生物恐怖及生物安全课件.ppt
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- 生物 恐怖 安全 课件
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1、生物恐怖的特点与防护要点车凤翔 朱 虹序 言什么是恐怖?恐怖(terror,horror,panic,fright):遇到危险和邪恶所产生的极度恐惧。生物恐怖(bio-terror):想象或未来时间较长的恐怖。生物恐怖:用生物因子(bio-agent)造成的恐怖。人工生物恐怖实际上即是生物战。恐怖的类别 物理恐怖,化学恐怖,生物恐怖 内部恐怖,外来恐怖 自然恐怖,人为恐怖 精神恐怖,白色恐怖什么是生物恐怖?恐怖(terror,horror,panic,fright):遇到危险和邪恶所产生的极度恐惧。生物恐怖(bio-terror):想象或未来时间较长的恐怖。生物恐怖:用生物(恐怖)剂造成的恐怖
2、。人工生物恐怖实际上即是生物战。表1 恐怖现象的分类恐怖因子恐 怖 种 类生物化学物理精神其他微生物及生物毒素目前尚未见到统一分类方法。此种分类,可能不能涵盖全部恐怖现象。化学毒剂爆炸枪击持刀抢劫斜教迷信反动统治生物恐怖与生物战争 生物武器 生物战争 生物战剂 生物武器防护生物恐怖的特点 攻击的多样性 手法的灵活性 事件的突发性 后果的恐怖性 防治的艰难性表2 攻击的广泛性(特点1)生物恐怖袭击的广泛性生物因子攻击对象结果人动物植物细菌人失能致死,动物致死减产,作物减产、绝产。病毒真菌毒素?表3 恐怖剂特点不一(10)特性生物恐怖剂类别备注细菌病毒真菌毒素其他细胞结构真菌是真核细胞,细菌是原核
3、细菌感染人致死或失能感染动物?致死和减产感染植物?大面积减产备注不破坏建筑物和古迹号称穷人原子弹表4 病毒袭击方法和作用(1-1)病毒作用媒介侵入途经呼吸道消化道皮肤粘膜黄热致死气 和蚊委马失能气 和蚊天花致死气马尔堡致死气和 蚊?拉沙热致死气李夫特热失能气 和蚊登革热失能气 和蚊乙脑致死气和 蚊森脑致死气和 蜱+基孔肯亚失能气 和蚊表5 细菌袭击作用和方法(1-2)细菌作用 媒介侵入途经呼吸道消化道 皮肤粘膜炭疽致死气鼠疫致死气蚤霍乱致死气水土拉致死气食肠伤寒 致死水食痢疾致死水食布氏致死气水表6 立克次体衣原体的作用(1-3)微生物作用 媒介侵入途经说明呼吸道消化道皮肤粘膜鸟疫致死气溶胶
4、衣原体斑疹伤寒致死气 虱 立克次体落叽山斑疹热致死气 蜱 立克次体Q热失能气 蜱 立克次体说明按分类学与细菌一大类表7 毒素和真菌的作用(14)生物恐怖剂作用媒介呼吸道消化道粘膜皮肤毒素肉毒致死气 水肠毒素B失能气 水真菌粗球孢子菌失能气荚膜组织胞浆菌失能气备注主要是对人的毒素和真菌表8 攻击动物潜在的生物剂(1-5)可能用于攻击动物的生物剂传播方式说明病毒口蹄疫空气二次大战中曾经广泛研究,可气溶胶攻击牛瘟空气新城鸡瘟空气立克次体羊心水病蜱可释放蜱真菌禽类曲霉菌病空气可气溶胶攻击表9 攻击植物潜在的生物剂(1-6)微生物传播方式说明病毒烟草花叶自然空气传播 气溶胶可气溶胶袭击甜菜上卷自然空气传
5、播 气溶胶细菌蹈枯病多种途经传播玉米枯萎多种途经传播真菌番茄晚期枯萎空气传播谷物黑锈病空气传播水稻枯萎空气传播标准生物战剂表10 袭击手段灵活(特点2)攻击对象攻击媒介物攻击目的气溶胶动物昆虫物品人战略战术使用动物战略战术植物?战略备注大面积主动主动被动个人行为表11 生物恐怖剂投放媒介多(2-1)投放的媒介多种多样(1)投放污染物品:邮件、衣物、食品、羽毛等等。(2)投放污染的媒介昆虫。(3)投放污染的哺乳动物。(4)湿性和干性气溶胶造成大面积和局部攻击。(5)各类的直接针刺。表12 输送方法多种多样(2-2)(1)特务携带和投放。(2)炮弹射击投放。(3)飞机、军籍喷洒、投放。(4)火箭、
6、巡航导弹投放或喷洒。(5)弓箭和手榴弹投放。(6)远距离借风传送。表13 攻击场所多(2-3)(1)商贸中心、会议场所、文体活动、地铁、机场、车站、码头等共场所,(2)党政机关、标志建筑物,(3)江河湖泊、水库,(4)水源、食品厂,(5)街道和个人住宅,(6)非法邮寄,(7)攻击动物场所、植物种植地,(8)各类生产基地。表14 生物恐怖突发性(特点3)突 发 原 因投放时间投放目的袭击媒介各季政治气溶胶随时军事水源和食品早晚民用动物和昆虫说明充分全面准备难度大,事件发生的随意性大,突然发生常常出现。表15 后果的延续性(特点4)因子特性攻击对象说明人动物植物潜伏个病有潜伏期和共性长远潜伏传染人
7、、动物传染和互相间传染疫源长时间潜伏的发病疫源地后果致死失能致死减产减产殃及子孙后代表16 防制的艰难性(特点5)物理防护免疫预防预防治疗口罩不好 针对性难特异性难面具好及时性难及时性难公事不好 有效性不定 有效性不定备注如果是基因武器防治更加艰难表17 生物恐怖与粉体(特点6)要素能力说明生产能力大可大量使用有效浓度高(1010)单位重量攻击力强粒径控制小于5微米单位生物感染力强存活力强保存作用时间长表18 生物恐怖与气溶胶(特点7)要素能力说明发生灵活多样各种场合和地点浓度相当高在一定范围达到杀伤扩散相当远随气流扩散渗透相当强无孔不入防护相当难除防毒面具外,呼吸道防护效果都不好免疫治疗相当
8、难免疫保护效果可能不佳,误诊延误治疗或无法治疗生物恐怖的防护 全 民 性 统 一 性生物恐怖的全民防御教育 提高生活质量 提高防范意识 普及防御知识 即时报告就医应队生物恐怖的统一指挥 建立统一指挥系统 建立专家咨询系统 建立军民联合系统 建立技术防护系统 加强防护技术研究 加强信息网络研究 加强防护方法训练应对生物恐怖中的安全概述 安全问题普遍存在 安全是人类之需 安全是事业成功的保障安全是人第二需要 生理需要 安全需要 受教育需要 社交需要 成就需要生物安全范畴 一是指人类的健康安全;二是指人类赖以生存的农业生物安全;三是指与人类生存有关的环境生物安全。因此广义生物安全涉及到多个学科和领域
9、:预防医学、环境保护、植物保护、野生动物保护、生态、农药、林业等,而管理工作分属各个不同的行政管理部门生物安全问题来源(1)首先是人和动植物的各种致病有害生物。除了疯牛病、口蹄疫,古今中外由于有害生物危害人类健康和农业生物的安全,给人类带来的灾难是十分沉痛的。公元五世纪下半叶,鼠疫病菌从非洲侵入中东,进而到达欧洲,造成约1亿人死亡;1845年马铃薯晚疫病侵入欧洲,造成了历史上著名的大饥荒,夺去了数十万人的生命;1933年猪瘟在中国传播流行造成920万头猪死亡;1997年,中国香港发生禽流感事件,致使多人死亡,不得不销毁140万只鸡,仅赔偿鸡农鸡贩的损失即达14亿港元。生物安全来源(2)其次是外
10、来生物入侵。虽然历史上有不少外来生物曾经为人类造过福,但是也有许多外来生物导致了农作物和牲畜的死亡以及生物多样性的下降甚至丧失,严重危害环境生物安全,这种现象称之为生物入侵,也有人称之为“生物污染”。据1999年康乃尔大学公布的研究结果说明,美国外来生物入侵所造成的直接经济损失每年都达1226亿美元。生物安全来源(3)第三,随着现代科学技术的发展,世界上出现了越来越多的转基因生物,转基因生物是通过现代生物重组DNA技术导入外源基因的生物,因此从某种意义上说转基因生物也是外来生物。正如核技术一样,转基因技术既可以造福人类也可以危害人类,转基因生物存在着一定风险,一些科学家认为,转基因生物有可能对
11、人类健康、农业生物和环境生物构成极大的威胁。生物安全来源(4)现代技术的负面影响生物安全是指对由现代生物技术的开发和应用可能产生的负面影响,所采取的有效预防和控制措施,目的是保护生物多样性、生态环境和人体健康。为预先防范和控制转基因生物可能产生的各种风险,保护全球的生物多样性和人类健康,联合国环境规划署和生物多样性公约秘书处从1994年开始组织制定了“生物安全议定书”,共组织了10轮工作组会议和政府间谈判。我国政府十分重视“议定书”的谈判。国家环保总局牵头编制的中国国家生物安全框架,提出了我国生物安全管理体制、法规建设和能力建设方案,受到联合国有关部门的高度评价。2000年8月,我国政府正式签
12、署生物多样性公约的卡塔赫纳生物安全议定书。生物安全是生物多样性公约最重要的议题之一。来源于实验室感染 生物医学实验室感染 医院感染 动物饲养的交叉感染来源实验室生物危害传播途径 动 物 抓咬 呼吸 粪便 体表 人 外伤 气溶胶 接触食入 接触食入 吸入 外伤 传染病 过敏 癌症 人体接触动物的生物学互相作用 初级防护安全柜个人防护 次级防护安全实验室 最终防护安全操作和管理 免疫、治疗等实验室生物安全三项策略初级物理防护(屏障初级物理防护(屏障)-对策1 生物安全实验室必须配备一级物理防护,它包括各级生物安全柜和个人防护器材。现有生物安全柜分3级,1-3级防护能力逐级提高。个人防护器材包括口罩
13、、面具、眼镜,各类防护衣、帽、裤、鞋、靴、袜、手套等。次级物理防护(屏障)次级物理防护(屏障)-对策对策2 实验室的设施结构和通风设计构成二级物理防护。二级物理防护的能力取决于实验室分区和室内气压,要根据实验室的安全要求进行设计。一般把实验室分为洁净、半污染和污染三个区。实验室的墙壁保持密闭,空调通风的气流方向永远保持:外界HEPA洁净区半污染区污染区HEPA外界。三级和四级生物安全水平的实验室,污染区与半污染区的气压相对于大气压分别为-5010Pa和-2510Pa.最终防护管理和规程对策3 建立安全管理组织系统 建立安全管理制度 制定附和实际的技术操作规程 培养造就附和要求的技术队伍 准备一
14、套免于预防、预防治疗和临床治疗方案 特约生物安全专家指导,采用先进的防护技术。实验室生物安全指标(5-1)保护工作人员 不感染,不受伤害 保护环境 不受污染,周围人不受伤害 保护样品 不受污染,保持本来性质三项技术措施(5-2)样品隔离技术(机械、气幕)防止传染因子进入环境接触人体 定向流技术(三级负压系统)防止传染因子扩散 消毒灭菌技术(物理、化学)消灭有害传染源生物安全柜分类20 表38-35 生物安全柜的分类及特性 级别 I IIB3 IIB2 III 项 目 IIA IIB1 密封形式 气流经操作口流入,防止扩散 完全密闭 前面开口结构 开放固定型 开放可调型 手套密封 危 致病微生物
15、 低中度 高度 险 度 一般病原体 生物安全水平13级(枯草菌、破伤风菌、肝炎、斑疹伤寒、巴斯德菌、风疹等)4级(拉沙热、出血热)重组DNA P1P3 P4 使用目的 对操作者和环境保护 不保证无菌操作 气流从前面开口流入防止操作者感染 送风经HAPE高效过滤器过滤,防止实验样品污染及交叉污染 排风经HAPE高效过滤,保护环境 操作者及环境与实验样品完全隔离 可进行最高危险度的操作 对实验室的 污染 柜内及污染管道部分存在正压 污染管道为负压,送风为室内空气 安全柜内至少保持127Pa的负压 前面气流 气流在安全柜与操作者间流过 操 作 口 处的风速0.4m/s 操作口处的平均风速0.5m/s
16、 正常时无气流,当掉下1只袖套时,袖套口处的气流速度0.5m/s 气流 送 风 无送风,气流 从 前 面进入 送风经HAPE高效过滤器过滤除菌 送风小于排风,进排风经HAPE过滤器除菌 方向 排 风 排 风 全 部经 过 滤 处理 回风经过滤器,一部分循环使用,一部分排出柜外 污染空气全部经高效过滤器后排至室外 2层高效过滤,或经高效过滤后再燃烧 生物安全議定書 生物多樣性公約 议定书主要内容 生物安全議定書包括前言、四十條、與三項附錄。主要精神由此國際公約確保基因改性活體在國際間越境運輸能被安全的運送、處理與使用,並且確保基因改性活體(Living modified organism,LMO
17、)不會對生物多樣性與人類健康,產生負面的影響。LMO是指任何經由現代生物技術所獲得擁有新的遺傳物質組合之具生命現象之生命體,包括無法生育之生命體(sterile organisms)、病毒及裸露之病毒核酸(viroids)。议定书的由来 近年來,由於基因改造作物與其衍生食品,迅速進入消費市場而引起全球關心這項新科技,是否會對人類健康及生態與生物多樣性,帶來負面影響。聯合國下生物多樣性公約組織於今年1月通過全球矚目的生物安全議定書,並於今年5月起開放各國簽署,預期年底將會生效。议定书的影响和作用 此生物安全議定書,勢必將對我國經貿、科技帶來至深至遠之衝擊。本文因此描述介紹此一議定書之形成背景,及
18、其精神與對全球經貿與科技發展之可能影響。对议定书的态度 美國、加拿大、阿根廷為目前全球主要GMO輸出國,因此相當程度反對生物安全議定書的通過。日本等对抗态度。中國擁有可能是全球最大的消費市場,但會議中多數時間都低調參與。可能是因為中國不但是全球最早商業栽種GMOs的國家,且仍堅持繼續積極發展GMOs。目前中國已有超過百萬公頃面積以上之GMOs作物種植,日後甚或可能成為GMOs輸出國。至少目前中國的政策選擇接受GMOs。结语 由於GMOs及其衍生產品的時代,終將到來。它可大幅降低農產品生產成本,化肥、殺蟲、殺草劑的減少使用以維護環境生態,營養成份的提高,保健功能的增加,及附帶提升我國生物科技與經
19、貿之競爭力等等。因此,加強對GMOs及其衍生產品的檢驗,及其對人類健康與我國生態及生物多樣性的安全風險評估之能力,短期內建立國內之檢驗評估體系,與建立檢查與防範GMOs超越規範之散佈機制等,均應為當務之急 议定书生物安全生物安全是指对由现代生物技术的开发和应用可能产生的负面影响,所采取的有效预防和控制措施,目的是保护生物多样性、生态环境和人体健康。为预先防范和控制转基因生物可能产生的各种风险,保护全球的生物多样性和人类健康,联合国环境规划署和生物多样性公约秘书处从1994年开始组织制定了“生物安全议定书”,共组织了10轮工作组会议和政府间谈判。我国政府十分重视“议定书”的谈判。国家环保总局牵头
20、编制的中国国家生物安全框架,提出了我国生物安全管理体制、法规建设和能力建设方案,受到联合国有关部门的高度评价。2000年8月,我国政府正式签署生物多样性公约的卡塔赫纳生物安全议定书。生物安全是生物多样性公约最重要的议题之一。生物安全实验室 生物安全实验室 动物安全实验室生物安全装置 為一有抽氣裝置之操作箱,其氣流向內流動以保護操作者,排出廢氣需經HEPA過濾器,其平均流速為0.40公尺/秒以上(排氣量/前面進氣口之面積)。此級操作箱依操作方式不同可分為三種:(1)正面全開。(2)正面裝有可關閉之面板,上有四個開口。(3)正面裝有可關閉之面板,上加齊臂長之橡膠手套。I级生物安全柜房间空气污染空气
21、HAPE过滤空气II级生物安全柜 IIA型生物安全柜房间空气HAPE过滤空气IIB1型生物安全柜图38-5 II级B1型生物安全柜污染空气房间空气HAPE过滤空气II级生物安全柜用途 進行低度或中度危險性之微生物、病原體之無菌操作時,保持作業空間空氣的清淨。通常可分為一般生物性作業時使用之A型,及操作含有少量有害危險化學物質、放射性物質、氣體物質等HEPA過濾器無法有效捕集去除之物質之作業時使用之B型。II级生物安全柜的结构 具備前面開口部及排氣口,由前面開口部流入之氣流,可防止內部污染氣體流出,經HEPA過濾器過濾之清淨空氣,流入作業空間,排氣時要經過HEPA過濾器處理後排出箱櫃之外。II级
22、生物安全柜结构 密閉度:箱櫃內以空氣加壓到50毫米水柱時,經30分鐘後,內壓下降須在10%內。將肥皂水或專用之防漏檢查發泡劑塗佈或噴霧,在箱櫃內所有的融接部份時,不會觀察到有因漏氣而產生發泡現象。II级生物安全柜质量检测 作業的安全性試驗:以510108 cfu(colony forming unit)之枯草菌作噴霧檢查時,在內部inbin罐能夠補集到的菌落總共在四個以下。實驗開始後5-15分鐘能採獲之 slit sampler 的菌落數,每次實驗在五個以下,經連續三次測試才算合格。II级生物安全柜质量检测 試料保護試驗:以枯草菌芽胞 5-10106 cfu噴霧檢查時,在10公分培養皿之洋菜平
23、板上所採到的菌落數為五個以下,連續三次實驗則合格。II级生物安全柜的质量检测 試料間相互污染之防止試驗:以枯草菌芽胞 5-10104 cfu噴霧檢查時,在洋菜板中心以外離355毫米以上的位置所採集到的菌落數為二個以下,左右各三次連續測試則合格。II级生物安全柜的进排风速度 排氣速度:在15公分內之格子測試,各測定點排氣之風速在平均值的20之內,在指定範圍內設計一個能均勻排氣風速之箱櫃。進氣風速:由前門開口部流進來的風速平均為0.4公尺/秒以上,(B型則在0.5公尺/秒以上)。II级生物安全柜的风机 送風機:送風機的濾片壓力損失在20以上時,不做迴轉控制處理,風量減少在25以內。II级生物安全柜
24、的要求 氣流方向:以目測發煙管流出來的狀態來制定,在前面開關下端10010毫米上的高度,作業空間的下層前後之吸氣流分散位置,前面開閥之下端150毫米之高度,前面開閥20-30毫米內側之位置,檢查側面空間左右側面時,煙能慢慢向地下流動。沒有煙流下來的部分,煙不可向上逆流,又不可使煙漏出安全箱櫃外。在前面開口部之外側30-40毫米位置檢查其周圍時不會使煙漏出箱櫃,或不可使煙漏入作業空間。II级生物安全柜的要求 溫度上升:在4小時連續運轉後,室溫和箱櫃內之溫差相差在8以內。噪音程度:噪音要保持在67分貝以下。照明度:平均照明度為800-1200 lux。II级生物安全柜的要求 震動:直角3方向作業震
25、動變位在5微米 RMS以下。液體接收皿:液體接收皿要容易清洗,且至少可以裝4公升之容量。II级生物安全柜的消毒灭菌 在表面上由流體之飛沫所污染時,能夠不用工具就可洗除,實驗台及實驗空間需局部處理清除。不移動安全箱櫃之下,能夠用甲醛滅菌,前面的開口部、排氣口等用金屬板、塑膠板、黏膠紙可密封。為了能夠容易清掃,地板與安全箱櫃最下面之間隔要保持80毫米之空間,或地板或實驗台要使用密封紙封密。HEPA過濾器設置後每年施行一次檢查。III级生物安全柜 密閉式的箱櫃,由吸氣口流入之氣體及排氣口之排氣需用HEPA過濾器處理,排氣要用雙重的HEPA過濾器過濾,或經燃燒滅菌裝置方可排出外面。作業空間對作業室要保
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