潘 越,吳林根
(南京林業(yè)大學(xué)實驗室與基地建設(shè)管理處, 江蘇 南京 210037)
隨著我國高等教育事業(yè)的迅速發(fā)展, 實驗室開放力度不斷增強(qiáng),實驗隊伍日益龐大,實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種安全問題也日益突出。近年來,高等學(xué)校實驗室安全事故頻發(fā),如2009年北京理工大學(xué)一實驗室發(fā)生爆炸;2010年東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的一次實驗課致28名師生感染嚴(yán)重布魯氏桿菌傳染?。?013復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院林森浩投毒事件[1]。這一系列頻發(fā)的實驗室安全事故,給我們敲響了加強(qiáng)高校教學(xué)實驗室安全管理的警鐘。
微生物學(xué)是生命科學(xué)重要的基礎(chǔ)課程之一,它與醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、生物制藥、基因工程、發(fā)酵工程和農(nóng)林類學(xué)科等均密切相關(guān),因此微生物教學(xué)實驗室廣泛存在于各類高校中[2]。由于微生物學(xué)屬于基礎(chǔ)課,高校一般將微生物課程安排在一年級,這個階段的學(xué)生安全意識薄弱,掌握的實驗知識較少,加之微生物實驗室與其他實驗室不同,它不僅兼具普通實驗室由于試劑、儀器操作不當(dāng)?shù)葘嶒炦^程中常見因素引起的安全隱患,同時還由于操作對象具有特殊性,有可能會使實驗者因病原體感染導(dǎo)致疾病,存在一定的生物安全隱患[3]。因此,在微生物實驗教學(xué)過程中,建立一套切實可行且完善的實驗室安全管理方法就顯得尤為重要。本文根據(jù)高校微生物教學(xué)實驗室安全的特點(diǎn),通過分析高校微生物教學(xué)實驗室存在的安全隱患,對微生物實驗教學(xué)過程中具體的安全管理方法進(jìn)行了探討。
由于微生物教學(xué)實驗的特殊性,高校微生物教學(xué)實驗室存在的安全隱患比較復(fù)雜,主要有病原菌污染、危險化學(xué)試劑、危險儀器和設(shè)備等。
高校微生物教學(xué)實驗室區(qū)別于其他實驗室的最大的安全隱患是病原菌的污染。病原菌會通過人體的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、皮膚傷口和眼耳口鼻等途徑對人體造成感染,部分病原菌甚至可以直接通過人體的表皮入侵到人體內(nèi)部[4]。表1列舉了高校微生物教學(xué)實驗室常見的病原菌及可能對人體造成的危害。
表1 高校微生物教學(xué)實驗室常見的病原菌及其危害Table 1 Hazards of some pathogenic bacteria in microbiology teaching laboratories
高校微生物教學(xué)實驗室的化學(xué)試劑種類較多,其中不乏一些具有危險性的化學(xué)試劑,這些微生物教學(xué)所用的危險化學(xué)試劑主要有強(qiáng)酸強(qiáng)堿類、易燃易爆類和有毒類化學(xué)試劑?;瘜W(xué)試劑由于其本身性質(zhì)特殊,極易引發(fā)安全事故[5],如強(qiáng)酸強(qiáng)堿類化學(xué)試劑使用不當(dāng)易造成皮膚灼傷,易燃易爆類化學(xué)試劑使用不當(dāng)易引起火災(zāi)或爆炸,有毒類化學(xué)試劑被吸入(或誤食) 到人體會對健康產(chǎn)生不良影響,甚至使人體產(chǎn)生癌變[6]。表2列舉了微生物教學(xué)實驗室常見的化學(xué)試劑及其危害。
表2 微生物教學(xué)實驗室常見的化學(xué)試劑及其危害Table 2 Hazards of common chemical reagents in microbiology teaching laboratories
高校微生物教學(xué)實驗室中一些特殊的儀器和設(shè)備若操作不當(dāng),也會對實驗者造成傷害,例如壓力容器如高壓滅菌鍋可能因壓力失控引起爆炸,高溫設(shè)備如干燥箱若使用過程中看管不善易引起火災(zāi),某些老化設(shè)備或大功率設(shè)備在使用時若發(fā)生故障易引起電力事故和觸電等[7]。表3列舉了高校微生物實驗室常用的危險儀器和設(shè)備及其危害。
表3 高校微生物教學(xué)實驗室常用的儀器和設(shè)備及其危害Table 3 Risk of common instruments in microbiology teaching laboratories
高校微生物教學(xué)實驗室還存在一些其他的安全隱患,如火災(zāi)隱患、毒害性隱患、規(guī)章制度不規(guī)范等。
1.4.1 火災(zāi)隱患
幾乎所有的實驗室都有可能發(fā)生火災(zāi)事故,據(jù)調(diào)查,大多數(shù)生物類實驗室發(fā)生的事故都是火災(zāi)事故,導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的主要原因有:①實驗人員操作疏忽大意,忘記關(guān)閉儀器電源,致使設(shè)備通電時間過長,導(dǎo)致溫度過高而引發(fā)火災(zāi);②火源處、高溫設(shè)備旁放置易燃物,引發(fā)火災(zāi);③供電線路老化、超負(fù)荷運(yùn)行等,導(dǎo)致老化的電線自燃引發(fā)火災(zāi)。
1.4.2 毒害性隱患
生物類實驗室的中毒事故主要有兩類 :一類是慢性毒害,因中毒的癥狀難以被察覺,一般不太容易引起實驗人員的重視,主要癥狀表現(xiàn)為失眠、記憶減退、情緒失常等;另一類為急性毒害,通常是由于誤食、吸入了有毒物質(zhì),該類事故主要發(fā)生在存有劇毒物質(zhì)或有毒氣排放的實驗室。
1.4.3 規(guī)章制度不規(guī)范
部分實驗室沒有建立嚴(yán)格的實驗室準(zhǔn)入制度、使用制度、操作制度等,或未嚴(yán)格執(zhí)行實驗室規(guī)章制度,導(dǎo)致實驗者操作不規(guī)范、閑雜人員隨意進(jìn)出實驗室,這種實驗室內(nèi)部安全管理混亂極易導(dǎo)致實驗過程中出現(xiàn)意外,甚至導(dǎo)致實驗室設(shè)備或試劑的丟失[8]。
微生物實驗有其獨(dú)特的實驗技術(shù)及方法,具有實驗材料獨(dú)特、操作性強(qiáng)、技術(shù)要求高等特殊性,這就對實驗操作者提出了較高的要求。因此,有必要采取有效的控制手段和管理措施,對高校微生物教學(xué)實驗室進(jìn)行合理有效的安全管理,為此本文提出了如下具體的安全管理方法。
高校微生物教學(xué)實驗室的實驗者主要是低年級本科生,他們對實驗的安全知識掌握較少,因此實驗室管理者應(yīng)建立合理的實驗室安全管理制度,并由實驗老師對學(xué)生進(jìn)行安全教育[9]。如南京林業(yè)大學(xué),學(xué)校為微生物教學(xué)實驗室制訂了實驗室安全規(guī)定、學(xué)生實驗守則、實驗操作章程、應(yīng)急預(yù)案等管理制度,并要求各學(xué)院的微生物教學(xué)實驗室將其制作成牌匾掛在實驗室墻面上;同時要求學(xué)生進(jìn)入實驗室后嚴(yán)格遵守實驗室安全規(guī)定和學(xué)生實驗守則,嚴(yán)格按照實驗操作章程進(jìn)行操作;此外,學(xué)校還印制了實驗記錄本、實驗工作本、試劑出入庫記錄本、儀器使用記錄本等,實驗教師需要按照實驗情況對其進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄并整理成冊。這些規(guī)定和要求不僅避免了因操作不當(dāng)或管理疏忽引起的實驗室安全事故,也讓實驗者養(yǎng)成了良好的安全保護(hù)意識,為今后的實驗工作奠定了基礎(chǔ)。
危險化學(xué)試劑和實驗設(shè)備是高校微生物教學(xué)實驗室的重要組成部分,也是實驗室中最容易導(dǎo)致安全事故的“元兇”,這就要求實驗管理者對其進(jìn)行嚴(yán)格的安全管理。
2.2.1 危險化學(xué)試劑的安全管理
化學(xué)試劑的泄漏是化學(xué)品安全事故中最易發(fā)生的事故之一[10],因此加強(qiáng)對危險化學(xué)試劑的安全管理尤為重要。每個微生物教學(xué)實驗室都應(yīng)建立一個危險化學(xué)品倉庫,將實驗室中所有的危險化學(xué)品均置于其中保管,并分類存放。該倉庫應(yīng)由專人負(fù)責(zé)并進(jìn)行雙人雙鎖保管,同時應(yīng)做好危險化學(xué)品出庫記錄和使用記錄,對化學(xué)試劑的存入、領(lǐng)用及使用情況進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。此外,學(xué)生在使用危險化學(xué)品前須經(jīng)過老師的培訓(xùn),且使用全過程中必須要有指導(dǎo)老師在場,一旦發(fā)生意外要及時進(jìn)行處理。
2.2.2 實驗設(shè)備的安全管理
高校微生物教學(xué)實驗室有多種實驗設(shè)備,如高溫烘箱、高壓滅菌鍋、攪拌機(jī)、水浴鍋等,這些設(shè)備均具有一定的危險性,一旦使用不當(dāng)就會對實驗操作者造成傷害。因此,實驗者須熟練掌握儀器的操作方法方可使用儀器,學(xué)生須在實驗老師的帶領(lǐng)下才能使用儀器。例如對于壓力容器如高壓滅菌鍋,使用人員須經(jīng)由專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行特種設(shè)備使用培訓(xùn)并通過考核,取得上崗證后方可對設(shè)備進(jìn)行操作;高溫設(shè)備如烘箱、水浴鍋等使用全過程中必須要有專人看管,使用完畢后應(yīng)立即切斷所有電源。此外,實驗室管理人員還必須請專業(yè)人員對儀器進(jìn)行定期檢修,以確保設(shè)備的正常使用。
菌種是微生物實驗室的重要資源,在微生物教學(xué)實驗過程中必不可少,然而很多微生物菌種具有傳染性,因此必須對菌種進(jìn)行妥善保管以保證人員安全[11]。第一,每個微生物實驗室必須指定專人負(fù)責(zé)菌種的保管,菌種要放置于特定的房間并上鎖, 同時建立菌種出入登記本并嚴(yán)格登記;第二,實驗者使用菌種時必須帶防菌口罩以免感染,同時實驗教師要加強(qiáng)對學(xué)生的監(jiān)督,以防學(xué)生將菌種帶離實驗室;第三,不再使用的菌種不可以直接丟棄,必須經(jīng)滅菌處理后放置于廢棄物收集處進(jìn)行統(tǒng)一處理[12];此外,實驗室管理者要定期對實驗室進(jìn)行消毒并檢測消毒效果,以保證高校微生物教學(xué)實驗室的環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量,讓實驗者有一個良好的工作和學(xué)習(xí)環(huán)境。
為了提高學(xué)生的安全意識,增強(qiáng)自我保護(hù)能力,對學(xué)生進(jìn)行實驗室安全知識教育是必不可少的[13]。而著力推動實驗室安全通識課程建設(shè)、安全考試系統(tǒng)建設(shè)等,并進(jìn)一步拓展安全教育的多方渠道是實驗室安全教育的關(guān)鍵[14]。如南京林業(yè)大學(xué),學(xué)校不僅開設(shè)了專門的實驗室安全課程,而且還開發(fā)了實驗室安全考試準(zhǔn)入系統(tǒng),請專家編寫針對微生物教學(xué)實驗室的安全題庫,所有學(xué)生都必須通過網(wǎng)上考試方可進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗。此外,也可以利用傳單、廣播及網(wǎng)絡(luò)等多種宣傳手段開展有效的實驗室安全與防護(hù)教育,同時還應(yīng)定期對學(xué)生進(jìn)行實戰(zhàn)演練和逃生訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)對突發(fā)事故的能力。
盡管實驗室安全管理的目標(biāo)是杜絕一切安全隱患,但也有必要制定科學(xué)、合理的實驗室應(yīng)急預(yù)案以備不時之需,而高校微生物教學(xué)實驗室因其具有可能發(fā)生病原微生物污染事件的特殊性,更需要制定特定的應(yīng)急處理措施。
為了提高高校微生物教學(xué)實驗室出現(xiàn)安全事故后的應(yīng)急處置效率和能力,當(dāng)確認(rèn)安全事故發(fā)生后,學(xué)校和學(xué)院應(yīng)根據(jù)事故類別和等級立即做出相適應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)。首先,學(xué)校和學(xué)院應(yīng)立即啟動應(yīng)急預(yù)案,迅速成立現(xiàn)場指揮小組;然后,現(xiàn)場指揮小組應(yīng)立即調(diào)動實驗室安全管理人員、急救人員、保衛(wèi)人員等相關(guān)人員趕赴現(xiàn)場,在現(xiàn)場指揮小組的統(tǒng)一指揮下開展工作,選派的人員應(yīng)當(dāng)是具有豐富經(jīng)驗的專業(yè)人員,在參與救援工作的同時必須做好相應(yīng)的保護(hù)措施;第三,如果事故未能得到有效的控制,現(xiàn)場指揮小組應(yīng)根據(jù)事故的變化與發(fā)展情況,及時向上級主管部門匯報;第四,當(dāng)安全事故得到有效控制,所有的危害被基本消除,受困的人員全部脫離險境并得到救治后,由現(xiàn)場指揮小組宣布應(yīng)急救援結(jié)束,但對于特別重大的安全事故,應(yīng)在取得上級主管部門同意后,方可宣布應(yīng)急救援結(jié)束。
對于出現(xiàn)生物安全事故的實驗室,還必須做好以下工作:第一,根據(jù)實驗室生物安全事件危害的程度和可能波及的范圍,封閉或封鎖相關(guān)實驗室;第二,立即將受生物安全事件影響的病人送醫(yī)檢查,如對疑似病人和接觸者實施入院觀察,對事件中的高暴露人群根據(jù)實際情況實施預(yù)防性服藥、留檢、醫(yī)學(xué)觀察或隔離,并在事故可能波及的范圍內(nèi),開展疑似病例的搜索以及傳染源、傳播途徑和暴露因素的調(diào)查;第三,對查明的微生物病原菌要立即封存和銷毀,并緊急封閉公共飲用水源等公眾共用設(shè)施;第四,對受到污染的實驗室等所有場所、物品進(jìn)行消毒處理。
高校微生物實驗教學(xué)是在學(xué)生掌握學(xué)科理論的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動手能力的重要途徑,而安全管理是高校微生物教學(xué)實驗室正常運(yùn)行的基礎(chǔ),只有不斷完善實驗室的安全管理制度、規(guī)范微生物操作技術(shù)程序、加強(qiáng)師生安全防護(hù)設(shè)施、通過對師生進(jìn)行實驗室安全教育和培訓(xùn)以強(qiáng)化實驗人員的安全意識,才能為師生創(chuàng)造一個高質(zhì)量的實驗教學(xué)環(huán)境,確保實驗室教學(xué)活動的正常進(jìn)行[15]。
通訊作者:吳林根(1964—),男,副研究員,主要從事實驗室安全管理方面的研究。E-mail:435202586@qq.com