摘要:高校畜牧兽医实验室在生物安全管理方面遭遇诸多挑战,主要包括实验操作安全意识不足、实验室分区不明、设备更新缓慢以及废弃物处理不妥等。对此,建议要把生物安全教育放进课程体系、明确实验室分区和操作流程、引进先进防护技术、严格监督废弃物处理等。同时,建立生物安全信息管理系统。推动多方合作,在标准制定和技术研发中发挥协同作用,确保管理、技术和服务人员健康和实验环境安全。
关键词:畜牧兽医;实验室;生物安全管理;存在的问题;应对措施
高校畜牧兽医实验室作为教育和科研的重要基地,承担着培养专业人才和推动科技进步的重任。然而,其生物安全管理问题日益凸显,成为制约实验室发展的关键因素。实验人员安全意识薄弱、实验室分区不明确、操作流程不规范、设备更新滞后以及废弃物处理不当等问题,不仅威胁着实验人员的健康与安全,还可能影响实验结果准确性,给环境安全带来隐患。2003年,新加坡国立大学研究生因实验程序执行不当感染了SARS;2010年,某农大动医学院师生违规操作导致了布鲁氏菌病感染。许多事例表明了实验室生物安全管理的紧迫性与重要性。因此,深入剖析高校畜牧兽医实验室生物安全管理的难点,并探索创新性的应对策略,对于提升实验室安全管理水平、保障教学和科研活动的顺利进行具有重要意义。
1 高校畜牧兽医实验室生物安全管理难点剖析
1.1 实验操作中的安全意识缺失
在科学研究与实验活动中,确保实验操作的安全性与规范性至关重要。然而,许多实验人员因缺乏对生物安全规范的充分认知,常常忽视个人防护。如在处理病原体或化学试剂时不佩戴必要的防护装备(如手套、口罩、护目镜),增加了生物安全风险。此外,安全意识的不足还导致实验操作不够严谨,没有按步骤规范性执行,对个人及实验室整体安全构成潜在威胁[1]。实验室事故的发生常与操作不规范、安全防护措施不到位密切相关。因此,提升实验人员的生物安全意识和实验操作规范性,对于预防实验室事故、保障实验活动的顺利进行具有重要意义。
1.2 实验室分区不明确,操作流程不规范
在实验室管理过程中,许多实验室未能严格按照规定明确划分不同功能区域,导致实验区域的混乱与混杂,从而增加了交叉污染的风险。具体而言,不同实验活动所需的特定条件和环境无法得到有效保障,使得各类实验材料、试剂及废弃物在空间中无序流动,加剧污染可能性。与此同时,操作流程既缺乏系统化又没有标准化,实验人员操作习惯不一致,在操作过程中容易变得随意,进一步增大了生物安全风险[2]。
1.3 实验设备更新不及时,影响实验安全
部分实验室面临设备更新滞后的问题,具体表现为设备老化且维护不善。同时,未能及时采纳符合最新安全规范的技术升级。这种滞后不仅削弱了实验设备的性能,导致实验结果的准确性和可靠性受到质疑,而且潜藏着严重的安全隐患[3]。例如,老化的设备可能因性能下降而在实验操作过程中发生故障,进而增加意外事故的发生风险,也对实验人员的人身安全构成威胁。
1.4 实验废弃物处理不当
实验过程中产生的生物废弃物和化学废弃物没有依照相关环保要求去分类、收集和处置。废弃物处理不规范不但会污染实验室内部环境,还有可能威胁到周边环境和公众健康。由于缺乏有效的废弃物管理制度和监管机制,致使废弃物处理过程出现漏洞,加大了环境污染的风险[4]。
2 应对策略
2.1 将生物安全教育纳入课程体系,强化进入实验室的管理、技术及服务人员的安全意识
生物安全教育应当涵盖生物安全基础知识、实验室操作规范以及应急处理技能,课程要系统地讲解实验室中可能出现的生物危害、个人防护装备的正确使用以及实验室事故的预防与应对策略。把生物安全知识融入到日常教学里,不但能让学生提高对实验室安全的认识,还能保证他们掌握必要的安全操作规程。开展实验室模拟演练和案例分析等实践活动,能把理论知识变成实际操作技能,增强学生面对实际问题的应对能力。
据报道,兰州大学动物医学与生物安全学院已成功将生物安全教育模块融入其课程体系,特别是开设了《生物安全与实验室管理》课程,该课程结合理论教学与实际操作演练,邀请行业专家授课。随着高等教育对生物安全教育重视程度的提升,特别是在新冠疫情背景下,高校需重新审视并强化这方面教育及实验室管理[5]。对于高校畜牧兽医专业而言,实验室生物安全教育尤为关键,它不仅关乎学校教学科研的可持续发展,还直接影响到校园的安全与稳定,进一步强调了在畜牧兽医专业中加强实验室生物安全教育的重要性。
2.2 明确实验室分区与功能,规范实验操作流程
实验室合理分区能有效避免不同实验活动交叉污染、降低实验风险,通常要根据实验内容把空间分成高风险操作区、低风险操作区和废弃物处理区等不同功能区,每个区域都要配备相应设施设备以符合生物安全要求。同时,规范化操作流程是保障实验安全的关键,比如明确操作步骤、个人防护措施以及废弃物处理程序,这有助于减少操作错误,保证实验过程可控和结果可靠。
以新疆农业大学动物医学学院兽医实验室为例,其在改进时明确了分区和功能,高风险区配置生物安全柜和负压通风系统防病原体扩散,低风险区设标准实验台和基础分析设备,废弃物处理区设专用分类和处理设施,并制定详细操作规程,所有实验人员须完成安全培训并严格执行[6]。
2.3 引入先进生物安全防护技术,提高实验室安全等级
生物安全柜作为基本防护设备,在处理病原体时能提供重要保护,它通过高效过滤系统拦截微生物颗粒,利用负压系统防止气流外泄,降低病原体释放风险。另外实时环境监控系统对保障实验室安全很重要,通过安装空气质量传感器,实验室能实时监测有害气体浓度,自动调节通风系统维持空气质量安全。
在实际应用中,三级生物安全柜是高等级生物安全实验室中不可或缺的设备,用于保护操作者免受感染性材料的暴露,并防止病原体通过空气传播。实时环境监控系统能够确保实验室内部环境(如温度、湿度、压力梯度等)符合BSL-3标准,这对于维持实验室的安全运行至关重要。同时,高等级生物安全实验室不仅需要满足基本的安全防护要求,还需要具备高效的消毒灭菌能力,以应对高风险病原体的研究需求[7]。
2.4 严格监管废弃物处理过程,防止环境污染
实验室废弃物要按特性分成生物危险废弃物、化学危险废弃物和一般废弃物,每种都得分别收集、标识,按相应处理流程来处理。生物危险废弃物要用专用密封容器和标识袋,防止病原体泄漏;化学废弃物要按化学性质分类,遵守化学品处理安全规定。而且,废弃物收集、运输和处理过程都得遵循严格操作规程,防止泄漏和污染。在废弃物处理技术上,常用高温灭菌和专业废弃物处理服务,能有效降低环境污染风险。
在上海交通大学国家重点实验室,依据相关规程,实施了严格的废弃物处理措施,包括分类收集站、专用密封容器运输、高压蒸汽灭菌器处理生物废弃物及委托专业公司处理化学废弃物,确保符合环保标准[8]。
3 展望
3.1 建立生物安全信息管理系统,实时监控实验室安全状况
当前,在实验室废弃物管理中,生物和化学废弃物的处理虽然有明确的方式和方法,但信息记录和跟踪尚不完善,需建立整合实验室废弃物管理各环节的生物安全信息系统,记录废弃物种类、数量、处理方式等详细信息,以便进行有效的追溯。对于生物废弃物的高压蒸汽灭菌处理,系统会记录灭菌器的编号、设定的温度、压力、处理时间等参数,并且在处理完成后,工作人员需要确认是否达到彻底杀灭病原体的要求。对于化学废弃物委托专业处理公司的情况,系统要记录处理公司的名称、联系方式、接收废弃物的时间、预计处理完成的时间等信息,并且可以与处理公司的信息系统进行对接,获取处理结果是否符合环保标准的反馈[9]。
安徽省积极贯彻《生物安全法》及农业农村部文件,对动物病原微生物实验室进行摸底调查和生物安全专项检查,取得积极成果。在全省现有103个动物病原微生物实验室组建生物安全管理委员会,明确职责分工,提高管理效率。各实验室建立健全生物安全管理体系,制定应急预案,定期开展风险评估,为应对生物安全风险提供操作层面保障[10]。
3.2 发挥协同作用,参与生物安全标准制定与技术研发
生物安全标准的制定涉及对实验室设计、操作流程、设备使用等方面的全面规范,以应对潜在生物安全风险,这一过程需要科研机构、政府部门、行业协会和企业等各方协作,而且标准的制定应结合最新科学研究成果和实际操作经验,确保在实践中的可行性和有效性,同时技术研发侧重于创新和提升实验室安全设备和技术。
以亚太生物安全协会为例,该协会是由科学界、政府、民间社会和私营部门组成的专家委员会,共同制定生物安全标准。这个委员会通过广泛调研和讨论,提出了涵盖生物安全、生物安保、实验室设计、操作流程和设备使用等方面的标准,且这些标准经过多轮修订和实际应用验证,确保了科学性和实用性[11]。
3.3 政府、学校、企业等多方共同参与安全管理
多方参与模式能有效整合资源,形成全面的实验室生物安全保障体系。在此模式中,政府通过制定政策法规和监督实施来确保实验室遵守生物安全标准,包括要求实验室配备安全设施及建立应急响应机制;学校则负责实验人员的教育培训,通过系统课程和模拟演练提升其安全意识与操作技能;企业则提供技术支持和设备,引入先进的生物安全防护技术。
3.4 建立责任明确、协同合作的安全管理机制
明确责任是构建有效安全管理机制的基础,每个实验室都应制定详细的责任分配方案,保证各级人员对安全管理职责清晰,负责人制定总体安全战略,技术人员负责日常检查和维护,实验人员需遵守规程并及时报告隐患。其次,协同合作机制的建立也至关重要,实验室管理部门应定期组织跨部门会议,讨论解决安全管理问题,制定改进措施。同时,建立信息共享平台,实时更新安全管理信息,提升协作效率,减少信息滞后带来的安全隐患,确保实验室安全管理的全面性和高效性。
4 结语
在生物安全管理方面,高校畜牧兽医实验室的有效管理,不光和实验室人员的健康与安全有关,也和实验结果的准确性以及环境保护相联系,乃至和区域及社会安全息息相关。借由实施像生物安全教育的融入、清晰的实验室分区、先进防护技术的运用还有废弃物处理的严格规范这类系统化的管理举措,能够明显提高实验室的安全程度。未来,应当持续留意生物安全领域的新技术和新办法,推进不断改进,保证实验室操作契合最高的安全标准,从而推动科学研究健康发展。
参考文献
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