陳黎艷，趙娟娟

(1.華中師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079；2.華中師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，湖北 武漢 430079)

0 引言

高校實(shí)驗(yàn)室是高等院校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究及社會(huì)公共服務(wù)的重要場(chǎng)所[1]。近年來(lái)，隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)分比重的加大和科學(xué)研究項(xiàng)目的增多，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在黨和國(guó)家的大力支持下有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。以物理、化學(xué)為代表的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科在實(shí)驗(yàn)室開展的教學(xué)科研活動(dòng)更加頻繁[2-3]。近年來(lái)，全球公共衛(wèi)生事件不斷爆發(fā)，2003 年的“非典”事件、2009 年的甲型H1N1 流感、2014 年流行的埃博拉病毒均給實(shí)驗(yàn)室安全管理工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。2019 年底爆發(fā)并持續(xù)蔓延的“新冠”大流行事件[4]更是給實(shí)驗(yàn)室安全管理帶來(lái)了前所未有的沖擊，而更強(qiáng)大的病毒也隨時(shí)可能再次襲擊人類引發(fā)更致命的健康危機(jī)。這無(wú)疑使高校實(shí)驗(yàn)室的安全管理面臨著疫情防控及實(shí)驗(yàn)安全監(jiān)管的雙重挑戰(zhàn)，實(shí)驗(yàn)室管理者須盡快確立嚴(yán)密的管理策略，以應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能偷襲的病毒[5-8]。

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室一直存在人員密集、空氣流動(dòng)性差、污染物堆積及實(shí)驗(yàn)器材無(wú)序存放等問題，這給化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的公共衛(wèi)生事件防控及化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全管理增加了難度[9-10]。近年來(lái)人們對(duì)“非典”“新冠”等病毒的了解逐漸深入，已有越來(lái)越多的證據(jù)表明精確消毒是控制傳染源、防止交叉感染的重要措施[11]。因此，發(fā)展精確的實(shí)驗(yàn)室消毒技術(shù)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理者們面臨的當(dāng)務(wù)之急。本文通過疫情沖擊后化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在恢復(fù)正常秩序的過程中所遇到的安全管理挑戰(zhàn)，介紹了一系列適用于高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的消毒措施，也為今后進(jìn)一步加強(qiáng)和完善高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急預(yù)案提供參考。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室消毒技術(shù)要求分析

1.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室消毒劑的選擇

病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，是一種由核酸和包裹在外面的衣殼構(gòu)成的特殊微生物[12]。目前大多數(shù)病毒的主要傳播方式為飛沫傳播和接觸傳播，因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)重點(diǎn)圍繞空氣消毒、表面消毒及個(gè)人防護(hù)消毒三方面展開。常見的化學(xué)消毒劑主要包括醛類消毒劑、醇類消毒劑、氧化劑類消毒劑、季銨鹽類消毒劑、雜環(huán)類消毒劑[13]。由于大多數(shù)病毒抵抗力差、對(duì)消毒劑的敏感程度較高，大多數(shù)消毒劑在精確使用的基礎(chǔ)上都可以實(shí)現(xiàn)病毒的消殺[14]。然而，與常規(guī)的公共場(chǎng)所消毒方式不同的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室因其學(xué)科特異性而對(duì)消毒劑有特殊要求。

大型儀器實(shí)驗(yàn)室存放有很多精密儀器及配件，因此具有腐蝕性的消毒劑不適用于大型儀器實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)研究表明，以次氯酸鈉為主要成分的消毒劑對(duì)碳鋼及鋁制材料有明顯的腐蝕性；過氧化物類尤其是含有二氧化氯的消毒劑對(duì)不銹鋼、碳鋼、鋁、銅均有不同程度的腐蝕。因此大型儀器實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要盡量避開這些具有腐蝕特性的消毒劑[15]?；瘜W(xué)合成實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生廢液、廢固，且存在失效的化學(xué)試劑亂扔亂擺的情況，其中難免會(huì)有易燃易爆的化學(xué)物存在。因此，化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室消毒則需避開有助燃性質(zhì)的消毒劑。已有研究表明，醇類消毒劑能與空氣形成爆炸性混合物，因此不適合在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大面積使用[16]。除此之外，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室還包含用于飼養(yǎng)不同品系動(dòng)物及微生物的細(xì)胞培養(yǎng)室和動(dòng)物飼養(yǎng)室，對(duì)這類實(shí)驗(yàn)室要挑選毒性較小的消毒劑以免造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的不正常死亡。季銨鹽類消毒劑容易造成小鼠等動(dòng)物的肺損傷，因此不可用于細(xì)胞培養(yǎng)室及動(dòng)物飼養(yǎng)室[17]。

1.2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)消毒方式的選擇

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)消毒可從空氣消毒、表面接觸消毒及人員防護(hù)消毒三個(gè)方面入手?？諝馐遣≡⑸飩鞑サ闹匾緩剑≡⑸镏饕詺馊苣z的方式在空氣中懸浮并通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體。因此空氣的消毒和凈化是控制傳染源、防止交叉感染的重要措施[18]。飛沫和接觸傳播是病毒的另一種主要傳播途徑?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空間狹小，實(shí)驗(yàn)區(qū)與學(xué)習(xí)區(qū)劃分不明顯，雜物過多，衛(wèi)生條件差，因此以擦拭為主的表面接觸消毒也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必不可少的消毒方式[19]。人員防護(hù)消毒主要指實(shí)驗(yàn)室人員隨身穿戴的工作服、防護(hù)用具的消毒及手部消毒等等。

這三種消毒措施在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的消毒工作中相輔相成、缺一不可，同時(shí)要根據(jù)不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的具體特點(diǎn)制定相對(duì)應(yīng)的消毒措施。例如，大型儀器實(shí)驗(yàn)室為了控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫、濕度，經(jīng)常為密閉環(huán)境。而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的示范教學(xué)實(shí)驗(yàn)室因承擔(dān)了大部分本科生及研究生的教學(xué)任務(wù)而導(dǎo)致了人員密集程度高，通風(fēng)困難。因此在大型儀器及示范教學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行空氣消毒的時(shí)候要注意毒物殘留，以免發(fā)生因消毒不當(dāng)導(dǎo)致的人員傷亡。在進(jìn)行個(gè)人防護(hù)消毒的時(shí)候，要考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作人員經(jīng)常會(huì)接觸不同類型的化學(xué)試劑，因此在選擇手部消毒劑的時(shí)候，要避免選擇易與化學(xué)藥品反應(yīng)的消毒試劑。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室消毒技術(shù)分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要消毒試劑及消毒方式如圖1所示。

圖1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要消毒試劑及消毒方式

2.1 空氣消毒

目前常用的空氣消毒技術(shù)主要包括以空氣凈化機(jī)過濾除菌、紫外線照射消毒為主要手段的物理消毒法，用醛類、含氯制劑或過氧化物類等液體化學(xué)消毒劑進(jìn)行霧化噴淋的化學(xué)消毒法，以及近年來(lái)興起的中草藥熏蒸消毒法[20-22]。

三種消毒方法中化學(xué)消毒法的消毒效果最好也最常見。臭氧類消毒劑為一種常見的空氣消毒劑，但其對(duì)機(jī)體、電器元件、塑料制品等會(huì)有不同程度的腐蝕，因此并不適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，尤其不適合在通風(fēng)條件差且放置有大型精密儀器的實(shí)驗(yàn)室中使用。過氧乙酸及過氧化氫類空氣消毒劑是一類廣譜、高效、廉價(jià)的消毒劑，但此類消毒試劑對(duì)人體黏膜有刺激，易導(dǎo)致過敏反應(yīng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人員擁擠且化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常具有連續(xù)性，幾乎所有時(shí)間都有科研人員堅(jiān)守實(shí)驗(yàn)崗位，難以實(shí)現(xiàn)人員完全離開的無(wú)人環(huán)境，因此過氧化物類消毒劑同樣不適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。戊二醛類消毒劑相比于上述幾種化學(xué)類空氣消毒劑毒性會(huì)弱很多，目前暫時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)明顯的致敏和突變作用，雖有輕微的細(xì)胞毒性，但使用得當(dāng)并不會(huì)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的人員或儀器設(shè)備造成明顯損傷，因此戊二醛類的消毒液可以作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的一類普適性空氣消毒試劑。然而，該類消毒劑的價(jià)格普遍偏高，高頻率、大面積的空氣消毒對(duì)經(jīng)費(fèi)不充足的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說將是額外的經(jīng)濟(jì)壓力，而近幾年興起的中草藥消毒法剛好彌補(bǔ)了這一缺陷。中藥空氣消毒的機(jī)理是藥物成分隨煙霧與高熱的產(chǎn)生直接作用于蛋白質(zhì)上巰基、氨基等部位使得病毒新陳代謝發(fā)生障礙而死亡。此類消毒方式更加綠色、安全，且中草藥的單次使用量較小，這大大節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室消毒的經(jīng)濟(jì)成本[23]。除了細(xì)胞培養(yǎng)室這種特殊的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室之外，中藥消毒可以廣譜地應(yīng)用于其他常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。

相比于化學(xué)消毒法和中藥消毒法，以空氣循環(huán)機(jī)為主要消毒設(shè)備的物理消毒法就簡(jiǎn)單得多，并在消毒過程中可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)共存的需求，基本可以應(yīng)用在所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中。然而，這種消毒方式是一種被動(dòng)式空氣吸入的消毒方法，如需將空間環(huán)境內(nèi)各個(gè)角落的病原體全部彌散，所需的空氣循環(huán)量為適用房屋面積的8 倍以上，這在空間嚴(yán)重受限的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是極難達(dá)到的，因此物理消毒法只建議作為化學(xué)消毒及中藥消毒法的補(bǔ)充，不能作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的主要消毒方式[24]。

2.2 表面接觸消毒

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室類型眾多，所存放的設(shè)施也較為繁雜，難以有統(tǒng)一通用的消毒試劑，因此可根據(jù)不同的硬件設(shè)施及接觸頻率選擇不同的消毒方法。如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的地板、門窗及電腦操作臺(tái)屬于高頻率接觸位置且通常為耐腐蝕材質(zhì)，因此可以使用殺毒活力較強(qiáng)的季銨鹽類消毒劑進(jìn)行擦拭消毒。放置攪拌器的合成實(shí)驗(yàn)臺(tái)及烘箱、干燥箱等加熱設(shè)備，在進(jìn)行表面接觸消毒的過程中要當(dāng)心金屬腐蝕而導(dǎo)致的電線短路，更須避開具有助燃性質(zhì)的醇類消毒劑，因此選用環(huán)氧乙烷類消毒劑做表面擦拭則更為安全可靠。對(duì)超凈工作臺(tái)、動(dòng)物飼養(yǎng)籠及大型儀器設(shè)備表面的消毒，以不影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的正常飼養(yǎng)和儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)為原則，建議在定時(shí)用清水擦拭的同時(shí)，每周用含有75% 酒精的衛(wèi)生濕巾進(jìn)行1～2 次的消毒擦拭即可。

2.3 人員個(gè)人防護(hù)消毒

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)參與人員有明確的防護(hù)規(guī)定，如進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室必須穿工作服；進(jìn)行危害物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)溶劑或其他特定的危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，要戴防護(hù)口罩、防護(hù)手套及防護(hù)眼鏡，必要的時(shí)候要佩戴防毒面罩。這一系列措施在保證實(shí)驗(yàn)室人員實(shí)驗(yàn)安全的同時(shí)，對(duì)病毒的傳播也起到了一定的阻斷作用。但是在傳播性較高、隱匿性較強(qiáng)的病毒面前也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，建議確立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作人員的個(gè)人防護(hù)消毒措施。例如，在實(shí)驗(yàn)室參與人員手無(wú)外傷的情況下，除了用洗手液和清水進(jìn)行沖洗消毒外，建議每天至少兩次用0.2%的過氧乙酸溶液進(jìn)行3～4 min 的浸泡消毒。所穿戴的工作服、護(hù)目鏡等防護(hù)裝置也建議至少每周一次用含氯消毒液進(jìn)行浸泡消毒，再用大量清水進(jìn)行淋洗除去殘留藥劑后再烘干使用；而一次性防護(hù)手套則建議隨時(shí)更換，廢棄的防護(hù)手套及時(shí)處理，避免在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)長(zhǎng)期存放而導(dǎo)致病毒傳播的加速。

除了上述這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部主要設(shè)施及人員消毒外，實(shí)驗(yàn)室周圍環(huán)境的消殺、空調(diào)的清洗消毒也尤為重要，這些位置的消毒方式與其他場(chǎng)所普適性的消毒措施無(wú)太大差別。

3 結(jié)語(yǔ)

一個(gè)安全、舒適的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是青年科學(xué)家和學(xué)生探索高風(fēng)險(xiǎn)課題、進(jìn)行創(chuàng)新性研究的重要支撐。近年來(lái)，“非典”、埃博拉、“新冠”等公共衛(wèi)生事件的不斷襲擊提醒著高校實(shí)驗(yàn)室管理者在監(jiān)管化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全的同時(shí)，也急需探索出公共衛(wèi)生事件的防控策略。本文針對(duì)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室特有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境及實(shí)驗(yàn)設(shè)施，依照學(xué)校及學(xué)院對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理的要求，將目前流行的最新消毒技術(shù)細(xì)化到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的日常消毒工作中，期待實(shí)現(xiàn)公共衛(wèi)生事件與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全的“雙防控”，為營(yíng)造安全衛(wèi)生、健康有序的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境提出了新思路。