生物医学废物

2025 年 2 月 1 日 | 阅读 14 分钟

生物医疗废物,有时也称为医院废物,是指在人类或动物治疗以及生物研究过程中产生的含有感染性(或可能具有传染性)成分的任何废物。它还可能包括与生物医疗废物产生相关的、看起来是医疗或实验室来源的废物(例如包装、未使用的绷带、输液套件等),以及含有通常禁止释放到环境中的生物分子或生物体的研究实验室废物。如下文所述,废弃锐器无论是否感染,均被视为生物废物,因为存在血液污染的危险以及如果处理和处置不当,它们容易造成伤害。生物医疗废物是生物废物的一种形式。

Biomedical Waste

生物医疗废物可能是固体或液体。感染性废物包括废弃的血液、锐器、废弃的微生物培养物和菌种、可识别的身体部位(包括截肢产生的身体部位)、其他人类或动物组织、用过的绷带和敷料、废弃的手套、可能接触过血液和体液的其他医疗用品,以及符合上述标准的实验室废物。废弃锐器包括可能受到污染的已使用(和未使用的废弃)针头、手术刀、柳叶刀以及其他可刺穿皮肤的器械。

生物医疗废物由生物和医疗来源及活动产生,包括疾病诊断、预防和治疗。医院、医疗诊所、疗养院、急救医疗服务、医学研究实验室、医生、牙医和兽医诊所、家庭保健以及太平间或殡仪馆都是生物废物的常见来源。在医疗机构中,具有这些特性的废物也可能被称为医疗废物或临床废物。

生物医疗废物与普通垃圾或一般废物以及其他类别的危险废物(如化学、放射性、通用和工业废物)是分开的。医疗机构会产生含有有毒化学物质和放射性元素的垃圾。虽然这些废物通常不具有传染性,但必须妥善处置。有些废物被归类为多重危险,例如保存在福尔马林中的组织样本。

对人类的影响

这种材料的处置是一个环境问题,因为许多医疗废物被归类为具有传染性或生物危害性,并有可能传播传染病。对人类最普遍的风险是感染,这也影响到该地区其他活的物种。日常暴露于垃圾(垃圾填埋场)会导致有害化合物或细菌在人体内积累。

根据美国有毒物质和疾病登记局 1990 年发布的一项评估,标准医疗机构产生的生物废物不太可能伤害普通人群。然而,他们发现,来自此类机构的生物医疗废物可能对医生、护士以及清洁、洗衣和垃圾处理工人造成伤害和暴露风险,因为他们会职业性接触医疗废物。此外,普通人群也有可能接触到医疗废物,例如医院设施外非法使用的针头或家庭保健产生的生物废物。

管理

必须仔细处理和处置生物废物,以保护环境、公众和工人,特别是可能在工作中接触生物废物的医疗保健和环卫人员。生物医疗废物管理涉及多个步骤,包括产生、收集、处理、储存、治疗、运输和处置。

建立和执行国家废物管理政策可以帮助一个国家的卫生机构更好地处理生物废物。

现场与场外

这些医护人员正在接受安全处理危险废物的培训,然后被部署到埃博拉出血热疫情中。

处置发生在场外,即产生地点以外的其他地点。处理可以在现场或场外进行。大量生物废物在现场处理通常需要使用相当昂贵的设备,这使得它仅对拥有空间、人员和资金来操作此类设备的特大型医院和主要机构来说才具有经济效益。

场外处理和处置需要雇用生物医疗废物处置服务公司(也称为卡车服务公司),其员工经过培训,使用特殊容器(通常是纸板箱或可重复使用的塑料垃圾箱)收集和运输生物医疗废物到专门处理生物医疗废物的设施。

产生与积累

生物医疗废物应收集在防漏容器中,容器应足够坚固,以避免在运输过程中破裂。生物医疗废物容器上应有生物危害标志。容器、标记和标签通常是红色的。

废弃锐器通常收集在专用盒子中,通常称为针头盒。

需要专用设备才能满足 OSHA(29 CFR 1910.1450)和 EPA(40 CFR 264.173)安全规定。通风橱以及用于吸收潜在溢流的主次废物容器是建议的最低设备。含有化学污染物的容器在不使用时应始终保持关闭,即使在通风橱下也是如此。事实证明,放置在垃圾容器口部的开口漏斗会使大量化学物质蒸发到周围环境中,然后被实验室工作人员吸入,这构成了完成火灾三角的重要组成部分。

为了保护实验室人员以及附近人员和环境的健康和安全,任何处理化学废物的部门都应使用适当的废物管理设备,例如欧洲的 Burkle 漏斗和美国的 ECO 漏斗。处理后将被丢弃。

储存和处理

“储存”是指在现场处理或转移到其他地点进行处理或处置之前保留垃圾。有多种储存方案可供选择。监管机构可能会限制垃圾的储存时间。处理是将生物医疗废物从产生源运输到收集点、储存设施和现场处理设施的过程。处理生物废物的工人必须采取正常预防措施。

治疗

生物医疗废物处理旨在减少或消除废物的危害,同时使垃圾无法识别。处理应使废物在未来管理和处置中安全。有许多处理方法可以实现这些目标。它包括分离生物废物。

生物医疗废物经常被焚烧。高效的焚烧炉将消除细菌和锐器。产生的灰烬没有原始成分的痕迹。替代的热处理过程包括气化和热解,它们在减少废物量和破坏病原体的同时提供能量回收。

高压灭菌器也可用于处理生物废物。高压灭菌器对废物进行消毒或将其微生物负荷降低到可以安全处置的水平。许多医疗机构定期使用高压灭菌器对医疗物品进行消毒。如果使用相同的高压灭菌器对耗材进行消毒和处理生物废物,则必须实施行政控制以防止废物操作污染耗材。操作员培训、严格的程序以及生物医疗废物处理的独立时间和空间都是有效的行政控制示例。

微波消毒也可用于处理生物医疗废物。微波辐射是一种用于消毒的非接触式加热技术。微波化学基于微波介电加热效应有效加热材料。当暴露于微波频率时,细胞中水分子偶极子会与施加的电场重新对齐。随着电场振荡,偶极子会努力与交变电场重新对齐,由于分子摩擦和介电损耗而以热量的形式损失能量。

微波消毒是一种相对较新的技术,与旧的高压灭菌技术相比,它具有循环时间更短、功耗更低以及比高压灭菌器消耗更少的水和耗材的优势。

要对液体或小体积中的生物医疗废物进行消毒,请使用 1-10% 的漂白剂溶液。根据废物的性质,可以使用氢氧化钠溶液和其他化学消毒剂。其他处理方案包括加热、碱性消化器和微波。

在高压灭菌器和微波系统中,可以采用粉碎机作为最后的处理步骤,以使废物不可见。一些高压灭菌器内置粉碎机。

各国法规和管理

英国

在英国,临床废物及其管理受到严格控制。适用的法律包括 1990 年《环境保护法》(第二部分)、1994 年《废物管理许可条例》、2005 年《危险废物条例》(英格兰和威尔士)以及苏格兰的《特殊废物条例》。2018 年 10 月,爆出丑闻,Healthcare Environment Services 公司(负责管理苏格兰和英格兰 NHS 产生的临床废物)的六个站点中有四个违反了环境许可证,因为其现场废物量超过了许可证允许的范围且储存不当。约克郡的十七个 NHS 信托机构立即终止了合同。该公司提起了索赔诉讼。

据称,诺曼顿囤积的 350 吨临床废物中包括截肢的肢体,而不是进行焚烧。该公司辩称,问题是由于焚烧能力下降以及临床废物被重新分类为“冒犯性”废物,需要额外焚烧造成的。政府的应急计划包括在医院设立临时储存单元,但该公司声称这比允许他们超出法定限制更具风险。该公司仍与英格兰的 30 家其他信托机构签订合同,并与 NHS 英格兰签订了初级保健和药房的废物处置合同。

美国

在美国,生物废物通常被视为医疗废物。美国联邦政府于 1988 年通过的《医疗废物追踪法案》授权 EPA 制定该国某些地区医疗废物管理标准。该法案于 1991 年到期后,监管和通过医疗废物处置法规的权力回到了各州。各州的法规各不相同,从无到非常严格。

除了现场处理或由生物医疗废物处置公司收集进行场外处理外,邮件回寄处置选项允许废物生产者将其退回给制造商。例如,未使用的药物和设备可以退回。

垃圾通过美国邮政局寄送。虽然邮件回寄医疗废物处置在所有 50 个州都可行,但它受到非常严格的邮政限制(例如,收集容器必须符合食品和药物管理局的标准,而运输容器必须经过邮政服务认证)。

印度

1998 年的《生物医疗废物(管理和处理)规则》以及随后的修订案旨在规范生物医疗废物的管理。2016 年 3 月 28 日,中央政府还颁布了《生物医疗废物管理规则》(BMW 2016)。每个邦的污染控制委员会或污染控制委员会将负责实施新法规。新法律影响医疗从业人员如何将医疗废物分发到适当的容器中。

尽管印度有各种处置方案,但情况依然严峻,大多数弊大于利。如果存在体液,物品应焚烧或放入高压灭菌器中。尽管这是正确的程序,但大多数医疗机构不遵守规定。生物医疗废物有时被发现排放到海洋中,最终冲上岸边,或因医疗机构分类不当或疏忽而被倾倒在垃圾填埋场。不当处置会导致动物和人类患上各种疾病。

例如,在印度本地治里,奶牛食用受污染的粪便,这些疾病最终可能会传播给食用其肉或奶的人类。大量未经注册的诊所和机构产生生物医疗废物,这些废物不受监控。

为了提高质量和获得 ISO、NABH 和 JCI 等机构的认证,许多商业组织已启动适当的生物废物处置,但差距仍然很大。

在印度古吉拉特邦,对医院、疗养院和家庭保健等机构人员的知识进行了几项调查。结果表明,26% 的医生和 43% 的医护人员不了解生物医疗废物带来的危害。在彻底检查了各个机构后,很明显,其中一些在生物医疗废物管理领域发展不足。印度的规范和法规基于 1998 年的《生物医疗垃圾(管理和处理)规范》,但发现相当多的医疗机构错误地对垃圾进行了分类。

截至 2020 年 3 月 26 日更新。在过去一年中,国家绿色法庭(NGT)在实施 BMW 2016 方面一直非常严格。该国目前约有 200 家获得许可的通用生物医疗废物处理和处置设施(CBWTDF),也称为通用处理设施(CTF)。法规已随着时间推移进行了修订。在该国大部分地区,对医护人员进行培训和提高对生物医疗废物危害的认识仍然很困难。合规通过制裁和宣传来强制执行。

CTF 正在印度大多数一级和二级城市运营,由于 NGT 的原因,合规性现在很高。然而,知识的缺乏导致了分类不正确的问题。在二级和三级城市,普通垃圾与生物医疗废物混合在一起。

生物医疗废物分类的最新标准提供了以下颜色编码

  • 红色袋子 - 注射器(不带针头)、脏手套、导管、输液管以及其他物品应丢弃在红色袋子中,稍后将被焚烧。
  • 黄色袋子 - 所有含有体液的敷料、绷带和棉签、血袋、人体解剖废物和身体部位必须丢弃在黄色袋子中。
  • 带有蓝色标记的纸板箱 - 玻璃瓶、安瓿瓶和其他玻璃器皿应丢弃在带有蓝色标签的纸板箱中。
  • 白色防刺穿容器 (PPC) - 针头、锐器和刀片应丢弃在白色透明防刺穿容器中。
  • 黑色袋子 - 这些用于非生物医疗废物。在医疗环境中,这包括文具、蔬菜和水果皮、剩饭剩菜、药品包装、一次性帽子、一次性口罩、一次性鞋套、一次性茶杯、纸箱、扫地灰尘、厨房垃圾等。

环境影响

注射器潮汐环境灾难

1987-1988 年的注射器潮汐环境灾难提高了人们对医疗废物的认识,当时医疗注射器冲上康涅狄格州、新泽西州和纽约州的海滩。注射器威胁着海洋生物,并对前往海滩的人们构成风险。这些危机促使科学家和政策制定者开发系统、规则和立法,以确保医疗保健提供者以对环境负责的方式处理其生物废物。

医疗废物对环境的影响

医疗废物管理不当会对医护人员、社区成员和环境产生直接和间接的健康影响。间接后果包括医疗废物处置不当造成的有害排放,或者由于组织不当的大规模免疫计划而在三到四周内产生数百万支用过的针头。

生物医疗废物不仅包括医疗器械,还包括药品、放在红色生物危害袋中的垃圾以及棉花和创可贴等患者护理用品。生物医疗废物对我们海洋最危险的影响是将毒素释放到水道中,这些毒素随后可能被海洋生物食用。毒素会进入食物链,最终到达食用海鲜的人类。人类暴露于此类毒素会损害人类发育并导致出生缺陷。

塑料在医疗行业中的广泛使用也造成了严重的环境问题。根据 North 和 Halden 的研究,一次性塑料材料占所有医疗设备的 85%。我们目前对塑料材料的依赖源于其独特的轻便、经济高效和耐用的能力,同时保持医疗设备的无菌性。除了通过医疗废物沉积物向环境释放有害物质对健康造成重大影响外,增加这种一次性塑料的数量还会加剧宏观和微观塑料对健康造成的风险。

生物医疗废物的焚烧

生物医疗废物焚烧方法

医疗废物焚烧炉有三种类型:受控空气、过量空气和回转窑。受控空气有时也称为缺氧焚烧、两级焚烧或模块化燃烧。这是废物进入燃烧室的过程,燃烧空气开始干燥,使废物挥发。结果,二氧化碳等过量气体排放到环境中。

第二种焚烧是过量空气处理。这与受控空气处理类似,废物在其中使用主室燃烧器的热量进行干燥、点燃和燃烧。主要区别在于废物中的水分和挥发性成分被蒸发。

回转窑中的过程与上述两种类似,但在混合干湿废物成分方面更具适应性,许多废物工程师认为它是对环境最友好的。

对环境的影响

焚烧过程后,会产生有害灰烬残留物,并经常倾倒在垃圾填埋场。这些垃圾填埋场没有受到任何屏障的保护,废物有可能进入地下水,而地下水经常受到人类活动的影响。塑料材料的燃烧会排放有害气体,这些气体逸出并进入呼吸空气。人类和动物暴露于此类气体可能导致长期的呼吸道和健康问题。有害空气的循环不仅影响人类健康,还影响动物和植物。焚烧炉造成的空气污染会耗尽臭氧层,损害农作物和森林,并加剧气候变化的影响。

长期暴露于空气中的此类污染物和化合物可能对树木和植物有害,可能导致某些地区某些植物群的灭绝。污染和化学品泄漏还会损害树木果实,使其有毒,因此不适合食用。

加利福尼亚的环境废物

医疗废物管理计划

加利福尼亚州制定了医疗废物管理计划,以管理医疗废物的产生、处理、储存、处置,同时监督《医疗废物管理法案》的执行。加利福尼亚州已采取预防措施,许可和检查所有医疗废物场外处理厂和转运站。为了处置垃圾,该机构建议以下程序,使受控物质废物无法回收。含有受控物质的药片在丢弃到药品废物容器之前被压碎。在将注射器丢弃到锐器容器之前,其中剩余的任何受控药物都会被清空到药品废物容器中。过期药物应通过逆向分销商退回。

环保替代方案

可重复使用的 RMW 或锐器容器可减少塑料废物和二氧化碳排放。

非焚烧处理包括四个主要过程:热处理、化学处理、辐射处理和生物处理。处理方法的主要目标是通过消除细菌来消毒废物。现代技术开发了允许医疗从业者和医院以环保方式处置医疗废物的机制,例如高压灭菌、等离子热解、气化、化学技术和微波辐射。这些选项也非常灵活,能够处理各种废物。

高压灭菌器,类似于高压锅,利用高温蒸汽穿透废物材料并杀死微生物。微生物学和生物技术废物、废弃锐器以及脏的和固体废物应进行高压灭菌。微波辐射基于产生高频波的概念。这些波迫使废物材料中的颗粒振动,产生热量并从内部破坏细菌。化学消毒是一种简单但有效的程序。1% 的次氯酸钠溶液可以杀死生长的细菌。等离子热解是一种环保过程,可将有机废物转化为具有经济价值的副产品。

等离子体产生的高温使其能够安全可靠地处理各种形式的垃圾,包括城市固体废物、生物废物和危险废物。气化可以提供碳捕获和能源生产,从而降低生物医疗废物处理的碳足迹。

其他可能的解决方案

企业和医院必须主动创造一个更健康的环境;然而,有许多技术涉及公众行动并有助于清洁空气环境。通过在医院内建立监督小组,每个人都将对不当行为和不正确的垃圾处置负责。个人可能会被要求支付罚款或受到无薪停职。公司和政府组织还应进行非例行审计和检查,向医院施压,以确保全年妥善处置垃圾。自愿清理将使医院工作人员确保医疗废物不会散落在设施中或放入普通垃圾桶。