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生物安全实验室建设 - 俞霆、李太华、董德祥

上一篇 / 下一篇 2008-04-22 12:14:52

出版日期:2006年4月
前言
20世纪以来，由于生物技术的迅速发展，大大促进了应用生物技术手段进行研究的微生物
学、病毒学、免疫学、分子生物学、分子信息学、疫苗学等一系列生物学科的飞跃发展和
诸多创新，研究成果日新月异，为人类防治疾病、提高生活质量、保护自然环境作出了巨
大贡献。

随着研究领域的不断扩大和深入，对以前未知的高危病原体的发现和研究，对各种疾病发

病机理的进一步探索和动物模型的建立，为防治疾病而进行的新的疫苗、药物的研制和筛

选，以及在农业、畜牧业、军事等方面对各种病原微生物、化学物质及放射性物质的实验

研究，都需要一个对实验操作人员安全、对环境安全及对社会安全的实验室条件来保证。

2003年发生的传染性非典型性肺炎（严重急性呼吸综合征，SARS）和2004年开始发生的禽

流感，给人们的生命健康带来了严重威胁，引起了各国政府的高度重视和广大民众的极度

关注。近年来在进行SARS研究中出现的多次实验室感染事件说明，建立符合安全要求的高

等级生物安全实验室，并进行严格管理，是进一步推动我国科学发展的当务之急，也是国

家科技发展过程中的必备条件。

近些年来，我国许多研究所、医院、疾病控制部门纷纷建立起生物安全实验室，对高致病

性病原微生物进行实验研究，但由于国家有关的标准和规范出台较晚，建立起来的生物安

全实验室大多存在不同程度的问题，有的甚至成为感染源。因此迫切希望有关部门结合国

情、借鉴国外的先进经验，尽快推行实施已出台的标准和规范，以指导工程、科研和实验

室人员尽快走上生物安全实验室建设和管理的规范化、标准化、科学化的轨道。

本书从工程技术的角度出发，在生物安全实验室的设计、建筑、技术改造、施工和维护等

方面所涉及的结构与布局、控制与监视、设备与仪器、公用设施和“三废”（废水、废气

、废渣）处理等技术领域进行讨论，以世界卫生组织发布的《实验室生物安全手册》第三

版为指南，在我国已出台的《病原微生物实验室生物安全管理条例》（中华人民共和国国

务院令第424号）和《实验室生物安全通用要求》（GB 19489—2004）两个文件的指导下

，根据国家标准《生物安全实验室建筑技术规范》（GB 50346—2004），以及近年来我们

对欧洲、美洲及大洋洲部分重点生物安全实验室现状进行考察和交流所获得的信息与资料

，加上我们在生物安全实验室建设上的一些粗浅经验，重点结合应用，将我们所掌握的情

况介绍给大家，供参考。

在生物安全实验室建设的理念方面，我国已逐步和国际接轨，但是在具体的建设实施过程

中，特别是一些技术细节，还有很多需要探讨的问题。本书正是基于这样的目的而写的，

如能抛砖引玉，不胜荣幸；有错误或不当之处，恳请同行专家和广大读者指正。

编者

2006年1月生物安全实验室建设目录
目录
第1章生物安全概论1
11生物安全的基本概念2
111生物危害2
112生物安全的定义和相关术语3

12生物安全问题产生的原因及途径4

121医院感染4

122实验室感染5

123实验动物饲养管理中造成的工作人员感染6

13微生物的危险度评估8

131危险度评估概述8

132对相关信息匮乏的样品的危险度评估9

133遗传修饰微生物的危险度评估10

14生物安全对策、技术措施和原理11

141生物安全对策12

142生物安全技术措施和原理13

15国内外生物安全法规16

151我国病原体及其实验室生物安全法律、法规情况16

152国外病原体及其实验室生物安全法规、规则情况17

第2章生物安全实验室的类型和建设要求23

21生物安全实验室的类型和技术指标23

211生物安全实验室的分级和微生物的危险度等级23

212三级生物安全实验室和四级生物安全实验室的区域划分26

213各级生物安全实验室的技术指标和基本要求28

22生物安全实验室的建设要求及设施设备要求33

221生物安全实验室的建设要求33

222生物安全实验室的个人防护装置39

23动物实验室的特殊要求40

231ABSL1的建设要求40

232ABSL2的建设要求41

233ABSL3的建设要求41

234ABSL4的建设要求41

第3章生物安全实验室的通风及空调系统43

31通风与空气调节基本原理43

311空气调节的概念和目的43

312空气调节系统的分类44

32各级生物安全实验室空调系统的类型46

321二级生物安全实验室空调系统的类型46

322三级生物安全实验室空调系统的类型47

323四级生物安全实验室空调系统的类型50

324生物安全实验室风管及房间消毒51

33实验室空调系统的测定和调整52

331实验室空调系统空气平衡的测定和调整52

332实验室各参数的测定56

333高效过滤器的检漏测试59

334空调系统调试中的故障分析和解决方法59

34实验动物的环境控制60

341环境因素对实验动物的影响60

342实验动物设施75

343实验动物设施的生物安全75

第4章生物安全实验室的气流控制79

41空调机及排风系统控制79

411空调机组的控制80

412排风系统控制82

42生物安全实验室的气流控制83

421气流控制基础83

422压差控制87

423生物安全柜的控制94

424生物安全实验室的控制方式及特点100

425气流控制要点107

426实验室气流控制设备（文丘里阀介绍）111

43重要参数的监视和报警113

第5章生物安全实验室的主要弱电系统115

51电视监视系统115

511典型电视监视系统的构成115

512电视监视系统配置要点119

52火灾自动报警系统121

521通用系统的组成及原理122

522通用火灾探测器类型及工作原理122

523火灾自动报警系统的设计要点124

53出入控制及门锁控制系统130

531系统概述130

532门禁出入控制系统及门锁控制系统的原理130

533门禁出入控制系统及门锁控制系统的功能132

54通信和广播系统132

541通信系统132

542广播系统133

55生物安全实验室的系统集成135

551系统集成的必要性135

552系统集成的原则136

553系统集成的方法137

554先进的实验室集成控制系统139

56监视、控制系统的运行管理140

561系统运行管理141

562系统维护维修管理141

563维护维修人员的安全防护143

第6章生物安全柜及其他生物安全装置145

61生物安全柜145

611生物安全柜概述145

612生物安全柜的生产及测试标准146

613生物安全柜的分类147

614生物安全实验室对生物安全柜的要求147

615生物安全柜的工作原理149

616生物安全柜的技术要求160

617生物安全柜的基本性能要求163

618生物安全柜的安装164

619生物安全柜的操作使用166

6110生物安全柜的维护168

62生物安全实验室的动物设施185

621实验动物环境185

622影响实验动物环境的因素及其控制185

623实验动物的房舍设施186

624实验动物饲养的辅助设施和设备186

625实验动物环境监测和设施的维护188

63四级生物安全实验室的特殊设施188

631防护服型四级生物安全实验室189

632安全柜型四级生物安全实验室195

第7章生物安全实验室的主要设备与仪器199

71高压蒸汽消毒灭菌器199

711概述199

712蒸汽灭菌机理200

713F0值的概念201

714高压蒸汽灭菌的几个重要因素205

715WHO《实验室生物安全手册》中对高压灭菌器的要求207

716典型高压蒸汽灭菌器208

717典型高压蒸汽灭菌器灭菌工艺流程214

718高压蒸汽灭菌器的验证221

719验证仪器、设备举例225

72干热灭菌器229

721干热灭菌工艺229

722干热灭菌的除菌机理229

723干热灭菌的传热方式229

724干热灭菌器的分类230

725符合当代国际化标准的干热灭菌器231

726干热灭菌器的验证232

73环氧乙烷灭菌器236

731灭菌器的工作过程及原理236

732灭菌器的组成及结构237

733环氧乙烷灭菌器的工作过程238

734环氧乙烷灭菌器的注意事项240

735环氧乙烷灭菌器的检测和验证240

74过氧化氢等离子体灭菌器242

741概述242

742过氧化氢灭菌器的工作原理和结构243

743过氧化氢灭菌器的运用244

75药液传递箱245

76传递窗246

77生物安全实验室的实验仪器246

771生物安全实验室对仪器的总体要求246

772生物安全实验室仪器使用要求247

773生物安全实验室中的常用仪器247

774生物安全实验室仪器维修、维护252

第8章生物安全实验室的供电、给排水与“三废”处理253

81供配电系统253

811概述253

812供电系统253

813配电系统255

814电气设备的使用及照明258

815防雷接地259

816通信及广播系统（弱电设备）260

817电气设备管理及维护261

82给水系统262

821概述262

822供水系统262

823给水系统技术要求263

824总体技术措施266

825工艺给水270

826实验楼消防系统274

83排水系统276

831概述276

832排水管道系统技术措施277

833排水系统的维护277

84废水的处理278

841概述278

842废水来源278

843细菌、病毒及致死条件278

844消毒和灭菌281

845消毒灭菌方法283

846废液处理措施283

847第二级废水处理系统287

85废气的处理289

851概述289

852废气的种类289

853排风的处理289

86固体废弃物的处理291

861概述291

862危险废物292

863生物安全实验室产生的废物292

864污染废物的收集、运输、储存292

865废弃物处理292

866焚烧293

87集中供冷、供热及压缩空气系统294

871概述294

872集中供冷系统294

873其他水系统在生物安全实验室中的应用295

874集中供热系统——工业蒸汽系统295

875压缩空气系统296

876水、电、汽、气供给以及维修维护制度297

参考文献299 本书可供从事生物安全实验室建设和使用的工程技术人员、科研人员、实验室工作人员及
管理人员，医学、微生物学、病毒学、生物学、实验动物学等领域的学者、工作人员参考。生物安全实验室建设内容介绍:
本书结合生物安全的基本原理，借鉴欧洲、美洲及大洋洲部分重点生物安全实验室的经验
，对生物安全实验室建设所涉及的技术问题进行了较为全面的阐述。
在介绍生物安全的概念、生物安全技术措施的基本原理、微生物危险度评估以及国内外相
关法规的基础上，本书详述了不同类型生物安全实验室不同技术指标的建筑要求以及动物

实验室的特殊要求；生物安全实验室、实验动物设施的通风及空调净化系统的类型及其测

定和调整；气流组织、送排风、压差、传感器及响应速度等方面的自动控制技术、监视和

通信；生物安全实验室内必备设备和设施的原理、结构功能、应用以及验证技术；生物安

全实验室外必须配套的供电、给排水与“三废”处理等系统在确保生物安全实验室安全运

行中的作用及配置等。

本书结合作者单位建设四级生物安全实验室的实践经验，根据最新的国家标准和世界卫生

组织等国际组织和机构的相关法规编写。内容可靠，针对性、指导性、可操作性强，有较

高的参考价值。

本书可供从事生物安全实验室建设和使用的工程技术人员、科研人员、实验室工作人员及

管理人员，医学、微生物学、病毒学、生物学、实验动物学等领域的学者、工作人员参考

。
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