生物學(xué)實驗室安全教育研究

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摘要：高校實驗室是高校教育教學(xué)和科研工作的重要基地，對于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用。生物學(xué)實驗由于自身的特殊性，必然會存在一定的安全隱患，有必要結(jié)合生物學(xué)實驗室特點，對進入實驗室者進行安全教育。為此，可圍繞實驗室環(huán)境、實驗秩序、實驗材料、實驗操作、實驗儀器設(shè)備、廢棄物處理等諸方面進行安全教育，以切實保障高校生物學(xué)實驗室的安全管理，進而保證高校教學(xué)科研工作的順利開展。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)實驗室；安全教育；高校

高等學(xué)校實驗室是高校教育教學(xué)和科研工作的重要基地，對于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用，也是高校的一個重要組成部分［1～2］。21世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì)［3］，許多與人類生命健康息息相關(guān)的醫(yī)療、食品、健康等方面的問題最終必須依靠生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用得以解決［4］。因此，生物學(xué)課程在高校越來越受到重視，各種先進的生物學(xué)設(shè)備和試劑紛紛涌入實驗室，開設(shè)的實驗項目和課時數(shù)量也在不斷增加。但生物學(xué)實驗經(jīng)常會接觸到各種生物病原體，有些病原體往往又具致病性，一旦泄露到周圍環(huán)境，或是感染實驗操作者，其危害將十分嚴(yán)重。例如，2011年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)28名師生感染“布魯氏菌病”，提醒人們對進入生物學(xué)實驗室的人員進行安全教育并非杞人憂天，及時預(yù)防、控制和消除生物學(xué)實驗室的安全隱患，對于保障高校師生的生命健康，維護正常的教學(xué)秩序非常必要［5］。

1高校生物學(xué)實驗室的安全概述

1.1生物學(xué)實驗室的安全。生物安全是指生物技術(shù)從研究、開發(fā)、生產(chǎn)到實際應(yīng)用整個過程中的所有安全問題［6］。實驗室的生物安全是指實驗室的生物安全條件和狀態(tài)符合或高于容許水平，以防實驗室人員、來訪人員、社區(qū)及周遭環(huán)境受到不可接受的損害，且應(yīng)符合相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等對實驗室生物安全責(zé)任的要求［7～8］。在生物學(xué)實驗中，除生物病原體外，往往還會用到很多諸如溴化乙錠（EB）、焦碳酸二乙酯（DEPC）、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、過硫酸銨、苯酚、甲醛等生化試劑，這些生化試劑大多具有強揮發(fā)性、強毒性、強腐蝕性和致癌性，不僅使實驗操作人員處于毒性大、危險性高的環(huán)境中，而且對周邊環(huán)境的危害和影響更大。早在1993年，世界衛(wèi)生組織（WHO）就出版了《實驗室生物安全手冊》，以加強人們對實驗室生物安全的認(rèn)識。當(dāng)2003年非典（SARS）席卷全球時，中國也發(fā)生了病原微生物感染危害實驗室安全的事件［9］。之后，中國對實驗室生物安全問題越來越重視。2009年，農(nóng)業(yè)部出版新版《實驗室生物安全通用要求》（CB19489-2008），并于同年開始實施，對實驗室的生物安全設(shè)施、設(shè)備、安全管理體系、組織、文件等也制定了強制性的國家標(biāo)準(zhǔn)。各大高校也隨之跟進，都制定了一系列實驗室生物安全規(guī)章制度，目的是教育廣大師生重視實驗室安全，促進實驗室的可持續(xù)發(fā)展。1.2生物學(xué)實驗室的安全等級。《微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全通用準(zhǔn)則》（W8233-2002）［10］和修訂的《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2008）將微生物的危險度分為4級，即危險度1級、2級、3級和4級（表1）［11］。相應(yīng)地，生物安全實驗室也分為4級，即1級、2級、3級和4級（表2）。其中，1級、2級實驗室是常見的生物學(xué)實驗室，而3級、4級實驗室必須通過國家的認(rèn)定，按照國家相關(guān)要求建設(shè)，并頒發(fā)對應(yīng)級別的生物安全實驗室證書，方可被允許對危險度等級高的病原微生物進行實驗。

2高校生物學(xué)實驗室的安全教育內(nèi)容

2.1實驗環(huán)境。生物學(xué)實驗經(jīng)常會用到致病性微生物、致癌性藥品及對人體有嚴(yán)重危害的試劑等，這類物品必須在專門的操作區(qū)域進行實驗，以免污染整間實驗室，即實驗室要進行嚴(yán)格分區(qū)。以微生物學(xué)實驗室為例，其可分為生活區(qū)、潔凈區(qū)、無菌區(qū)和培養(yǎng)區(qū)等，無菌區(qū)應(yīng)與培養(yǎng)區(qū)完全分離。此外，實驗用具準(zhǔn)備區(qū)、樣品接收區(qū)、樣品儲藏區(qū)、污染物處理區(qū)等也需嚴(yán)格標(biāo)明。一些具有揮發(fā)性、對人體有嚴(yán)重傷害的試劑，如乙醚、甲醛、溴水等，必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進行實驗操作。在使用生物試劑EB時，也必須有專門的EB區(qū)和非EB區(qū)，不可交叉實驗，以免造成周圍實驗環(huán)境的污染。2.2實驗秩序。實驗室是理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力的場所，實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和獨立思考能力的橋梁，所以良好的實驗秩序是保障實驗課順利進行的關(guān)鍵。在開展實驗課程前，要對學(xué)生及實驗人員進行基本的課前培訓(xùn)，要求不可把與實驗無關(guān)的東西帶入實驗室（尤其是食物、飲料等），不要在實驗室內(nèi)飲水進食，更不許在實驗室內(nèi)做飯。在實驗課上要特別注意防護問題，如學(xué)生應(yīng)穿著實驗服進入實驗室，長頭發(fā)者要扎起后才能做實驗。在實驗課開始前，要做好實驗內(nèi)容的預(yù)習(xí)，熟悉實驗材料、實驗方法和實驗操作步驟，不要在實驗室內(nèi)隨意走動，不要閑聊和大聲喧嘩，以免影響實驗進度和實驗室的整體氛圍，或造成實驗室秩序混亂并引發(fā)安全事故。在實驗結(jié)束后，應(yīng)要求學(xué)生將實驗材料分類歸放，妥善處理廢棄物，打掃教室衛(wèi)生，離開前按照六步法清潔雙手［12］。2.3實驗操作。正確規(guī)范的實驗操作是保障實驗成功的關(guān)鍵因素，因為絕大多數(shù)的安全事故是由不當(dāng)實驗操作引起的。實驗操作包括實驗儀器設(shè)備的操作和實驗材料的操作。（1）實驗儀器設(shè)備的操作。生物學(xué)實驗常用的儀器設(shè)備包括高壓滅菌鍋、移液器、超凈工作臺、微生物培養(yǎng)箱、電子顯微鏡等，在正確使用儀器設(shè)備前，首先要認(rèn)真閱讀儀器的使用說明書及注意事項，不可盲目操作儀器，以免發(fā)生危險。在使用高壓滅菌鍋時，高壓滅菌物品的放置不能堵塞高壓鍋的安全閥和放氣閥，要留出一定的位置，以確保空氣暢通，否則極易造成容器爆裂。當(dāng)使用完移液器后，必須將其調(diào)至最大量程。使用顯微鏡要保護鏡頭，切不可壓碎標(biāo)本玻片而損壞鏡頭；應(yīng)經(jīng)常清潔鏡頭。在使用離心機時，注意轉(zhuǎn)子的配平，切不可粗略估計離心物品的重量，以防損壞離心機；在離心結(jié)束后，須等待轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)停止后方可打開蓋子。（2）實驗材料的操作。生物學(xué)實驗經(jīng)常會用到小鼠、兔子、雞等實驗動物，以及細(xì)菌、病毒、真菌等微生物材料，這些實驗材料具有一定的危險性，操作不慎容易產(chǎn)生人身危害，如咬傷、抓傷及被細(xì)菌感染等，故實驗前要對實驗人員進行諸如實驗動物正確的保定、采血、注射、灌胃等基本實驗技能的培訓(xùn)。除生物材料外，有毒、有害等化學(xué)試劑也是規(guī)范操作的對象之一，如接觸有致癌性物品時要戴上手套，但不允許接觸過致癌性物品的手套繼續(xù)觸摸其他物品，防止交叉污染；對揮發(fā)性強、有毒、易產(chǎn)生粉塵、易損傷眼睛的化學(xué)試劑，一定要在通風(fēng)櫥內(nèi)操作。另外，生物學(xué)實驗常用的手術(shù)剪、手術(shù)刀、注射器、試管、燒杯、玻璃培養(yǎng)皿等實驗器械，一定要小心謹(jǐn)慎使用，防止割傷、扎傷等意外事故的發(fā)生。2.4實驗材料。生物學(xué)實驗室一般會使用實驗動物和微生物，一些實驗動物由于購買渠道或者未經(jīng)檢驗檢疫等原因，本身可能帶有致病菌，或一些生物學(xué)實驗室研究的微生物可能是高致病性或致病性較強的微生物，若實驗人員或?qū)嶒炇噎h(huán)境受此感染，則后果較為嚴(yán)重。因此，一定要根據(jù)所研究病原微生物的性質(zhì)，對實驗室進行生物安全評價分級；對于實驗動物，一定要做好檢驗檢疫工作，防止病原微生物的繼續(xù)擴散。2.5實驗儀器設(shè)備。如果實驗儀器設(shè)備存在缺乏必要的保護裝置、設(shè)備老化或超負(fù)荷、超載使用等問題，那么，往往會產(chǎn)生一些事故，包括儀器傷人和設(shè)備損壞。2000年，南京化工大學(xué)高分子實驗室發(fā)生因電熱烘箱溫度失控而爆炸的事故。又由于線路超負(fù)荷運載，2002年湖南某高校兩次發(fā)生汞管電極報廢事件。另外，生物學(xué)實驗常常會用到二氧化碳儲存罐、氧氣瓶、液氮罐等壓力容器，若將其靠近熱源或在陽光下暴曬，則極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故。2.6廢棄物的處理。（1）生物活性材料及其代謝物的處理。如細(xì)菌、真菌和病毒等物質(zhì)須妥善處理，一般須經(jīng)高壓滅菌后方可處置。培養(yǎng)后的材料以及一些廢棄物須存放到嚴(yán)密的容器內(nèi)，集中存放到固定地點，經(jīng)高壓滅菌、清洗后才能再用。經(jīng)病原微生物污染的培養(yǎng)物品，必須經(jīng)121℃高溫滅菌30min，以防其污染實驗環(huán)境。污染的工作服或進行致病菌實驗所穿的工作服、帽、口罩等，應(yīng)放在專用的消毒袋內(nèi)，經(jīng)高壓滅菌后方能洗滌。生物學(xué)實驗常用到的瓊脂，使用完后不可直接將其倒入下水道，以免堵塞管口。（2）有毒有害物品的處理。如重金屬、氰化物、溴化乙錠（EB）、焦碳酸二乙酯（DEPC）等，是生物學(xué)實驗中主要的有毒有害物品［還包括一些廢棄的酸、堿溶液、凝膠電泳液、培養(yǎng)基（液）等廢棄物］，必須對其進行無害化處理。（3）實驗器械的處理。如刀片、注射針頭等器械一旦接觸病原微生物，都須經(jīng)高壓滅菌消毒后才可處理，以防止病原微生物的傳播。另外，在處理時需統(tǒng)一收集，以防止其對人體造成直接的機械傷害。

3結(jié)語

高校生物學(xué)實驗室的安全不僅關(guān)系到實驗室工作人員的個人健康，還與周邊環(huán)境及事物息息相關(guān)，若一旦發(fā)生安全事故，則極有可能給周邊人群、環(huán)境等帶來嚴(yán)重危害。因此，在生物教學(xué)科研工作中一定要把實驗室的安全放在首要位置，以預(yù)防為主，從而為高校生物學(xué)的實驗研究提供重要保障。

作者:王文佳 盧婷婷 馬 霞 王瑞寧 李利紅 單位:河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院制藥工程學(xué)院