污染或感染的传播途径主要有体液、血液、食物接触传播和尘埃、飞沫等气溶胶经过呼吸道的传播两种。其中气溶胶传播因传播面大、有暴发性、感染剂量小、传播途径难以防范等特点而具有很大的危险性。污染控制方法中的起点控制、终点控制皆为静态控制,静态控制主要是用照射紫外线、熏蒸、酒精擦拭等进行消毒,用该方法消毒随着过程的进行还可能重新出现污染情况。对于气溶胶这种无时不在无处不有的传播途径来说,只有实行全过程控制即动态控制才能解决污染问题。在操作危险微生物的场所,通常把危险微生物隔离于一定空间内,这种危险微生物和操作者之间的隔离即为一次隔离,它是以防止操作人员被感染为目的的。一次隔离主要有三种方式,即生物学安全柜(简称生物安全柜)和隔离箱方式,系列生物学安全柜方式和罩式防护衣方式。二次隔离是指实验室和外界之间的隔离,它是以防止病原体从实验室漏到外部环境中感染实验室外的人为目的的。由于生物学的危险事例几乎都发生在实验室中,所以一次隔离十分重要,一次隔离实行得越严格充分,则实行二次隔离的必要性就可以降低,相应地可以减少隔离费用和降低隔离困难程度。在实施二次隔离的情况下,生物学安全柜和穿罩式防护衣的人都处于负压实验室——隔离区内。简单一点的隔离做法是在隔离区外设常压维持区,维持区最好把隔离区围起来,如图1所示。更好一些的做法则是设负压维持区,如图2所示。c)一旦隔离区内发生严重污染或火灾,实验人员必须撤出时,可以在维持区内清除污染。人类自从发现微生物以来,被微生物感染的病例就屡有报道,因微生物感染而丧生的也大有人在,就是知名的细菌学家也难例外。而DNA(脱氧核糖核酸)重组工程的开展,使这一生物学危险性加大了。所谓DNA重组工程,就是用一种酶作∃刀子%,把甲种生物的DNA切割下片段,∃安装%到载体(如细菌或噬菌体即细菌病毒)上后再带到乙种生物的细胞中去,改变了乙种生物的遗传结构,使乙种生物的细胞具有甲种生物的遗传信息,从而创造出新的生物类型。在DNA重组工程中不仅存在各种病毒微生物逃逸的问题,还存在具有未知毒性的微生物新种向外散播这样极其严重的危险。这些因生物学上的原因而造成的危害或灾害即生物学危险,按有害微生物及病毒的危险性划分的生物学危险度见表1(国内),表2(WHO)。生物安全实验室是指具有一级防护设施的、可实现二级防护的生物实验室。它由主实验室、其他实验室和辅助用房组成。主实验室是生物安全柜BSL-1适合于非常熟悉的病原体,这些病原体不会经常引发健康成人疾病,对实验员和环境的潜在危害小。实验室没有必要和建筑物中的一般行走区分开。一般按照标准的微生物操作,在开放的实验台面上开展工作。不要求、一般也不使用特殊的遏制设备和设施。实验员在实验程序方面受过特殊训练,实验监督人员是受过微生物学或相关科学一般培训的科学工作者。实验室有可上锁的门,有洗手池。室内应便于清洗,实验台台面应能防水、耐热、耐腐蚀。实验台、安全柜以及设备之间的空间应便于清扫。窗应装窗纱。BSL-2与BSL-1类似,适合于对人和环境有中度潜在危险的病原体,它与BSL1的区别在于:a)实验人员需接受病原体处理方面的特殊培训,并由有资质的科学工作者指导;b)进行实验时,限制人员进入实验室;c)需对已被污染的锐器加以特别注意;d)某些可能产生传染性气溶胶或飞溅物的过程应在生物安全柜中或其他物理遏制设备中进行。安装安全柜时要考虑到房间的通风和排风,安全柜应远离门、行走区、气流涡流区。BSL-3应用于临床、诊断、教学、研究或者生产。在该级别实验室中开展有关内源性和外源性病原体的工作时,若因暴露而吸入病原体,会引发严重的、可能致死的疾病。实验人员应在处理致病性和可能使人致死的病原体方面受过专业训练,并由对该病原体有丰富处理经验的、有资格的科学工作者监督。实验室应在建筑物一端或一侧、人员走动少的区域,能防止人员随便进入实验室,应经两边有门的缓冲室进入实验室,应有隔离走廊。洗手池龙头应是免接触型的。所有围护结构表面除同BSL2外,缝隙均应密封。应为无外窗房间,内窗均应密封。实验室内应有消毒设施,废弃物应密封后通过专用通道运出。还应有冲眼设施。BSL-4比BSL-3要求更严。有些外源性病原体,具有随气溶胶传播而致实验人员感染和导致生命危险疾病的高度危险性,有关工作应在BSL-4中开展。工作人员应受过特殊和全面的训练。BSL-4实验室应设在独立建筑物中,其外围要有环形隔离走廊。实验大多在三级生物安全柜中进行,也有在二级生物安全柜中进行的(实验人员需穿防护服)。实验室应有冲眼和紧急冲洗设施。a)通过生物安全柜来实现所谓生物安全柜,是指为了保障操作人员及其周围人员的安全而设立的防御装置。它是操作区域内的第一道防御设施,能隔离处理危险微生物时产生的污染气溶胶。它共有3个级别,见表4。最常用的是二级安全柜。二级安全柜又分为A,B两种,其比较见表5。表5中的正压污染区是指被污染的风机正压区,在正压作用下污染区的病原体可能从缝隙泄漏出来,见图3。图3a的斜线部分即正压污染区,图3b中因污染为高效过滤器所阻,进不了风机正压段,所以无正压污染区。所以,有正压污染区的安全柜不如没有正压污染区的安全柜安全。三级安全柜级别最高。可以在其中进行具有最高危险性的操作。操作人员通过设于完全密闭的负压柜体上的长橡胶手套操作。可以用循环风系统,比例为30%~50%,但与化学溶媒、放射性物质有关的实验,则应用全新风。(b)4级生物安全实验室和某些特定的3级生物安全实验室不得利用循环风系统,主要目的在于保护环境的(如口蹄疫实验室)3级生物安全实验室虽可采用循环风(比例<30%),但其正压送风段应采用隔离措施。(a)2,3级生物安全实验室的排风口处必须设B类!及以上的高效过滤器;(b)4级生物安全实验室需在排风口处设两道B类及以上高效过滤器;(c)特别严格的,(b)中第二道高效过滤器改用火焰焚烧装置。b)人员退出时要经过淋浴、药浴或化学冲淋,各种废水要经过灭菌处理,3级实验室的废水要经化学灭菌、4级的要经高温灭菌才能排放。c)如有火灾,应允许烧光,但火灾应不致蔓延到污染区之外。特别是3,4级生物安全实验室的培养物、储存物、垃圾以及其他废弃物的处理必须以安全为目的,首先应就地消毒,不能就地消毒的,必须置于坚固、防漏和有盖的容器中,密封后运出实验室。a)对建有2~4级生物安全实验室的建筑,应划分污染区、半污染区和清洁区。3,4级生物安全实验室应按以下原则划区:(a)主实验室至内更衣室(含)为污染区;(b)内更衣室之外至隔离走廊外侧的缓冲室(外缓冲室,含)为半污染区;b)3级生物安全实验室应设一侧隔离的隔离走廊,4级生物安全实验室应设环形隔离走廊。
c)条件允许时设污物走廊。
按国外资料,生物安全实验室应能抗8级地震,3级生物安全实验室的建筑结构安全等级宜不低于1级,4级生物安全实验室的建筑结构安全等级应不低于1级,它们的抗震能力均应按甲类建筑设计。为此,3级实验室宜用单层结构,而4级则必须如此(不包括技术夹层和地下室)。3,4级实验室的主体应是现浇钢筋混凝土结构,隔断至少应达到上层现浇楼板。
污染控制设计动态隔离是核心,排风措施是重点,强调就地消毒,重视洁污分流,防止意外扩散,进行适度洁净处理
为了防止气溶胶扩散,必须保持相邻房间以及实验室内外相对的负压差,即越往核心,负压程度越高,所以用相邻又相通两室之间的负压差表示隔离的可靠程度是最科学也是最可行的。如果用房间压力和大气的绝对压力之差来表示相对负压,并不能保证每一级压差都符合要求,例如实验室和缓冲室或走廊之间没有压差时,缓冲室或走廊与外界大气的负压差可以达到要求,同时实验室与大气之间也是这个达到要求的压差。显然,这样并不安全,因实验室的气溶胶可以无阻地进入缓冲室或走廊。根据国内外有关标准,压差不宜大于30~50Pa,否则对人不利。所以4级生物安全实验室与由室外向室内方向上相邻相通房间的压差,可设为20~30Pa,3级的可设为15~25Pa,2级的5~10Pa,缓冲室为10~15Pa,其他各室可依次低5~10Pa。在实验室关门状态下,只要几Pa的负压,就可以保证室内污染物不向外泄漏,而在开门状态下,随着人的走动,容易引起气溶胶的交叉传播,因此,在开门状态下需有向内的气流以阻止污染物的传播。由于人走动时带动的空气速度约为0.2m/s,因此4级实验室开门时,门中心向内气流的流速不应小于0.2m/s,3级的可以放宽一些,但不应小于0.12m/s。a)室内气流应能顺利地由∃清洁%空间向∃污染%空间流动,所以要求采用上送下排和单侧排风的方式;b)必须保证在开门条件下气流从清洁区向污染区流动,所以要求污染区应设在最里端或最核心部位;c)送风口以下气流速度不能太大,以免在开门时把室内空气吹到室外去,因此,风口以下0.5m处气流速度不应大于0.4m/s。这也就要求在生物安全柜操作面或其他有气溶胶存在的操作地点的上方附近不得设送风口;d)回风口要低于工作面,一般应不高于地面0.5m,以保证回风气流不在工作面上流过。b)排风管道应采用负压管道,用不锈钢或塑料管材焊接而成。c)排风过滤器要能检漏,否则,就无法对实验室的安全性作出评价,通俗点说,实验室不能使用。所以,如果设两道过滤器,则它们之间应有500mm以上间距。d)实验室排风与实验室送风、安全柜排风应有必要的联锁控制。室排风先开,送风后开;室排风后关,送风先关。安全柜排风先开,室排风后开;安全柜排风后关,室排风先关。f)排风不应采用高速排放方案。美国标准允许排风不经过高效过滤器,而用13m/s的高速向空中排放。这比别的国家的要求都低。这样做的缺点是:(a)排风速度衰减很快,排放距离与城市高楼高度相比根本不算什么;(b)噪声太大,我国发生过排风速度仅为9m/s就扰民的案例;(c)出口防雨罩阻挡了气溶胶的扩散,使有害气溶胶向下弥散,和本来目的背道而驰。
b)3,4级实验室、缓冲室水池排水;
c)安全柜内水池废水;
为了减少废水可能造成的污染,一般要求:
a)3,4级主实验室内不设洗手池(缓冲室内可设);a)所有废水先就地集中收集至特种灭菌槽,3级实验室的废水经化学灭菌,4级实验室的废水经高温灭菌;b)灭菌后的污水排至室外管网进入污水池,再经生化处理合格后排入城市下水道;
5、人流路线
为了防止交叉污染,应注意人流路线。生物安全实验室进入路线上一般不设淋浴室。退出路线上如工艺有要求则可设淋浴室。4级生物安全实验室退出路线上应设药浴和化学淋浴冲洗室。退出者必须在药浴前的内更衣室脱去实验室中的穿戴放入消毒器消毒,方可将其放入密封袋中带出或传出。穿正压防护工作服者也要直接进入化学淋浴室冲洗,化学冲洗后再用水冲洗,方可脱下穿戴放入密封袋中带出或传出。
6、生物安全技术与洁净对不对应问题
生物安全技术和洁净不矛盾,生物安全实验室需要适度的洁净处理。一是,操作对象本身需要防止污染、掺混,否则不能保证操作对象的质量;二是,我国室外大气太脏,而一般实验室都要求环境干净。一般生物安全实验室洁净度为10万级~1万级。生物安全柜内为100级。
7、生物安全实验室的要求(见表8、表9)
a)动不动就建3级实验室,要求负压和要求生物安全一定要区别开,一般实验室有负压就行了。b)生物安全柜不仅只是工作台,由于其中操作的是很危险的东西,在需要有一级保护需要时才用。所以:(a)二级及以上安全柜必须在2级及以上实验室中使用;文章来源网络，转载文章仅用于学习交流，如涉侵权请及时联系删除。
