手术室液体废弃物管理的环境效益评估：Neptune 3与传统罐式引流系统的生命周期对比研究

《Scientific Reports》：A life cycle assessment of disposing intra-operative collected fluids, a comparative study between the Neptune 3 versus canister drainage

本研究针对手术室液体废弃物处理的环境影响问题，由荷兰多机构团队开展了一项生命周期评估（LCA）研究，比较新型Neptune 3系统与传统罐式引流系统的可持续性。结果表明，Neptune 3在全球化变暖（减排15–89%）、臭氧形成（减排24–91%）和化石资源消耗（减排36–92%）等关键指标中显著优于罐式系统，尤其适用于高液体量（≥5 L）手术场景。该研究为医院实现《欧洲绿色协议》的碳减排目标提供了科学依据，推动了医疗废物管理的绿色转型。

　　

在当今追求可持续发展的全球浪潮中，医疗系统的环境足迹日益成为焦点。手术室作为医院资源消耗和废物产生的核心区域，其液体废弃物处理方式直接影响生态可持续性。传统罐式引流系统通过塑料罐收集手术液体后焚烧处理，不仅消耗大量一次性塑料，运输和焚烧过程更会释放温室气体与有毒物质。随着《欧洲绿色协议》提出2030年医疗碳减排55%的目标，开发低环境影响的手术废弃物管理技术迫在眉睫。

为此，荷兰莱顿大学、代尔夫特理工大学与OLVG医院等机构联合开展研究，在《Scientific Reports》发表论文，首次通过生命周期评估（LCA）方法对比新型Neptune 3废水管理系统与传统罐式系统的环境绩效。

研究方法的核心技术框架

研究遵循ISO 14040/14044标准，采用SimaPro软件与Ecoinvent 3.6数据库，设定功能单位为“7年内处理0.1–24 L手术液体”。通过实地监测Neptune 3的电力消耗（建立线性回归模型：E[y_i]=0.33+0.025x_i），并创新性建模液体焚烧能耗（Q=m·c·ΔT公式计算热需求），覆盖从原料提取到废弃处理的全生命周期。敏感性与不确定性分析验证了数据稳健性。

研究结果

1. 中点指标对比：Neptune 3的多维度环境优势

在17项中点指标中，Neptune 3在全球化变暖、臭氧形成（人类健康与陆地生态系统）、化石资源稀缺性和水资源消耗等5类指标中始终优于罐式系统（减排15–106%）。对于≥5 L的高液体量手术，其优势扩展至平流层臭氧耗竭、细颗粒物形成和陆地酸化；而在≥10 L的极高容量下，电离辐射、淡水富营养化和人类致癌毒性指标也呈现优势。但罐式系统在海洋生态毒性、土地利用等4类低容量场景中表现更佳。

2. 终点指标整合：资源与健康效益的权衡

将中点结果聚合为终点指标后，Neptune 3在所有场景下均显著降低资源消耗（尤其是化石燃料），其优势相当于减少25次阿姆斯特丹至巴塞罗纳航班或16桶石油的碳排放。对于生态系统和人类健康终点，Neptune 3仅在≥2 L液体量时显现效益，主因全球变暖贡献率超50%。

3. 贡献分析揭示关键环节

Neptune 3的环境热点集中于电路板生产、清洁周期耗能及一次性 manifold 使用；罐式系统则以液体焚烧（占影响40%以上）和WIVA容器运输为主导。敏感性分析表明，即使采用100%可再生电力或调整污水处理模型，Neptune 3的相对优势依然稳固。

结论与展望

本研究通过标准化LCA证明，Neptune 3系统通过直接排入污水管网替代焚烧处理，可显著降低手术液体废弃物的碳足迹与资源消耗，尤其适用于骨科、泌尿外科等高液体量手术。其封闭式设计还减少了医护人员接触感染性废物的风险，契合后疫情时代的安全需求。尽管在低容量场景或部分生态毒性指标上存在局限，但整体指向Neptune 3作为绿色手术室转型的可行路径。未来需结合生命周期成本分析（LCC）与生物污染物排放的“隐性影响”深化研究，为医疗系统循环经济策略提供更全面支撑。