人体生物安全问题存在已久, 只是对生物污染造成人体 危害问题的深刻认识还是近几十年的事, 近 30年来对世界 范围内的医院感染、实验室感染和动物饲养管理中造成的工 作人员的感染受到广泛重视, 它们是影响生物安全的主要的 直接原因。 在传染微生物的各种实验中, 污染环境、实验人 员受染的事故时有发生 。

 实验室感染的致病因子众多(表 1), 而微生物实验室通常是可以致使室内或附近人员发生这 种特殊传染疾病的危险场所。 因此实验室安全防护已构成 了开展致病微生物研究的基本条件 , 特别是开展传染性大、 毒性强、难以防治和尚无安全认识的新病原体的研究, 其中 也包括某些基因工程微生物研究工作的先决条件。 所以近 年来世界卫生组织(WHO)和各国卫生部门根据微生物种 类、传染性、实验内容和操作方式要求其必须在相应级别的 实验室内进行。 生物安全实验室 , 特别是高等级生物安全实验室, 研究 对象都是对个人和环境有高度危险性的致病微生物, 如何避 免其对环境的影响, 成为各国政府、环境保护和相关科研人 员高度关注的一个问题。 

本文将重点阐述三级生物实验室 (BSL-3实验室)对环境危害的重要因素和防范对策。 1 BSL-3实验室对环境潜在危害的影响因素 在实验室病原微生物研究过程中, 由于种种原因, 实验 室获得性感染事故时有发生。 据有关资料报道, 截止至 1976年, 全世界累计获得性感染病例已达 3 921 例, 常见的 是由布鲁菌、伤寒沙门菌、土拉热弗朗西丝菌、结核分枝杆 菌、各型肺炎病毒、脑炎病毒引起的感染, 少数还引起第二代 感染[ 1] 。

BSL-3实验室主要是进行三级危险度病原微生物和高 浓度或大量的二级危险度病原微生物的分离培养、诊断、鉴 定、研究等相关工作的, 上述病原微生物都属于这一范畴。实验室感染的途径一般有黏膜接触感染、食入感染、吸 入感染和接触感染动物感染。 在实验室日常工作中, 对实验 室感染性固体废弃物和感染性液体废弃物的处理应高度重 视, 通常用物理消毒的方法进行消毒处理, 例如用高压灭菌 的方法对其进行消毒处理, 或者将化学消毒和物理消毒方法 结合在一起使用。 对感染性病原微生物气溶胶的吸入感染 重视程度往往不够, 也导致了污染空气是造成实验室相关感 染的主要因素。 Kenny等 [ 2] 曾用安德森空气微生物采样器 测定了一些实验室操作中产生气溶胶颗粒的大小, 结果发 现, 搅拌粉碎器产生的气溶胶颗粒中, 直径小于 5 μm的占 98%;相反, 冻干培养物产生的气溶胶颗粒, 直径大于 5 μm 的占 80%。 其他如收取鸡胚培养液、吸管吹吸搅拌样品、离 心、超声波粉碎、跌碎菌液瓶等所产生的气溶胶颗粒, 平均直 径小于 5 μm的较多。 Wedum等[ 3]报道, 暴露于炭疽菌芽孢 气溶胶的动物, 在整个饲养期间(13 d), 在其笼子周围空气 中都可找到炭疽菌芽孢;感染猴的粪便、唾液中可带菌 4 d。 将豚鼠暴露于枯草芽孢杆菌黑色变种芽孢气溶胶以后, 可连 续产生该菌气溶胶长达 21 d之久。 不同的病原微生物在空 气中的存活能力也不相同, 但病原微生物形成气溶胶后, 都 可以提高呼吸道吸入导致感染的发生。 对存活力强的病原 微生物可能会随着空气播散而传播到较远的地方, 并引起疾 病的流行。 如能够引起人兽共患病的土拉热弗朗西丝菌就 可以经呼吸道感染。 该菌在气溶胶状态下存活率较高, 经常 发生实验室感染。 Barbeito等[ 4]报道, 在该单位实验室走廊 内, 因打碎一批土拉热弗朗西丝菌平板产生的气溶胶, 使在 场的 14人中的 5人感染, 其中 1人距离事故地点远达 20 m 以上。 由此可见, 在生物安全实验室试验过程中产生的感染 性“三废(固废、液废和气废)”中, 对人员感染和环境危害程 度最大的是污染的空气。 总之, 在实验室中微生物气溶胶的产生大多无法察觉, 人们往往放松警惕, 而在不知不觉中受到感染。 因此, 应将 防止气溶胶的产生和防止已经产生气溶胶的进一步扩散作 为实验室感染预防的首要措施。

 2 防止 BSL-3实验室对环境危害的基本要素 三级生物安全实验室在英文中有 3种表述方式:一种是 physicalprotectionthreelaboratory, 即三级物理防护实验室, 又称 P3实验室;二是 containmentlevelthreelaboratory, 即防 护等级三级实验室;三是 biosafetylevelthreelaboratory, 即生 物安全三级实验室, 又称 BSL-3实验室。 这 3种表述方式其 内在的含义都是提高物理防护能力, 将病原微生物的操作局 限在能防止传染材料特别是防止气溶胶扩散到实验室外环 境中。 为了保证病原微生物实验室在试验操作过程中产生 的病原微生物气溶胶不扩散到实验室外环境, 要求排出实验 室的空气中病原微生物达到“零排放 ”。 BSL-3实验室 “零排 放”的含义是, BSL-3 实验室在试验活动过程中产生的感染 性三废(固体、液体和气体)在排出实验室之前, 经过高压灭 菌或化学消毒加高压灭菌以及高效空气粒子过滤器过滤后, 对三废用生物学培养法进行培养, 没有活的病原微生物生 长, 即为零排放。