;Biosafety;Pharmaceutical enterprise;Leakage accident;Fire accident

近年來，國內(nèi)外工業(yè)企業(yè)因化學(xué)品泄漏而引起的突發(fā)環(huán)境風(fēng)險事件眾多，環(huán)保部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境影響評價管理防范環(huán)境風(fēng)險的通知》（環(huán)發(fā)〔2012〕77號）等文件，均強(qiáng)化了企業(yè)環(huán)境風(fēng)險防范及應(yīng)急管理要求，要求企業(yè)從環(huán)境風(fēng)險源、擴(kuò)散途徑、保護(hù)目標(biāo)三方面識別環(huán)境風(fēng)險;科學(xué)開展環(huán)境風(fēng)險預(yù)測;提出合理有效的環(huán)境風(fēng)險防范和應(yīng)急措施[1]。醫(yī)藥行業(yè)是《中國制造2025》的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，隨著人們對醫(yī)療保健的重視程度越來越高，我國醫(yī)藥企業(yè)數(shù)量將出現(xiàn)大幅增長。因此，需要對醫(yī)藥化工類型企業(yè)環(huán)境風(fēng)險識別提供解決思路，本文以上海某醫(yī)藥企業(yè)為實(shí)例，進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險、生物安全識別及影響預(yù)測。

1 企業(yè)基本介紹

該企業(yè)為上海某化學(xué)原料藥制造企業(yè)，主要包括主體生產(chǎn)車間、化學(xué)品試劑庫、乙醇儲罐區(qū)、質(zhì)檢區(qū)（進(jìn)行化學(xué)和微生物檢測）。

2 環(huán)境風(fēng)險分析

2.1 物質(zhì)危險性識別

根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)品安全技術(shù)說明書、《危險化學(xué)品名錄》（2015）、《危險貨物品名表》（GB12268-2012）[2]、《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》系列國家標(biāo)準(zhǔn)[3]，對項(xiàng)目涉及的物質(zhì)的危險性進(jìn)行識別。

經(jīng)識別，企業(yè)涉及：①有毒有害性：主要有三苯基膦、對硝基苯甲酸、三氯甲烷;②易燃易爆性：主要有乙醇、環(huán)己烷、甲醇、甲苯、乙酸乙酯等;③腐蝕性：有氫氧化鈉、鹽酸37%、乙酸、甲酸、硫酸。綜合其在線量和最大儲存量，篩選出本項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險較大的物質(zhì)為乙醇、甲苯。

2.2 儲運(yùn)設(shè)施風(fēng)險識別

廠區(qū)設(shè)有3個30m3的乙醇儲罐。通過泵和管道輸送，若管道連接處的閥門或法蘭發(fā)生松動或破損，可能導(dǎo)致物料泄漏，遇明火高熱可能引起燃燒。

廠區(qū)設(shè)有1個試劑庫，用于儲存生產(chǎn)所用的桶裝、袋裝化學(xué)品物質(zhì)。包裝物損壞和危險物品泄漏，有引發(fā)火災(zāi)、爆炸、中毒、腐蝕等危險。

2.3 最大可信事故

經(jīng)識別：本項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險較大的物質(zhì)為乙醇、甲苯，最大可信事故類型為泄漏和火災(zāi)事故。具體為：

①儲罐區(qū)單個乙醇儲罐的進(jìn)出料管線發(fā)生20%管徑破裂事故，導(dǎo)致乙醇泄漏，遇明火燃燒，產(chǎn)生CO有毒氣體，引起大氣環(huán)境污染事故;

②試劑庫中單個甲苯包裝桶破損發(fā)生泄漏，產(chǎn)生甲苯擴(kuò)散至大氣中，引起大氣環(huán)境污染事故，遇明火燃燒，產(chǎn)生CO有毒氣體，引起大氣環(huán)境污染事故。

乙醇重點(diǎn)進(jìn)行燃燒CO擴(kuò)散計(jì)算說明，甲苯重點(diǎn)進(jìn)行泄漏擴(kuò)散計(jì)算說明。

2.4 事故源強(qiáng)

2.4.1 乙醇儲罐泄漏事故源強(qiáng)

（1）泄漏事故源強(qiáng)，設(shè)定單個30m3的乙醇儲罐進(jìn)出料管線發(fā)生20%管徑破裂，泄漏物料在罐區(qū)圍堰內(nèi)形成液池，遇明火引起燃燒。儲罐區(qū)設(shè)有報(bào)警措施，因此，假設(shè)10min內(nèi)可發(fā)現(xiàn)并采取措施控制泄漏源。采用液體泄漏柏努利方程計(jì)算泄漏速率：

其中：QL為液體泄漏速率，kg/s;Cd為液體泄漏系數(shù)，取0.60;A為裂口面積，m2;ρ為液體密度，kg/m3;P為容器內(nèi)介質(zhì)壓力，Pa;P0為環(huán)境壓力，Pa;h為裂口之上液位高度，m。

計(jì)算結(jié)果：泄漏速率為0.726kg/s，泄漏量為435.6kg。

（2）火災(zāi)（伴生/次生）事故源強(qiáng)，乙醇不完全燃燒情況下將產(chǎn)生CO。假設(shè)企業(yè)接到警報(bào)并控制火災(zāi)需要20min。次生產(chǎn)物CO的產(chǎn)生量依據(jù)《上海市企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估編制指南（試行）》附錄B2一氧化碳產(chǎn)生量計(jì)算公式：GCO=2330qC

C為物質(zhì)中碳的質(zhì)量百分比含量，%，取50%;q為化學(xué)不完全燃燒值，%，取10%。計(jì)算結(jié)果為GCO=116.5g/kg;乙醇燃燒總量為435.6kg，則CO總揮發(fā)量為50.75kg，則釋放速率為0.042kg/s。

2.4.2 甲苯泄漏事故源強(qiáng)

試劑庫中甲苯為200L/桶包裝，設(shè)定1個包裝桶甲苯完全泄露，總質(zhì)量為173kg。假設(shè)5min內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)并采取措施，15min內(nèi)可基本完成泄漏化學(xué)品的覆蓋收集和處理。甲苯泄露至地面，形成液池，液池厚度以鋪展成5mm厚度計(jì)，則液池面積約為40m2。根據(jù)《上海市企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估報(bào)告編制指南（試行）》附件B中B.1.4（3）質(zhì)量蒸發(fā)估算的公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：Q為質(zhì)量蒸發(fā)速度，kg/s;a，n為大氣穩(wěn)定度系數(shù);p為液體表面各組分的蒸汽分壓;M為摩爾質(zhì)量kg/mol;R為氣體常數(shù)，J/mol.K;T0為環(huán)境溫度，K;u為風(fēng)速，m/s;r為液池半徑，m。

室內(nèi)選取風(fēng)速0.5m/s，穩(wěn)定度為D類，甲苯泄漏后質(zhì)量蒸發(fā)速率為0.0055kg/s，以15min清理干凈計(jì)，則揮發(fā)量為4.95kg。

2.5 事故后果預(yù)測與分析

2.5.1 預(yù)測模型

采用《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T 169-2004）[4]推薦的多煙團(tuán)模式進(jìn)行事故后果計(jì)算。

2.5.2 事故后果評價依據(jù)

評價依據(jù)采用以下幾個指標(biāo)：LC50：半致死濃度;IDLH：立即威脅生命、健康濃度;嗅閾值[5]：指引起人嗅覺最小刺激的物質(zhì)濃度。

2.5.3 預(yù)測氣象條件

氣象條件的選取依據(jù)出現(xiàn)概率、不利條件結(jié)合原則，選取0.5m/s、1.5m/s、3.1m/s和大氣穩(wěn)定度B、D、F的氣象條件組合。

2.5.4 乙醇儲罐泄漏事故后果預(yù)測分析

由預(yù)測結(jié)果可知，火災(zāi)事故產(chǎn)生的CO的LC50、IDLH影響最大情況均出現(xiàn)在F穩(wěn)定度，風(fēng)速1.5 m/s的情況下。各影響范圍超出部分廠界，但未涉及環(huán)境敏感目標(biāo)，風(fēng)險可控。

2.5.5 甲苯泄漏事故后果預(yù)測分析

從預(yù)測結(jié)果可以看出，甲苯的LC50、IDLH影響范圍均未超出廠界，嗅閾值影響范圍超出部分廠界，但未涉及最近敏感目標(biāo)。嗅閾值代表達(dá)到該濃度人體可以聞到異味，但不會造成健康危害。

3 生物安全分析

項(xiàng)目質(zhì)檢陽性對照使用金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、乙型沙門氏菌、白色念珠菌、銅綠假單胞菌、黑曲菌、芽胞枯草桿菌，對照《人間傳染的病原微生物名錄》，上述菌種均屬于第三類病原微生物，一般情況下對人、動物或者環(huán)境不構(gòu)成嚴(yán)重危害。根據(jù)該名錄中所列病原微生物與生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室適用級別表，本項(xiàng)目所用菌株需要設(shè)置二級生物安全防護(hù)水平。因此，本項(xiàng)目質(zhì)檢區(qū)需要設(shè)置二級生物安全實(shí)驗(yàn)室。企業(yè)根據(jù)要求設(shè)置二級生物安全實(shí)驗(yàn)室，可有效減少病原微生物實(shí)驗(yàn)活動對周圍環(huán)境的影響。

4 結(jié)論

本文根據(jù)某醫(yī)藥企業(yè)實(shí)例，結(jié)合醫(yī)藥企業(yè)特性，對企業(yè)環(huán)境風(fēng)險和生物安全風(fēng)險進(jìn)行分析，提供了全過程的分析思路。可為相同類型的醫(yī)藥企業(yè)或有相同化學(xué)品物質(zhì)，又或者有類似化學(xué)品儲運(yùn)設(shè)施的企業(yè)，提供風(fēng)險識別的基本思路。通過本文對風(fēng)險物質(zhì)泄漏和火災(zāi)事故定量預(yù)測，也可為同類型企業(yè)環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急處理提供技術(shù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[5]王亙，翟增秀，耿靜，韓萌，魯富蕾.40種典型惡臭物質(zhì)嗅閾值測定[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，15（06）：348-351.

收稿日期：2019-03-12

作者簡介：陶萍（1990-），女，漢族，研究生，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評價。