生物安全评估

病原微生物实验室风险评估

王国治

中国药品生物制品检定所

病原微生物实验室生物安全风险管理是生物安全的核心工作，病原微生物实验室的风险评估是建立健全的风险管理体系的基础，规范的风险评估工作应始于实验室设计建造之前，实时评估于实验活动之中，定期阶段性再评估于使用之后。完善的风险评估制度对于保证生物安全具有非常重要的意义。

评估在是在基于微生物危害程度分类以及相关背景资料的基础上，同时考虑实验室活动中可能涉及的暴露或潜在暴露因素与意外事故、实验室设施设备、个人防护、废弃物处置、实验室保安、人员素质、火灾、水灾等其他因素，通过对各因素的风险识别与分析，提出降低风险的措施，评估采取措施后的残留风险，建立适时的再评估方案与制度。风险评估可帮助生物安全实验室设计者与使用者确定实验室的规模、设施与合理布局，帮助操作者正确选择生物安全水平(设备和操作)，制定相应的操作程序、预防风险发生与可能发生风险后的方案与相关管理规程，以便实验室在运行过程中可采取适宜安全防护措施、减少危险性事件发生，将工作人员暴露的危险和使环境污染降到最低限度。

病原微生物危害程度分类

危害程度分类是病原微生物危险评价的主要依据之一，危害类别的高低是根据病原微生物对个体和群体的感染后可能产生的相对危害程度来划分的。由于病原微生物在不同国家流行的状况不同，因此，不同国家根据病原微生物的传染性、感染后对个体或者群体的危害程度以及流行状态并考虑是否具有有效的预防治疗措施等因素，来划分各自的微生物危害程度分类。我国对病原微生物的危害分类标准除进行危害程度分类外，还规定了其不同实验操作的防护水平以及运输的包装要求，详见卫生部与农业部颁布的病原微生物名录。

第二节病原微生物背景信息与分析

通过病原微生物的相关背景资料与分析，用于了解病原微生物或毒素的毒力、致病性、生物稳定性、传播途径，病原微生物的传染性，病原微生物的地方流行性，有效的疫苗和治疗及诊断方法的可用性等信息，为进一步分析评价可能造成风险以及危害程度，采取相关措施提供科学依据。病原微生物背景信息至少应包括以下内容：

（一）病原微生物的生物学特性1．分类与起源

病原微生物的分类是从事微生物学工作的基础，《人间传染的病原微生物名录》的危险等级和实验操作的生物安全实验室等级是以病原微生物属或种确定。微生物的分类是根据微生物的表型特征相似性或系统发育相关性进行分群归类，根据相似性或相关性水平排列成系统，其分类单元分为七个基本的分类等级，由上而下依次是：界、门、纲、目、科、属、种；病毒除上述分类还应考虑其结构的大群划分：（双链）dsDNA，有包膜；（双链）dsDNA，无包膜；(单链)ssDNA，无包膜；（双链）dsRNA，有包膜；（双链）dsRNA，无包膜；（单链）ssRNA，有包膜；（单链）ssRNA，无包膜。同时了解该病原微生物原始分离有关信息。

（一）病原微生物的生物学特性2．形态特征

了解病原微生物的形态结构有助于鉴定病原微生物以及疾病的诊断，同时有助于评估操作病原微生物是否污染、生长状况、毒力以及抵抗力。病原微生物的形态结构与其在宿主体内外生长繁殖与生物学特性相关，如炭疽杆菌是否有荚膜芽孢形成率的高低与炭疽杆菌抵抗力、致病力和免疫性有关。对于细菌应关注细胞的球菌、杆菌或螺旋菌的形状、大小、排列、染色反应以及荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等。对于病毒应关注形态属球状病毒、杆状病毒、砖形病毒、冠状病毒、有包膜的球状病毒、具有球状头部的病毒、封于包含体内的昆虫病毒以及大小是否有囊膜等。

（一）病原微生物的生物学特性3．培养特性

病原微生物的分离或扩增培养是实验室最常见的实验活动，通过了解病原微生物的培养特性可直观根据其形态特征进行初步鉴定，了解病原微生物对营养需求、生长繁殖速度以及是否在实验过程发生了污染，对细菌真菌可通过固体、半固体或液体培养基培养的菌落形态，菌落形成时间；对碳源、氮源、营养类型的营养要求；代谢产物的种类、产量、显色反应以及产酶种类、反应特性、生理生化反应，了解分析不同菌种或菌株的差异。病毒在实验动物、鸡胚或细胞培养中进行，以死亡、发病或病变等作为病毒繁殖状态指标，或以血细胞凝集、抗原测定等作为间接指标，可采用空斑法测定病毒数量。

（一）病原微生物的生物学特性4．免疫学特性

不同类型病原微生物抗原存在差异，即使同一种病原微生物其抗原也可能存在差异，利用其差异常用于亚种以下的细分.当同种或同亚种内不同菌株之间的性状差异不足以分为新的亚种时,可以细分为不同的型，通过抗原存在差异的特性可作为病原微生物的免疫学鉴定为实验室感染监测方法的选择提供必要的背景资料。如大肠杆菌的抗原成分复杂，可分为菌体抗原（O）、鞭毛抗原（H）和表面抗原（K），后者有抗机体吞噬和抗补体的能力。根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150多型，其中有16个血清型为致病性大肠杆菌，

（一）病原微生物的生物学特性5．遗传特性

微生物的基因组的结构与功能的分子生物学特征是鉴别病原微生物菌毒株型特异性的指征，对病原微生物的鉴定、菌毒株变异、毒力与致病性、耐药性以及临床检验具有重大意义，了解微生物的基因组的结构与功能背景知识对生物安全实验室污染与人员感染分子生物学监测方法以及对所操作的病原微生物的致病性与防护的选择提供依据。应根据病原微生物测序结果，收集具特征性的基因及编码产物信息以及与遗传特性相关的传播能力与致病力、对药物敏感性的分析等信息。

（一）病原微生物的生物学特性6．变异性

病原微生物可发生自发或在外因作用下发生碱基的增加、缺失、变位、重组，使其在生物学特性、耐药性、免疫学特性发生变异，可导致病原微生物毒力与致病力增强或减弱，了解病原微生物变异规律与特征，将有利于跟踪微生物变异避免或规避风险。病原微生物变异应注意收集分析不同微生物的遗传稳定性与发生突变的频率，以及理化因子对变异的影响以及产生变异后病原微生物毒力与致病力变化的趋势。

（一）病原微生物的生物学特性7．毒力

目前国内对病原微生物的危害分类是按病原微生物种属进行分类，但同一种属不同菌毒株的毒力与致病力有差异，了解不同病原微生物的毒力可为选择适当防护方式提供依据。如从自然感染动物体内分离的狂犬病毒街毒株（野毒株），一般毒力较强。狂犬病毒的街毒株其特点是发病潜伏期长，易侵入脑组织和唾液腺，也易形成内基小体。而狂犬病毒街毒株在兔脑内连续传代后获得的狂犬病毒减毒株（固定毒株），对兔致病的潜伏期缩短为固定的4～6天，对人致病力减弱，可用于制备疫苗。结核杆菌H37Ra弱毒株对人或动物致病力极低，H37Rv为实验室常用菌株在实验室多传代毒力明显降低、临床分离敏的感菌、耐药菌、多耐药菌、广泛性耐药菌等菌株对动物均有较强的致病力，对动物毒力基本一致，但对不同耐药类型菌株感染临床治疗效果不一样。

（二）在环境中的稳定性

病原微生物的稳定性是指其抵抗外界环境的存活能力。病原微生物为了维持其种系的生存，可凭借其自身的结构特点以应对外界不利的环境。通过了解病原微生物在自然环境中的稳定性，可对实验室发生泄露后安全性评估提供参考依据。1.在自然环境中的存活能力与适应能力：2．与其它生物和环境的交互作用

（二）在环境中的稳定性1.在自然环境中的存活能力与适应能力：（1）在自然环境中的存活能力与适应能力：自然环境中的存活能力：不同的微生物的稳定性不同，如，被炭疽杆菌芽孢污染的草原，其传染性可保持数十年。甲型肝炎病毒较一般病毒抵抗力强，对酸、碱稳定，对热有较强的耐受力，在自然界不易失活，常易造成流行。而HIV病毒离体后迅速死亡。（2）对日光与紫外线敏感性：直射日光有强烈的杀菌作用，是天然的杀菌因素。日光的杀菌效力因地、因时及微生物所处环境不同而异。多数微生物在直射日光的照射下，半小时到数小时即可死亡。芽胞对日光照射的抵抗力比繁殖体大得多，往往需经20h才死亡。结核杆菌的对外界环境抵抗力则较强，在室内阴暗潮湿处能存活半年，在干痰中存活6～8个月，若粘附于尘埃上，保持传染性8～10d，但在阳光直接照射下2h死亡，

（二）在环境中的稳定性1.在自然环境中的存活能力与适应能力：（3）对温度的敏感性：温度对微生物生生存非常重要的因素。每种微生物都有其生长繁殖的温度范围，当温度低于或高于微生物所能忍耐的温度界限时，会停止生长或导致死亡。大多数微生物对低温具有很强的抵抗力。低温下，代谢活动降低到最低水平，生长繁殖停止，但仍可长时间保持活力，嗜冷菌喜欢在寒冷条件下生长，而淋球菌、脑膜炎球菌及流行性感冒杆菌在低温下比在室温下更容易死亡。（4）对干燥条件的适应性：微生物在干燥的环境中失去大量水分，新陈代谢便会发生障碍，甚至引起菌体蛋白质变性和由于盐类浓度的增高而逐渐导致死亡。不同种类的微生物对干燥的抵抗力差异很大，如流感病毒相对喜干燥，绝对湿度低时，流感病毒存活期就会延长，传染率就增高。

（二）在环境中的稳定性2．与其它生物和环境的交互作用

在自然界，各种类的微生物能在多种不同的环境中生长繁殖。微生物与微生物之间，微生物与其它生物之间彼此联系，相互影响，同时病源微生物的毒性和传染性有可能会根据它与寄主和环境的相互作用而发生变化。通过了解病原微生物与其他生物和环境的交互作用可用于评估发生实验室泄露时，评估环境因素对其影响。病原微生物与其它生物和环境的交互作用主要有互生关系、共生关系、拮抗关系、寄生关系以及适宜环境下促生长作用，即：与其他生物可分可合，合比分好的互生关系；与其他生物共居在一起相互分工协作，彼此分离就不能很好地生活的共生关系；一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其它微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的拮抗关系；或在其他生物体内或体表，从后者获得营养，进行生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被杀死的寄生关系。同时还应考虑不同环境条件对病原微生物的生长促进作用，如富含鸟类粪便和湿润的土壤适宜荚膜组织胞浆菌的生长繁殖；不同病原微生物相互间可能重配形成新变种，如流感病毒的重配。

（四）对理化因子的敏感性

收集病原微生物对物理或化学因子的敏感性相关资料，主要可用于实验室物理或化学消毒灭菌方法以及实验样品灭活制剂的种类、工作浓度与作用时间的的选择。1.对物理因素的敏感性收集并比较热力、辐射两类物理方法对该病原微生物灭杀效果。其中热力灭菌法有干热灭菌和湿热灭菌两大类，干热灭菌法又包括焚烧、烧灼、干烤等。湿热消毒灭菌法主要包括：巴氏消毒法，用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐热成分不被破坏的消毒方法；煮沸法与高压蒸汽灭菌法，辐射杀菌的方法主要有紫外线、电离辐射、微波等。

2.对不同化学试剂（消毒剂）的敏感性应收集化学消毒剂对该病原微生物的消毒效果，除考虑其杀菌能力的强弱，将化学消毒剂分为高水平、中等水平和低水平三个级别外，还应考虑消毒剂空气消毒，器械、实验样品或人体等不同消毒对象，并了解了外界因素对消毒的效果影响如：消毒剂的浓度、温度、酸碱度、表面涨力，有机物、微生物的种类和数量等。同时还应收集消毒剂的腐蚀性，消毒剂低浓度是否对人体有害；消毒后物品的残留毒性，以评估消毒剂对实验室环境与人员可能造成的危害。

（五）自然宿主和易感人群1．自然宿主

了解病原微生物的宿主或中间宿主有利于了解疾病的传染源，同时应收集自然宿主和感染人群的相关性，是否在动物与动物，动物与人，人与动物，人与人之间传播等资料，同时应注意收集该病原微生物对实验室常用的实验动物的感染性的相关资料。2．易感人群

易感人群是对某种传染病易感的人群整体。易感者是对某种传染病缺乏特异性免疫力而容易被感染的人群整体中的某个人。易感者的抵抗力超低，其易感性就越高。易感者的比例在人群中达到一定水平时，又有传染源和合适的传播途径，就很容易发生传染病的流行。了解对该病原微生物的易感者将有利于对进入实验室人员的筛选，易感人群可通过群体发病率、病死率、新发病例数的高低，人群易感性、区域局限性等相关数据确定。

（五）自然宿主和易感人群1．自然宿主

了解病原微生物的宿主或中间宿主有利于了解疾病的传染源，同时应收集自然宿主和感染人群的相关性，是否在动物与动物，动物与人，人与动物，人与人之间传播等资料，同时应注意收集该病原微生物对实验室常用的实验动物的感染性的相关资料。2．易感人群

易感人群是对某种传染病易感的人群整体。易感者是对某种传染病缺乏特异性免疫力而容易被感染的人群整体中的某个人。易感者的抵抗力超低，其易感性就越高。易感者的比例在人群中达到一定水平时，又有传染源和合适的传播途径，就很容易发生传染病的流行。了解对该病原微生物的易感者将有利于对进入实验室人员的筛选，易感人群可通过群体发病率、病死率、新发病例数的高低，人群易感性、区域局限性等相关数据确定。

2.非自然感染途径因实验操作过程中有可能因操作不当而造成非自然途径感染，例如：对感染性材料的清除污染和处理可能导致手污染，微生物操作中释放的较大粒子和液滴（直径大于5μm）会迅速沉降到工作台面和操作者的手上，由于手被污染而导致感染性物质的食入或皮肤和眼睛的污染；破损玻璃器皿或锐器的刺伤，使用注射器操作不当可能扎伤而引起经血液感染；血清样本采集时可能喷溅和气溶胶可产生呼吸道感染或误入眼睛而发生粘膜感染；进行动物实验时被动物咬伤、抓伤可导致感染。

（七）致病性1．致病机制

不同种类与类型的病原微生物致病机制不一样，通常情况下细菌的致病机制与其侵袭力与毒素有关，即：一定感染剂细菌量通过适宜的感染途径入侵体内病定居、繁殖、扩散或产生毒素形成疾病；与侵袭力相关因素有荚膜粘附素菌毛细胞壁成分或其他侵袭性物质，毒素包括内外毒素或分为神经毒素细胞毒素与肠毒素。病毒在侵入机体后，发生局部细胞感染或从入侵部位经血流或神经系统向全身到达远离入侵部位播散，入侵病毒发生与机体细胞整合、细胞病变杀死细胞或形成包涵体等不同情况，可导致宿主发生不同程度病症，严重导致死亡。

2.临床表现了解临床表现可根据发生感染时临床上可以察觉的症状、体征作为感染监测的指征。背景资料应重点描述临床症状、潜伏期、发病时间、疾病进程快慢（急性与慢性）、感染剂量、入侵部位、）、并发症（含合并症）与疾病预后情况。（1）隐性感染或不显性感染或亚临床感染（2）显性感染或临床传染病（3）预后（免疫、治愈、致残、致死）

（八）实验室感染或院内感染信息1．实验室发生的事故分析

应收集本实验室曾经发生的实验室事故或者同类型实验室发生的事故，应描述事故的类型，产生原因，发生频率，事故处理，人员感染情况与后果等内容，可以为在实验活动风险分析提供事故发生的频率的相关数据，同时分析产生的原因与处置方式可为制定防范措施与应急预案提供参考依据。2．院内感染情况分析由于实验室感染数据难以收集，应收集医院感染及发病情况，作为实验室感染后监测与治疗的参考数据。

（九）基因技术操作导致风险分析分析重组病毒、重组细菌以及其他所有基因技术是否可能导致扩大微生物的宿主范围，毒力变化或改变微生物对于已知有效治疗药物敏感性。哪些操作或针对哪些基因的操作可能导致致病性和传染性改变。

该（十）诊断、治疗与预防1．诊断

了解临床诊断与实验室诊断方法与指标，可用于日常实验室感染检测项目选择与标准。（1）临床诊断：应收集临床诊断中指标如发热、发烧、疲劳、腹泻、面色潮红等体征，可用于日常实验室感染监测与是否准入的指标。（2）实验室诊断方法：选择合适的实验室诊断方法可用于实验室的感染监测与发生感染后的早期诊断，以便在查出可能感染时能及时进行有效的隔离与预防。

2．治疗的可获得性（1）主要治疗药物的有效性应收集该疾病治疗用药物如被动免疫、暴露后接种疫苗以及使用抗生素、抗病毒药物和化学治疗药物的种类与治疗效果，还应考虑出现耐药菌株的可能性。用于应急就治方法与实验室急救药物选择依据。（2）当地所具备的有效治疗措施以及定点医院的能力应评估当地是否能对该传染病进行治疗，治疗医院治疗水平，是否有对该疾病诊断与治疗的试剂药物以及医疗器械等。

3．预防（1）疫苗

应评价该疾病是否有预防用疫苗，如果有疫苗应了解疫苗的种类，疫苗的安全性与有效性，使用方法。对是否接种疫苗应进行评估，如果暂时无疫苗的应收集疫苗研究的相关资料与研究进展情况，并随时追踪疫苗研究进展情况，如商品化疫苗上市时重新进行评估。（2）药物或抗血清的预防

同时还应收集用治疗药物用于预防资料，确定是否有有效的抗生素、抗病毒药物、化学药物和抗血清等治疗药物和其他与该疾病有效的治疗药物，同时应药物或抗血清的预防的安全性与有效性分析，用于评估在对从事危险性操作、进入疫区或怀疑感染时是否服用。

风险评估与控制

实验室风险评估包括对实验室软件与硬件整体评估，内容包括风险识别、风险的范围、性质和时限性；危险发生的概率评估；可能产生的危害及后果分析，可接受风险的确定、消除、减少或控制风险的管理措施和技术措施以及采取措施后残余风险或新带来风险的评估。评估应在综合分析病原微生物背景资料和拟开展的实验活动危险性分析的基础上，除对各种实验活动的危害程度及其防护措施进行评估外还应对生物安全设备设施、个人防护装备选择、废弃物处置、实验室安保、感染控制与医疗监测方案、人员健康与培训等非实验活动进行评估。

（一）实验活动风险评估

在实验室工作中，通常应根据危害程度分类，对特定的病原微生物采取相应级别的生物安全防护水平。在通过风险评估工作来确立适当的生物安全水平时，危害程度分类提供了风险评估的参考信息，危害程度分类类别相同的不同种病原微生物对人可能产生的危害也各异。但是应注意到同一种病原微生物在进行不同实验活动时其潜在的危险性不同；应参考拟进行研究或检测的病原微生物的有关背景资料以及将要进行涉及病原微生物试验活动可能产生的危害二个方面作为得出病原微生物实验室风险评估结论的主要依据。在评估实验活动风险考虑要素为：

（1）一般操作的浓度和剂量

实验室初始病原微生物分离或鉴定时相对病原微生物较低，应根据样本来源以及确诊、疑似或一般检测样本等相关背景资料，对可能进行固体组织、粘性血液、痰液，或者液体介质等临床样本体积与可能病原微生物含量及样品数量分析，判定其风险性。（2）浓缩标本操作的浓度和剂量实验室在病原微生物扩增培养、浓缩或使用纯培养物进行相关实验时，病原微生物相对浓度扩大，其风险扩大，应根据病原微生物培养特性等相关资料以及实验要求，评估可能使用病原微生物的含量、体积与及样品数量。（3）操作超常规量（如大量抗原提取制备）或从事特殊活动的专门实验室的生物安全风险评估。

应考虑实验操作可能涉及病原微生物的种类，不同类别病原微生物的致病力强弱不同，同属于二类病原微生物致病力也不同，即使同一种菌、毒种的不同株也还可以有不同强度的致病力，应充分利用生物学基本特性中毒力部分所提供的相关数据进行评估。

3．实验活动评估主要点

多数实验室事故的均在实验活动中产生，进行实验活动风险评估以避免或减少风险，是风险评估中最为重要的环节。对实验项目进行评估其内容应包括：(1)拟进行病原微生物实验的具体实验项目由几个实验组成；(2)该实验有哪些实验步骤可能导致气溶胶产生或对操作者造成危害，该危险发生的概率，范围、性质和时限；实验室内人员或外环境中人群和生态系统(动物等)直接暴露于病原微生物的方式、强度、频率及时间；可能产生的危害及后果分析(3)拟采用消除、减少或控制风险的管理措施和技术措施，（4）评估采取措施后残余风险与预期效果。同时应该将该项评估的内容作为制定实验活动标准操作程序（SOP）的重要依据，并尽可能制定与SOP对应的表格化操作原始记录，以保证防范措施能正确实施。在进行风险评估时，以下内容可供参考：

4．涉及微生物学实验操作评估要点（1）实验操作评估

应预先确定拟进行的实验项目，根据具体实验操作中各可能产生气溶胶或其他导致风险的实验步骤进行评估，如菌毒种在开启过程中玻璃管破碎或冷冻管裂痕、开启过程气溶胶释放；使用移液器或接种过程中滴漏，接种后转移过程跌落打碎；培养过程倾倒破碎；涂片观察操作中未灭活活灭活不彻底；玻璃破碎锐器伤害，等风险，同时还应考虑与实验活动相关的菌毒种保藏与运输的风险，重点在于对产生的风险采用那些措施可以规避或减少风险。

（2）仪器操作评估同时应考虑在处理病原微生物的感染性材料时是否使用如搅拌机、离心机、匀浆机、振荡机、超声波粉碎仪和混合仪等可能产生气溶胶设备，还应考虑检测仪器本身不产生气溶胶，但在操作的过程失误或实验样品可能对仪器造成的污染，应对使用每一种仪器设备进行评估：①确定那一实验那一步骤使用该仪器设备②这些设备正常使用状态下是否可能产生气溶胶如何防范③仪器设备可能出现那些故障，故障可能频率与产生什么危险应采取措施

（3）设备与设备使用评估

普通冰箱、低温冰箱、培养箱以及安全柜、为实验室常用设备，应考虑因素为：①对培养与储藏设备除考虑设备故障导致风险外还应考虑用于装样品的容器的安全性、在培养与储藏过程中可能的泄露风险、泄露处置过程中的风险以及设备在出现故障时对安全影响、设备在出现故障或更新需转移样品过程的风险等。②应评估安全柜的选择是否和实验的类型与规模相适应、安全柜安装位置与排风是否满足要求、安全柜可能出现的故障与故障时对安全影响、安全柜形成正压或安全柜内操作发生泄露应急处置方式等。③应评估高压灭菌器的选择是否和实验的类型与规模相适应、其性能与使用效果的确认方法是否可靠。

5．涉及病原微生物动物感染实验评估要点涉及病原微生物感染的动物实验室，除应考虑上述微生物实验室相关风险评估要素外，还应根据动物试验的特点考虑以下因素：动物因素：可参考病原微生物的基本特性相关的背景资料，重点了解微生物的传播途径，动物与动物、动物与人、人与动物之间的传染性，不同动物的攻击性和抓咬倾向性等因素进行评估，①应考虑大小动物的类型如小鼠、大鼠、豚鼠等啮齿类动物与狗、猪及非人类灵长类动物、牛、羊等的动物特性与攻击性。②已感染的动物在饲养与实验过程中呼吸、排泄、毛发、抓咬、挣扎、逃逸对人与环境的影响③自然存在的体内外寄生虫，易感的动物疾病，播散过敏原的可能性等。对使用野外捕捉的野生动物应考虑潜伏感染的可能性。

（2）实验动物相关的风险

实验中可能使用微生物的毒力、容量和浓度，接种途径、能否和以何种途径被排出，至少根据以下内容进行对各实验步骤与具体操作进行风险识别与风险分析评估后确定响应的防范措施，并预期采用措施后的效果。①动物感染实验的不同感染方式的风险分析，对可能采用气溶胶感染、注射感染（静脉、腹腔、颅内、肌肉、皮内、皮下）、口服、滴鼻、气管植入等感染过程的风险。②动物饲养过程中更换垫料或笼具以及排泄物与废弃的处置过程的风险。③实验过程中进行检验取血液和体液和动物咽拭子等操作过程产生的风险以及血液和体液和动物咽拭子样本处理检测可能产生的风险。④动物处死解剖、样本采集、病原分离操作过程的风险，以及动物脏器组织、动物尸体以及病原分离培养物的处理的风险。

（3）动物实验特殊设备使用①应气溶胶感染装置发生系统是否产生泄露，感染操作后对气溶胶感染装置能否进行有效的消毒，对暴露后实验动物的体表消毒的有效性以及感染后动物的转移过程的风险进行评估。②应考虑动物饲养笼具选择是否符合感染实验生物安全的要求，笼具的给水与饲料添加系统是否产生泄露。③对从事某些节肢动物（特别是可飞行、快爬或跳跃的昆虫）的实验活动，喂养与操作过程的风险以及节肢动物逃逸的风险。④应对动物进行X光机B超等医学检查时动物转移运输的风险以及检查过程对操作者与环境造成的风险。⑤应解剖采用解剖台或安全柜等设备是否能满足生物安全进行评估，同时应重点考虑设备是否能满足解剖实验操作的要求。⑥应根据风险评估的结果，确定是否需要使用需要几级HEPA过滤器过滤动物饲养间排出的气体。

（二）非实验活动的风险评估

除实验活动以外实验室的防护设施、人员的个人防护、人员的健康与感染监测、人员的素质与培训、感染性材料使用与安保以及实验室安全管理构成生物安全风险管理体系

1．实验室设施实验室设施是生物实验室生物安全防护二级防护屏障，评估实验室设施合理性、可靠性以及维持实验室设施的正常运转是实验室生物安全保障的重要环节。（1）对实验室设施评估通常包括以下步骤：①确认实验室设施由哪些设备组成②各设备常见有哪些故障，故障对设备运转有那些影响，这些影响是否构成实验室安全危险和危险严重程度③故障产生的原因，故障产生前的征兆，故障检测的方法④对可能出现的故障的维修方法与维修材料的储备⑤如故障产生构成实验室危险的应制定应实验室应对措施并写入应急预案⑥对预案的可行性与预期防护效果进行评估

（2）实验室设施评估内容①应对实验室设计时是否清楚地了解实验室所从事的实验活动的危险程度、是否使用的动物与动物种类和数量、实验使用的仪器和设备、以及操作的流程和方式，实验室设施设备设计与实际状态是否可满足上述实验活动防护与周边环境保护要求。②应重点对空调净化系统（空调、进排风机、过滤器、管道等）、备用电源自动监测、空气消毒、污水处理、物品传递、报警、安保监测以及消防等系统的设备进行评估。③实验室在常规运行中对设施设备进行维修过程中风险与预防措施评估④实验室对设施设备进行清洁、维护或关停期间发生暴露的风险⑤应考虑外部人员活动、使用外部提供的物品或服务所带来的风险

2.实验室安保的风险分析

实验室安保是指实验室和人员的安全以及实验室资料保密性的保障措施和程序，用于防止感染性材料、有害化学和放射性材料与实验室资料的遗失、盗窃、滥用、转用或有意释放。采取预防措施，减少危险物质流入人群的风险。

实验室安保评估主要内容包括：

1.确定实验室储存与实验过程中感染性材料与有害化学和放射性材料种类数量与存放处。2.分析可能造成感染性材料与有害化学和放射性材料的遗失、盗窃、滥用、转用或有意释放的风险，采用的预防措施并评估预防措施的效果。预防措施重点应考虑物理防盗关键设备（防盗门、人员进入检查设备、设备防盗锁等）与监控手段。3.对防止感染性材料与有害化学和放射性材料的恶意使用管理措施包括菌毒种管理、实验过程的感染性材料管理、感染性材料运输过程的管理、实验室废弃物品的处置的管理系统的可性行评估。4.对监控体系的覆盖范围是否满足安保要求，以及监控过程发现异常情况的应急处置措施的可性行评估。5.对可能接触感染性材料与有害化学和放射性材料的所有人员包括材料所有人、使用者、保管人、运输人、培训人员、看管人或监管者身份与可靠性评估。6.对防止外来仪器设备维修人员与感染性材料无关进入实验室人员发生盗窃风险评估。7.应对实验室资料与研究数据的保密级别进行评估，对涉及密级的资料与数据、计算机与网络的保密措施与管理制度进行评估。

3.个人防护评估

个人防护装备是用于保护实验人员从事实验室操作时免于受到物理、化学和生物等有害因子伤害的的物理屏障，对个人防护器材和用品的评估至少应包括以下几方面：1.应根据不同级别与不同实验的要求评估用于防护部位主要包括眼睛、头面部、躯体、手、足、耳（听力）以及呼吸道的防护装置是否满足要求。2.应根据实验与防护要求评估选择重复使用或一次性使用，选择重复使用的装备应评估消毒处置方式是否合理安全。3.选择正压防护装置的应评估可能的故障与处置措施，以及个人适应性。4.应评估选择的防护设备是否满足国家相关标准的要求，是否有相应资质。5.应根据可能意外事故评估选择的防护器材是否合适，储备是否能满足要求

4.消毒方法选择与三废处置评估在病原微生物实验室进行与病原微生物相关操作时，可能产生泄漏，必须通过消毒达到对病原微生物的杀灭。同时为保证操作人员安全与防止环境污染，对实验室内可能含有病原微生物的排放的气体，废液废水与废弃物处置是保护人员和环境不被病原微生物感染和污染非常重要的环节。

5.消毒方法与三废处置评估至少应包括以下几方面内容：

（1）确定实验活动、实验清场终末、实验室设施设备进行清洁、维护或关停期间何时何处需进行消毒。（2）根据背景评估提供的相关资料与数据，根据不同用途选择使用适宜化学消毒方法，如实验活动的要求需对样品灭活处置的应选择适宜的灭活剂，评估不同消毒剂配制与使用方式以及效期是否满足要求；（3）空气消毒应包括实验室内空气与滤器和管道等净化设施的消毒，空气物理消毒（如紫外线）消毒的效果、紫外灯的效期与更换规定评估，空气化学消毒方法（过氧化氢与福尔马林等）选择与使用方法评估。（4）感染性材料、动物实验尸体、粪便等废弃物处理过程、转移方式、灭菌以及最终处置的风险，以及实验室锐器处理措施安全性评估（5）应对实验室辅助区的污水处理，核心区内的用水与防护区内淋浴间的污水的消毒与监督措施有效性进行评估，同时应评估实验室的给水是否对市政给水系统造成污染。（6）应评估危险废物处理和处置方法本身带来的风险与预防措施。

5.人员素质与要求评价1．实验室工作人员的种类（管理人员实验人员辅助人员维修人员）；专业背景（微生物学、免疫学、分子生物学、实验动物等）与数量。2．对不同岗位人员相关的风险，如身体状况、能力、可能影响工作的压力以及日工作时限等要求可行性评估3.个人素质与健康状况拟进入实验事工作人员应逐一进行个人素质与健康评估评估内容至少包括以下：（1）资质和培训（教育背景，实际工作经验，实验技能与培训等包括：生物安全知识培训、操作技能培训，生物安全实验室设备设施培训；实验室意外事故处置培训；火灾等培训与考核情况）（2）健康状况评估（含心理素质、精神状况健康状况和健康历史、耐药和过敏等）（3）健康监测情况（人员进入实验室前，进入实验室后与暴露后的健康监测情况）（4）相关疫苗免疫接种情况（是否接种疫苗疫苗接种后阳转情况）（5）事故和其他应急处理能力

6.对化学、物理、辐射、电气、水灾、火灾、自然灾害等的风险进行评估实验室其他化学、物理、辐射、电气因素也可能对实验人员伤害与环境的破坏；此外，自然灾害的发生（如地震、水灾等）或人为灾害如火灾或给水管线破裂等都有可能对实验室人员的安全构成威胁，同时也可能造成感染性材料的暴露，而对操作者、环境和后续的抢险清理人员的健康造成威胁。对这些因素导致的风险评估要素如下：

（1）化学、物理、辐射、电气风险进行评估①确定除消毒与微生物灭活涉及化学物质与物理因素外，实验室可能使用的其他化学试剂与物理、辐射设备设施。②这些因素对人的危害性，与采用的预防措施可能产生哪些因素也可能对实验人员伤害与环境的破坏；③对预防措施的可行性与效果进行评估

（2）地震①实验室未建造前应收集当地地震资料，评估地址的选择是否避开地震区②应评估实验室等级是否符合地震的相关要求③评估地震发生后实验室被破坏的程度如发生轻微破坏、发生破坏但主体防护结构未破坏、实验室倒塌等不同情况产生病原微生物泄露与抢救过程可能产生的风险。④对灾后消毒与抢救措施的可行性进行评估

(3)水灾与给水系统损坏①实验室未建造前应收集当地水灾资料，评估地址的选择是否避开水灾威胁②应评估实验室内供水系统管线可能发生破裂泄露的可能性与可能危险，抢修过程中风险与预防措施。③评估可能水灾发生前后菌毒种与感染性材料转移过程中的风险与预防措施④对灾后消毒与抢救措施以及恢复运行方案的可行性进行评估

(4)火灾

实验室火灾评估应考虑实验室内发生火灾与外部发生火灾的风险进行评估1.应评估实验室内可能发生火灾的可能因素与预防措施以及消防系统功能。2.应分别评估实验室内发生火灾与外部发生火灾时人员撤离预案的可行性3.应对发生火灾对实验室内感染材料泄露的可能性与灾后处理过程中的风险与预防措施进行评估。4.应对可能发生内外部火灾的应急预案与人员演练计划的可行性进行评估。

6.实验室意外事故实验室发生少量泄露或设备设施一般故障的意外事件通常可能通过在操作规程进行规范予以防范，而对于实验室内发生大量泄漏或直接对人产生威胁的最大事故应建立应急预案以降低或避免对人与环境的危害。至少应对以下常见事故进行评估：1.应分析含高致病性病原微生物刺破皮肤、大量菌（毒）培养物外溢在台面、地面和其他表面、培养物外溢在防护服上或皮肤粘膜等可能发生原因、后果的严重性与处置方法进行预评估并制定意外事故的应急预案2.应评估可能发生以上事故的可能因素是否全面与预防措施和处理预案可行性与预期防护效果。3.应评估预案中事故发生后人员是否需要隔离，如需要隔离方案的可行性。4.应评估预案中感染监测的方法、感染监测试剂的储备是否合理5.应评估预案中感染监测出现阳性结果的处置措施6.应评估对可能发生事故处置演练与培训是否充分7.应评估事故发生后报告程序与事故分析与发生事故后再评估制度是否完善

第四节风险管理与评估的原理与方法

为保证实验室安全，风险管理应始终整个实验室运转持续的过程，该管理风险评估，风险控制和风险回顾三个部分构成风险评估风险管理首先应进行风险评估,评估包括风险,风险识别分析评估和风险评价度三个步骤,认定存在什么风险,分析发生风险的可能性,评价风险发生可能导致后果严重程度。评估应系统地利用相关信息来确定其危害源，信息可包括历史数据、理论分析、已知的见解，为风险控制采取进一步措施提供了基础。

（1）风险识别:首先应根据掌握的知识与经验对实验操作各环节可能造成暴露、设施设备可能的故障对安全产生的影响、管理感染监测系统存在的缺陷等进行识别，明确危害来源和危害因素；对存在问题进行描述或提出风险疑问，一旦确立了可能的风险，就可以根据掌握的知识与专业经验进行进一步的分析。（2）风险分析:

风险分析是对所确定的危害源有关的风险进行预估，应考虑实验室内人员或外环境中人群和生态系统(动物等)直接暴露于病原微生物的方式、强度、频率及时间的评估,并考虑病原微生物的数量与病原微生物的致病力，分析每个风险发生的可能性（Possibility），如果数据充分可进行剂量-效应评估分析以及严重性（Severity）评估。（3）风险评价:

风险评价是将已识别和分析的风险进行评价，评估固有风险（InherentRisk）在未采取任何控制措施时，发生事故可能导致的危害程度。

二．风险控制风险控制包括风险降低（RiskReduction）和接受风险（RiskAcceptance）两个部分。风险降低是指针对风险评估中确定的风险进行改进，并降低风险。采取风险控制措施在可能的前提时宜首先考虑消除危险源，然后再考虑降低风险（降低潜在伤害发生的可能性或严重程度），最后考虑采用个体防护装备。在风险控制与最后的风险回顾中间一般会包括一个风险交流（RiskCommunication）的步骤，是指在采取了风险控制措施以后，需要通过实际的实验室运行或操作来检查上述风险控制的措施是否有效，是否可以将风险降低至预期的等级

。

三风险回顾

是指通过一段时间的运行，需要对整个系统的风险进行审核，应结合新的知识与经验进行回顾。实验室风险管理过程一旦启动，应持续应用在任何可能影响初始。实验室风险管理决策的事件，不论是计划内的（预先制定的审核计划进行回顾的结果，检查、审计、变更控制），还是计划外的（如：调查意外事故和产生的根本原因），风险管理应是动态的管理过程，应建立并实施对事件进行定期回顾的机制。审核的频率取决于风险水平。风险审核可包括对风险认可决定再审议。根据审核的结果符合要求继续使用，不符合要求的提出进一步整改措施。

四．风险评估操作形式实验室风险评估和风险控制活动的复杂程度决定于实验室所存在危险的特性，实验室不一定需要复杂的风险评估和风险控制活动。目前国内多数实验室多采用描述风险来源，确定预防措施方式进行评估，并将风险与措施写入实验操作SOP，该方式相对简单易行，基本可满足防范要求。但该方法无法对风险发生可能性、后果严重性、采取措施后的效果等因素进行综合评估，尚有一定不足。风险的分析与评价可用定性或定量的方法确定风险发生的可能性和严重性，风险评估的结果的表述可以用0%-100%的范围来表示其概率，对生物安全评价而言，可变因素多实际上难以进行，也可用如高、中、低这样的定性描述来表示。评估由未采取措施前固有风险评估与采取措施后残留风险评估两部分组成。

固有风险评估

在已经识别的风险基础上（1）评估可能发生该风险的可能性大小（几率）（表2-1）（2）确定风险发生后危害产生的后果（表2-2）（3）对（1）和（2）进行综合评价未采取预防措施的固有风险（IR）（表2－3）

表2－1不采用有效的控制措施风险产生的可能性等级发生可能发生的可能性描述1少发生仅在异常情况下可能发生2不大可能有时可能会发生3可能有时很可能会发生4很可能在大多数情况下可能会发生5几乎是确定发生的在大多数情况下预计要发生

表2－2不采用有效的控制措施可能导致危害的严重程度等级危害程度后果描述1轻微不引起伤害，经济损失轻2轻度急救处理，危险因子的逃逸能在现场立即得到限制3中度需要医疗救护，危险因子的逃逸能在外部协助下得到控制，经济损失高4高度伤害范围大，丧失生产能力，危险因子逃逸扩散但不具有有害后果，经济损失严重5灾难性死亡，有毒害物质逃逸扩散且具有有害后果，经济损失非常严重

表2－3采取措施前固有风险表发生的可能性后果的严重性1轻微2低度3中度4