三、制药工艺设计中的“三废”治理

环境是人类赖以生存的社会经济可持续发展的客观条件和空间，越来越多的事实证明，环境的恶化给人类的生活带来严重的灾难。例如，1952年，英国伦敦曾因燃煤烟尘的大量排放而导致的严重空气污染，大量的烟雾弥漫在伦敦上空，导致4000余人死亡。1984年，美国联合碳化物公司在印度博帕尔市的子公司发生甲基异氰酸的大量泄露，短短几天，导致大约25000人死亡，数万人受伤的惨剧。加强环境保护，减少污染排放，已成为全社会的共识。

由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够，预防不利，导致了全球性的三大危机：资源短缺、环境污染、生态破坏。大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用，污染物质的浓度和毒性会自然降低，这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就会发生不良变化，危害人类的健康和生存。

环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如土壤的沙漠化、森林的破坏，也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，彻底消除也更加困难。例如，温室效应、酸雨和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，常在污染发生的当时不易被察觉或难以预料，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到极为严重的地步。当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类生存环境的质量下降，影响人类生活质量、身体健康和生产活动。如当城市的空气被污染，使空气变得污浊时，人们的发病率就会上升等；水体被污染时，水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等。严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。

目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题，具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。

1.制药工业对环境的污染　制药工业对环境的污染主要来自原料药生产。原料药生产通常具有“三多一低”的特点，即产品的品种多、生产工序多、原料种类多，而原料的利用率偏低。例如，化学合成的氯霉素，每生产1吨氯霉素约消耗31种原料52吨之多，从废液中流失的硝基化合物的量（均以硝基苯计）竟然为产品氯霉素量的1.65倍。表1-1列出了几个原料药的使用情况，由表中数据可见，如果生产过程中对没有被利用的原料和副产物不加以回收，就会造成几十倍，甚至几百倍于药品的原料浪费，以“三废”的形式排放于环境之中。据不完全统计，全国药厂每年排放的废气量为10亿立方米（标准状态），其中含有害物质约10万吨；日排废水量约50万立方米；年排废渣量高达10万吨，对环境产生的危害十分严重。

2.保护环境的有效途径　通过分析，不难看出制药工业对环境的污染，主要是由于资源、能源的浪费造成的，而资源、能源的利用率低，又与企业设备陈旧、工艺落后、产品更新换代慢，以及管理不善密切相关。因此，制药工业环境保护的任务就是对企业生产过程中排放的“三废”对环境所产生的影响和危害，通过科学实验寻找合适的防治方法，设计出社会效益、经济效益和环境效益相一致的综合防治技术，概括起来大致可遵循以下几条途径。

（1）工艺改造　产品生产过程不仅是产品的产生过程，也是原料的消耗过程，同时又是“三废”的形成过程。产品所采取的生产工艺决定其产生的废弃物及其对环境有无危害等。因此，改进操作方法或工艺配方，用无害无毒或低害低毒的原料、辅料代替有害有毒的原料、辅料；降低原料、辅料消耗，提高资源利用率，把“三废”造成的危害最大限度地降低在生产过程中，是防治工业污染的根本途径。

例如，在咖啡因生产过程中，曾用酸性铁粉还原二甲基紫脲酸，每年要产生270吨铁泥，含铁酸性废水3600m3，改用氢气还原后，不仅消除了铁泥和硫酸低铁废水，而且咖啡因收率提高7%。

再如在非那西汀生产过程中，由对硝基氯苯制备对硝基苯乙醚，原来用二氧化锰作催化剂，每年有300吨二氧化锰随废水流失于环境，改用空气氧化后，不仅消除了二氧化锰对环境的污染，而且改善了操作条件。

（2）“三废”的综合利用　“三废”的流失不仅是造成污染危害的根源，也是物质损失和能源的浪费。对那些原来废弃的资源，按技术可能和经济合理、社会需要，进行回收利用和加工改制，使之成为有用之物，是摆在药企面前急需解决的问题。如氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重要的污染源之一，将其制成杀草胺，就是一种优良的除草剂，稻田用量（0.5～1.0）×10-4 kg/m2，除草效果在8%以上。又如潘生丁生产过程中环合反应的废水，经回收处理后，每吨废水可回收丙酮95kg、哌啶5kg，废水的化学耗氧量由原来的4.3×105mg/L降至280mg/L。

（3）“三废”的无害化　对于那些不可避免要产生的“三废”，暂时必须排放的污染物，要进行物理的、化学的或生物的净化处理，使之无害化后，再予以排放。