生物战剂伤害的防护

卫 生 微 生 物 学第 六 章 生 物 战 剂 伤 害 的 防 护四 川 大 学 华 西 公 共 卫 生 学 院 张 朝 武 学 习 目 的 了 解 生 物 危 害 研 究 的 历 史 与 现 状 。 熟 悉 生 物 危 害 战 剂 的 种 类 与 特 征 、 危 害 与 防 护 、 研 究 的意 义 与 前 景 。 掌 握 生 物 战 剂 伤 害 防 护 相 关 术 语 。 第 一 节 生 物 战 剂 的 历 史 与 现 状一 、 生 物 危 害 概 述 Although more than 150 nations have signed the 1975 Biological and Toxin Weapons Convention (BTWC), which bans the development, production, stockpiling, acquisition, and retention of biological weapons, 虽 然 已 有 150多 个 国 家 于 1975年 签 署 了 关 于 禁 止 发 展 、生 产 、 储 存 、 获 得 及 保 留 生 物 武 器 的 生 物 和 毒 素 武 器 的协 议 (BTWC) ， 7 many countries are believed to be violating the terms of this agreement. Some estimates list as many as 60 nations with biological weapons capabilities. 但 是 ， 相 信 至 少 有 7个 国 家 已 违 反 了 该 协 议 的 条 款 。 估 计 有 60个 国 家 有 生 产 生 物 武 器 的 能 力 。 Stockpiles of various biological agents are believed to be in the possession of several nations and terrorist organizations that would have motives to harm inculpable mass and obtain ugly purpose . 相 信 有 一 些 国 家 和 生 物 组 织 拥 有 各 种 生 物 战 剂 的 大 量 储备 ,其 动 机 是 危 害 无 辜 的 群 众 ， 以 达 到 其 险 恶 目 的 。 生 物 危 害 （ biological harm） 17、 18世 纪 ， 天 花 是 欧 洲 最 严 重 的 传 染 病 ， 死 亡人 数 高 达 1.5亿 。 19世 纪 中 叶 ， 中 国 福 建 等 地 天 花流 行 ， 病 死 率 超 过 50%。 天 花 预 防我 国 最 早 种 人 痘琴 纳 发 明 种 牛 痘 防 天 花 公 元 6世 纪 ， 第 一 次 世 界 鼠 疫 大 流 行 ,持 续 近 60年 ， 高 峰期 每 天 死 亡 万 人 ， 总 数 近 1亿 人 ， 后 不 断 。 乾 隆 年 间 ， 云 南 鼠 疫 流 行 ， 师 道 南 作 死 鼠 行 ： 东 死鼠 ， 西 死 鼠 ， 人 见 死 鼠 如 目 虎 。 鼠 死 不 几 日 ， 人 死 如 拆堵 。 人 死 满 地 人 烟 倒 ， 人 骨 渐 披 风 吹 老 。 1817 1823年 ， 霍 乱 第 一 次 世 界 性 大 流 行 , 今 天 ,我国 规 定 霍 乱 为 甲 类 传 染 病 。 1510年 ， 英 国 发 生 有 案 可 查 的 世 界 上 第 一 次 流 感 。 至 今 ,流 感 仍 危 害 全 人 类 。 今 天 新 老 传 染 病 不 断 威 胁 人 类 ： 结 核 、 疟 疾 、 登 革 热 、伤 寒 、 炭 疽 、 梅 毒 、 病 毒 性 肝 炎 、 军 团 菌 病 、 西 尼 罗 河病 毒 感 染 、 SARS-CoV感 染 、 艾 滋 病 （ Acquired Immune Deficiency Syndrome） 、 狂 犬 病 （ rabies） 、 人 感 染高 致 病 性 禽 流 感 、 牛 海 绵 状 脑 病 （ Bovine Spongiform Encephalopathy - BSE） 等 。 历 史 记 载 多 次 使 用 生 物 武 器 1364年 ， 鞑 靼 人 围 攻 卡 法 城 时 ， 将 死 于 鼠 疫 的 士 兵 尸 体投 入 城 内 。 1763年 ， 英 军 驻 北 美 总 司 令 以 天 花 患 者 污 染 用 品 传 播 天花 。 二 战 中 ， 日 本 甲 级 战 犯 石 井 四 郎 领 导 的 731部 队 在 中 国 东 北 的 范 平 县 ， 731建 立 了 一 个 由 150座 建 筑 物 和5000名 研 究 人 员 构 成 的 细 菌 战 大 本 营 。 二 、 生 物 危 害 的 后 果 和 影 响 大 量 人 员 伤 亡 主 要 的 影 响 ： （ 一 ） 心 理 恐 慌 （ 二 ） 危 及 生 存 及 社 会 崩 溃 （ 三 ） 军 队 严 重 减 员 及 战 斗 力 锐 减 （ 四 ） 促 进 相 关 防 治 的 发 展 （ 五 ） 促 进 国 际 合 作 ， 共 御 生 物 危 害 国 际 卫 生 条 约 （ International Sanitary Convention,1892） 世 界 卫 生 组 织 (World Health Organization , WHO) 已 消 灭 天 花 正 在 努 力 根 除 脊 髓 灰 质 炎 等 三 、 生 物 战 剂 与 生 物 恐 怖（ 一 ） 生 物 战 剂 （ 概 念 ） 生 物 战 剂 （ biological agent） 生 物 武 器 （ biological weapons） 生 物 战 （ biological warfare） Biological warfare (BW), also known as germ warfare, is the use of pathogens such as viruses, bacteria, other disease-causing agents, or the toxins produced by them as biological weapons (or bioweapons). 生 物 战 又 称 为 细 菌 战 ， 是 使 用 病 原 体 ， 如 细 菌 、 病 毒 及其 他 引 起 疾 病 的 制 剂 ， 或 所 产 毒 素 ， 他 们 被 称 作 生 物 武器 。 BW is a military technique that can be used by nation-states or non-national groups. In the latter case, or if a nation-state uses it clandestinely, it may also be considered bioterrorism. 生 物 武 器 是 一 种 军 用 技 术 ， 可 被 国 家 或 非 国 家 集团 使 用 。 后 者 ， 或 许 一 个 国 家 秘 密 地 使 用 它 ， 也可 能 认 为 它 是 生 物 恐 怖 活 动 。 1.生 物 战 剂 使 用 重 大 历 史 事 件 一 战 期 间 ， 德 国 用 马 鼻 疽 和 炭 疽 菌 二 战 期 间 ， 日 本 军 国 主 义 “ 731部 队 ” 和 “ 100部 队 ” ，在 我 国 东 北 生 产 鼠 疫 、 霍 乱 、 伤 寒 和 炭 疽 等 石 井 式 陶 瓷细 菌 弹 。 以 我 国 同 胞 作 为 细 菌 战 剂 的 试 验 对 象 ， 杀 死3000多 人 。 2.生 物 战 剂 的 研 究 与 发 展 二 战 期 间 ， 生 物 武 器 的 主 要 制 造 国 1952年 ， 美 国 在 朝 鲜 北 部 和 我 国 东 北 地 区 多 次 投 掷 细 菌战 剂 美 、 苏 1972年 签 订 禁 止 细 菌 （ 生 物 ） 及 毒 素 武 器 的 发展 、 生 产 及 储 存 以 及 销 毁 这 类 武 器 的 公 约 (二 )生 物 恐 怖 （ bioterrorism） 1995年 日 本 恐 怖 组 织 奥 姆 真 理 教 正 在 进 行 一 项 生 物 武 器研 究 计 划 “ 9.11” 事 件 后 ， 美 国 发 生 了 邮 寄 “ 炭 疽 白 粉 ” 事 件 现 代 科 技 高 速 发 展 , 存 在 生 产 新 生 物 战 剂 的 潜 在 危 险 ，防 护 更 加 困 难 炭 疽 杆 菌 基 因 工 程 技 术 第 二 节 生 物 战 剂 的 种 类一 、 生 物 武 器 的 产 生 和 发 展 生 物 武 器 使 用 早 在 微 生 物 发 现 之 前 （ 一 ） 生 物 武 器 的 发 展 阶 段 隐 蔽 阶 段发 展 阶 段初 始 阶 段 （ 二 ） 生 物 战 剂 种 类 、 性 能 及 施 放 方 式1.生 物 战 剂 种类 六 大 类 28种微 生 物 及 其毒 素 类 ： 按 危 害作 用 分致 死 性 与失 能 性 传 染 性 与非 传 染 性 长 潜 伏 期 与短 潜 伏 期 2.生 物 战 剂 的 生 物 学 特 性 繁 殖 力 强 传 染 性 强 危 害 时 间 长 发 现 与 防 治 困 难 稳 定 性 较 差 3.生 物 战 剂 施 放方 式 及 使 用 条 件喷 雾 、 喷 粉 型生 物 弹 药 动 物 、 昆 虫弹 药 爆 炸 型生 物 弹 药生 物 战 剂 施 放 火 箭 筒 弹 药 各 种 爆 炸 性 弹 药机 载 弹 药 坦 克 用 弹 药末 敏 炸 弹 航 弹 动 物 及 昆 虫 弹 药 生 物 武 器 施 放 系 统 飞 机 低 空 施 放 战 舰 施 放 飞 机 投 掷 航 弹 榴 弹 炮 导 弹 发 射 等 直 升 、 轰 炸 、 无 人 机 航 母 、 战 舰 导 弹 发 射榴 弹 发 射 器 及 炮 喷 雾 喷 粉 机 示 意 图 喷 雾 喷 粉 机飞 机 喷 粉 飞 机 播 撒 生 物 战 剂 玩 具生 物 战 剂 电 子 炸 弹 生 物 战 剂 侵 入 人 体 的 主 要 途 径 ： 消 化 道 皮 肤黏 膜 呼 吸 道 途 径 二 、 生 物 战 剂 的 基 本 要 求 和 技 术（ 一 ） 对 生 物 战 剂 的 具 体 要 求 毒 力 强 剂 量 低 稳 定 性 好 储 存 及 形 成 气 溶 胶 后 仍 能 维 持 生 物 活 性 及 毒 力 （ 二 ） 生 物 战 剂 的 基 因 技 术 基 因 重 组 修 饰 改 造 DNA重 组 转 入 提 高 培 养 技 术 多 肽 合 成 与 纯 化 基 因 工 程 （ geneticengineering)是 在 分 子 水 平 上 对 基因 进 行 操 作 的 复 杂 技 术 ， 是 将 外 源 基 因 通 过 体 外 重 组 后导 入 受 体 细 胞 内 ， 使 这 个 基 因 能 在 受 体 细 胞 内 复 制 、 转录 、 翻 译 表 达 的 操 作 。 人 类 基 因 组 草 图 一 分 子 生 物 学最 基 本 的 结 构 利 用 基 因 工 程 技术 生 产 基 因 武 器 （ 三 ） 生 物 战 剂 的 微 生 物 和 毒 素 病 毒 黄 热 病 病 毒 、 脑 炎 病 毒 、 天 花 病 毒 、 埃 博 拉 病毒 等 13种 天 花 病 毒 非 洲 绿 猴 与 埃博 拉 埃 博 拉 病 毒 衣 原 体 鸟 疫 衣 原 体 1种 立 克 次 体 斑 疹 伤 寒 立 克 次 体 、 Q热 立 克 次 体 等 3种 细 菌 鼠 疫 耶 尔 森 菌 、 霍 乱 弧 菌 、 炭 疽 杆 菌 芽 胞 等 7种 炭 疽 弹 腺 鼠 疫（ 颈 部 淋 巴 结 炎 ） 鼠 疫 耶 尔 森 杆 菌 真 菌 粗 球 孢 子 菌 、 荚 膜 组 织 胞 浆 菌 毒 素 肉 毒 毒 素 、 葡 萄 球 菌 肠 毒 素 其 他 生 物 毒 素 ： 蓖 麻 毒 素 第 三 节 生 物 战 剂 的 危 害一 、 生 物 战 剂 伤 害 的 特 点（ 一 ） 侵 入 途 径 消 化 道 皮 肤 及 黏 膜 呼 吸 道 （ 二 ） 生 物 战 剂 效 应1.源 强 的 影 响 以 人 体 半 数 致 死 剂 量 （ HLD50） 或 人 体 半数 发 病 剂 量 （ HID50） 表 示2.气 溶 胶 回 收 率 活 存 微 生 物 气 溶 胶 百 分 率3.气 溶 胶 的 衰 亡 率 气 溶 胶 的 k值 每 分 钟 活 存 微 生 物衰 亡 的 率 二 、 生 物 战 剂 危 害 的 流 行 病 学 特 征（ 一 ） 生 物 战 剂 所 致 传 染 病 的 特 点1.流 行 过 程 异 常传 染 源 难 找传 播 途 径 改 变人 群 免 疫 水 平 低 2.流 行 特 征 异 常地 区 分 布 异 常流 行 季 节 异 常职 业 分 布 异 常流 行 形 式 异 常 (二 )生 物 战 中 的 流 调 内 容1.本 底 资 料 调 查自 然 地 理经 济 地 理医 学 地 理流 行 概 况医 学 昆 虫 及 动 物 2.可 疑 迹 象 调 查 空 情 地 情 虫 情 疫 情 (潜 伏 期 _见 教 材 表 6-2) 生 物 战 剂 伤 害 的 临 床 表 现 3. 施 放 方 法 的 影 响点 线 源多 点 源 第 四 节 生 物 战 剂 的 防 护 及 研 究 前 景一 、 生 物 战 剂 的 防 护 （ 一 ） 防 护 原 则 1.预 防 为 主 防 护 知 识 宣 传 教 育生 物 安 全 标 志 2.专 业 技 术 保 证 3.综 合 防 治 4.充 分 发 挥 技 术 优 势（ 二 ） 防 护 技 术 1.物 理 防 护物 理 防 护呼 吸 道 体 表 集 体 工 程 2.免 疫 防 护被 动 免 疫 存 在 问 题主 动 免 疫免 疫 防 护 3.综 合 性 防 护 措 施4. 组 织 措 施 隔 离 患 者人 员 消 毒 去 污 染环 境 卫 生 与 消 杀 二 、 生 物 战 剂 防 护 的 研 究 前 景 (一 )新 生 物 战 剂 可 能 增 加 (二 )施 放 手 段 不 断 完 善 (三 )控 制 能 力 可 能 增 强 (四 )危 害 性 大 战 剂 的 改 进 鼠 疫 耶 氏 菌 埃 博 拉 病 毒 等 人 类 免 疫 缺 陷 病 毒 SARS-CoV等 生 物 毒 素 战 剂 基 因 武 器 (gene weapons)： 生 物 工 程 技 术 易 实 现 预 防 和 应 对 措 施 研 究个 人 防 护服 防 护 面 罩 严格防护 绝 对 防 护 穿 隔 离 衣 Today, technology can support the detection and identification of biological agents in time to pretreat patients before the onset of symptoms. In the future, greater emphasis will be placed on detect-to-warnthat is, 当 今 ， 从 技 术 上 能 及 时 检 测 和 鉴 定 生 物 战 剂 ， 在 感 染 者症 状 出 现 之 前 预 先 处 理 患 者 。 未 来 ， 更 多 重 点 将 放 在 检测 到 预 警 方 面 ， 即 the detection of an agent cloud in time to alter air movement within a building, treat the air before it reaches the occupants, or allow personnel to protect themselves with physical barriers to the hazards. 及 时 检 测 某 一 生 物 战 剂 ， 改 变 空 气 运 动 ， 在 一 建 筑 内 改变 空 气 流 动 方 向 ， 在 居 住 者 到 达 前 处 理 好 空 气 ， 或 者 允许 专 业 人 员 用 物 理 屏 障 保 护 他 们 免 于 伤 害 。 生 物 战 剂 侦 查 监 测 设 备