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第二节 实验室意外事件分类
到目前为止,国内还缺乏比较统一的实验室意外事件分类方法,按照我国突发公共卫生事件的分类方法,目前国内一般先分为事件和事故两类,然后再将事故分为一般事故、较大事故、重大事故、特大事故四级。感染性事件主要参考突发公共卫生事件条例定义进行分级,其他意外事件目前主要由各单位根据具体情况决定级别。为了便于实验室管理和提高预防处置能力,本书按照意外事件危害的来源进行分类,主要包括下面七个大类。
一、设施设备类事件
导致实验室意外事件的原因很多,早期主要是由于实验室缺乏安全防护、消毒灭菌、消防等安全设施设备引起的(如缺乏生物安全柜)。1949年,Sulkin和Pike对5000名实验人员进行问卷调查,结果发现在1342个病例中,只有1/3的感染事件曾被报道,这些事件大部分与用口吸移液管以及针头和注射器使用不当有关,而80%以上的报道病例可能是由于感染性气溶胶暴露引起。如果实验室内没有装备生物安全柜,高压灭菌器等生物安全设备,极易引起气溶胶暴露,即便装备了这些实验室安全设施和设备,也存在设备失效或发生故障的风险。因此,实验室安全设施设备缺乏、失效、故障引起的意外事件仍然占有较大的比例,需要引起高度重视。
二、实验操作类事件
1941年,美国Meyer和Eddie的调查报告描述了在美国所发生的74例实验室相关的布鲁氏杆菌感染事件,并得出结论:处置微生物培养物或标本,以及吸入含有布鲁氏杆菌的灰尘等对实验室人员有明显的危险性。很多实验室感染病例都是由于处置传染性物质时疏忽大意或操作不当引起的。现在大部分实验室制定了实验操作的标准操作程序(SOP),但很多实验人员由于主观不重视、麻痹大意,或没有经过严格的培训和训练,往往容易导致操作失误,引起实验室意外事件的发生。
三、动物实验类事件
虽然大部分二级生物安全实验室不从事动物实验,但仍然有很多实验会涉及到动物,一方面由于防护不当,实验人员容易被动物抓咬,另外由于实验动物检验检疫不严格或防护不到位,一旦动物本身感染某些疾病或试验中被人为感染某些病原微生物,都会存在发生实验室感染的风险。1949年,Sulkin和Pike发表了第一篇实验室相关感染的调查报告,总结了222例病毒性感染病例,其中21例(9.4%)是致死的,至少1/3病例的感染与操作传染性动物组织有关。2010年,中国东北某大学师生在实验中使用了未经检疫的山羊,导致27名学生和1名教师陆续诊断感染布鲁氏菌病。
四、化学品类事件
生物安全实验室内保存有大量的化学品。特别是教学实验室,经常发生化学品引起的意外事件。化学药品使用、储存不当或化学实验操作失误等易引起火灾,例如易燃易爆品氢气(H 2)、乙醚(C 2 H 5 OC 2 H 5)、金属钾(K)、金属钠(Na)、镁粉(Mg)、铝粉(Al)、硫磺(S)等储存或使用不当很容易引起火灾。又如,在实验操作中很多氧化反应需要加热,特别是一些催化反应温度一般在200~600℃的高温下进行,反应过程又是放热反应,这些反应热如不及时移去,将会使温度迅速升高,引起火灾。根据教育部2008~2009年统计数据显示,我国1129所高校共有实验室26 479个,发生不少意外事件,如2009年,浙江某大学化学系教师误将本应该通入307实验室的CO气体通入到211室的输气管,导致女博士于某中毒死亡。2013年,上海某大学剧毒化学危险品投毒事件,造成一名研究生中毒死亡。我国2001~2013年全国高等院校、科研院所及部分企业实验室共发生100起事件,其中高等院校发生71起,科研院所11起,企业18起。这些事件共造成8人死亡,593人受伤或中毒。100起事件中有80起是危险化学品引起的燃烧、爆炸事故,6起是中毒事件,造成人员伤亡最多。这与实验室使用种类繁多的易燃、易爆、有毒有害物品,以及实验需要在高温、高压、低温、微波等特殊条件下进行密切相关,一旦操作不慎或疏忽就可能发生意外事件。
五、物理性事件
物理性事件既包括烫伤、烧伤、冻伤、噪声损伤及触电等事件,还包括放射、辐射等原因导致的意外事件。一旦发生放射源丢失、人员的意外放射性照射、放射性核素污染、放射性实验室火灾等事件,往往后果严重,危害巨大,影响恶劣,需要引起高度重视。其他实验常见的紫外线等也会对实验室人员造成伤害。
六、生物安保事件
实验室生物安全保障(biosecurity)是指单位和个人为防止病原体或毒素丢失、被窃、滥用、转移或有意释放而采取的安全措施。美国“911”事件发生后,将实验室生物安保工作提高到非常重要的地位。在目前复杂的国际和国内形势下,需要格外加强关注,及时对现有的生物实验室的安全制度和标准进行调整修订以杜绝上述生物危险事件的发生。实验室生物安保需要包括实验室人员在内的所有相关人员提高警惕,加强安保意识,共同杜绝生物病原体或生物毒素从进行微生物研究或生物医学研究的实验室中泄漏、被窃取或滥用等。生物安保事件可以发生在菌(毒)种和生物样本采集、保藏、运输和使用等各个阶段,一些高致病性病原微生物一旦发生被盗、被抢或丢失,极易造成社会恐慌。我国某省曾发生过邮寄结核分枝杆菌标本失窃的生物安全安保事件,虽然在政府和公安部门的高度重视下,查明了标本去向,没有造成严重后果,但是我们也要从中汲取教训。
七、灾害类等其他事件
火灾、爆炸等会造成人员伤亡和严重的财产损失。火灾是比较常见的实验室安全事故,随着对科研工作的重视,科研院所等单位投入了大量资金装备、各种先进仪器设备,有机化学实验室通常会涉及蒸馏、加热等设备,且室内通常会存放着易燃物(如红磷、乙醇、氧化剂等),如果稍有不慎,就会发生火灾。爆炸事故多发生在存放易燃易爆化学品的实验室,常见的有可燃气体爆炸、化学药品爆炸、活泼金属爆炸等,主要原因是易燃易爆物品泄漏,遇火花引起爆炸等,这类化学品在外界能量(如受热、撞击、摩擦等)作用下,能以极快的速度发生猛烈化学反应,产生的大量气体和热量在短时间内无法散去,致使周围的温度迅速升高并产生巨大的压力而引起爆炸,无机类易爆危险化学品通常含有不稳定的强氧化性基团,如硝酸根(NO 3 -)、氯酸根(ClO 3 -)、高锰酸根(MnO 4 -)等;有机类易爆危险化学品通常包括用以有机物芳烃类、酚类、酯类为原料,通过硝化、酯化或重氮化反应制取得到的产物,如苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)、硝化甘油[C 3 H 5(ONO 2) 3]等。
有些实验室可能会用到装有易燃易爆气体的高压气瓶,如果因人为或设备原因造成易燃易爆气体的外泄,在遇到明火或热源的情况下就有可能出现爆炸的危险。2008年,云南大学一名博士生在实验室做实验时发生化学爆炸,面部被严重炸伤,左手手掌只剩拇指。2009年,北京一药品公司实验室存放有大量的甲醇、乙醇等易燃易爆品和化学品的柜子着火,引发火灾,造成巨大财产损失。2009年,中科院兰州化学物理研究所一实验室因实验室人员白天做完实验后未及时关闭实验仪器,实验材料持续反应发生火灾,这些事故告诫我们,必须高度重视实验室的安全问题,着力避免实验室安全事故的发生。