種質(zhì)資源庫的設(shè)計(jì)原則

     設(shè)計(jì)總原則: 安全性、可靠性、前瞻性和布局合理實(shí)用,符合環(huán)保要求,在保證安全性的前提下考慮先進(jìn)性(Ellis et al., 1990; 陳叔平1995)。由于種質(zhì)資源庫的設(shè)計(jì)專業(yè)性非常強(qiáng),因此,在工程設(shè)計(jì)過程中,必須始終貫徹上述設(shè)計(jì)思想與原則。
1、 安全性
     植物種質(zhì)資源是在不同生態(tài)條件下經(jīng)過自然界長(zhǎng)期演變形成的,蘊(yùn)藏著各種潛在的可利用基因, 是國(guó)家的寶貴財(cái)富。因此, 在種質(zhì)資源庫設(shè)計(jì)和建設(shè)中,都應(yīng)將安全性放在首位,需從防地質(zhì)災(zāi)害、防水、防火和防意外事故等方面來考慮。防地質(zhì)災(zāi)害, 重點(diǎn)放在防震上, 其他如塌陷和滑坡等也應(yīng)考慮。在防震上, 根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50223-9《5建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》, 種質(zhì)資源庫列為乙類建筑, 即地震作用應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。抗震措施, 當(dāng)設(shè)防烈度為6~8度時(shí)應(yīng)提高1度設(shè)計(jì)。除在建筑設(shè)計(jì)上有防震設(shè)防外, 聚胺酯保溫冷庫和種子架設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮防震措施,這是因?yàn)榉N子包裝容器越來越多地采用鋁箔袋,若出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象易造成袋的破裂而混雜了種子。防水應(yīng)重點(diǎn)考慮防洪水。如美國(guó)國(guó)家種質(zhì)庫的貯藏冷庫是設(shè)在建筑物的2層, 高出地面3 m左右, 這是由于當(dāng)?shù)厣嫌蔚貐^(qū)有一水庫。若考慮防暴雨排水, 則一般冷庫的地板應(yīng)高出地面1 m左右。其他方面, 如建庫地址周圍不能有燃料倉庫及危險(xiǎn)化學(xué)藥品庫。種質(zhì)資源庫建筑周圍必須留有足夠的空地,以便在發(fā)生意外時(shí)能夠使消防隊(duì)迅速到達(dá)。消防報(bào)警、監(jiān)控及庫內(nèi)外的報(bào)警裝置應(yīng)重點(diǎn)考慮,尤其應(yīng)考慮當(dāng)人在冷庫內(nèi)出不來時(shí)應(yīng)有報(bào)警裝置。
2、 可靠性
    種質(zhì)資源保存是一項(xiàng)關(guān)系子孫后代且沒有時(shí)間界限的工程,其核心是盡可能延長(zhǎng)種子的壽命, 而維持低溫庫溫度的恒定是最為關(guān)鍵的。在種子貯藏過程中,若因制冷設(shè)備常出現(xiàn)故障而停機(jī)維修,則可能導(dǎo)致庫溫回升,這種大范圍的溫度波動(dòng)更易加速種子的老化。為此, 低溫庫的制冷除濕技術(shù)設(shè)計(jì),應(yīng)選擇在實(shí)踐中證明是可靠穩(wěn)定的技術(shù),絕不能設(shè)計(jì)或采用帶有試驗(yàn)性質(zhì)的新技術(shù),因種質(zhì)資源庫不是試驗(yàn)場(chǎng)所,它保存的是國(guó)家寶貴資源, 是無價(jià)之寶。在控制系統(tǒng)方面,除有自動(dòng)控制系統(tǒng)外,還應(yīng)有手動(dòng)的控制系統(tǒng),以備在自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可啟用手動(dòng)控制系統(tǒng)。制冷設(shè)備也應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)備用機(jī)組, 以確保運(yùn)行過程的可靠性。電力供應(yīng)也需設(shè)計(jì)雙路供電系統(tǒng),在電力供應(yīng)有問題的地區(qū), 應(yīng)備有柴油發(fā)電機(jī)。
3、 前瞻性
    因建設(shè)種質(zhì)資源庫投資費(fèi)用大, 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮未來10~20年的發(fā)展。包括入庫貯存種質(zhì)數(shù)量、人員的增加及資訊方面的發(fā)展。在平面布局上, 也應(yīng)適當(dāng)留有發(fā)展余地。
4、 布局合理
    在總體布局方面,對(duì)于綜合性種質(zhì)資源庫,液氮超低溫庫和種子低溫庫可考慮放在1層,組織培養(yǎng)庫可考慮放在2 層。另外應(yīng)確保工藝流程合理, 即種子在入庫前處理過程中的流動(dòng)應(yīng)合理,而不要推來推去。在一般情況下,種子處理操作流程為:(1)在接納操作室進(jìn)行種子接納與登記、核查種子重量與外觀質(zhì)量并統(tǒng)計(jì)出供發(fā)芽檢測(cè)的種子; (2)將統(tǒng)計(jì)出的發(fā)芽檢測(cè)用種子(一般200~400粒)送往發(fā)芽檢測(cè)室,供保存用的種子暫時(shí)存放在臨時(shí)庫;(3)在發(fā)芽檢測(cè)室進(jìn)行發(fā)芽率試驗(yàn);(4)將發(fā)芽率檢測(cè)合格的種子從臨時(shí)庫送到干燥間進(jìn)行干燥脫水; (5)在包裝間進(jìn)行含水量測(cè)定與種子包裝; (6)將包裝好的種子放入冷庫永久保存。因此,各操作間與儲(chǔ)藏冷庫的布局可依照上述流程來安排。
5、 符合環(huán)保要求
    首先, 考慮低溫種質(zhì)資源庫制冷機(jī)組可能造成的噪聲問題,若低溫庫建在居民文教區(qū),設(shè)計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn) 應(yīng) 按 國(guó) 家《 工 業(yè) 企 業(yè) 廠 界 標(biāo) 準(zhǔn)(GB12348-90)》執(zhí)行, 即晝間為55 dBA, 夜間為45 dBA。具體可根據(jù)所處地區(qū), 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求考慮噪聲問題。第二, 在制冷機(jī)組選擇時(shí), 也應(yīng)考慮制冷劑的環(huán)保問題, 而不要采用使用R502和R12制冷劑的制冷機(jī)組, 因?yàn)镽502和R12是即將被禁止使用的制冷劑。此外, 對(duì)于淘汰和廢棄的種子,要防止可能造成的病蟲害傳播。對(duì)于建設(shè)離體庫和DNA庫, 更要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮環(huán)保和安全性的問題,如對(duì)某些有害的微生物和基因工程材料需重點(diǎn)考慮安全性問題。對(duì)保存前處理及研究過程中的化學(xué)試劑,則需考慮建設(shè)專門的試劑收集處理設(shè)施,同時(shí)實(shí)驗(yàn)室需安裝防酸堿腐蝕的排污管道。因此, 種質(zhì)資源庫在建設(shè)前需對(duì)環(huán)保問題作全面系統(tǒng)的論證和評(píng)估。
6、 先進(jìn)性
    樓宇自控和制冷機(jī)組的自控方面可考慮先進(jìn)性設(shè)計(jì),但在制冷除濕技術(shù)上,首先考慮是安全性和可靠性,在此基礎(chǔ)上再考慮先進(jìn)性,因國(guó)內(nèi)外有不少種質(zhì)資源庫為追求所謂先進(jìn)技術(shù)而無法實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)行,如有的種質(zhì)資源庫想通過對(duì)庫房進(jìn)行液氮噴淋氣化制冷而實(shí)現(xiàn)低溫保存種子, 但后來實(shí)踐證明是不可行的。種子前處理設(shè)備及有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)以先進(jìn)性為主。

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