上海新天地检测技术有限公司 上海市 200444
摘要:针对某基因检测实验室新建项目实验过程中可能产生的职业病危害因素,对其通风与空气调节、防护设施、个体防护、应急救援设施等职业病危害防护设施进行合理设计。在项目运行后,使其防护设施在有效且正常运行的情况下,达到预期的防护效果。
关键词:基因检测实验室、职业病危害防护设施
引言:近年来,新建的基因检测实验室日益增多,此类实验室的特点为设备和原辅料的种类较多、功能性复杂,对职业病危害防护设施的设计造成一定的难度。本文以某基因实验室为例,对可能涉及的职业病危害因素进行防护设施设计,为同类型实验室提供参考。
1建设项目概述
本项目主要从事基因检测演示和培训实验工作。
2设计依据
2.1设计范围及设计内容
本次职业病防护设施的设计范围详见表1。
表1项目设计内容
单元名称 | 区域名称 | 用途 |
实验单元 | A实验室 | 离心机等仪器原理、操作的培训 |
B实验室 | 全自动凝血分析仪、全自动尿液分析仪等仪器原理、操作的培训 | |
C实验室 | 全自动核酸提取纯化及PCR仪原理、操作的培训 | |
D实验室 | 自动染片机、切片机等仪器原理、操作的培训 | |
E实验室 | 数字PCR仪、组织破碎仪原理、操作的培训 | |
非生产单元 | 办公区 | 办公、休息 |
3工程分析
3.1工艺及主要设备
3.2.1工艺说明
主要工艺:本项目主要从事基因检测演示和培训实验工作,实验主要着重于病理组织样本、PCR基因检测和蛋白免疫组化方面的检测实验。
3.2.2主要设备
本项目各实验设备均按照实验工艺布置在相应的区域,包括样本传输设备28套,样本预处理设备24套(如:离心机),样本分类设备12套,样本检测设备102套(如:全自动生化免疫分析仪、全自动凝血分析仪、全自动尿液分析仪)、核酸提取和扩增设备40套(如:PCR仪)、样品染色设备30套(如:自动染片机)等。
3.2原辅材料
原辅材料149种:设备清洗液(如:氢氧化钠)、细胞筛选液、缓冲液类、检测试剂盒(如:核酸检测试剂盒)、染色试剂盒、核酸提取试剂盒、有机试剂(如:乙醇、二甲苯、异丙醇)等。
3.3自动化及操作方式
本项目实验过程自动化程度高,实验过程大部分采取机械作业、机械结合手工作业,少部分采取手工作业的方式。
4职业病危害因素的调查与分析
4.1职业病危害因素的识别
根据实验工艺和及149种原辅材料理化特性的分析,本项目实验过程中可能产生的主要职业病危害因素见表2。
表2实验过程中可能主要职业病危害因素一览表
单元名称 | 岗位名称 | 操作位 | 职业病危害因素 | 接触方式 |
实验单元 | A实验室 实验员 | 实验故障排除演练操作位 | 噪声 | 机械结合手工作业 |
B实验室 实验员 | 全自动生化免疫分析仪操作位 | 氢氧化钠、磷酸、硫酸及三氧化硫、乙二醇 | 机械结合手工作业 | |
C实验室 实验员 | 自动染片机操作位 | 氢醌、碳酸钠、过氧化氢、乙二醇 | 机械结合手工作业 | |
D实验室 实验员 | 全自动免疫组化仪检测操作位 | 乙酸、过氧化氢、 氢醌、二甲苯(全部异构体)、乙二醇、乙醇 | 机械作业 | |
染色仪操作位 | 甲醇、异丙醇、氢醌、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、乙酸、氯化氢及盐酸、三氧化铬、乙二醇、二甲苯(全部异构体)、苦味酸( 2,4,6-三 硝基苯酚)、乙醇 | 机械作业 | ||
烘干操作位 | 二甲苯(全部异构体)、乙酸、过氧化氢、氢醌、氯化氢及盐酸、甲醇、异丙醇、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、三氧化铬、苦味酸( 2,4,6-三硝基苯酚)、乙二醇 | 机械作业 | ||
E实验室 实验员 | 操作台试剂制备操作位 | 氢氧化钠、二甲基亚砜、异丙醇、硫酸及三氧化硫、尿素、乙二醇、乙醇 | 手工作业 | |
高通量测序实验操作位 | 硫酸及三氧化硫、氯化氢及盐酸、叠氮化钠、尿素、异丙醇、乙二醇、乙醇 | 机械结合手工作业 | ||
核酸纯化实验操作位 | 紫外辐射、臭氧、尿素、锰及其无机化合物(按 MnO2计)、异丙醇、磷酸氢二钾、乙醇 | 机械结合手工作业 | ||
实时荧光定量核酸扩增实验操作位 | 氯化氢及盐酸、酚、硫酸及三氧化硫、异丙醇、氢氧化钠、乙醇 | 机械结合手工作业 |
4.2主要职业病危害因素的危害特性分析
本项目三氧化铬、锰及其无机化合物(按 MnO2计)、甲醛为高毒,三氧化铬、甲醛、硫酸及三氧化硫为G1对人类致癌物,三氧化铬、甲醛具有致敏性,酚、甲醇具有皮肤吸收性,氢氧化钠、过氧化氢、氯化氢及盐酸、酚、硫酸及三氧化硫具有腐蚀性。
4.3职业病危害因素接触危害分析
本项目可能产生的职业病危害因素为物理因素(紫外辐射、噪声)、化学因素(二甲苯(全部异构体)、异丙醇、氢氧化钠、乙二醇、乙酸、磷酸、过氧化氢、氢醌、氯化氢及盐酸、甲醇、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、三氧化铬、苦味酸( 2,4,6-三硝基苯酚)、碳酸钠、锰及其无机化合物(按 MnO2计)、叠氮化钠、尿素、臭氧、二甲基亚砜)和其他化学因素(乙醇、磷酸氢二钾)等。
本项目实验过程自动化程度高,实验过程大部分采取机械作业、机械结合手工作业,少部分采取手工作业的方式。实验员接触的时间与频次较少,在正常的运行状态下,若各种防护设施有效运行,
实验员规范操作并正确佩戴有效的个人防护用品时,职业病危害因素的接触可控制在较低的水平。
5职业病防护设施和有关防控措施及其控制性能
5.1通风与空气调节设计
本项目实验室设计集气罩局部排风,连接至专用的排风系统,排风经活性炭过滤后高空排放。排风机组设于屋面,排风量为3000m3/h,排风口设在屋面。
本项目实验室及办公区均设计新风系统。其中,每层2台新风机组,新风机组通过新风井取风,新风口设于屋面东西两侧,两侧新风口距离屋面中部排风口距离均大于20米。
实验室气流组织为上送下回,为满足洁污分流和防止交叉感染等要求,PCR实验室空气流向需遵循单一方向进行,即从试剂储存和试剂准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区进行,通过对房间的送、排风量进行控制,使各个房间建立相应的压力梯度,从而防止污染物的进入或扩散。
实验室空调系统夏季温度范围值为24±2℃,相对湿度范围为40%~60%,冬季温度范围值为20±2℃,相对湿度范围为40%~60%。人员新风量设计为40m3/h·人,换气次数为8次/h;办公区空调系统夏季温度范围值为24±2℃,相对湿度范围为40%~60%,冬季温度范围值为20±2℃,相对湿度范围为40%~60%。人员新风量设计为30m3/h·人。
5.2职业病防护设施设计及其控制性能
5.2.1防毒设施
(1)局部排风及净化系统
本项目各实验室操作位上方设集气罩或在通风橱内进行,经通风橱收集后进入活性炭吸附装置,经废气处理装置处理后高空排放。仪器操作位使用的设备和管道采用全密闭形式。废气处理装置排风量为3000m3/h。
(2)防毒的个体防护措施
根据实验员接触的不同化学危害因素的危害特性,设计为各实验员配备个人防护用品。如:为防御有毒、有害气体或蒸汽对呼吸系统的伤害,配备防毒口罩(KN95);为防御化学品的飞溅,配备防护眼镜(防溅射);为防护各类化学品的对手部的伤害,配备一次性丁腈手套等。
5.2.2防噪、减振设施
(1)噪声和振动防护设施设计
本项目噪声主要来自实验设备、废气处理引风机等,噪声源强为75~80dB(A),本项目采用低噪声实验设备,噪声值70~75dB(A);废气处理装置风机布置在大楼屋顶,噪声值75~80dB(A)。
(2)噪声和振动的个体防护措施
设计为A实验室实验员配备防噪耳塞(3M1110)。
5.2.3防紫外辐射设施设计
用人单位全自动核酸纯化仪自带防护屏,使用完毕后放下防护屏进行紫外消毒。设计为实验员配备防护眼镜(防紫外辐射)的个体防护用品。
5.2.4其他防护设施设计
本项目样本及试剂准备工序过程在生物安全柜内进行操作,产生少量生物气溶胶,通过生物安全柜内的HEPA高效空气过滤器进行截留处理,截留效率大于99.97%,过滤处理后70%气体再循环至工作区,30%的气体排放于实验室内部,最终通过实验室通风系统排至室外。
综上,上述岗位职业病防护设施设计见表3。
表3 职业病防护设施设计情况一览表
单元名称 | 岗位名称 | 操作位 | 职业病危害因素 | 防护设施设计 |
实验单元 | A实验室 实验员 | 实验故障排除演练操作位 | 噪声 | 防噪声:低噪声设备 |
B实验室 实验员 | 全自动生化免疫分析仪操作位 | 氢氧化钠、磷酸、硫酸及三氧化硫、乙二醇 | 防毒:运行时设备处于密闭状态 | |
C实验室 实验员 | 自动染片机操作位 | 氢醌、碳酸钠、过氧化氢、乙二醇 | 防毒:运行时设备处于密闭状态、局部通风装置(排风管道与实验设备直接相连) | |
D实验室 实验员 | 全自动免疫组化仪检测操作位 | 乙酸、过氧化氢、 氢醌、二甲苯(全部异构体)、乙二醇、乙醇 | 防毒:全自动免疫组化仪运行时设备处于密闭状态、局部通风排毒装置(通风橱:通风罩排风量:300~1530m3/h) | |
染色仪操作位 | 甲醇、异丙醇、氢醌、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、乙酸、氯化氢及盐酸、三氧化铬、乙二醇、二甲苯(全部异构体)、苦味酸( 2,4,6-三 硝基苯酚)、乙醇 | 防毒:运行时设备处于密闭状态 | ||
烘干操作位 | 二甲苯(全部异构体)、乙酸、过氧化氢、氢醌、氯化氢及盐酸、甲醇、异丙醇、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、三氧化铬、苦味酸( 2,4,6-三硝基苯酚)、乙二醇 | 防毒:局部通风排毒装置(通风橱:通风罩排风量:300~1530m3/h) | ||
E实验室 实验员 | 操作台试剂制备操作位 | 氢氧化钠、二甲基亚砜、异丙醇、硫酸及三氧化硫、尿素、乙二醇、乙醇 | 防毒:局部通风排毒装置(集气罩:万向罩排风量:500m3/h)+废气处理装置 | |
高通量测序实验操作位 | 硫酸及三氧化硫、氯化氢及盐酸、叠氮化钠、尿素、异丙醇、乙二醇、乙醇 | 防毒:运行时处于密闭状态 | ||
核酸纯化实验操作位 | 紫外辐射、臭氧、尿素、锰及其无机化合物(按 MnO2计)、异丙醇、磷酸氢二钾、乙醇 | 防紫外辐射:全自动核酸纯化仪自带防护屏; 防毒:运行时处于密闭状态 | ||
实时荧光定量核酸扩增实验操作位 | 氯化氢及盐酸、酚、硫酸及三氧化硫、异丙醇、氢氧化钠、乙醇 | 防毒:运行时处于密闭状态 |
5.3应急救援设施
本项目在实验室每个水池旁设计洗眼器,每个房间设计冲淋洗眼器,用于处理应急状态下,化学品飞溅,皮肤或眼睛接触时使用。洗眼器服务半径满足15m,人员10s 内可到达。
应急救援设施设计见表4。
表4 应急救援设施设计一览表
服务的区域名称 | 应急救援设施 | ||
名称 | 数量 | 设计位置及参数 | |
A实验室 | 洗眼器 | 2台 | A实验室每个水池旁设计1台台式单口洗眼器 |
冲淋洗眼器 | 1台 | A实验室每个房间设计1台冲淋洗眼器 | |
B实验室 | 洗眼器 | 10台 | B实验室每个水池旁设计1台台式单口洗眼器 |
冲淋洗眼器 | 3台 | B实验室每个房间设计1台冲淋洗眼器 | |
C实验室 | 洗眼器 | 4台 | C实验室每个水池旁设计1台台式单口洗眼器 |
冲淋洗眼器 | 2台 | C实验室每个房间设计1台冲淋洗眼器 | |
D实验室 | 洗眼器 | 5台 | D实验室每个水池旁设计1台台式单口洗眼器 |
冲淋洗眼器 | 2台 | D实验室每个房间设计1台冲淋洗眼器 | |
E实验室 | 洗眼器 | 6台 | E实验室每个水池旁设计1台台式单口洗眼器 |
冲淋洗眼器 | 2台 | E实验室每个房间设计1台冲淋洗眼器 |
5.4职业病危害警示标识
根据GBZ158-2003的相关要求,对于产生有毒危害的工作区域设计职业病危害警示标识及中文警示说明。在高毒物质实验岗位的醒目位置设计告知卡。告知卡应包括有毒物质的名称、理化特性、健康危害、警告标识、应急处理等内容。
根据对于防毒、防噪等的分析与防护设计,本项目设计组合使用的工作场所职业病危害警示标识情况见表5。
表5工作场所设计组合使用的职业病危害警示标识一览表
工作场地 | 公告栏 | 警示标识、指令标识 | 职业病危害告知卡 |
A实验室 | 公告栏内包括职业病防治计划、职业卫生管理机构、年度职业病危害因素检测结果、职业病危害应急措施等内容 | 噪声有害、戴护耳器 | / |
B实验室 | 当心中毒、注意通风、戴防毒口罩、戴防护手套、戴护目镜 | / | |
C实验室 | 当心中毒、注意通风、戴防毒口罩、戴防护手套、戴护目镜 | / | |
D实验室 | 当心中毒、注意通风、戴防毒口罩、戴防护手套、戴护目镜 | 甲醛、三氧化铬 | |
E实验室 | 当心中毒、当心紫外辐射、注意通风、戴防毒口罩、戴防护手套、戴护目镜 | 锰及其无机化合物(按 MnO2计) |
6预期效果
6.1职业病防护设施设计预期效果
本项目职业病防护措施设计汇总见表6。
表6职业病防护措施设计汇总表
序号 | 防护措施名称 | 设计方案 | 服务区域 | 职业危害因素 | 预期效果 |
1 | 防毒 措施 | 1.项目采取机械化、自动化程度高的实验室设备,运行时全密闭,避免了人工直接操作; 2.各实验室操作位上方设集气罩或在通风橱内进行,经通风橱收集后进入活性炭吸附装置,经废气处理装置处理后高空排放; 3.实验室每个水池旁设计洗眼器,每个房间设计冲淋洗眼器; 4.配备防毒口罩(KN95)、防护眼镜(防溅射)、一次性丁腈手套; 5.设计注意通风、当心中毒、戴防毒口罩、戴防护手套、戴护目镜警示标识以及高毒职业病危害告知卡。 | B实验室、C实验室、D实验室、E实验室 | 二甲苯(全部异构体)、异丙醇、乙醇、氢氧化钠、乙二醇、乙酸、过氧化氢、氢醌、氯化氢及盐酸、甲醇、甲醛、酚、硫酸及三氧化硫、三氧化铬、苦味酸( 2,4,6-三硝基苯酚)、碳酸钠、锰及其无机化合物(按 MnO2计)、叠氮化钠、尿素、臭氧、磷酸氢二钾、二甲基亚砜 | 使本设计范围内的化学有害因素浓度符合《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1-2019)及第1号修改单的限值要求。 |
2 | 噪声、振动治理措施 | 1.设备选型时,选用噪声较低、振动较小的设备; 2.合理布置噪声源; 3.配备3M1110防噪耳塞; 4.设计噪声有害、戴护耳器警示标识。 | A实验室 | 噪声 | 使本次设计范围内的噪声、紫外辐射强度符合《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》(GBZ 2.2-2007)的限值要求。 |
3 | 紫外辐射治理措施 | 1.设备自带防紫外辐射防护屏; 2.配备防护眼镜(防紫外辐射)。 | E实验室 | 紫外辐射 |
7结论与建议
针对本项目实验过程中可能产生的职业病危害因素,建设单位若从施工到管理都做好本设计中提出的相应防毒、防噪声等防护措施,降低职业病危害因素的浓度或强度,在职业病防护设施有效且正常运行的情况下,可达到预期防护效果。
本项目实验设备自动化程度高,多数实验设备采用全自动分析仪器,防护设施主要依赖于设备运行时全密闭,避免了人工直接操作,故建设单位需关注设备的日常维护和检维修工作,确保设备正常运行,防护设施正常开启。
本项目149种原辅材料中含有多种化学物质,其中包括了高毒物质、G1对人类致癌物、具有致敏性、皮肤吸收性、腐蚀性的化学物质。虽然日常使用量较少且接触时间短,但仍需足够的应急救援措施应对突发化学品事故,本次设计中的洗眼器等应急救援设施设计数量充足,在项目正式验收后,建设单位需关注其日常维护和保养,确保应对突发事故。
参考文献:
[1]GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》[S]
[2]GBZ 2.1-2009《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》[S]
[3]国家卫生健康委员会关于发布《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》(GBZ2.1-2019)第1号修改单[S]
[4]GBZ 2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》[S]
[5]GBZ158-2003《工作场所职业病危害警示标识》[S]