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病毒是从实验室流出的吗?生物安全实验室气、水、废如何处理?

北极星水处理网  来源:中国环境报  作者:史小静  2020/2/19 14:47:33  我要投稿  

北极星水处理网讯:喜欢看科幻片人相信对这样的情景并不陌生,某种病毒突然从实验室泄漏并迅速传播,甚至只是暴露在空气中就足以感染甚至死亡,令人无处遁逃……

新冠肺炎疫情发生以来,一方面科研人员在加紧进行病毒研究及药物试验,另一方面,一些人也担心,先进的生物实验室会不会就成为病毒传染的重要场所?科技部2月15日出台了《关于加强新冠病毒高等级病毒微生物实验室生物安全管理的指导意见》,要求实验室发挥平台作用,服务科技攻关需求,各主管部门要加强对实验室,特别是对病毒的管理,确保生物安全。

那么,这些生物安全实验室能够确保不污染外环境吗?实验室又是如何进行人员防护和污水废物处理的?

实验室危险等级有高下

据了解,根据传染病的传染性和危害性,以及实验室安全环境的不同,国际上将实验室分为P1、P2、P3和P4共四个安全等级,“P”是英文Protect(保护)的缩写。

P1实验室:基础实验室,适合对人体、动植物或环境危害较低,不具有对健康成人,动植物致病的因子。

P2实验室:基础实验室,适用于对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康成人、动物和环境不会造成严重危害,有有效的预防和治疗措施。

P3实验室:防护实验室,适用于处理对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过直接接触或气溶胶使人传染上严重甚至是致命的疾病,或对动植物和环境具有高度危害的致病因子,通常有预防和治疗措施。

P4实验室:最高级别防护实验室,适用于对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明,或未知的、高度危险的致病因子。没有预防和治疗措施。比如埃博拉病毒。

事实上,早在2003年,我国就决定启动四级生物安全实验室建设。但直到2015年,中国科学院武汉国家生物安全实验室,我国首个P4实验室才正式投入运行。除我国外,目前全球公开拥有P4实验室的仅有法国、加拿大、德国、澳大利亚、美国、英国、瑞典和南非等国。

科研人员穿好带有生命维持系统功能的正压防护服进入P4实验室。来源:新华社

P4实验室是个怎么的密封盒子?

我国生物安全实验室的建设需要严格遵照已发布的《生物安全实验室建筑技术规范》。根据规范,P2实验室宜实施一级屏障和二级屏障,而P3和P4实验室需要设置一级屏障和二级屏障。

中科院神经科学研究所的张欣妍介绍,一级屏障保障了实验操作者与被操作对象之间的隔离,包括生物安全柜和正压防护服等;二级屏障则是保障了生物安全实验室与外部环境的隔离,其中就包括换气系统,因此,一级屏障和二级屏障分别是实验人员和外界环境的保护伞。建筑技术规范中也详细制定了P3和P4等级实验室的主要房间,包括主实验室,主实验室缓冲间,隔离走廊,防护服更换间,准备间,淋浴区等的技术指标。超高的清洁级别,恒定范围的温度、湿度以及压差都是实验安全的保证。

那么,P4实验室究竟什么样?

位于湖北的“武汉P4实验室”建筑主体分为4层。从下自上,底层是污水处理和生命维持系统,第二层是核心实验室,第三层是过滤器系统,二层和三层之间的夹层是管道系统,最上一层是空调系统。

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喜欢看科幻片人相信对这样的情景并不陌生,某种病毒突然从实验室泄漏并迅速传播,甚至只是暴露在空气中就足以感染甚至死亡,令人无处遁逃……

新冠肺炎疫情发生以来,一方面科研人员在加紧进行病毒研究及药物试验,另一方面,一些人也担心,先进的生物实验室会不会就成为病毒传染的重要场所?科技部2月15日出台了《关于加强新冠病毒高等级病毒微生物实验室生物安全管理的指导意见》,要求实验室发挥平台作用,服务科技攻关需求,各主管部门要加强对实验室,特别是对病毒的管理,确保生物安全。

那么,这些生物安全实验室能够确保不污染外环境吗?实验室又是如何进行人员防护和污水废物处理的?

实验室危险等级有高下

据了解,根据传染病的传染性和危害性,以及实验室安全环境的不同,国际上将实验室分为P1、P2、P3和P4共四个安全等级,“P”是英文Protect(保护)的缩写。

P1实验室:基础实验室,适合对人体、动植物或环境危害较低,不具有对健康成人,动植物致病的因子。

P2实验室:基础实验室,适用于对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康成人、动物和环境不会造成严重危害,有有效的预防和治疗措施。

P3实验室:防护实验室,适用于处理对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过直接接触或气溶胶使人传染上严重甚至是致命的疾病,或对动植物和环境具有高度危害的致病因子,通常有预防和治疗措施。

P4实验室:最高级别防护实验室,适用于对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明,或未知的、高度危险的致病因子。没有预防和治疗措施。比如埃博拉病毒。

事实上,早在2003年,我国就决定启动四级生物安全实验室建设。但直到2015年,中国科学院武汉国家生物安全实验室,我国首个P4实验室才正式投入运行。除我国外,目前全球公开拥有P4实验室的仅有法国、加拿大、德国、澳大利亚、美国、英国、瑞典和南非等国。

科研人员穿好带有生命维持系统功能的正压防护服进入P4实验室。来源:新华社

P4实验室是个怎么的密封盒子?

我国生物安全实验室的建设需要严格遵照已发布的《生物安全实验室建筑技术规范》。根据规范,P2实验室宜实施一级屏障和二级屏障,而P3和P4实验室需要设置一级屏障和二级屏障。

中科院神经科学研究所的张欣妍介绍,一级屏障保障了实验操作者与被操作对象之间的隔离,包括生物安全柜和正压防护服等;二级屏障则是保障了生物安全实验室与外部环境的隔离,其中就包括换气系统,因此,一级屏障和二级屏障分别是实验人员和外界环境的保护伞。建筑技术规范中也详细制定了P3和P4等级实验室的主要房间,包括主实验室,主实验室缓冲间,隔离走廊,防护服更换间,准备间,淋浴区等的技术指标。超高的清洁级别,恒定范围的温度、湿度以及压差都是实验安全的保证。

那么,P4实验室究竟什么样?

位于湖北的“武汉P4实验室”建筑主体分为4层。从下自上,底层是污水处理和生命维持系统,第二层是核心实验室,第三层是过滤器系统,二层和三层之间的夹层是管道系统,最上一层是空调系统。

P4实验室内部结构 。来源:National Institutes of Health, part of the United States Department of Health and HumanServices

“所有一层、三层、四层、夹层均是为了保证二层核心实验室的正常运行,保证实验室里面是单向气流,是一个负压状态。里面的东西不能出来,只有外面的东西有可能进去,就像一个密封的盒子。”中科院武汉分院院长、P4实验室主任袁志明此前强调。

张欣妍对此也表示, P3和P4实验室会同时设有多道安装连锁装置的门,保证无法同时打开两道门,以防止空气流通。实验室内部的空气必须经由高效过滤器过滤后才可向外排放。

在进入高等级实验室前,人员需要经过多道程序,包括外更衣间、淋浴间、内更衣间、缓冲间等,从外面进到实验室内部可能需要20-30分钟。

实验室人员防护采用正压防护服,使之保持科研人员与有潜在污染的环境处于完全隔绝状态,类似太空中的宇航员,其呼吸所需空气完全由呼吸空气供应站通过可控、安全的输送管道供给。

至于实验人员穿着的防护服则更加不会被放过,人员在离开污染环境的实验室前通过化学淋浴完成正压工作的去污染程序。

关于污水和废物,记者在“武汉P4实验室”官网看到,化学淋浴废水和实验室工作产生的活毒废水通过双层排污管道收集系统,集中收集到污水处理站,通过135摄氏度高温消毒处理。实验室感染性固体废弃物通过双扉高压灭菌锅消毒后,进行无害化焚烧处理。

即使“铜墙铁壁”,生物实验室的安全监管仍不可大意。

2019年9月16日,俄罗斯存放活性天花病毒的Vector实验室发生爆炸,虽然事后该研究中心声明发生爆炸的房间里没有生物危险物质,也没有造成任何结构损伤,没必要引起恐慌或感到威胁,但仍然引起了人们对生物实验室的安全警惕。

当前,不少的生物安全实验室都加入到新型冠状病毒的科研攻关,他们是与新冠肺炎最近的抗疫战士,我们在向他们致敬的同时,也提醒各部门保障实验室安全防护,严防污染。


原标题:病毒是从实验室流出的吗?生物安全实验室气、水、废如何处理?

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