UNC大学生物实验室安全管理的经验及启示

周立石， 顾 兵

（徐州医科大学科学技术处，江苏徐州221004）

0 引 言

随着高校办学规模的不断扩大和科研任务的日益增强，高校实验室的废弃物处理问题日渐明显，尤其是生物实验室涉及许多有毒、有害或极具侵染性的实验废弃物，因此，实验室的安全管理工作也逐渐成为实验室建设的重点，但是，在许多高校仍旧缺乏系统、卓有成效的管理机制，与之相比，国外一些高校实验室的安全管理制度经过多年探索，已日渐成熟，形成了系统而科学的管理模式，在美国北卡罗来纳大学细胞生物学实验室工作期间对生物实验室的安全管理模式深有体会，现以北卡罗来纳大学（The University of North Carolina at Chapel Hill，UNC）为例，介绍生物实验室的安全培训体系、准入制度、实验室设置、废弃物处理等环境安全管理经验和措施，提出完善高校生物实验室安全管理的建议。

UNC大学实验室安全管理机构为环境健康与安全部门（EHS，Environmental Health&Safety），负责安全管理政策的制定和实施，包括实验室安全培训服务、实验室标准服务和废弃物处置服务等，同时承担环境监督和管理的责任［1］。

1 UNC大学实验室生物风险评估

1.1 UNC大学生物安全手册

UNC大学生物安全管理部门通过不断更新“生物安全手册”（Biological Safety Manual）［2］，要求生物实验室进行生物风险评估。“生物安全手册”基于微生物和生物医学实验室生物安全实践准则（BMBL）［3］，该学科致力于安全处理和遏制传染性微生物和有害生物材料，已成为生物安全的实践准则。风险评估是一个能够适当选择微生物实践、安全设备和设施保障措施以防止实验室相关感染的过程。定期更新BMBL的目的是根据新的知识和经验完善指导，并解决当前存在实验室工作人员和公共卫生面临新风险的问题。

1.2 UNC大学生物实验室安全级别分类

UNC大学生物实验室分为四个安全级别：生物安全1级（BSL-1）、生物安全2级（BSL-2）、生物安全3级（BSL-3）、生物安全4级（BSL-4）。生物安全1级（BSL-1）是基本的保护级别，适用于在正常健康的人类中未引起疾病的药剂；生物安全2级（BSL-2）是中度危险级别，是指通过摄入或经皮或黏膜暴露导致不同严重程度人类疾病的因素；生物安全3级（BSL-3）是中高度危险级别，指涉及已知有气溶胶传播潜力的制剂，可能导致严重和潜在致命感染的制剂；生物安全4级（BSL-4）是高风险级别，指外来制剂通过感染性气溶胶而对个人造成威胁生命的疾病，并且没有可用的治疗方法，这些制剂仅限于符合生物安全4级（BSL-4）标准的高防护实验室。

1.3 实验室安全声明

科学家、临床医生和生物安全专业人员依据实验室遵循的标准协议评估药剂处理的风险来准备安全声明，准备声明除了要参考药剂代理商提供的可用声明外，也要进行独立的风险评估，根据实际情况，实验室负责人应寻求生物安全委员会、公共卫生和科学协会等部门的专业指导，考虑修订代理商提供的可用声明中所述预防措施、建议做法、设备和设施安全措施，根据评估结果，签订安全声明。

因为风险评估是微生物和生物医学实验室中安全处理传染剂的基础，所以该流程在实验室生物安全管理中成为重要环节。

2 实验室人员准入制度及安全与环保建设

2.1 实验室人员准入制度

网络系统身份认证及门卡准入制度。每一位实验室新入人员，首先需要申请进入UNC的网络管理系统，至此，在学校的各种注册及入校、入职手续都与此相关，也自动识别分配校内邮箱。根据自己的实验研究性质在校园网上完成相关的安全与环保培训，系统认证后，可以申请不同科研实验楼及实验中心的准入门卡。这样可以从程序上监管研究人员参加实验室安全培训，如果出现安全事故，很容易查到事故责任人，便于事故排查和责任人再教育。

2.2 实验室安全与环保建设

（1）完善的网络化实验室安全与环保培训制度。UNC大学具有完善的实验室安全与环保的网络化培训制度。进入UNC网络管理系统的新进实验室人员，根据实验室的性质和自己的研究方向，首先进行普通安全和环保知识培训，然后根据研究方向，进行具有学科特色的安全和环保知识培训。各种培训结束后，完成网络自测题，并达到一定分数之后才提交有效，不然需要重新学习培训内容，直到自测成功，才能完成培训。这种利用网络进行新入人员培训，针对性强，知识更新方便，培训时间灵活，与线下培训相比较，不仅节省大量人力物力，同时在系统内直接记录培训进程，便于实验室准入管理。经过网上培训，新入实验室人员基本掌握了污染性、毒性等危险性废弃物的处理方式，发生危险突发事件时的应急处理及求助方式。

对于已经准入的实验室人员，如果研究及实验性质发生改变，需要主动登录UNC网络管理系统，进行相关安全和环保知识培训，并通过自测后，才能获得该功能实验楼的门卡准入资质，进行相关的研究工作。比如，研究人员在实验过程中要加入小鼠动物模型实验，那么该人员需要更新动物实验中心要求的一系列安全及环保知识培训，并通过自测，同时选择线下小鼠实验必修操作课程，通过实地考核后，才可以获得动物实验中心的准入资质。

（2）实验室功能分区建设。依据风险评估的安全声明，UNC大学生物实验室一般采用分区设置的原则，普通的实验室一般为BSL-1和BSL-2级别的实验室。现以一个BSL-2级细胞生物学实验室为例，一般包括公共实验区域、细胞培养室、4°C冷藏室、具有通风装置的实验操作室、显微镜观察室，如果涉及同位素实验的实验室，还需有一个同位素实验操作间和一个同位素废弃物储藏室，动物实验统一在动物实验中心进行。因为学校高度重视实验室环境安全，且有先进的安全理念和严格的管理制度，所以实验室的建立需要环境健康与安全部门的许可，如果实验室在运行期间出现违反安全条例的严重行为，会导致实验室关闭或暂时关闭。学校对实验室安全的重视，提高了实验室负责人及研究人员的安全与环保意识。

3 实验室废弃物的存放及处理

UNC大学的有毒化学品、废液及危险性实验室废弃物，直接由EHS办公室管理，而涉及生物实验的容器和液体，根据不同性质，进行分类处理。

3.1 废弃物分类及标识

UNC大学生物实验室废弃物的分类和标识清晰，装废弃物的容器要按EHS办公室要求定购。以生物实验室为例，废弃物主要产生在公共实验区域、冷藏室和具有通风操作台的实验间。公共实验区域设置：玻璃废弃物纸箱，纸箱内配有规定厚度塑料袋，纸箱规格统一申购，纸箱上有明显的易碎物标识；尖锐废弃物铁筒，单通道设计，专门存放针头、刀片等尖锐的金属废弃物；废液瓶，每个实验台设置一个小型废液瓶。细胞培养室设置：实验用品回收箱，内置可耐受高温并有危险标志的红色塑料袋；废液瓶，每个无菌操作台配一个抽真空废液瓶。具有通风装置的实验操作室设置：废液瓶，放置在通风橱内，可直接运走的密封瓶。同位素实验操作间设置：同位素废弃物回收装置，回收物包括实验操作废物及实验中涉及污染的防护装备，同位素实验结束后，废弃物回收装置直接放入同位素废弃物储藏室。同位素实验的监管非常严格，每次同位素实验都有具体剂量的记录，而且生物安全与环保办公室会不定时抽检实验记录和同位素实验操作台。

3.2 网络化废弃物登记及回收处理

根据EHS的规定，所有盛放待回收废弃物的容器必须符合废弃物性质的需要，并标识清晰，对装有危险废弃物的容器还必须贴上危险物专用标签，存放在专属区域，然后由实验室人员在网络系统提交回收废弃物信息登记及回收申请，内容主要包括废弃物名称、废弃物性质、废弃物剂量、废弃物存放位置，申请网络提交后，EHS办公室安排专门的人员根据申请的废弃物存放位置进行回收托运，交由专业废弃物处理公司进行标准化处理。

涉及细胞等具有活性生物污染物性质的废弃物，则由实验室每天集体送到每栋实验楼的高温处理室，由专业人员进行高温灭活处理。

4 对国内高校生物实验室安全与环保管理的启示

4.1 国内高校生物实验室安全与环保管理的现状

2010年，易国顺等［4］报道有关高校12个院系下属实验室调查结果，存在污染物排放的比例为75%；2015年，周琪等［5］报道5所国内高校调查结果，发现学校对化学废弃物的回收比较重视，但是对于感染性废弃物的处理相对不足，5所院校中，2所学校感染性废弃物与生活垃圾混合处理，3所学校虽然将感染性废弃物与生活垃圾分开处理，但是却没有专门的放射性废弃物的处理，而且对于易碎玻璃器皿和尖锐的针头等，也缺少专门的容器盛放；戴文彬等［6］指出，目前国内高校实验室安全管理仍旧存在制度不规范、任务与人员匹配不够、重视程度不够等问题。

我国高校生物实验室安全与环保管理工作虽然存在许多问题，但是一些学者对实验室安全建设已提出很多的建议和实施方案，黄开胜等［7］建议借鉴世界一流大学经验，引入EHS系统，加强安全培训与宣传，进行系统化管理；阮君等［8］详细介绍了华中师范大学生物学实验教学示范中心进行的实验室安全与环保教育实践，通过线上与线下的培训方式，形成一套系统、科学的实验室安全教育体系，大大提高了师生的安全意识和防范效果；孙书洪等［9］在探讨“双一流”建设背景下高校生物实验室安全管理现状与对策研究中，详细阐述了西安交通大学建设生物学科安全管理体系的经验，实验室安全考试系统、实验室安全制度、建立实验动物中心、建立学生安全档案等措施大大改善了学校的安全环境。可见，随着国家及各个高校对生物安全和环境管理重视程度的提高，各高校对生物实验室的安全及环境保护意识已有很大程度的增强，开始重视安全教育和培训，但是对于系统化的生物实验室安全与环境建设还需要完善，加强校级层面的资助，进行系统化建设。

4.2 对国内高校的生物实验室安全与环保管理启示

（1）建立专业化的实验室安全管理部门。UNC大学的EHS专业部门设置，为学校实验室安全标准、政策、培训和废弃物处理等各方面提供专业化的服务，为健康和安全提供强有力的保障。

我国高校科研投入不断增加，科研实验室的建设和仪器配备得到迅速发展，但是普遍存在重视建设，忽略管理的问题，尤其是对生物实验室安全管理，还停留在仅重视危险化学药品的层面，以医学院校为例，实验室涉及许多生物废弃物，但许多高校对于生物废弃物的处理并没有严格统一的管理办法，学校虽然成立了实验室安全管理部门，但部门的组成人员多为行政管理人员，专业背景相对不足，从而对实验室的标准化建设、实验室安全标准和废弃物处理等方面很难进行专业化的服务［10］。

目前，在实验室安全管理人员配备不足的情况下，应该开拓思路，在实验室安全管理部门增加专业岗位，建立专业化的实验室安全管理部门，由实验室安全管理部门利用校外的专业人员资源，组建流动性的安全专家委员会，为管理提供专业化的指导，同时加强与第三方危险废弃物处理公司和生态环保公司的合作，实现资源配置的专业化。

（2）加强生物实验室安全与环保的网络化管理。目前，高校的实验室安全教育培训仍以线下为主，受时间、空间、内容的制约，培训效率效果不佳，导致实验室工作人员存在安全意识淡薄，对于实验室准入没有严格的限制和管理政策，存在潜在安全隐患。UNC大学实施的网络化实验室安全与环保培训制度，科学高效地解决了这些问题，能够灵活地提供实验室安全教育培训，同时规范准入制度，有效地规避一些人为因素的安全隐患。我国高校已经开始探索利用网络系统实施实验室安全教育培训，并且取得显著成效，西安交通大学进行了近5年的实验室安全管理体系信息化平台建设，建立起实验室安全在线学习及考试系统，大大提高了师生安全意识和安全知识水平［11］，关于实验室生物化学制剂采购的网络化管理已经应用到一些高校实验室安全管理，一些高校对高危过程也进行了网络化监控，如北京大学建设了辐射防护管理系统，华东理工大学建设了气体钢瓶领用管理系统［12］，这些经验都体现了我国高校对实验室安全工作的重视和探索，但是生物实验废弃物处理仍旧处在认识相对不足，设备及人员等配备相对短缺的状态，缺乏实验废弃物处置的统一方案和规范［13］。UNC大学对实验废弃物的规范化和网络化管理的经验可以为我国高校所借鉴，利用我国成熟的网络化建设，将实验废弃物的处理方式切实做到标准、有效和便捷。

（3）加强生物实验室安全与环保管理的设备与监管投入。除了根据实验室进行生物安全等级对实验室基本设施进行规范外，也要加大废弃物排放的监管和公共设备配置，四川某大学对全校16个院系实验室进行调查，排放的废弃物占《国家危险废弃物名录》47类中的59.6%，然而这些废弃物部分被直接排放到下水管和垃圾桶［14］。所以为了从根本上改变这样的现状，除了加强安全教育培训外，还应该加大废弃物处置设备的投入。除消防设施和报警装置、紧急淋浴设施、洗眼器等［15］，还应该加强同位素存放室、生物废弃物高温高压处理设备的建设，同时建立实验室排污管理制度化，加强排污管理监管力度，确保遏制有毒、有害及具有生物活性的实验废弃物的排放［16］。

5 结 语

随着教育科研、医疗卫生等事业的不断发展，生物实验室安全及环保问题也呈增长趋势，潜在的污染隐患日益增多，各高校的发展水平和阶段不同，生物实验室安全管理的基础也有所差异，但是学习一些国内外高校生物实验室安全管理的科学、系统化的经验，有利于拓展思路，少走弯路，迅速实现实验室安全的规范化管理，打造安全、生态的实验室环境和校园环境，响应社会绿色发展的趋势。