開放實驗室安全分級管理探討

高先池，王明泉，彭利軍，李 莉

（1.中國海洋大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中心，山東青島 266100；2.中國海洋大學(xué)國有資產(chǎn)與實驗室管理處，山東青島 266100）

高等學(xué)校化學(xué)實驗室是教學(xué)科研的重要場所，為了培養(yǎng)“信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”，很多高校加大學(xué)生參與科學(xué)研究的力度，強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，大幅度增加了開放實驗，將常規(guī)的本科實驗教學(xué)實驗室變成了學(xué)生技能培訓(xùn)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺。隨著開放實驗的增加，進(jìn)入實驗室的人員更為復(fù)雜，實驗時間不集中，實驗內(nèi)容及實驗藥品多樣化，這些都給實驗室的安全管理帶來更大的難度。

1 開放實驗室安全隱患分析

化學(xué)實驗室由于易燃、易爆、劇毒品的使用與存放、壓力容器的使用與存放、玻璃儀器的使用等，具有一定的不安全因素，常規(guī)實驗時，學(xué)生在教師的指導(dǎo)與監(jiān)督下進(jìn)行使用，可降低危險事故的發(fā)生幾率［1］。實驗室全面開放后，實驗室的主導(dǎo)因素由教師變?yōu)閷W(xué)生，一般情況下，指導(dǎo)教師主要進(jìn)行實驗方案的審查，而實驗操作與時間安排均由學(xué)生實施，以下是其安全隱患的主要表現(xiàn)。

1.1 藥品使用安全隱患

有些化學(xué)藥品具有易燃、易爆、腐蝕、氧化、放射等特性，如操作不當(dāng)，在使用時則可產(chǎn)生相應(yīng)的安全問題［2］。如硫酸、硝酸等具有較強(qiáng)的腐蝕性與氧化性，發(fā)生灑漏、傾倒時可造成人身及物品的傷害；乙醚、丙酮等有機(jī)藥品具有易燃、易爆性，明火加熱可能產(chǎn)生起火爆炸；某些鋇鹽、苯胺等具有較強(qiáng)的毒性，誤食或皮膚接觸會產(chǎn)生中毒［3］。

1.2 儀器使用安全隱患

化學(xué)實驗中使用的儀器包括電子儀器、玻璃器皿、壓力容器等，儀器使用安全隱患主要為電擊、割傷、爆炸及儀器損壞。割傷與壓力容器爆炸多由操作不當(dāng)引起，如在有機(jī)合成時溫度計位置調(diào)整、冷凝水管接入時極易引起手部割傷；而氫氣鋼瓶、乙炔鋼瓶的使用需要嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行，并定期進(jìn)行氣密性檢查，以防漏氣［4］。

1.3 化學(xué)反應(yīng)過程中的安全隱患

實驗室進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)可分為中和反應(yīng)、氧化反應(yīng)、有機(jī)合成等。劇烈的氧化反應(yīng)可產(chǎn)生液體冒溢、爆炸等風(fēng)險；有機(jī)合成過程較復(fù)雜，操作或設(shè)計不當(dāng)時，可產(chǎn)生有毒氣體泄漏、易燃?xì)怏w泄漏、過熱爆炸等風(fēng)險。

1.4 實驗危廢物處置的安全隱患

實驗室產(chǎn)生的危廢物種類較多，處置方式各不相同，為防止實驗廢物造成環(huán)境污染，各實驗室一般設(shè)置固體廢物收集桶及液體廢物收集桶，學(xué)生常規(guī)實驗時，廢物種類相同，可統(tǒng)一收集，但開放實驗時，廢物的種類及性質(zhì)差異較大，如將具有氧化性的廢液與有機(jī)廢液相混合，可能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生廢氣污染或起火等風(fēng)險［5］。

1.5 實驗室管理的安全隱患

常規(guī)實驗時，實驗教師第一個到實驗室，最后一個離開實驗室，水、電、門、窗及藥品安全均由實驗教師負(fù)責(zé)。開放實驗時，實驗教師只是答疑、指導(dǎo)，中間過程由學(xué)生自主安排，教師不能全程監(jiān)督，如實驗持續(xù)時間較長，有時可能發(fā)生漏水問題、用電安全問題，也易發(fā)生藥品丟失問題，或進(jìn)一步產(chǎn)生其他的次生安全問題。

2 開放實驗室的安全分級管理探討

常規(guī)實驗時，實驗室的安全責(zé)任人是指導(dǎo)教師與實驗技術(shù)人員，相關(guān)人員全程跟蹤，隨時指導(dǎo)，發(fā)生問題及時處理。另外，常規(guī)實驗的實驗內(nèi)容均經(jīng)過多年的驗證，從安全的管理上能有較好的針對性，關(guān)鍵過程時教師加大指導(dǎo)力度，則可有效地避免事故的發(fā)生。開放實驗的性質(zhì)決定了教師難以進(jìn)行全程跟蹤，實驗安全由以往的教師負(fù)責(zé)變成了教師與學(xué)生共同負(fù)責(zé)。實驗內(nèi)容的新穎與多變，使得教師在安全指導(dǎo)上缺少針對性，實驗技術(shù)人員在安全防范準(zhǔn)備上，也難以做得完善。如果每個開放實驗均需指導(dǎo)教師或?qū)嶒灱夹g(shù)人員在現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)，受人力、物力的限制，開放實驗就不可能大規(guī)模地實施，如何有效地做好開放實驗的安全管理，是高校實驗室管理部門亟待解決的問題［6－11］。根據(jù)我校近年實踐及設(shè)想，提出開放實驗安全分級管理理念和實施方案。

2.1 分級管理的概念

分級管理就是根據(jù)開放實驗所用的藥品、儀器、實驗過程等進(jìn)行綜合分析，識別其中的危險因子，再根據(jù)危險因子的大小進(jìn)行綜合評定，分成一、二、三級危險實驗，按危險實驗的級別進(jìn)行一、二、三級安全管理。一級安全管理最嚴(yán)格，需要教師全程跟蹤；二級安全管理次之，需要教師部分過程跟蹤；三級安全管理較簡略，由學(xué)生自主進(jìn)行安全管理。其基本確定步驟見圖1。

圖1 安全分級管理操作流程

2.2 危險因子識別方法

2.2.1 化學(xué)藥品的危險因子識別

實驗室所用化學(xué)藥品種類繁多，危險性與化學(xué)藥品的種類、使用或貯存數(shù)量等有關(guān)。GB12268—2012《危險貨物品名表》將危險物品分為8類，分別為爆炸品、氣體、易燃液體、易燃固體及易于自燃的物質(zhì)和遇水放出自然氣體的物質(zhì)、氧化性物質(zhì)和有機(jī)過氧化物、毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)。GB18218—2009《危險化學(xué)品重大危險源辨識》中，將危險物品分為9類，分別為爆炸品、易燃?xì)怏w、毒性氣體、易燃液體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)、氧化性物質(zhì)、有機(jī)過氧化物、毒性物質(zhì)。無論如何分類，上述危險化學(xué)品在實驗室中均可遇到，在化學(xué)危險因子識別時，參照“道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價法”，根據(jù)化學(xué)品的性質(zhì)、濃度、一次用量確定危險因子大小，如硫酸屬于酸性腐蝕品或氧化性物質(zhì)，500 mL濃硫酸基準(zhǔn)危險因子為1.0，濃度變小則危險因子變小，用量增大則因子變大，調(diào)整系數(shù)見表1。

表1 硫酸危險因子調(diào)整系數(shù)

2.2.2 實驗儀器危險因子識別

使用玻璃儀器產(chǎn)生割傷多在儀器初始安裝及最后拆除階段，根據(jù)化學(xué)實驗性質(zhì)不同，有機(jī)化學(xué)實驗使用玻璃儀器種類較多，危險性較大，危險因子為0.5，其他實驗危險因子為0.1。壓力容器應(yīng)根據(jù)氣體種類分為有毒、易爆、惰性三類，對于使用氫氣、乙炔、氯氣等有毒、易爆氣體，危險因子為1.0，其他壓縮氣體危險因子為0.2。

2.2.3 化學(xué)反應(yīng)過程危險因子識別

根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)物濃度及數(shù)量確定危險因子級別。有機(jī)合成危險因子為1.0，氧化反應(yīng)為0.5，其他為0.2。

2.2.4 化學(xué)廢物處置過程危險因子識別

根據(jù)化學(xué)廢物種類、濃度、數(shù)量確定是否有危害。產(chǎn)物含有重金屬、強(qiáng)氧化劑或還原劑、易燃液體、劇毒物質(zhì)時，危險因子為1.0，其他按危險性確定相應(yīng)危險因子。

2.3 安全管理的評級

實驗項目危險因子識別后，進(jìn)行綜合匯總，將各項危險因子求和，根據(jù)危險因子數(shù)值進(jìn)行危險級別的劃分，同時制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

表2 危險級別劃分參照表

2.4 安全管理

2.4.1 一級安全管理主要內(nèi)容

根據(jù)評定的安全管理級別進(jìn)行分級管理分為三級。

（1）制定安全應(yīng)急預(yù)案。指導(dǎo)教師在實驗前需制定安全應(yīng)急預(yù)案，上報實驗中心，審查備案。

（2）學(xué)生安全基本培訓(xùn)。實驗中心對實驗室安全常規(guī)問題印有宣傳冊，學(xué)生進(jìn)行開放實驗前，均需進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，經(jīng)實驗室安全負(fù)責(zé)人考核合格后才可進(jìn)入實驗室。

（3）開放實驗安全指導(dǎo)及現(xiàn)場安全培訓(xùn)。根據(jù)開放實驗的內(nèi)容，分析可能產(chǎn)生的安全事故，有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo)，并根據(jù)應(yīng)急預(yù)案在現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)。

（4）教師全程跟蹤。開放實驗的時間、地點需按中心計劃執(zhí)行，指導(dǎo)教師或?qū)嶒炇野踩芾砣藛T需全過程參與實驗，起實驗指導(dǎo)與安全防護(hù)作用。

（5）實驗室安全檢查。對于一級安全管理，實驗中心需定期進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立即糾正。

2.4.2 二級安全管理的主要內(nèi)容

（1）制定安全應(yīng)急預(yù)案。指導(dǎo)教師在實驗前需制定安全應(yīng)急預(yù)案，上報中心。

（2）學(xué)生安全基本培訓(xùn)。按常規(guī)安全培訓(xùn)要求進(jìn)行，考核合格后才可進(jìn)入實驗室。

（3）開放實驗安全指導(dǎo)。根據(jù)開放實驗的內(nèi)容，有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo)。

（4）教師部分過程跟蹤。指導(dǎo)教師需在實驗關(guān)鍵過程中進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)。

（5）實驗室安全檢查。實驗中心對于二級安全管理項目，應(yīng)進(jìn)行安全抽查，發(fā)現(xiàn)問題，立即糾正。

2.4.3 三級安全管理的主要內(nèi)容

（1）學(xué)生安全基本培訓(xùn)。按常規(guī)安全培訓(xùn)要求進(jìn)行，考核合格后才可進(jìn)入實驗室。

（2）開放實驗安全指導(dǎo)。根據(jù)開放實驗的內(nèi)容，有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo)。

（3）危害藥品定量供給。如實驗內(nèi)容中涉及危險性高及毒性大的藥品，將按實驗的需求量進(jìn)行供給，并需二人以上現(xiàn)場共同使用。

（4）實驗室安全督查。實驗中心進(jìn)行安全抽查，發(fā)現(xiàn)問題，立即糾正。

3 結(jié)束語

由于開放實驗實施規(guī)模越來越大，針對開放實驗安全管理人手不足的問題也越來越明顯，安全分級管理模式能對開放實驗進(jìn)行分類，有針對性地進(jìn)行安全管理，突出重點項目管理，節(jié)省人力、物力，收到較好的安全管理效果。

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