生態(tài)環(huán)境監(jiān)測全過程病原微生物安全風(fēng)險(xiǎn)識別評估分析

胡偉文

（廣東高普質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東 中山 528403）

前言

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作主要圍繞環(huán)境中各種物質(zhì)采取針對性的監(jiān)測措施，其中包括微生物監(jiān)測。在開展監(jiān)測工作期間，部分病原微生物的存在不僅會影響生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理，如果工作人員沒有做好防護(hù)措施，還會威脅他們的身體健康，所以要加大安全風(fēng)險(xiǎn)識別評估工作的開展力度。

1 病原微生物特性分析

在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，將大腸埃希氏菌、細(xì)菌菌落總數(shù)、總大腸菌群和糞大腸菌群等作為主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中的微生物指標(biāo)。與此同時(shí)，在醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中還設(shè)置了結(jié)核桿菌、志賀氏菌和沙門氏菌的腸道致病菌、腸道病毒等指標(biāo)。由于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作本身存在較大差異，在相關(guān)工作實(shí)際開展期間，既要做好環(huán)境質(zhì)量微生物各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測，還要使具體的病原微生物指標(biāo)滿足地表水、地下水、生活飲用水、城市污水、室內(nèi)空氣、生活垃圾等不同環(huán)境條件下對病原微生物的監(jiān)測要求，通過科學(xué)的監(jiān)測過程對安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和評估，使我國當(dāng)前的病原微生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施更加完善。

從病原微生物本身出發(fā)，主要可以按照其特性將其安全風(fēng)險(xiǎn)分析分為遺傳修飾感染因子、感染性微生物和培養(yǎng)物中的感染因子。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，受各種野生型生物生存和繁衍活動的影響，可以在樣品中混有肉眼不可見的感染因子，在這類病原微生物風(fēng)險(xiǎn)識別評價(jià)中，要深入分析其致病力的影響因素，如果對其開展遺傳基因改造或毒力改造可能會導(dǎo)致其毒力進(jìn)一步增強(qiáng)[1]。

2 病原微生物在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測全過程的安全風(fēng)險(xiǎn)識別分析

2.1 微生物指標(biāo)

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，采樣作為監(jiān)測工作的第一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是病原微生物可能發(fā)生感染情況的重要環(huán)節(jié)。在環(huán)境樣品采集環(huán)節(jié)，首先要正確區(qū)分污水處理廠和醫(yī)療機(jī)構(gòu)環(huán)境監(jiān)測方式，利用在線監(jiān)測為主的工作模式可以使其在高致病性病原微生物中的暴露風(fēng)險(xiǎn)有效降低。在采樣工作開展前，監(jiān)測人員要按照生物安全設(shè)備和裝備材料的要求，準(zhǔn)備好個(gè)人防護(hù)、應(yīng)急處理、采樣和運(yùn)輸、現(xiàn)場監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)五個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)材料和設(shè)備，保證其安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和使用性能，確保生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的標(biāo)準(zhǔn)性和操作行為的規(guī)范性。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)人員還要做好防護(hù)工作，避免在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中病原微生物對其身體健康造成不利影響。在其安全風(fēng)險(xiǎn)識別工作中，監(jiān)測人員要全面分析實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測方法的適用性和生物安全性等因素，生態(tài)環(huán)境檢測結(jié)構(gòu)雖然在等級上有高低的區(qū)分，但在其微生物指標(biāo)的監(jiān)測工作中，通常只對細(xì)菌菌落總數(shù)、總大腸菌數(shù)、糞大腸菌數(shù)三種指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，不僅應(yīng)用酶底物法、紙片快速法、濾膜法、多管發(fā)酵法等完成病原微生物監(jiān)測項(xiàng)目，而且一般情況下，在生態(tài)環(huán)境微生物監(jiān)測中不會監(jiān)測含有高風(fēng)險(xiǎn)的病原微生物樣品。

2.2 菌株

在病原微生物監(jiān)測的相關(guān)要求中指出，根據(jù)含致病微生物的濃度或數(shù)量和類別，可以將生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室病原微生物安全風(fēng)險(xiǎn)因子分為高、較高、中、較低、低五種類別，其中分別對應(yīng)從高到低的五種風(fēng)險(xiǎn)水平。相較于采樣、運(yùn)輸?shù)壬鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測前期工作開展期間存在的微生物安全風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)范地開展安全防護(hù)工作可以有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境工作人員的安全，降低其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事件的可能性。因此，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的全過程中，病原微生物安全風(fēng)險(xiǎn)識別要精準(zhǔn)把握實(shí)驗(yàn)室生物安全風(fēng)險(xiǎn)要素，并結(jié)合生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的全過程，從不同角度和層面對其中的潛在生物安全風(fēng)險(xiǎn)要素識別進(jìn)行逐項(xiàng)分析[2]?；诋?dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用水平的不斷提升，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室在病原微生物的監(jiān)測中用到的菌株一共有10種，按照其具體作用可以分為滅菌指示菌株和標(biāo)準(zhǔn)菌株。標(biāo)準(zhǔn)菌株在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室中通常用于控制監(jiān)測工作開展質(zhì)量，在具體使用過程中又可將其分為陽性菌株和隱性菌株兩種，詳見表1。

表1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室常用菌株種類

綜合對比當(dāng)前行業(yè)中的病原微生物名錄發(fā)現(xiàn)，在上述實(shí)驗(yàn)室常用的十種菌株中，其中有部分菌株屬于第三類病原微生物，其對應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平為中，在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用期間要盡量減少其使用頻率。其他菌株均屬于第四類病原微生物，對應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)因子風(fēng)險(xiǎn)水平為低。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，監(jiān)測人員要結(jié)合不同項(xiàng)目的監(jiān)測目的，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，提升病原微生物監(jiān)測的安全系數(shù)，在菌株選用環(huán)節(jié)精準(zhǔn)識別不同菌株的安全風(fēng)險(xiǎn)級別。

2.3 樣品

與風(fēng)險(xiǎn)水平為低的生活飲用水、地下水、地表水等不具備致病性和傳染性的環(huán)境樣品相比，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，當(dāng)監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境為生活垃圾填埋場、城鎮(zhèn)污水處理廠等可能具備致病性和傳染性的場所及其周邊區(qū)域時(shí)，監(jiān)測工作中的污泥和污水樣品相對比較安全，屬于風(fēng)險(xiǎn)水平為較低的風(fēng)險(xiǎn)因子，但醫(yī)療機(jī)構(gòu)的水污染物，尤其是各種傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)的污泥和污水樣品，在排放前雖然會對其進(jìn)行統(tǒng)一的滅菌處理，但無法保證其每次滅菌都能夠達(dá)到理想效果，所采集的樣品可能含有高致病病原微生物，并具有一定的致病性和傳染性，所以應(yīng)歸類于評價(jià)為中的風(fēng)險(xiǎn)因子。

2.4 培養(yǎng)物

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，通常將細(xì)菌總數(shù)作為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判斷和評價(jià)的重要指標(biāo)，在微生物監(jiān)測中通常選用營養(yǎng)瓊脂促進(jìn)細(xì)菌生長。雖然營養(yǎng)瓊脂具有較高的普適性，但在醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中通常以糞大腸菌群作為微生物指標(biāo)，利用乳糖蛋白胨培養(yǎng)基促進(jìn)樣品中的細(xì)菌生長。在革蘭氏陽性菌的生長中應(yīng)用EC培養(yǎng)基雖然可以對其生長產(chǎn)生抑制作用，但不會對其他類別的革蘭氏陰性菌的生長造成影響[3]。基于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的操作過程，為了獲得更準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，通常會選擇遠(yuǎn)高于樣品的培養(yǎng)物濃度與劑量，所以在風(fēng)險(xiǎn)水平識別中，要將其中生物的安全風(fēng)險(xiǎn)水平提升一級，并按照生態(tài)環(huán)境監(jiān)測樣品來源，對其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平做出正確評價(jià)。綜合考慮生活垃圾填埋場、城鎮(zhèn)污水處理廠等地采集的污泥和污水樣品培養(yǎng)物中潛在的致病性和傳染性，將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為低，而醫(yī)療機(jī)構(gòu)的水污染物，尤其是結(jié)核病和傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)的污泥和污水樣品培養(yǎng)物，將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為較高。

2.5 實(shí)驗(yàn)室三廢

在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測期間產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢物統(tǒng)稱為實(shí)驗(yàn)室三廢。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測期間產(chǎn)生的培養(yǎng)物和水質(zhì)樣品雖然已經(jīng)過了滅菌處理，可以將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為低，但在監(jiān)測病原微生物的全過程中，通常還會有氣溶膠產(chǎn)生，在經(jīng)過生物安全高效過濾器和生物安全實(shí)驗(yàn)室的收集后，不會再次產(chǎn)生其他廢氣。在采樣過程中，從采樣、接樣到實(shí)驗(yàn)室分析環(huán)節(jié)，相關(guān)人員使用的97孔盤、試管、培養(yǎng)皿以及各種一次性用品和耗材，可以將其接觸的樣品、培養(yǎng)物和菌株的風(fēng)險(xiǎn)水評價(jià)為最高。在保證其經(jīng)過完整的滅菌處理后，可將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為低。在收集氣溶膠的過程中，潛在的致病微生物會在生物安全柜高效過濾器和生物安全實(shí)驗(yàn)室大量積聚，如果不及時(shí)開展檢測工作，在長期使用過程中，隨著設(shè)備的老化，會使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室污染的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，因此，可以將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為較高。

2.6 安全風(fēng)險(xiǎn)因子

在全面分析生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室操作生物安全要素的基礎(chǔ)上，由于實(shí)驗(yàn)室不會對高致病性病原微生物進(jìn)行監(jiān)測，因此，在實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中不存在高風(fēng)險(xiǎn)因子。但在醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物的監(jiān)測中，尤其是結(jié)核病和傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)污泥和污水樣品培養(yǎng)物及其操作期間產(chǎn)生的固體廢物，具有潛在的高致病性病原微生物，可以將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為加高。與其相比，在可能具備致病性和傳染性的場所及其周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，整個(gè)操作過程及其污泥和污水培養(yǎng)物的固體廢物風(fēng)險(xiǎn)水平不高，可以將其安全風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)為中，如表2所示。

表2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室環(huán)節(jié)病原微生物的“較高”和“中”風(fēng)險(xiǎn)因子

3 病原微生物在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測全過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)評估

3.1 日常期間的感染和致病風(fēng)險(xiǎn)

考慮到生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室中存在生物安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)為中和較高的風(fēng)險(xiǎn)因子，如果僅依靠明顯的污染區(qū)、半污染區(qū)和清潔區(qū)劃分，無法保證其安全風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)效果，使其一直處于可能感染或致病的風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中。如果有非專業(yè)人士進(jìn)出該實(shí)驗(yàn)室，要做好實(shí)驗(yàn)室生物危害告知工作，避免因防護(hù)工作不到位，增加不必要的感染風(fēng)險(xiǎn)。在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測日常工作期間，由于接種環(huán)滅菌在規(guī)范使用中的感染性物質(zhì)存在散布和飛濺的風(fēng)險(xiǎn)，在轉(zhuǎn)運(yùn)期間，因人員安全意識不足會出現(xiàn)刺傷、潑灑、滑落等突發(fā)事件，最終導(dǎo)致其中的病原微生物進(jìn)一步擴(kuò)散，對相關(guān)人員的生命健康造成嚴(yán)重威脅。因此，為了降低日常監(jiān)測活動中病原微生物感染和致病風(fēng)險(xiǎn)，要不斷強(qiáng)化監(jiān)測人員的自我防護(hù)意識，保證其嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室穿著規(guī)定進(jìn)行穿戴。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要及時(shí)洗手并做好消毒工作，同時(shí)要參照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范和三廢處理標(biāo)準(zhǔn)完成實(shí)驗(yàn)后的處理工作。

3.2 重大傳染病疫情期間的感染和致病風(fēng)險(xiǎn)

在經(jīng)歷過重大傳染病疫情后，病原微生物的感染和致病風(fēng)險(xiǎn)大幅提升。如果其進(jìn)入自然環(huán)境，失去了宿主的營養(yǎng)支持，就無法完成自我復(fù)制與繁殖，但由于其生物特性，還能在自然狀態(tài)下長期存活并使感染力保持在一定水平。比如，諾如、甲型肝炎等病毒在離開人體進(jìn)入水體環(huán)境后，其強(qiáng)感染性可以長達(dá)一個(gè)月。在當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了700多種以水體環(huán)境為傳播媒介的病毒，可以在各種水體中穩(wěn)定存活、四處流動并進(jìn)行傳播[4]。雖然當(dāng)前的環(huán)境治理已經(jīng)加強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的設(shè)置，但普通處理工藝無法完全去除水體中的病原微生物，使其通過污水途徑進(jìn)一步傳播，尤其在重大傳染病疫情時(shí)期，病毒微生物的危害會進(jìn)一步加大。病毒在污水中的生存和傳播通常以懸浮的方式在水體表面的礦物、黏土、泥沙等固體表面附著，在這種情況下，受這些附著物的影響，會對病毒本身形成一種特殊保護(hù)，增強(qiáng)了病原微生物在逆境下的抗性，使其生存時(shí)間能夠進(jìn)一步延長，因而對人體健康產(chǎn)生了不利影響。

4 結(jié)語

綜上所述，在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的全過程中，為了降低病原微生物的感染和致病風(fēng)險(xiǎn)，工作人員在各個(gè)工作環(huán)節(jié)都要做好安全風(fēng)險(xiǎn)識別和評估工作，要先對不同監(jiān)測環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險(xiǎn)等級做出準(zhǔn)確判斷，然后在不同時(shí)期要做好安全防護(hù)工作，從而降低感染概率，保護(hù)人類生命健康安全，推動生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的可持續(xù)發(fā)展。