1.1 医疗废物的定义和特性
1.1.1 医疗废物的定义
美国环境保护局(Environmental Protection Agency,EPA)对于医疗废物的定义为:来源于医院、诊所或其他健康护理机构(“红袋废物”)的含有或接触病变组织或感染微生物的所有废物。也指那些具有传染性质的危险废弃物,包括:受污染的动物粪便、人类血液及其制品、病理性废物、废弃锐器(针头、手术刀或破损的医疗器械)等。《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》中也提到,将“从医院、医疗中心和诊所的医疗服务中产生的临床废物”列为“应加控制的废物类别”中Y1组,其危险特性等级为6.2级,属传染性物质。世界卫生组织和世界银行(WB)将“医疗废物”(medical waste/health-care waste)定义为人或动物在提供诊断、治疗和免疫等医疗服务,以及医疗研究、生物实验和生物制品生产过程中产生的各种固体废物,其中包括脏的或沾血绑带、办公垃圾与废玻璃器皿、废弃的外科手套、输血或输液使用后的针头、切除的躯体组织、柳叶刀等。其中,75%~90%医疗废物属于城市生活垃圾,是没有危害的“一般医疗废物”(general medical waste/general health-care waste),主要来源于医疗卫生机构的内部行政管理、生活服务等部门,如锅炉房的煤灰煤渣、清扫院落的渣土、建筑拆建废料;普通生活垃圾、厨房食堂的废弃物、剩饭剩菜、果皮果核、废纸废塑料;医药包装材料;枯草落叶、干枝朽木等。这类垃圾不需要特别处理,及时清运或委托处理即可,通常纳入城市生活垃圾管理系统。而剩余10%~25%的医院废物因具有危害性或可能产生多种健康风险(具有传染性或潜在传染性),被认为是“危险医疗废物”或“特殊医疗废物”(hazardous health-care waste/health-care risk waste)。综上所述,美国环境保护局、世界卫生组织和世界银行认为“危险医疗废物”是指为人或动物提供诊断、治疗和免疫等医疗服务,以及医疗研究、生物实验和生物制品生产过程中产生的、具有危害性或可能产生多种健康风险(具有传染性或潜在传染性)的固体废物,其内涵基本与我国医疗废物的定义所指范围相吻合,是需要予以特别管理和处理处置的废弃物。
为加强医疗废物的安全管理,防止疾病传播,保护环境,保障人体健康,根据《中华人民共和国传染病防治法》和《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,2003年6月16日我国国务院颁布的《医疗废物管理条例》明确地指出“医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接传染性、毒性以及其他危害性的废物”,第一次在法律层面对医疗废物定义予以了统一与确定。同时,考虑我国的现行管理体制,《医疗废物管理条例》也指出“医疗卫生机构废弃的麻醉、精神、放射性、毒性等药品及其相关的废物的管理,依照有关法律、行政法规和国家有关规定、标准执行”和“医疗废物分类目录,由国务院卫生行政主管部门和环境保护行政主管部门共同制定、公布”等条款,明确了医疗废物的覆盖范围。
2014年重新修订的《国家危险废物名录》中规定,与医疗废物有关的HW01(医疗废物)、HW02(医药废物)、HW03(废药物、药品)均属于危险废物。其中,HW01指的是医疗废物,如医疗废物及为防治动物传染病而需要收集和处置的废物;HW02是医药废物,如化学药品原料药生产过程中的残余物、化学药品制剂生产过程中的残余物、生产兽用药品过程中的残余物、利用生物技术生产生物化学药品、基因工程药物过程中的残余物等;HW03是废药物、药品,如积压或报废的药品(物)等。
1.1.2 医疗废物的分类
如果各种医疗卫生机构产生的一般固体废物(生活垃圾等)与医疗废物混合,那么混合废物必须按医疗废物予以管理,并需要特别的搬运和处置,否则会导致医疗废物管理对象数量成倍增加,从而加重管理负担。同时,基于医疗废物的特殊性和污染控制的要求,必须对医疗废物进行分类收集、贮存、运输和处理处置,因此区分医疗废物、对医疗废物进行分类是对医疗废物进行有效处理的前提和基础。
(1)国外对医疗废物的分类
世界卫生组织西太平洋地区环境健康中心将医院废物分为5种类型:传染性废物、锐器、药理性和化学性废物、其他有害物质(如细胞毒性、放射性、压力宣传品容器)和普通废物;新加坡将医院废物分为传染性、病理性、一般临床废物、污染锐器、细胞毒性、放射性、药理性、化学性、普通废物9种类型。
美国环境保护局、世界卫生组织和世界银行首先将医疗废物分为“一般医疗废物”和“特殊医疗废物”,“特殊医疗废物”通常可分为传染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物、细胞毒性废物、化学废物、重金属废物、压力容器和放射性废物9大类别,如表1-1所列。
表1-1 美国医疗废物的分类
①传染性废物 传染性废物是指携带一定数量或浓度的细菌、病菌、寄生虫等病原体,易引发敏感性人群感染疾病的医疗废物,该类废物主要包括:
a.试验室产生的含有传染性物质的培养细菌和试验动物等;
b.对患有传染性疾病的病人进行外科手术或解剖过程中产生的废物,如组织、接触过血液或体液的材料及设备;
c.来自隔离病区传染病患者产生的废物,如患者的活检物质、粪尿、血、剩余饭菜、果皮等生活垃圾,以及外伤包扎绷带等;
d.传染病患者血液透析工程中产生的废物,如玻璃管、滤纸等透析设备,透析过程中使用过的毛巾、长衫、围裙、手套等用品;
e.其他接触传染性人群或动物的设备和材料。
②病理性废物 被切除的人体组织、器官、胚胎和医学实验动物尸体、血液、体液等医疗废物统称为病理性废物,也称为解剖性废物。无论病理性废物是否来自健康人群,该类废物通常被视为传染性废物的分支,应予以高度重视。
③损伤性废物 损伤性废物是指已被人体血液、体液污染的各种废弃锐器等医疗废物。损伤性废物易导致切口型或刺破型伤口,主要包括针、皮下注射针头、解剖刀、注入设备、锯子、碎玻璃、图钉和其他刀刃或小刀。不管损伤性废物是否具有传染性,该类废物都应纳入重点控制的医疗废物范畴。
④药物性废物 过期、淘汰、变质的药品、疫苗和血液、血清、血浆等医疗废物统称为药物性废物,该类废物还包括含有以上种类废物残留物的瓶子或包装箱,以及接触过以上种类废物的手套、面具、导管等。
⑤细胞毒性废物 细胞毒性废物是指过期的细胞毒药物和被细胞毒药物污染的镊子、管子、手巾、锐器等,以及接受细胞毒药物、化学治疗和放射性治疗的患者产生的呕吐物、排泄物等医疗废物。
细胞毒药物因能杀死细胞或阻止细胞生长,最常用于治疗癌症病人的化学治疗或放射治疗病房,目前在其他病房的应用也有增加趋势,如在器官移植中被广泛作为免疫抑制药品使用。细胞毒药物大多为静脉注射或输液给药,有些为口服片、胶囊、混悬液。细胞毒进入人体的途径有:吸入途径,但处理不当可形成气溶胶或灰尘污染;通过消化道摄入途径;接触皮肤途径,这种途径除局部反应外,有些还可能被吸收,不易洗掉。细胞毒性废物可能具有致突变、致畸形、致癌的特性,属于高危险性废物,在医疗卫生机构内部和处置后都会引起严重的安全问题,应对其予以高度重视。有害的细胞毒性药品主要有致使遗传基因交叉结合和乱码的烷基化合物、抑制细胞核酸生物合成的抗菌剂、避免细胞复制的间接核裂抑制剂几大类别,如(硝基)咪唑硫嘌呤、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、(左旋)苯丙氨酸氮芥、三苯氧胺、三胺硫磷等,列于表1-2。
表1-2 医疗中最常用的细胞毒性产品
抑制细胞生长的有害药物分类如下。
a.烷基化物:引起DNA烃化,导致遗传物质耦合和密码错译。
b.抗代谢物:细胞中抑制生物合成的核酸。
c.有丝分裂抑制剂:阻止细胞复制。
抑制细胞生长的垃圾来源如下。
a.药物制备和经营中被污染的物质,如注射器、针、度量仪、小瓶和包装袋等。
b.过期药物、残留液、病房中残留药物。
c.病人的尿液、粪便和呕吐物,其中可能含有大量已服用过的抑制细胞生长的药物或其代谢物(具有潜在危险),因此,在服用药物后至少48h内,病人的排泄物都应看作遗毒性物质,有时甚至长达1周。
肿瘤专科医院的基因毒性垃圾占总医疗废物的1%之多,其中主要含有抑制细胞生长或放射性物质。
⑥化学废物 化学废物由固态、液态和气态化学品废弃物组成,是指在毒性、腐蚀性、易燃性或反应性方面具有一种或一种以上特性的被抛弃化学物质等医疗废物,主要来源于医疗卫生机构的诊断、清扫、消毒和维修等工作中。来自医疗中的化学品垃圾可能是危险的,也可能是安全的。但从健康保护的观点来讲,如果其中含有以下性质中的一种就被认为是危险的。
a.毒性。
b.腐蚀性(如pH<2的酸和pH>12的碱)。
c.易燃。
d.高活性(易爆、遇水起反应、震动敏感性)。
e.细胞毒性(如抑制细胞生长的药物)。
类别主要有如下几种。
a.甲醛:医疗卫生机构大量使用甲醛作为设备清洗、消毒和生物保存的化学药剂。
b.显、定影化学剂:定影液主要含有5%~10%的对苯二酚、1%~5%的氢氧化钾和不低于1%的银,显影液主要含有约45%的戊二酸醛,同时在显影和定影过程中都会大量使用乙酸等药剂。
c.溶剂:医疗卫生机构中的病理学、组织学试验室和工程部门会产生大量含有溶剂的废物,溶剂物质主要包括氯化苯、氯仿、三氯乙烯、制冷剂等。
d.有机化学物质:如清洗地板用的苯酚系列和全氯乙烯等消毒、清洗化学药剂;油;杀虫剂、灭鼠剂。
e.无机化学物质:主要由酸和碱组成(如硫黄溶液、硫酸、盐酸、硝酸、铬酸、氢氧化钠和氨水溶液),也包括一些氧化剂(如高锰酸钾KMnO4和重铬酸钾K2Cr2O7)和还原剂(如亚硫酸氢钠NaHSO3和亚硫酸钠Na2SO3)。
⑦重金属废物 含有高浓度重金属的废物是危险化学品废物Ⅱ类的代表,通常是高毒性的。含汞垃圾是破碎的临床设备溢流物所形成的垃圾的代表,但随着固体电子感应替代仪器(温度计、血压计等)的出现,其量逐渐减少。无论何时有含汞物溢流,都要尽可能地加以补救。牙科的废弃物中含有大量的汞。镉废弃物主要来自废弃电池。X射线辐射实验部和诊断部仍旧使用某些含铅木筋板。大量的药物含有砷,但在本书中作为医药废物处理。
⑧压力容器 医疗卫生机构使用多种装载各种气体的压力容器,一旦空瓶或不再使用,这些压力容器作为废物必须进行正确处理,不得进行焚烧或破碎。使用的气体通常有麻醉气(如全氯乙烯、氧化氮与全氯乙烯)、乙炔、氧和压缩空气等,列于表1-3。
表1-3 医疗机构中常用的气体
医疗中使用的多种类型的气体存在于加压气缸、气筒、烟雾罐内。其中多数容器一旦腾空或不再使用(虽然里面仍然含有残渣)后仍可重新利用,但一些特定类型的容器(特别是烟雾罐)必须给予处置。不管是具有内在还是潜在危险,残留在压力容器中的气体都应作认真的处理;否则,在焚烧或者压力容器被不小心戳破时可能会发生爆炸。
⑨放射性废物 放射性废物是指在应用放射性核素的医学实践中产生的放射性活度超过国家规定值的医疗废物,主要有沾有放射性金属、非金属及劳防用品,受放射性污染的工具、设备,散置的低放射性非液固化物,以放射性同位素进行试验的动植物尸体或植株,超过使用期限的废放射源等。
与可以发生在开放空间中的灼伤不同,人们对离子放射不会有任何察觉,除非放射量很大才会有即时反应。医疗中的离子辐射物包括:X射线、α和β粒子,以及放射性核物质释放出的γ射线。这几类放射性物质的一个重要实践性差别就是:来自X射线管中的X射线仅在发生设备开关打开的时候释放,而来自放射性核的放射物不能通过开关而关闭,只能通过屏蔽材料消除。放射性核连续地经受自发瓦解(称作“放射性衰减”),在此过程中释放能量,通常导致新核的形成;同时伴随着一种或几种类型的放射性物质(如α粒子和β粒子,以及γ射线)的释放,引起细胞内物质的离子化;因此,放射性物质是遗毒性的。
a.α粒子是体积较大且带有正电荷的粒子(包括质子和中子),其穿透能力低,主要是在吸入和吸收时对人类产生危害。
b.β粒子是带有负电荷或正电荷的电子,对人类皮肤具有极强的穿透能力,通过细胞内蛋白质和类蛋白物质的离子化而危害人类健康。
c.γ射线和X射线类似,属电磁辐射物,但波长更短。它们的穿透能力高,要求以铅板或较厚的混凝土板作为屏蔽物,才可降低其强度。
通常以放射性减半所要求的时间来度量放射性的衰减(称作“半衰期”)。每一个放射性核物质都有一个特有的半衰期,值是常数,从小于1s到数百万年不等,可以用来鉴别放射性核物质的种类。核医疗中最常用的放射性核物质见表1-4,放射性核物质的放射性与衰减速率相当,用贝可勒尔(Bq)度量[国际单位,已经替代了居里(Ci)]:
1Bq=1次衰减/s
1Ci=3.7×1010 Bq
表1-4 医疗设施中所使用的主要放射性核物质
游离于离子辐射中,单位质量的物质所吸收的能量,叫做吸收剂量,以灰度表示(Gy),此国际单位已经代替了拉德(1Gy=100rad)。然而,不同类型的辐射物,根据生物材料和组织类型的不同,会产生不同的效果。如果允许这些差异存在的话,一种类型的吸收剂量应该取自一种器官或组织的加权平均值。因此产生了等价剂量,用西弗特(Sv)度量,此单位代替了雷姆(1Sv=100rem)。
放射性垃圾包括被放射性核物质污染的固态、液态及气态物质,产生于下述医疗过程:身体器官和体液的体内分析、体内器官成像、肿块定位以及不同的研究和治疗实践等。
医疗中使用的放射性核物质通常处于打开的(或“开放的”)或未打开的条件下。打开的物质通常是液体,在药物使用中不压缩而直接应用;未打开的是放射性实体,它们自制成部分设备或器械,或者到诸如“胶粒”或针管这样不能破损的未打开的物体中。放射性垃圾中通常含有短半衰期的放射性核物质,它们很快就失去活性(表1-4)。然而,某些医疗程序需要使用具有长半衰期的放射性核物质;这些物质通常以烧针、针或“胶粒”的形态存在,并且灭菌后可再用于其他病人。医疗设施中使用的这种类型和形态的放射性材料通常产生低水平的放射性垃圾(<1MBq)。未打开的垃圾可能含有相当高的活性,但仅在大的医疗和研究实验室中有少量产生。未打开的物源一般都返回到供应者,因此不会进入垃圾物流中。用于诊断的核药物中最常见的放射性核物质及每次诊断测试中的最大放射性见相关资料。
涉及放射性核物质的医疗和研究活动中所产生的垃圾,以及相关活动(如设备维护和贮藏等)可分类如下:
a.未打开的物源;
b.失效的放射性核发生器;
c.低水平的固体废弃物,如吸收纸、棉签、玻璃器具类、注射器、小瓶等;
d.放射性材料出货时的残渣、医疗诊断或治疗中使用后多余的放射性核溶液;
e.与水不相溶的液体,如放射性免疫测定中使用的闪烁计数残液及受污染的真空油;
f.溢出液和净化放射性溢出液的废弃物;
g.接受开放的放射性核治疗或检验的病人的排泄物;
h.低水平液体废弃物,如来自洗涤设备中的液体废弃物;
i.毒气和烟气贮存设备中的废气。
(2)我国对医疗废物的分类
2003年6月16日由中华人民共和国国务院发布的《医疗废物管理条例》关于医疗废物分类《医疗废物管理条例》中尚未对医疗废物予以明确的定义,由卫生部和国家环境保护总局共同制定的《医疗废物分类目录》尚未予以明确,由国务院卫生行政主管部门和环境保护行政主管部门共同制定的《医疗废物分类目录》(卫医发[2003]287号)借鉴了世界卫生组织对“特殊医疗废物”的分类方法,将医疗废物划分为感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物和化学性废物5类,参见表1-5。其中,需要作出如下的特别说明。
表1-5 我国医疗废物分类目录
医疗卫生机构产生的人的尸体或肢体按有关法律法规另行管理和处理处置,《医疗废物分类目录》中未将其纳入医疗废物范畴。
医疗卫生机构产生的麻醉、精神、放射性、毒性等药品及其相关的废物的管理,依照有关法律、行政法规和国家有关规定、标准执行,本书也将不再进一步讨论。例如,医疗卫生机构产生的放射性废物属于城市放射性废物,根据国家有关法律法规、条例和《城市放射性废物管理办法》等,按照“污染集中控制”的原则,由专门的行政部门负责管理,《医疗废物分类目录》中未将其纳入医疗废物管理范畴。
《医疗废物分类目录》中所列的“一次性使用卫生用品”是指使用一次后即丢弃的、与人体直接或者间接接触的、并为达到人体生理卫生或者卫生保健目的而使用的各种日常生活用品;“一次性使用医疗用品”是指临床用于病人检查、诊断、治疗、护理的指套、手套、吸痰管、阴道窥镜、肛镜、印模托盘、治疗巾、皮肤清洁巾、擦手巾、压舌板、臀垫等接触完整黏膜、皮肤的各类一次性使用医疗、护理用品;“一次性医疗器械”指《医疗器械管理条例》及相关配套文件所规定的用于人体的一次性仪器、设备、器具、材料等物品。
1.1.3 医疗废物的物理化学特性
通过调查或估算确定医疗废物的物理化学参数,是医疗废物管理和处理处置计划的决策首要步骤。医疗废物的可燃组分比例、热值、含湿量等典型指标数据如表1-6所列,其数据的波动受各国经济发展水平、医疗卫生机构服务专业、管理方法等因素影响。
表1-6 医疗废物典型的物理参数
表1-7和表1-8则是意大利、美国调查得到的大医院医疗废物特性数据,表1-9则是国内调查得到的部分城市的医疗废物特性数据表,表1-10则是国内调查得到的部分城市的医疗废物工业、元素分析。
表1-7 意大利大医院医疗废物特性数据
①1kcal≈4185J,下同。
注:对于中等经济发展水平国家,湿医疗废物的最低燃烧值通常在3500kcal/kg左右。
表1-8 美国医疗废物组分特性
注:普通的医院废物一般含有50%的碳、20%的氧、6%的氢以及多种其他元素。
1Btu/lb=2326J/kg,下同。
1lb/ft3=16.02kg/m3,下同
表1-9 国内医疗废物组分特性
表1-10 国内医疗废物工业、元素分析