第五章 实验动物环境与设施 实验动物的环境泛指实验动物机体以外的客观一定事物，是实验动物赖以生存的所有外部条件的总和 动物性状的表现决定于多种因素，主要是遗传因素和环境因素综合作用的结果尽管遗传基因是决定生物性状的物质基础，但在个体发育中，基因作用的表现离不开环境因素的影响1959年Russell及Burch曾提出，动物的基因型承受发育环境的影响而决定其表现型，此表现型又受动物的周围环境的影响出现不同的演出型动物实验就是对动物的一种影响处置并观察其反应，因而动物实验的结果是动物的遗传型、发育环境、周围环境和实验处理的综合表现(如图5-1) 实验动物环境因素分为： 物理因素：温度、湿度、气流速度、光照、噪声等 化学因素：饲料、饮水、空气、臭气、消毒剂、有毒物质等 生物因素：饲养密度及各种病原体(病毒、细菌、寄生虫等) 人为因素：设施、饲养、管理、实验处理等 无论是哪种因素，都不是孤立的，而是相互联系而产生影响的 基因型……动物种、品系、性别等 ↓ 表现型←─发育环境……产仔数、哺育时间、带仔数等 ┃ ↓ 周围环境……食物、饮水、气象条件、笼具、垫料、噪声 演出型←─ ↓ 等居住条件以及各种微生物感染等要素。
实验结果←─实验处理 图 5-1 动物实验结果的表现方法和影响结果的遗传、环境因素 实验动物环境控制的原则就是按照有关等级标准，减少或消除对实验动物机体的一切有害因素和不利影响，创造一个使实验动物机体正常生长、发育、繁殖的最适条件，以保证实验动物的健康和达到实验利用的目的 环境因素对实验动物机体具有“有利”和“有害”两个方面的作用一方面环境因素是实验动物生存的必要条件，动物通过新陈代谢同周围环境不断地进行物质和能量交换，同时动物经常接受外界环境刺激产生免疫反应增强体质，促进生长；另一方面环境因素也存在对动物机体有害的各种因素，动物处于有害因素作用下，虽然有一定适应环境变化的能力或产生免疫反应来消除或减轻这些有害因素的作用，但是有害因素作用超过一定水平，就会对动物机体产生直接或间接危害，动物各种功能就会失调，引起各种疾病甚至死亡环境条件不仅影响实验动物的质量,而且还直接影响动物实验的科学性、动物反应的敏感性和实验结果的可重复性，所以必须严格控制实验动物的环境条件 第一节 环境因素对实验动物的影响 影响实验动物的环境因素很多，这里主要阐述实验动物饲养室内的环境因素对实验动物的影响，例如温度、湿度、气流和速度、噪声、光照度、空气中的微生物和颗粒物等。
一、温度 环境温度缓慢地变化，在一定范围内机体可以自行调节而适应但气温变化过大或过急对动物的健康将产生不良影响 温度对实验动物的影响表现在生殖、泌乳、机体抵抗力、形态、新陈代谢、实验反应性等方面 1. 生殖方面：一般哺乳类实验动物，当温度过低时，常导致性周期的推迟,而当温度超过30℃时，雄性动物出现睾丸萎缩或形成精子的能力下降; 雌性动物出现性周期的紊乱,泌乳能力降低或拒绝哺乳等如金黄地鼠，当温度低于18℃时,可发生吃仔现象；13℃时，可引起幼鼠死亡；临近4℃时，经短时间即可进入冬眠 2. 机体抵抗力方面：温度过高或过低都能导致机体抵抗力降低，而患病 大鼠在31℃、鸡在35℃高温应激作用下,出现需氧菌(葡萄球菌属、链球菌属、肠杆菌属、棒状杆菌属)菌群的增加,鸡还出现厌氧菌的消化道链球菌、梭状芽胞杆菌属增加的现象将BALB/c小鼠从22℃环境移到12℃环境内，其白细胞数发生变化，与免疫反应有关的血液及脾脏中Ｂ和Ｔ细胞的比率亦出现明显变动，免疫功能的异常与疾病发生关系很大 3. 动物形态方面：低温环境下繁殖饲养的小鼠其尾长明显缩短；大鼠在10 ℃繁殖时其尾长比在30℃条件下约短2cm;喜玛拉雅兔在20℃时,耳、尾、鼻和四肢尖端长白毛,10℃时则长黑毛。
4. 动物实验方面：环境温度不同常使同种动物实验出现不同结果,如不同温度下饲养的小鼠对药物的半数致死量LD50可产生显著差异环境温度还对药物的急性毒性试验,致癌、致畸、致突变试验，微生物感染试验和免疫试验等动物实验结果产生影响 5. 在动物行为和生理机能上,环境温度影响明显温度可使动物的姿式、摄食量、饮水量、母性行为、心跳、呼吸、新陈代谢等出现相应改变在4℃以下,单饲小鼠摄食量比同样温度下5只一组群饲小鼠高30％寒冷环境,动物出现立毛寒颤，蜷缩成团炎热天气,动物饮水量增加,地鼠呈“大”字型睡眠，狗张口伸舌，呼吸加快，喘气明显小鼠发生流涎现象 二、湿度 湿度是指大气中的水分含量按每立方米空气中实际含水量(克)表示时称为绝对湿度；空气中实有含水量占同等温度下饱和含水量的百分比值则称为相对湿度一般实验动物相对湿度在40～70％之间为宜 空气相对湿度对动物机体热调节有密切关系高温、高湿的环境对动物的热调节极为不利，同时相对湿度过高，微生物易于繁殖，饲料和垫料易霉变，动物室空气中的细菌数与氨浓度也明显增加,容易引起动物的呼吸系统疾病湿度过低,可导致尘土飞扬，对动物健康不利。
在温度为27℃，湿度在40％以下时，大鼠可发生尾部的环状坏死症一般认为这是由于低湿条件下，随着尾部水分的散发，尾血管缩小而引起血循环障碍所致有的报道认为在笼中加入垫料或在饲料中添加一定量的脂肪可以防止此病发生在低湿的环境下，大鼠和小鼠的摄食量、饮水量都略有增加有时还发生乳母咬仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞 三、气流、速度及换气次数 人类一般可感觉的气流速度为0.2-0.25m/s,而实验动物的气流以0.13-0.18m/s为最佳实验动物设施中气流分布普遍采用乱流式,目的是为了既保证新鲜空气的均匀分布,同时又可降低造价和运营费在饲养室内保持一定的气流和速度，不仅可使温度、湿度及化学物质组成保持一致,而且有利于将污浊气体排出室外 气流和速度与动物体热的扩散有很大关系气流、速度、温度、湿度均不是各自以单一的因素对动物产生影响，而是在互相关联状态下影响动物当室内气温较高时，气流有利于对流散热，对动物有良好作用当室温较低时，气流使动物的散热量增加，加剧寒冷的影响由于大多数实验动物体型较小，体重与体表面积的比值较大，因此对气流和风速更加敏感气流速度过小,空气流通不良,动物缺氧,室内臭气充斥，散热困难,造成不舒适感，甚至发生疾病和窒息。
气流速度过大，动物体表散热量大，动物摄食量增加 适当的换气次数可以为动物提供充足的新鲜空气但换气次数过多，则会让动物大量消耗体能以弥补因空气快速流动引起的热量损失中国药品生物制品检定所在我国较早地开展了屏障内饲养高级实验动物的探索开始时，由于设计人员只考虑洁净度的要求，而使换气次数＞100次/小时动物虽未受到感染，但幼仔不能存活或发育不良孙靖与钟品仁两位教授经仔细研究后找到了问题的症结,在把换气次数降到35次/小时左右时，试验结果立即好转国家标准规定换气次数在10-20次/小时 病原微生物随空气流动而四处散播动物设施内各区域的静压状况决定了空气流动方向在屏障系统中，因静压不同，空气流动方向是从清洁区(清洁走廊、动物室)向污染区流动，动物室内处于正压高于室外；而在污染或放射性实验室，为了不让室内微生物或放射性物质扩散出去，室内处于负压，低于室外 四、噪声 噪声一般是指频率高、声压大，带有冲击性或具有复杂波形，给人或动物带来心理或生理不利影响的声音一般标准要求控制在60分贝以下 噪声的来源主要有施工噪声、交通噪声、动物房空调及通风设备产生的噪声和动物自身产生的噪声等。
噪声可对实验动物产生许多影响：噪声可妨碍受精卵着床，使动物繁殖率下降；突然的噪声可引起豚鼠流产，噪声过强或持续不断诱使母鼠咬死仔鼠或吃掉幼仔；噪声使动物兴奋和控制失去平衡及部分神经细胞受损，实验小鼠在持续性噪声的环境中可产生烦躁不安和食欲减退,DBA小鼠可发生听源性痉挛；噪声可使小鼠的血糖、肾上腺素、心跳数、呼吸数和血压明显增加有人试验发现，在给小鼠抽血化验血糖时，在电钻打孔发出的强噪声下，前后采血，其血糖值有明显差异 五、照明 可见光线对动物机体有多种功能但照度过强或过暗，时间过长或过短，对实验动物都不利 1. 大鼠在2000lx，照射几小时就出现视网膜障碍，连续暴露2天尚有恢复的可能，如果暴露8天以上就不能恢复，即使在60lx照度下，连续照射13周,大鼠也会出现视网膜的退行性变化 2. 波长和灯光颜色可影响小鼠的自发行为,在蓝、绿、白色光下最低，而在红色与黑暗中最大大鼠的阴道开口以蓝色照明比红色照明要早3天 3. 照明时间,以12小时照明、12小时黑暗大鼠的发情实验可呈现最稳定的4日周期如以16小时照明，8小时黑暗则呈现5日性周期或更长若以22小时照明,2小时黑暗，则性周期长短不一，极不规律，或连续发情或不能繁殖。
六、空气中的微生物、粉尘和有害气体 饲养室空气中飘浮着颗粒物和有害气体、微生物多附着在颗粒物上，它们对动物机体可造成不同程度的危害，也可能干扰动物实验实验动物室内空气除受附近地区大气污染的影响外,实验动物本身也产生许多污染物,动物的粪尿及垫料如不及时更换清除，将发酵分解产生恶臭气味在饲养室内进行消毒、灭虫或对动物作实验处理过程所使用的药物或化学品都有可能造成饲养室内空气污染，还有饲料、垫料及动物毛和皮屑也可污染饲养环境而对实验动物产生影响 1. 有害气体 动物室中的有害气体,主要指对人产生不愉快气味或可能破坏生活环境的恶臭物质它们包括氨气、甲基硫醇、硫化氢、硫化甲基、甲基丁烷、三甲胺、苯乙烯、已醛和硫化二甲基，在动物室中常见的是前三种，氨气是这些污染物中浓度最高的一种，各种动物室中均可测出甲基硫醇和硫化氢在狗、猴和猫的饲养室能检测到为判明饲养室污染状况，常以氨作为监测指标氨气作为一种刺激气体，它既是粪便的直接产物，也是粪便在细菌作用下的间接产物它的产生与实验动物饲养密度成正比，与笼内垫料更换次数成反比关系当其浓度增高时，可刺激动物眼结膜、鼻腔粘膜和呼吸道粘膜而引起流泪、咳嗽，严重者甚至产生急性肺水肿而致动物死亡。
在200±50ppm氨环境下，饲养4天的大鼠，其气管粘膜可出现急性炎症病变，饲养8天可出现气管粘膜纤毛消失，形成气管表面襞，浸出液增加和管壁变厚等现象 2. 粉尘 动物饲养室空气中粉尘的来源主要有两个途径,其一为室外空气未经过滤处理直接带入，其二是动物体表被毛、皮屑、饲料和垫料等材料的碎屑往往可以被气流携带或动物活动扬起而在空气中悬浮形成粉尘颗粒物这些颗粒物可引起实验动物或饲养人员的变态反应或哮喘病颗粒物除本身对动物产生不良反应外，还是各种病原微生物的载体 3. 微生物 空气中的微生物主要是指致病性和非致病性微生物 实验动物设施中主要通过测定细菌和真菌来反映微生物学的清洁度指标动物设施中细菌的产生及数量多少与动物放置密度、笼具构造、垫料使用情况以及与空调机有关的温、湿度、换气次数等有很大关系空气中致病性微生物多数通过附着在颗粒物上与粉尘粒子一起对实验动物产生危害 第二节 实验动物的环境设施标准 一、实验动物饲育区环境标准 国家技术监督局1994年10月1日颁布了实验动物环境及设施标准GB/T14925-94，(如表5-2) 表5-2 中华人民共和国实验动物环境标准━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ │ 指 标 项 目 ├──────┬──────┬──────┬─────── │ 开放系统 │ 亚屏障系统 │ 屏障系统 │ 隔离系统──────────┼──────┼──────┼──────┼───────温度,℃ │ 18～29 │ 18～29 │ 18～29 │ 18～29 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────日温差,℃ ≤ │ │ 3 │ 3 │ 3 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────相对湿度,％ │ 40～70 │ 40～70 │ 40～70 │ 40～70 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────换气量,次/h │ │ 10～20 │ 10～20 │ 10～20 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────气流速度,m/s ≤ │ │ 0.18 │ 0.18 │ 0.18 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────梯度压差,Pa │ │ 20～50 │ 20～50 │ 20～50──────────┼──────┼──────┼──────┼───────空气洁净度,级 │ │ 100 000 │ 10 000 │ 100 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────落下菌数,个/皿时 ≤ │ │ 12.2 │ 2.45 │ 0.49 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────氨浓度,mg/m3 ≤ │ 14 │ 14 │ 14 │ 14 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────噪声,dB ≤ │ 60 │ 60 │ 60 │ 60 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────工作照度,lx │ 150～300 │ 150～300 │ 150～300 │ 150～300 ──────────┼──────┼──────┼──────┼───────昼夜明暗交替时间,h │12/12或10/14│12/12或10/14│12/12或10/14│12/12或10/14━━━━━━━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━━ 有些省、市、自治区及专业部门也根据自己的具体情况制定了实验动物的环境设施标准。
河北省实验动物管理委员会于1993年下半年开始，组织省内部分专家学者编制了《河北省实验动物综合标准》，经河北省技术监督局批准，于1994年4月1日正式发布河北省实验动物生态环境和设施标准DB13/T209-94(见表5-3)卫生部1992 年根据本系统的专业特点制定了《医学实验动物饲育区内环境条件指标参数》以上标准适用于实验动物的饲育、繁育、生产和实验环境设施 表5-3 河北省实验动物饲育区环境指标━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠 兔、猴、狗、猫 项 目 ──────────────────── ───────────────────── 开放系统 亚屏障系统 屏障系统 隔离系统 开放系统 亚屏障系统 屏障系统 隔离系统──────────────────────────────────────────────────────温度(℃) 18-29 18-29 18-26 18-26 16-29 16-29 18-28 18-28 ──────────────────────────────────────────────────────相对温度(％) 40-70 40-70 40-70 40-70 30-70 30-70 30-70 30-70──────────────────────────────────────────────────────换气次数(次/小时) 8-15 8-15 8-15 8-15 8-15 8-15──────────────────────────────────────────────────────气流速度(米/秒) 0.13-0.25 0.13-0.25 0.13-0.25 0.13-0.25 0.13-0.25 0.13-0.25──────────────────────────────────────────────────────空气处理过滤系统 初中 亚高 初 中 高 初 中 高 初中 亚高 初 中 高 初 中 高──────────────────────────────────────────────────────空气处理清洁度(尘粒数) 100,000级 10,000级 100级 100,000级 10,000级 100级──────────────────────────────────────────────────────压力差(Pa) 20 20 40 20 20 20──────────────────────────────────────────────────────氨浓度(PPM) <20 <20 <20 <20 <20 <20 <20 <20──────────────────────────────────────────────────────噪声(dB) <60 <60 <60 <60 <60 <60 <60 <60──────────────────────────────────────────────────────工作照度(Lux) 150-300 150-300 150-300 150-300 150-300 150-300 150-300 150-300──────────────────────────────────────────────────────动物照度(Lux) 20-100 20-100 20-100──────────────────────────────────────────────────────落菌数(个/皿)* 40 20 3 0 40 20 3 0━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*30分钟内每皿落菌个数 二、饲料、饮水、垫料及笼器具的要求 1. 饲料和饮水 普通动物应饲喂符合其营养所需的全价营养饲料,饮水的水质要求一般按生活饮用水卫生标准的要求即可。
清洁级以上动物的饲料应按级别进行消毒或灭菌，饮用灭菌水或酸化灭菌水 2. 垫料 应使用无毒、无异味、无油脂、吸湿性强、粉尘少的材料,经消毒或灭菌后使用 3. 笼器具 选用无毒、耐腐蚀、耐121-135℃高温、耐冲击( 一米高平拿自由落下至水泥地面不碎裂)的笼器具,并应符合动物生理生态及防逃逸的要求 4. 饮水设备 一般采用饮水瓶(玻璃瓶或无毒塑料瓶)、 饮水盒或自动饮水装置饮水嘴用不锈钢材料制成饮水瓶盖、吸水管均应耐高温、高压消毒大动物饮水所用盆、罐应作固定，以免被弄翻 第三节 实验动物设施 一、实验动物设施的基本要求 实验动物设施是作为饲养和管理实验动物场所中较大的居住因素因此，在充分考虑到动物的同时，也要注意到从事实验的研究人员及实际操作的饲养技术人员的安全还应当考虑到设施周围的公共卫生在建筑施工时，不仅应有防震、防火的安全措施，还应有空调的自动控制和报警等设备由于存在选址条件和建筑方面的法令制度以及经济方面等种种原因的牵制因素，所以作为从设计阶段作出综合性判断的总设计者，应该反复与有关实验动物方面的技术人员、实验人员、设计人员等进行充分的商讨。
实验动物设施一般应达到下列要求： 1. 设施应尽量避免对动物有潜在危险选址应远离疫区和公害污染地区 2. 建筑物要坚固耐用，并应留有一定的备用房间,为房屋的定期轮换消毒以及应急时使用施工和建筑材料应严格要求 3. 实验动物设施应成为独立的区域,与其它建筑物分开；且各幢动物房之间最好有一定的自然间隔，以防止交叉感染 4. 有保障环境控制的设备和措施如空气净化设备、消毒灭菌设备等 5. 注意清洁作业和污染作业的隔离，最好采用单行路线,即作业只允许由清洁作业区向污染作业区移动，不许逆转，以减少交叉感染的机会 6. 有适当的防灾和安全措施,以保证设备正常运转如应急发电装置、防火、防生物污染设施等 二、实验动物设施的分类 实验动物设施可分为隔离系统、屏障系统、亚屏障系统和开放系统四种类型 1. 隔离系统(Insulation system) 是以隔离器(Isolator)为主体及其附属装置组成的饲养系统用作饲养无菌动物和已知菌动物工作人员通过隔离器上组装的无菌手套进行操作,不直接接触动物送入隔离器的空气需经超高效过滤，洁净度达到100级，饲料、饮水、垫料、笼具等都应高压高温灭菌。
一切物品的移入均需通过灭菌渡舱，并事先包装消毒 2. 屏障系统(Barrier system) 这是饲养SPF动物的设施人、实验动物、饲料、饮水、垫料、空气及其它物品均需进行严格的微生物控制送入的空气需经初、中、高效三级过滤，洁净度达到10000级，饲料、饮水、垫料经灭菌后方可使用饲养人员进入屏障系统需经充分淋浴，然后穿上无菌工作服、戴口罩和手套要利用空气压力差防止污染,即清洁区域（如清洁走廊、SPF动物饲养室、清洁消毒用品贮存室等）空气压力要大于污染区域在屏障设施内一切操作要实行严格的微生物控制，因为屏障系统内要长期饲养SPF动物,保持不被污染，而人员、物品要经常出入,其中人员又不能彻底灭菌,所以人是最大可能的污染源，因此，对人员的要求要特别严格，要有严密的操作细则 3. 亚屏障系统(Semi-barrier system) 这是饲养目前我国正在推行的清洁级动物的设施其送入饲养室的空气也必须经过净化处理，经初、中、亚高效过滤，空气洁净度要求达到100000级对人、动物、物品等出入的管理与屏障系统大致相同 近年来空气净化技术发展迅速，种种类型的水平或垂直超净层流架及屏障单元，可以代替净化、屏障的饲养室。
工作人员不须淋浴只需要消毒手臂,戴灭菌手套即可操作,这样就大大地简化了进入屏障和亚屏障系统建筑内的复杂程序此外，由于屏障只维持于笼架的小范围，局部空气净化可以达到很高的要求，在这样小范围内饲养SPF 级或清洁级动物是有一定保证的 4. 开放系统(Open system) 只能饲养普通级实验动物它是无空气净化装置的饲养系统，但并非不需要进行严格的环境控制和积极的微生物控制，仍需维持对环境条件的基本要求饲料、饮水和垫料要求不被污染，饲养室内要有防鼠、防昆虫等措施 开放系统的各动物室的笼具可以集中洗刷和消毒经过消毒处理的物品与污染的物品的进出要通过不同路线，并要分开堆放，杜绝交叉 三、实验动物设施的组成 一般包括以下几个组成部分： 1. 隔离检疫室和健康动物观察室供由外界引入的动物隔离观察和检疫用 2. 饲养室 为繁殖、饲养、育成或实验观察用的动物室， 这是实验动物设施的主体 3. 各种实验室和处置室 外科手术、解剖、术后观察处理,疾病诊断、治疗、生理生化检查、微生物检查、饲料营养成分分析，病理检测等各种实验、测试的用房，最好是与主体分隔，独立使用。
4. 贮存室和库房 作为贮存垫料、消耗品和器材的用房，饲料应贮存于0～10℃的低温贮存室内 5. 洗刷消毒室 作为进行笼具和用具的清洗消毒，饲料、饮水、垫料和笼、 器具消毒灭菌的用房或区域 6. 工作人员用房 如办公室、休息室、更衣室、淋浴室和厕所等 7. 走廊 最好分为清洁走廊和污染走廊 8. 后勤用房 如机械室、配电室、锅炉房、维修室等 9. 废物处理设施 如尸体焚烧炉、污物堆放处等 10. 饲料原料仓库和饲料加工间 四、实验动物设施的布局 实验动物设施各组成部分布局原则为：①有利于防止疾病的传播，各种动物保持各自的独立性，避免互相干扰，相互感染；②方便工作人员操作；③人员、动物、物品和净化空气按“单向”路线移动 集中于一幢建筑物内的实验动物大楼，宜将大动物安排在下层，便于管理和粪便、污水的排出从微生物控制的角度看，高级别动物以安排在高层为宜，反之级别低者宜在中、下层一般以使用Ⅰ、Ⅱ级小型实验动物为主的实验动物机构，高层以安排 SPF动物和种子动物的饲养为宜当前在设计建造饲养用房时，要考虑到今后实验动物的升级，应留有余地。
考虑到各个单位使用动物目的不同，规模大小不同，有的是新建，有的是改建，理解和掌握设施建立的基本原则后，可以因地制宜、灵活布局 开放系统一般可划分为三个区：①前区,包括隔离检疫定、观察室、一般用品库房、办公室、休息室等;②控制区,包括繁育室、育成待发室、各种动物实验室、清洁走廊、清洁物品贮存室等；③后勤处理区，包括污染走廊、洗刷消毒室及污物处理设施等一切人员、动物和物品原则上应按①→②→③的方向移动有集中送风的动物室，其空气流向应按②→③的方向配置（如图5-2) 屏障和亚屏障系统的实验动物设施，一般分为清洁区和非清洁区两大部分清洁区严格地控制微生物的侵入无论人、动物、物品和空气都需要经过不同处理才能进入清洁区，这样才能保证系统内不被污染，而使动物达到相应级别微生物控制的标准进入屏障或亚屏障系统的人员、物品必须按清洁区(A)→污染区(B)方向移动（如图5-3 ）空气经净化后送入清洁区，按各区气压差由最清洁区（压力最大）→清洁区→污染区 C 焚烧室 cell ┌───────────→ ─────────────┐ 喋碶par污 物 走 廊 C ← 淋浴 C C 更衣室←↑Ｂ饲养室↑Ｂ饲养室↑Ｂ饲养室↑Ｂ饲养室 ↑↑↑↑清 洁 走 廊 B ← 淋浴 B↑── ↑ B 更衣室↑ │ │└ ─┐ │ │ │ │洗刷消毒室 C cell ------------ A 检查室 cell │ │ 碶par? │ │ │ ││ │ ││ │ │ ┌────┘│ │┌─┘ │ A 健 康管理室 cell ││ ┌─┴──┐ ─────┘ └────┐ │ ││ │A 物品库│ぉ? ┌─────┼────┴───┘│ └─↑──┘ │ │ B 清洁物品库← │ ││ └─────┼─ ──────┘ ││ │ │ A 接受动物室↑ A 事务管理室↑ A.前 区 A 物 品↑ B.控 制 区C.后勤处理区│ │ ││ │ │图 5-2 普通动物室的人、物移动路线 (A)--→检查室←＝→清洁走廊清洁准备室←→↑ ｜ ‖ ↑↓ ↓ ↓ ‖┌────┐ ‖│ 动物室 │ ‖└────┘ ‖｜ ‖ ‖｜ ‖ ‖｜‖‖ 接受动物室 动物---------→ --- 淋浴间 ┌→ ←─││↓ 管理室 人员←─→↑│ ｜ ‖ ‖ │ (B) ↓ ↓＝→洗刷＝→污物走廊--→消毒室→--↑‖ (C) │ 焚烧炉 │ 淋浴间 → └→ ←─(A)清洁区 →(B)污染区(C)外 部(C) ‖ → 人员移动路线 笼具 物品库饲料车间（库） --→动物移动路线 饲料＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝→＝→物品移动路线 垫料 图 5-3 屏障与亚屏障系统动物室移动路线 第四节 实验动物环境监测 实验动物饲养设施或动物实验建筑设施应根据有关标准设计和施工。
但是经过长期使用之后,设施的环境条件会发生某些变化,如空调器的进出口、过滤器的网眼堵塞后，气流、风速和风量就会下降，换气次数随之减少，室温上升，室内臭气、空气中的微生物和粉尘等的浓度也会相应增加因此，开展定期与不定期的环境监测很有必要 实验动物的环境监测主要是对饲养环境的噪声、照明、空气中细菌、粉尘、温度、湿度、气流速度、换气次数系统压力梯度和过滤器的过滤效率等进行测定 一、温度/湿度监测 1. 测定方法 温度测定:一般采用棒状温度计(水银或酒精)、最高最低温度计、热敏电阻温度计、金属电阻温度计、数字显示式温度计等 湿度测定：一般采用简易干湿球湿度计、通风干湿表湿度计、氯化锂湿度计、毛发湿度表和自动记录温湿度计等 2. 仪器特性 ①棒状温度计 利用膨胀系数较大的液体装在玻璃细管内，由玻璃细管上的刻度显示温度值当温度波动范围≥±0.5℃时，可采用0～50℃的1/10标准水银温度计当温度波动范围＜±0.5℃时，可采用15～25℃的1/100分度的水银温度计或用热敏电阻温度计 ②数字显示温度计 感温部分采用PN结热敏电阻、热电偶、铂电阻等温度传感器并通过放大显示。
测量范围－40～90℃ ③通风干湿表湿度计 也叫Ａssman's干湿球湿度计,是将两根完全相同的水银温度计都装入金属套内水银温度计球部有双重辐射防护管套管顶部装有一个用发条驱动的风扇,启动后抽吸的空气均匀地通过套管，使球部处于≥2.5m/s的气流中，以测定干、湿温度计的温度然后根据干、湿球温度计的温差，计算出空气的相对湿度测定范围为10～100％ 3. 测定点的选择 当室温波动范围≥±2℃,室内相对湿度波动范围≥10％时；洁净室或动物室面积≤50m2时,最少测1个点，每增加50m2，至少要增加一个测定点 当室温波动范围≥0.5℃,＜±2℃时，室内相对湿度波动范围≥±5％，＜10％，洁净室或动物室面积≤50m2时，最少测5个点,每增加20～50m2，应增加3～5个测定点 当室温波动范围＜±0.5℃,室内相对湿度波动范围＜±5％时,每室至少测20个点，其间距为0.5～2.0m 在进行常规监测时，应根据环境的具体情况确定能够代表整个房间的位置作为选择点 4. 测定步骤 测前，要求空调系统连续运转24小时 当室温波动范围≥±2℃，室内相对湿度波动范围≥10％时,温、湿度的测定宜连续进行8小时，每次测定间隔为15～30分钟。
当室温波动范围在±0.5℃～±2℃之间,室内相对湿度波动范围在±5％～±10％之间，温、湿度的测定宜连续进行24小时，每次测定间隔为15～30分钟 当室温波动范围＜±0.5℃，室内相对湿度波动范围＜±5％时，温、湿度的测定宜连续进行48小时，每次测定间隔15～30分钟 在整个测定期间，净化空调系统的运行不得中断 5. 影响因素 ①人体体温能够影响读数，在读数时要迅速，先读小数部分，后读大数部分读数时人眼与水银面要呈一水平面 ②室门口较室内其它地方的温、湿度变化大 ③随着换气次数的增减，对室内温、湿度影响较大 实验动物饲养室、实验室的温、湿度应进行长期测定，记录并加以保存 二、气流、风速和换气次数测定 1. 测定方法 为了测定空气停滞或流动的方向，通常使用简便的发烟管(四氯化钛发烟管)法测定风速时常用热球式电风速计、数字显示风速计等 2. 仪器特性 ①四氯化钛发烟管 在玻璃管的内壁附有四氯化钛，该物质一旦与空气中的水蒸汽接触便发生反应，生成无水盐酸和白烟状的氢氧化钛该白烟随着室内风向的流动而流动，用肉眼可以观察到白烟的走向。
②热球式电风速计 由热球式测头和仪表两部分组成，测头的拉杆一端玻璃球内装有两个串联的热电偶和加热探头的镍铬合金丝圈热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上,暴露于气流中当电流通过加热线圈后，玻璃球温度升高,升高的程度与气流速度有关流速小的时候，温度升高程度大，反之升高程度小这种程度要以通过热电偶生产热电势在电表上指示出来经过校正后,读数表示风速测定范围是0.05～30m/s测量误差＜±5％ ③数字显示风速计 是一种在仪器中装有大规模集成电路，应用计算机和液晶显示直接读数的计量仪器 3. 测定点的选择 测定风口的风量，当送风口为长方形时,将其截断面分成15cm2以下的16～64个等面积，再测定各面积的风速，求出平均值作为该送风口风速 当送风口为圆形、直径小于30cm时，作成3个同心圆,在其互相垂直的两个直径上均匀测定12个点当直径大于30cm、小于60cm时,作成5个同心圆，在其互相垂直的两个直径上，均匀测定20个点，求其风速平均值 4. 操作步骤(热球式电风速计) ①使用前观察电表的指针是否指向零点，如未指零，应调到零点 ②将“校正开关”置于“断”的位置，将测杆插头插在插座内。
③将“校正开关”置于“满度”位置，调节“满度旋钮”使指针达到满度 ④将“校正开关”置于“零位”的位置，调整“粗调”或“细调”使表针指在零点位置 ⑤拉出测杆探头露出玻璃热球以红点对准风向，从电表上读出风速的大小，根据读数查阅所提供的校正曲线，查出被测风速 ⑥测量完毕后，将一切旋钮复位，关闭电源 5. 影响因素 ①因气流的控制方向不同而有变动 ②因滤过器堵塞，使换气量减少而影响换气次数 换气次数的计算： 换气量由下式求得： Ｑ＝3600ＳＶ Ｑ──为所求换气量（m3/h) Ｓ──为有效横截面积（m2) Ｖ──为平均风速（m/s) 如果是在出风口测定应乘上校正系数0.8 以20℃为标准状态进行换算公式： Ｑo＝3600 (273＋20/273＋t)ＳＶ Ｑo──为标准状态时的换气量（m3/h) t──为送风温度(℃) 273──标准状态的绝对温度(k) 换气次数以下式求得： r＝Ｑ/Ｖ r──为换气次数(次/h) Ｑ──为送风量（m3/h) Ｖ──为室内容积（m3) 三、噪声的监测 1. 测定方法 测定噪声有两种方法，水平测定和频率分析。
常用于噪声测定的仪器有普通声级计和积分型噪声计测定单位通用分贝(dB) 在拟定隔音对策时，为了进一步了解噪声的频率特性，使用频率分析仪 2. 测定仪器的特性 ①普通声级计 是用微频变换交流电量，把它增幅，能直接读出其电级量的原理，利用电容传声器将被测声信号变成电信号，引起电容量变化产生交变电压，从而使金属膜片发生振动 ②积分型声级计 是把噪声能量的一段，在某些时间内积分平均，测定等价噪声水平的一种仪器 3. 测定点的选择 ①在室内测定时，应离开墙壁反射面1m以上的位置和距地面1.2～1.5m 的高度选择测试点测试点的位置有在动物笼具之上，或有外源噪声时，应离开噪声部位测试 ②操作环境的测定，以操作者的耳部位置为测定定位，不能确定操作者的位置时，选择操作者的工作路线上几个有代表性的位置，在距地面1.2～1.5m处进行测定 测定的目的是为了了解噪声对接受者的影响，因此，测定时最主要的是接近实际，同时要避免干扰，得出确实的数据 4. 测定步骤 ①准备声级计、移动式小车和记录用纸 ②操作步骤 将声级计取出,装上电容传声器,并装入电池按下“通”开关和“电池”开关，检查电池电压是否充足。
然后按要求进行测定测后关闭开关，并及时记录结果 5. 影响因素 ①噪声的入射方向不同,测定的结果不同 ②设施建筑材料的性质对噪声测定有一定影响 ③有空调机等噪声源的房间，在测定时都应处在运转状态 四、照明度监测 1. 测定方法 有视觉法、物理法和照片测定法按照国家标准,要求采用照度计法(物理法)对公共场的照度进行测定 2. 仪器的特性 一般照度计(例如ST-92型照度计)是利用光敏半导体元件的光电转换特性而制成的当外来光线射到硒光电池后，硒光电池即将光能转变为电能，通过液晶显示出照度值 3. 测定点的选择 国际上常用距地面0.85m作为测定高度由于光源不同和光源距离不同,在一般房间要求取5个测试点，即房间对角线交叉点和每条对角线距交叉点的中间各选一个测定点大的房间可选10个以上测定点 上述是整个照明测定点的选择局部照明(包括工作照度和动物照度)，要选择有代表性的一点，以反应接受照明者的实际情况 4. 测定步骤 为了使受光器不产生初始效应，在测量前至少使光敏面曝光5分钟，然后再进行测定测定时光敏面与光源应呈水平位置，测定时待显示数字稳定后，再记录数值 5. 影响因素 ①光敏面必须洁净无尘,否则测定结果有误差。
②测定场所墙壁和测试者衣服的颜色对测定结果有一定影响③电光源的照明，其照度有时受电压高低变化的影响，因此，在测定时尽量使电压保持稳定 五、空气中落下菌的测定 测定空气中细菌总数，一般采用落下法(沉降法)或小孔采样器法在饲养室以外远距离测定时，采用小孔采样器法 1. 测定方法 ①落下法 容易受饲养室内环境影响，并受培养基质量好坏的影响落下法是比较简便，费用低廉的一种方法 ②小孔采样器法 以直径0.12mm的5个小孔,在2分钟内强制吸收室内空气53L把空气中浮游的细菌吹到培养基上能收集粒子直径在2μm以上 2. 培养基的制备 国家标准规定使用的培养基是营养琼脂培养基其成分为：蛋白胨10g， 牛肉浸膏3g，氯化钠5g，琼脂15～20g,蒸馏水1000ml制法是将上述成分混合加在蒸馏水内，加热溶解，调整pH为7.4～7.6，过滤除去沉淀物，分装于烧瓶中，经121℃(103kPa) 高压灭菌20分钟，然后倾注直径为9cm的平皿待琼脂凝固后，翻转平皿，放置在37 ℃温箱内24小时进行无菌试验，如无细菌生长，可以使用 此种培养基由于营养成分不够全，许多致病菌不能生长日本采用血液琼脂培养基或大豆肉汤琼脂培养基(培养真菌)。
血液琼脂培养基的制备方法是以营养琼脂为基础培养基，再加入8～10％的脱纤维素羊血(或兔血)，轻轻摇动(勿使有气泡),使羊血与琼脂培养基混合均匀，然后，倾注已灭菌的平皿(每皿约25ml)以下操作同上 3. 测定点的选择 ①根据房间的大小选择测定点和确定摆放培养皿的数量一般房间在20m2以内时，取5个摆放点，即房间四角的对角线之交叉点和各角至交叉点的中点,使测点在房间分布均匀如果房间超过20m2以上,可将房间等分为9个区,至少摆放9个测定点或按每增加5m2，增放两枚培养皿的比例摆放 ②培养皿的放置高度，应距地面1.2m 4. 测定步骤 按选定的测定点摆放好培养皿后，将皿盖揭开，使琼脂培养基表面暴露于空气中30分钟，盖上皿盖，将平皿倒转放置于37℃温箱内培养24小时，计算琼脂表面生长的菌落数，求出全部采样点的平均菌落数 5. 影响因素 ①一天之内不同时间有所差别，在测定时要固定一个时间 ②受室内温、湿度变化的影响，温、湿度的高、低与细菌数量成正比。
③受是否更换垫料和通风器是否有过滤纤维板的影响 六、粉尘的监测 1. 测定方法 尘埃粒子计数器测定法,即用来测量净化环境中单位体积内所含尘埃粒子数的多少的。