摘要:高校畜牧獸醫實驗室在生物安全管理方面遭遇諸多挑戰,主要包括實驗操作安全意識不足、實驗室分區不明、設備更新緩慢以及廢棄物處理不妥等。對此,建議要把生物安全教育放進課程體系、明確實驗室分區和操作流程、引進先進防護技術、嚴格監督廢棄物處理等。同時,建立生物安全信息管理系統。推動多方合作,在標準制定和技術研發中發揮協同作用,確保管理、技術和服務人員健康和實驗環境安全。
關鍵詞:畜牧獸醫;實驗室;生物安全管理;存在的問題;應對措施
高校畜牧獸醫實驗室作為教育和科研的重要基地,承擔著培養專業人才和推動科技進步的重任。然而,其生物安全管理問題日益凸顯,成為制約實驗室發展的關鍵因素。實驗人員安全意識薄弱、實驗室分區不明確、操作流程不規范、設備更新滯后以及廢棄物處理不當等問題,不僅威脅著實驗人員的健康與安全,還可能影響實驗結果準確性,給環境安全帶來隱患。2003年,新加坡國立大學研究生因實驗程序執行不當感染了SARS;2010年,某農大動醫學院師生違規操作導致了布魯氏菌病感染。許多事例表明了實驗室生物安全管理的緊迫性與重要性。因此,深入剖析高校畜牧獸醫實驗室生物安全管理的難點,并探索創新性的應對策略,對于提升實驗室安全管理水平、保障教學和科研活動的順利進行具有重要意義。
1 高校畜牧獸醫實驗室生物安全管理難點剖析
1.1 實驗操作中的安全意識缺失
在科學研究與實驗活動中,確保實驗操作的安全性與規范性至關重要。然而,許多實驗人員因缺乏對生物安全規范的充分認知,常常忽視個人防護。如在處理病原體或化學試劑時不佩戴必要的防護裝備(如手套、口罩、護目鏡),增加了生物安全風險。此外,安全意識的不足還導致實驗操作不夠嚴謹,沒有按步驟規范性執行,對個人及實驗室整體安全構成潛在威脅[1]。實驗室事故的發生常與操作不規范、安全防護措施不到位密切相關。因此,提升實驗人員的生物安全意識和實驗操作規范性,對于預防實驗室事故、保障實驗活動的順利進行具有重要意義。
1.2 實驗室分區不明確,操作流程不規范
在實驗室管理過程中,許多實驗室未能嚴格按照規定明確劃分不同功能區域,導致實驗區域的混亂與混雜,從而增加了交叉污染的風險。具體而言,不同實驗活動所需的特定條件和環境無法得到有效保障,使得各類實驗材料、試劑及廢棄物在空間中無序流動,加劇污染可能性。與此同時,操作流程既缺乏系統化又沒有標準化,實驗人員操作習慣不一致,在操作過程中容易變得隨意,進一步增大了生物安全風險[2]。
1.3 實驗設備更新不及時,影響實驗安全
部分實驗室面臨設備更新滯后的問題,具體表現為設備老化且維護不善。同時,未能及時采納符合最新安全規范的技術升級。這種滯后不僅削弱了實驗設備的性能,導致實驗結果的準確性和可靠性受到質疑,而且潛藏著嚴重的安全隱患[3]。例如,老化的設備可能因性能下降而在實驗操作過程中發生故障,進而增加意外事故的發生風險,也對實驗人員的人身安全構成威脅。
1.4 實驗廢棄物處理不當
實驗過程中產生的生物廢棄物和化學廢棄物沒有依照相關環保要求去分類、收集和處置。廢棄物處理不規范不但會污染實驗室內部環境,還有可能威脅到周邊環境和公眾健康。由于缺乏有效的廢棄物管理制度和監管機制,致使廢棄物處理過程出現漏洞,加大了環境污染的風險[4]。
2 應對策略
2.1 將生物安全教育納入課程體系,強化進入實驗室的管理、技術及服務人員的安全意識
生物安全教育應當涵蓋生物安全基礎知識、實驗室操作規范以及應急處理技能,課程要系統地講解實驗室中可能出現的生物危害、個人防護裝備的正確使用以及實驗室事故的預防與應對策略。把生物安全知識融入到日常教學里,不但能讓學生提高對實驗室安全的認識,還能保證他們掌握必要的安全操作規程。開展實驗室模擬演練和案例分析等實踐活動,能把理論知識變成實際操作技能,增強學生面對實際問題的應對能力。
據報道,蘭州大學動物醫學與生物安全學院已成功將生物安全教育模塊融入其課程體系,特別是開設了《生物安全與實驗室管理》課程,該課程結合理論教學與實際操作演練,邀請行業專家授課。隨著高等教育對生物安全教育重視程度的提升,特別是在新冠疫情背景下,高校需重新審視并強化這方面教育及實驗室管理[5]。對于高校畜牧獸醫專業而言,實驗室生物安全教育尤為關鍵,它不僅關乎學校教學科研的可持續發展,還直接影響到校園的安全與穩定,進一步強調了在畜牧獸醫專業中加強實驗室生物安全教育的重要性。
2.2 明確實驗室分區與功能,規范實驗操作流程
實驗室合理分區能有效避免不同實驗活動交叉污染、降低實驗風險,通常要根據實驗內容把空間分成高風險操作區、低風險操作區和廢棄物處理區等不同功能區,每個區域都要配備相應設施設備以符合生物安全要求。同時,規范化操作流程是保障實驗安全的關鍵,比如明確操作步驟、個人防護措施以及廢棄物處理程序,這有助于減少操作錯誤,保證實驗過程可控和結果可靠。
以新疆農業大學動物醫學學院獸醫實驗室為例,其在改進時明確了分區和功能,高風險區配置生物安全柜和負壓通風系統防病原體擴散,低風險區設標準實驗臺和基礎分析設備,廢棄物處理區設專用分類和處理設施,并制定詳細操作規程,所有實驗人員須完成安全培訓并嚴格執行[6]。
2.3 引入先進生物安全防護技術,提高實驗室安全等級
生物安全柜作為基本防護設備,在處理病原體時能提供重要保護,它通過高效過濾系統攔截微生物顆粒,利用負壓系統防止氣流外泄,降低病原體釋放風險。另外實時環境監控系統對保障實驗室安全很重要,通過安裝空氣質量傳感器,實驗室能實時監測有害氣體濃度,自動調節通風系統維持空氣質量安全。
在實際應用中,三級生物安全柜是高等級生物安全實驗室中不可或缺的設備,用于保護操作者免受感染性材料的暴露,并防止病原體通過空氣傳播。實時環境監控系統能夠確保實驗室內部環境(如溫度、濕度、壓力梯度等)符合BSL-3標準,這對于維持實驗室的安全運行至關重要。同時,高等級生物安全實驗室不僅需要滿足基本的安全防護要求,還需要具備高效的消毒滅菌能力,以應對高風險病原體的研究需求[7]。
2.4 嚴格監管廢棄物處理過程,防止環境污染
實驗室廢棄物要按特性分成生物危險廢棄物、化學危險廢棄物和一般廢棄物,每種都得分別收集、標識,按相應處理流程來處理。生物危險廢棄物要用專用密封容器和標識袋,防止病原體泄漏;化學廢棄物要按化學性質分類,遵守化學品處理安全規定。而且,廢棄物收集、運輸和處理過程都得遵循嚴格操作規程,防止泄漏和污染。在廢棄物處理技術上,常用高溫滅菌和專業廢棄物處理服務,能有效降低環境污染風險。
在上海交通大學國家重點實驗室,依據相關規程,實施了嚴格的廢棄物處理措施,包括分類收集站、專用密封容器運輸、高壓蒸汽滅菌器處理生物廢棄物及委托專業公司處理化學廢棄物,確保符合環保標準[8]。
3 展望
3.1 建立生物安全信息管理系統,實時監控實驗室安全狀況
當前,在實驗室廢棄物管理中,生物和化學廢棄物的處理雖然有明確的方式和方法,但信息記錄和跟蹤尚不完善,需建立整合實驗室廢棄物管理各環節的生物安全信息系統,記錄廢棄物種類、數量、處理方式等詳細信息,以便進行有效的追溯。對于生物廢棄物的高壓蒸汽滅菌處理,系統會記錄滅菌器的編號、設定的溫度、壓力、處理時間等參數,并且在處理完成后,工作人員需要確認是否達到徹底殺滅病原體的要求。對于化學廢棄物委托專業處理公司的情況,系統要記錄處理公司的名稱、聯系方式、接收廢棄物的時間、預計處理完成的時間等信息,并且可以與處理公司的信息系統進行對接,獲取處理結果是否符合環保標準的反饋[9]。
安徽省積極貫徹《生物安全法》及農業農村部文件,對動物病原微生物實驗室進行摸底調查和生物安全專項檢查,取得積極成果。在全省現有103個動物病原微生物實驗室組建生物安全管理委員會,明確職責分工,提高管理效率。各實驗室建立健全生物安全管理體系,制定應急預案,定期開展風險評估,為應對生物安全風險提供操作層面保障[10]。
3.2 發揮協同作用,參與生物安全標準制定與技術研發
生物安全標準的制定涉及對實驗室設計、操作流程、設備使用等方面的全面規范,以應對潛在生物安全風險,這一過程需要科研機構、政府部門、行業協會和企業等各方協作,而且標準的制定應結合最新科學研究成果和實際操作經驗,確保在實踐中的可行性和有效性,同時技術研發側重于創新和提升實驗室安全設備和技術。
以亞太生物安全協會為例,該協會是由科學界、政府、民間社會和私營部門組成的專家委員會,共同制定生物安全標準。這個委員會通過廣泛調研和討論,提出了涵蓋生物安全、生物安保、實驗室設計、操作流程和設備使用等方面的標準,且這些標準經過多輪修訂和實際應用驗證,確保了科學性和實用性[11]。
3.3 政府、學校、企業等多方共同參與安全管理
多方參與模式能有效整合資源,形成全面的實驗室生物安全保障體系。在此模式中,政府通過制定政策法規和監督實施來確保實驗室遵守生物安全標準,包括要求實驗室配備安全設施及建立應急響應機制;學校則負責實驗人員的教育培訓,通過系統課程和模擬演練提升其安全意識與操作技能;企業則提供技術支持和設備,引入先進的生物安全防護技術。
3.4 建立責任明確、協同合作的安全管理機制
明確責任是構建有效安全管理機制的基礎,每個實驗室都應制定詳細的責任分配方案,保證各級人員對安全管理職責清晰,負責人制定總體安全戰略,技術人員負責日常檢查和維護,實驗人員需遵守規程并及時報告隱患。其次,協同合作機制的建立也至關重要,實驗室管理部門應定期組織跨部門會議,討論解決安全管理問題,制定改進措施。同時,建立信息共享平臺,實時更新安全管理信息,提升協作效率,減少信息滯后帶來的安全隱患,確保實驗室安全管理的全面性和高效性。
4 結語
在生物安全管理方面,高校畜牧獸醫實驗室的有效管理,不光和實驗室人員的健康與安全有關,也和實驗結果的準確性以及環境保護相聯系,乃至和區域及社會安全息息相關。借由實施像生物安全教育的融入、清晰的實驗室分區、先進防護技術的運用還有廢棄物處理的嚴格規范這類系統化的管理舉措,能夠明顯提高實驗室的安全程度。未來,應當持續留意生物安全領域的新技術和新辦法,推進不斷改進,保證實驗室操作契合最高的安全標準,從而推動科學研究健康發展。
參考文獻
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