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1.前言
实验室工作人员正在处理病原微生物.对于含有致病微生物的实验材料或寄生虫,对实验室和动物实验室的设计和建设有特殊要求,以确保实验对象不会对人、动物和植物造成生物危害,并确保周围环境不受污染。根据实验对象的危害程度,生物安全实验室一般分为四个等级,其中一个等级对生物安全隔离的要求低,四个等级高。生物安全实验室的分类如表1所示。其中,三级和四级属于高级生物安全实验室,有时也称为生物安全洁净室,这通常被称为P3.P4实验室。
生物安全实验室分级表1
实验室分级
处理对象的危害程度,
一级
对人体.动植物或环境危害较低,对健康成年人没有危害.动植物致病因子。
二级
对人体.动物、植物或环境对健康成中等危害或潜在危险的致病因素.动物和环境不会造成严重危害。有效的预防和治疗措施。
三级
对人体.动物、植物或环境是高度危险的。它们主要通过气溶胶感染严重甚至致命的疾病,或对动物、植物和环境危害极大的致病因素。通常有预防措施。
四级
对人体.动物、植物或环境高度危险,通过气溶胶途径传播或传播途径未知,或未知.危险致病因子。没有预防措施。
近年来,特别是“非典”疫情爆发后,许多科研单位.高等学校.医院.商业检验和卫生防疫部门已经建立或即将建立生物安全实验室。由于生物安全实验室的专业性强,加上我国相应的规范和标准不完善,施工方缺乏相关经验,施工中不可避免地会出现一些问题。根据作者的经验,生物安全实验室的业主提出了一些预防措施.参考设计单位和施工单位。
2.经济方面
(1)对于高水平的生物安全实验室,由于其成本高,不应盲目比较施工,以避免浪费。在建设生物安全实验室之前,首先要彻底了解实验室的主要用途、基本性能指标和建设实验室的目的。生物安全实验室的水平应根据试验对象的危害来确定,不能盲目追求高水平,因为水平越高,施工和运营成本越高。
(2)为了平衡初始投资与运营成本之间的关系,我们不仅可以追求非常低的初始投资,选择廉价的设备或简单的系统形式,而且可以忽略运营成本,避免负担不起的尴尬情况。生命周期成本应在设计中执行(lifecyclecosting)经过技术经济分析,选择合理的分析方法.经济设计方案。
3.仔细选择设计和施工单位
(1)随着越来越多的单位想要建设生物安全实验室,一些对生物安全实验室知之甚少的公司也希望挤进生物安全实验室的建设市场。但是,由于生物安全实验室的特殊性,特别是在技术和生物安全方面的一系列特殊要求下,如果没有建立高水平的生物安全实验室或对生物安全实验室了解不多,很难建立一个合格的生物安全实验室,造成人力和物力资源的浪费。
虽然一些非正式单位利用低价竞争,占领市场,取得了一些工程业绩,但业绩不等于专业,低价格不等于高质量,其所谓的工程业绩,充其量只能是负压实验室,远离生物安全实验室的高安全性。
(2)目前,我国能够承担高水平生物安全实验室设计和施工任务的企业并不多,因此用户在选择承包商时应特别谨慎。我们应该选择那些设计或建造过高水平生物安全实验室并具有相关资质的企业,这对我们自己和社会负责。特别需要强调的是,生物安全实验室的空气净化和负压控制系统比一般的采暖、通风和空调系统更为重要,必须进行详细的设计和计算。
(3)近年来,一些外国企业也在中国建立了一些三级生物安全实验室,其中一些是成功的,但也有一些缺陷,主要是因为他们不太清楚生物安全实验室的技术要点。因此,尽管他们使用了许多先进和昂贵的建筑材料,但他们仍然不符合要求。也有一些小公司打着外国公司的旗号,他们提供的设计图纸本质上是普通的负压实验室,根本不能满足生物安全实验室的要求。
4.平面布局问题
过于繁琐的平面布局只会增加使用的不便,并不能真正发挥实际作用;复制国外简单的实验室布局不符合我国的环境特点和管理水平。由于平面布局不合理,一些实际项目增加了初始投资和管理的难度,一些项目影响了实验室的空气清洁度。因此,一个美、合理的布局是非常重要的,这就要求业主和设计人员充分了解生物安全,相互充分沟通。
5.空调通风系统
(1)一些设计师不清楚生物安全的概念,导致生物安全实验室的气流组织不合理,死角过大。生物安全实验室要求气流从清洁区流向污染区。室内出风口和排气口的位置应尽量减少气流停滞的空间,室内排气口应设置在危险的区域,一侧布置,无障碍物。部分工程出风口吹向生物安全柜,生物安全柜工作窗口的出风口和保护气流相互干扰,加重了致病因素的泄漏。
(2)密封性能差,包括实验室外壳的密封和空调通风管的密封。外壳结构密封差主要在门窗部分,部分隔墙连接密封差;空调通风管生产工艺不符合要求,密封材料不合格。这些都违反了高生物安全实验室良好密封的基本原则。
(3)排气系统的过滤器安装位置不合理,在排气风机的正压端安装高效过滤器,不能满足污染排气段的负压要求。
(4)排气系统不允许使用高空排放,而不是高效过滤器。一些设计或施工单位对高速排放也有问题。他们认为问题。他们认为,高速排放意味着排气管中的风速应超过13m/s。因此,排气阻力较大,无法达到所需的排气量,因此很难在室内保持所需的负压。或增加排气扇压头,同时增加噪音和功耗。由于排气噪声过大,一些项目与周围居民发生冲突。
(5)高效过滤器的更换和泄漏检测,特别是排气高效过滤器。更换排气高效过滤器前必须先进行消毒,设计和安装时必须考虑消毒问题,易于更换。为了确保环境安全,排气高效过滤器还应考虑泄漏检测的可能性,或采取其他措施,以确保不泄漏。中国有很多P实验室没有这样做。
(6)分体式空调或立式柜式空调在室内安装,这在生物洁净室是不允许的,因为空调中的热交换器实际上是一种微生物繁殖装置,严重污染了实验室环境。虽然一些施工单位不在实验室内安装分体式空调或立式柜式空调,而是在相邻房间内安装,并使用风管进行送风。但是,由于高级生物安全实验室必须使用直流空气,而普通空调的热交换器是根据室内循环空气设计的,因此无法达到直流空气要求的大焓差。此外,为了降低成本,设备容量不丰富,根本无法达到所需的室内温度。在高级生物安全实验室进行实验时,需要穿特殊的防护服,有时需要穿多层。如果温度不符合要求,实验者的感受可想而知。
此外,还有更具讽刺意味的例子,如建立三级生物安全实验室进入正压实验室,不按规定安装消防阀,选择净化工作台而不是生物安全柜,使用安全柜排气而不是房间排气,这些都是严重的错误。普通净化工作台的工作原理和使用与生物安全柜完全不同,不能保护人体免受微生物感染,非常危险。
以上只是一些例子,可以看出国内生物安全实验室建设市场的混乱。为了防止这些现象的发生,设计和施工单位除了制定相关的规范和标准外“法”除此之外,还应建立相应的管理.检测.确保生物安全实验室建设质量的认证机构。
6.设备备用问题
(1)没有备用电源。例如,三级生物安全实验室需要双向独立电源或备用发电机组,而四级生物安全实验室需要第三个备用电源。如果不满足条件,则需要设置另一个不间断电源。不间断电源的供电能力要求不少于45分钟。一些三级生物安全实验室用普通市政供电,无备用措施,明显不符合要求。
(2)排气扇的备用。为了保证实验室在任何情况下都能保持负压,三级.四级生物安全实验室的排气系统需要备用排气扇,但许多项目没有设置。此外,排气系统没有备用风扇,但有备用风扇。
7.系统的调节和控制功能
系统的调节和控制功能。为了严格保证实验室各区域的压差和压力梯度,应在供排气系统上安装必要的风量调节装置,而不是普通的调节阀。一些工程生物安全柜和房间的排气不经过严格的设计计算,压力梯度不能满足系统调试过程中的设计要求,或压力梯度不稳定。
没有完善的自动控制系统,缺乏应对突发事件的能力,这也是已经建成的实验室的一个主要问题。虽然各区域的压力梯度可以调整各区域的压力梯度以满足要求,但在实际运行过程中,没有自动控制系统的实验室由于高效过滤器阻力的变化和缺乏专业的运行管理人员,无法保证压力梯度。因此,我们必须重视生物安全实验室的自动控制系统。
8.要注意工程检测
生物安全实验室建成后,应首先由国家授权的检测机构进行检测,这是一个非常重要的环节。测试的内容应包括实验室的严密性.每个房间之间的负压值.气流流向.高效过滤器检漏.洁净度级别.自动控制系统等等。
9.其它注意事项
严禁将生物安全实验室建设为正压实验室,按规定安装消防阀,严禁使用净化工作台代替生物安全柜,严禁使用安全柜排气,而不是房间排气。普通净化工作台的工作原理和使用与生物安全柜完全不同,不能保护人体免受微生物感染,这是非常危险的。
10.结语
美国生物恐怖事件发生后,尤其是SARS疫情过后,生物安全研究在中国更为重要。由于中国人口众多,生活密集,容易受到传染病和恐怖组织的生物恐怖袭击,包括生物武器对中国的威胁。随着我国医学研发和生物技术的快速发展,也迫切需要大量的生物安全实验室。生物安全实验室建设的监督管理已提上议事日程。
目前,通过各国政府.科学工作者.医务工作者和社会各界的共同努力,SARS疫情已得到有效控制,但正在进行抗击SARS在生物医学研究的道路上,我们还有很长的路要走。研究和讨论各种致病因素的致病机制和疫苗.早期诊断试剂.生物安全问题在抗病毒药物、新型防护设施和材料的生产过程中尤为重要[6]。在安全实验室的建设中,我们也应该对人类负责.对环境负责的态度,遵守对科学负责的态度“SARS规则”:即具有安全意识(Safety).严格管理(Administration).肩负社会责任(Responsibility)按照科学规律(Science)开展生物安全实验室建设和管理,努力使我国生物安全实验室建设规范化.安全性和实用性的发展,为我国医药和生物技术的发展创造了良好的实验环境。