美國加州中學化學實驗室安全手冊的特點及啟示

摘 要 通過對美國加州中小學科學實驗安全手冊的介紹和對美國加州中學化學實驗室安全規范的內容特點進行評析，針對我國中學化學實驗安全管理的現狀提出了五點建議：第一，我國應出臺針對中小學科學實驗安全規范的官方文件；第二，中學化學實驗安全管理要強調化學教師的責任和義務；第三，化學實驗安全管理要真正以人為本，實驗安全預防措施和設施要到位；第四，注重環保和身體健康是實驗室安全管理的重要組成部分；第五，中學化學實驗安全規范可以參照國家的認定方法。

關鍵詞 科學安全手冊 實驗室安全管理 中學化學實驗

近年來，眾多學校化學實驗室安全事故的慘痛教訓告訴我們，如果不對實驗室安全問題充分重視，甚至會付出生命的代價[1]。雖然初高中化學知識所涉及到的化學藥品品種較少，危險品、劇毒品更少[2]，但中學化學實驗室的安全問題仍是整個化學教學過程以及校園安全中不可忽略的環節[3]。在《義務教育化學課程標準》[4]（2001年）和《普通高中化學課程標準》[5]（2003年）中，均提到“學校應高度重視化學實驗室建設……在保證實驗安全、有序的前提下，為學生開展探究實驗創造良好的條件”，這充分體現了我國對化學實驗安全教育的重視。

美國作為發達國家特別重視學生實驗動手能力的培養和化學實驗室安全管理。由美國加州教育行政部門制定的美國《加州公立學校科學安全手冊（2012版）》[6]詳細闡述了小學科學、中學物理、化學、生物等學科實驗室安全管理的規則。本文只針對美國中學化學實驗室的安全管理規則進行分析評述，以期為我國中學化學實驗室的安全教育提供可借鑒的資源。

一、美國加州中小學科學安全手冊的內容簡介

無論對幼兒園的教室還是對中學化學實驗室而言，為學生提供安全的學習環境是十分必要的，美國《加州公立學校科學安全手冊》（2012版）共分為八章，是為從學前大班到高中的科學教師、實驗室管理人員和學校的其他行政管理人員在科學教學過程中與在實驗室發生意外時所做的知識準備，能滿足加州各地區學校師生對科學實驗安全規則理解的基本需求。

第一章是介紹。開篇是這樣描述的：學生的實驗室活動和教師的演示實驗是進行有效科學教學的重要組成部分，學生要更深入地了解科學的相關概念，必須要觀察和參與實驗室的活動，體驗科學探究的過程。在科學教學中大約有20%～25%的課程時間都要動手參與科學實驗。本章主要介紹了在實驗室安全中教師和學生的責任、合理的實驗室尺寸、如何減少傷害與責任的風險、影響科學教學的國家和州的立法文件以及本地區的急救程序等。

第二章是急救護理。主要闡述了科學實驗室都必須配備急救和安全設施，在學生生病或受到傷害時（如被動物咬傷、各種燒傷、眼睛損傷、有毒物質中毒等），教師應如何采取正確的行為，給予學生救助。

第三章是一般實驗室的安全防護措施。本章主要闡述了所有學校的科學實驗室應遵守的共性安全規范和法規。

第四章是學前大班至小學階段科學教室安全規范。分別從科學教室的空間大小、安全設施（如防火毯、眼睛清洗設備等）的使用、如何養成安全習慣、普通安檢員的職責、普通實驗室的運行程序、教室里動物和植物的安全等方面闡述。

第五章是附加的安全實踐程序。分別從如何防火和控制火勢、眼睛保護的安全規范、如何接觸腐蝕性和刺激性的物質、室外實習的安全規范、如何防范有毒的植物和放射性物質以及地震、如何接觸有毒化學物質和血源性病原體、如何最小化產生危險廢棄物等方面闡述。

第六章至第八章分別對生物實驗室、化學實驗室以及物理實驗室的安全規則做了說明。

二、美國加州中學化學實驗室安全規范內容特點評析

本手冊第七章是化學實驗室的安全規范，本章開篇是這樣描述的：來自不同家庭背景的學生對安全和健康的認識程度不同，大多數學生在處理化學藥品、實驗設備或相關的安全裝置時沒有任何經驗。雖然化學實驗室可以為學生帶來好奇和積極的學習環境，但有些化學項目存在潛在危險，發生事故和傷害的可能性會增加，教會學生在緊急情況下如何阻止事故的發生是非常重要的。安全是學校管理人員、教師以及學生的共同責任。

本章共分為八個部分，分別是實驗教師的責任、學生的責任、確保化學實驗室安全的預防措施、影響身體健康的化學危險因素、如何建立一個更安全的化學儲存區域、化學試劑標簽安全規范、具有潛在危險的化學品，最后一部分是含石棉的物質、醚的使用和處理、鉛的使用規范、汞的處理和清潔等規則。

1.實驗教師的責任

第一要熟悉每一項實驗規則，包括如何使用所有的設備以及了解化學藥品的危害和熟悉處理事故的程序等。同時，只要學校要求的所有實驗室事件都要按學校的常規要求做記錄。第二是提升學生在化學實驗室的安全意識，在實驗活動之前要教會學生使用所有的安全和緊急情況設備。定期對學生進行安全疏散演練，在學生能看見的位置寫下一系列緊急電話號碼。

2.學生的責任

在進入實驗室之前必須在教師的引導下穿上合適的安全設備（如安全護目鏡、面罩、手套和實驗服）；非正式的實驗（即教師沒允許做的實驗）應被禁止，所有的實驗工作必須受到教師的監督；發生任何泄漏、傷害和事故都必須向教師匯報；從不使用化學藥品威脅其他同學；除非教師授權，不能拿走實驗室里的設備、化學藥品和實驗產品；緊急情況下，學生被緊急疏散時必須知道緊急出口的位置。

3.確保化學實驗室安全的預防措施

第一是實驗室實踐技術，例如處理干冰時一定要帶絕緣手套和安全眼罩、處理玻璃纖維和鋼纖維時要避免碎屑進入眼睛和皮膚等。第二是如何正確處置化學藥品。第三是應提供個人保護設備，實驗室必須配備以下安全緊急求助設備：眼睛清洗站、安全洗澡設備、防火毯、緊急安全標志和救助卡、防溢出控制設備等。

4.影響身體健康的化學危險因素

該部分內容開篇是這樣描述的：在小學和初中化學實驗室使用的化學藥品有故意和意外釋放出的有毒物質，學校的事故大多是一種化學物質的釋放，如汞、氯化氫、乙醇、氯氣等。該部分具體內容是：首先列出了一些化學物質（金屬汞、一氧化碳、辣椒噴霧即二氯乙酰苯、乙二醇、氯氣等）中毒的癥狀以及如何進行急救的措施。其次基于物質的危險性和內在毒性的特征對化學物質進行了分類。

5.如何建立一個更安全的化學物質儲存區域

該部分總共分為七個步驟：步驟一，分配實驗室安全責任。學校應指派有豐富安全使用和儲存、處理危險化學品和廢品方面知識的人作為學校實驗室的安全管理負責人。步驟二，進行庫存檢查并去除具有爆炸特征的危險化學物質。步驟三是建立一個化學藥品的清單目錄，目的是為了實驗管理員針對化學危險品和化學垃圾的不同需求做出統一規定。步驟四是如何收集實驗室的化學殘余物和垃圾（包括固體垃圾和液體垃圾等）。步驟五是臨時存放的危險垃圾物也要考慮最終的運輸結果。例如處理化學垃圾廢棄物時，學校必須嚴格遵守實驗室危險垃圾物處理的要求或得到加州環保部門的授權，如果廢棄物不是很危險的并且數量也有限，就可以沖入下水管道，但學校應該及早向本地衛生部門和本地水質控制部門咨詢并獲得批準才能這樣做。步驟六是廢物處理。步驟七是化學藥品安全存儲要求。

6.化學試劑標簽安全規范

該部分內容說明儲存的化學物質上要盡可能貼有標簽，標簽類型按危險程度可分為danger、warning、caution三個等級。例如鹽酸的標簽上寫有warning，表示其易引起燒傷，避免與皮膚和眼睛接觸，避免呼吸蒸汽，一旦接觸立即用大量水沖洗眼睛和皮膚至少15分鐘，傷害到眼睛應立即就醫。根據化學藥品的危險類型可分為：有毒的、易引起燃燒的、可燃性、有害的蒸汽、具有爆炸性的、具有腐蝕性的等類型。

7.具有潛在危險的化學品

美國國家防火機構的菱形圖標用于識別化學品的日常健康危害程度。紅色圖標表示可燃性程度（從數字4極易燃燒到數字0不可燃物質）、藍色圖標表示健康程度（從數字4吸幾口就會死亡到數字0無健康危險）、白色圖標表示極其危險、黃色圖標表示可反應性（即物質的穩定性，從數字4非常危險到數字0沒有危險）。例如金屬鎂是這樣描述的：紅色圖標1級、藍色圖標0級、黃色圖標2級。

8.含石棉的物質、醚的使用和處理、鉛的使用規范以及汞的處理和清潔等規則

這些物質的使用要求和我國化學實驗室的要求基本一致，在此不再贅述。

三、對我國中學化學實驗室安全管理的啟示

1.我國應出臺詳細的關于中小學科學實驗安全規范的官方文件

由以上對美國《加州公立學校科學實驗安全手冊》內容特點的簡介，可以看出美國中小學科學實驗室安全教育方面的內容系統全面，我國尚缺乏中小學科學實驗安全規范，因此我國也應出臺詳細的關于中小學科學實驗安全規范方面的官方文件，使中小學師生、實驗管理人員及學校管理人員都可以找到可操作性的依據。

2.中學化學實驗安全管理要強調化學教師的責任和義務

從手冊內容可以看出在中學化學實驗室安全規則中第一位強調的就是教師的責任，可見化學教師對學生、實驗室乃至整個學校的安全都負有十分重要的職責。但目前在我國，大多數化學師范生和在職教師并沒有在大學期間接受過系統的化學實驗安全課程教育與訓練，他們在平時的教學中過多關注對學生的實驗操作和化學知識的傳授，因此這些內容值得引起我國的思考和借鑒。

3.化學實驗安全管理要真正以人為本，實驗室安全預防措施和設施要到位

手冊規定學生在進入實驗室時必須要在教師的引導下穿上合適的防護設備，去掉任何不牢靠的衣服和首飾并且要綁住后面的長發等。要求每一位實驗教師都要針對每節實驗課制定特殊安全要求的大綱，并為學生配備安全緊急救助設備。因此我國應加大經濟落后地區中學化學實驗室的建設力度，增加實驗室的安全預防設施。化學實驗室作為實施實驗教學的重要場所和有效保證，必須努力為師生營造一個安全和人性化的實驗環境。

4.注重環保和身體健康是實驗室安全管理的重要組成部分

由手冊中中學化學實驗安全規范可以看出，中學化學實驗室垃圾的處理必須遵守實驗室的相關要求或得到加州環保部門的認可。在手冊中列出了一些不能存放在學校的化學藥品以及在所有學校使用、處理或儲存的化學致癌物應該到加州職業安全與健康管理局進行注冊，還列出了由美國國家毒理學計劃、美國國家癌癥研究機構以及加州衛生和福利署認定的化學廢棄物的致癌等級。由此可見，美國非常注重環保，僅僅對中學化學實驗室廢棄物的處理都要得到美國環保部門的授權，并利用官方機構認定的化學廢棄物的致癌等級，非常注重人的身體健康，這些做法值得我國借鑒和學習。

5.中學化學實驗室安全規范可以參照國家的認定方法

由手冊可以看出，對于某些潛在危險的化學藥品由國家防火機構對物質屬性的描述進行了規定，也寫進了中學化學實驗室安全規范中；對如何處理化學藥品廢棄物的規定，也參照了美國國家癌癥研究機構以及加州衛生和福利署等部門的規定，使中學化學實驗室的安全規范更具有說服力，也更能引起化學教師、學生、實驗室管理員以及學校行政管理人員的重視，起到良好的監督促進作用，這些做法值得我國借鑒。

參考文獻

[1] 李昊，劉思靜，等.國內高校化學實驗室安全管理問題及對策[J]，化工管理，2013（11）.

[2] 陳凱.國外中學化學實驗安全教育特點評析及啟示[J].化學教學，2014（5）.

[3] 張超.中學化學實驗中的安全問題應對策略[J].現代商貿工業，2010（12）.

[4] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準（實驗稿）[S].北京：北京師范大學出版社，2001.

[5] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[6] California Departmen of Education，Science Safety Hand book for California Public Schools 2012 Edition[EB/OL]，http：//www.pdfdrive.net/science-safety-hand book-for-california-public-schools-oehs-e6092668.html，2012

[作者：倪俊超（1976-），女，河南洛陽人，陜西學前師范學院化學與化工系講師，碩士。]

【責任編輯 郭振玲】