化學實驗教學RAMP體系的風險減控與應急實踐

郭麗芳,劉杰民,王明文,張瑋瑋,陸慧麗,董 彬

(1.北京科技大學 自然科學基礎實驗中心,北京 100083； 2.北京科技大學 科學研究與發展部,北京 100083；3.北京科技大學 化學與生物工程學院,北京 100083)

根據Robert H.Hill和David C.Finster教授提出的化學實驗教學RAMP風險防控體系[1],“M”即“minimize,manage or control the hazards”減控風險；“P”即“prepare to respond to emergencies”應急準備。該理論體系將化學實驗中的風險源分為媒介、條件、行為3個方面,系統地對常見化學危險因素進行了梳理分析,提出學生在危險發生前后,應該如何合理地減控危險、做好相應的應急準備,并將實驗室中發生事故的風險控制在最小范圍之內。美國化學學會(ACS)2016年發布了化學實驗安全指南,重點評價和推廣了RAMP風險防控體系[2]。以RAMP風險防控體系為指引,探討改進傳統實驗室教學管理模式、嚴格對化學品和實驗儀器進行管理,引導學生在減控危險、應急處置等環節做到差異化應對,合理減控實驗室可能出現的危險隱患。

1 化學實驗室減控風險

在整個RAMP風險防控體系中,減控風險是非常重要的一環。通過工程控制手段,如通風系統、安全聯動系統,行政管理手段比如組織學生培訓、制定安全檢查清單、規定操作方法、程序和規則等,可以引導學生積極降低發生危害的風險性。需要說明的是,在這些減控風險的手段中,個人保護裝備并非是首要的,關鍵還是工程保護、操作程序保護和行政保護,標準化的操作流程及規范行為培訓是減控風險的基礎[3]。

為了減控風險,很多高校在探索建立自己的管理體系。如有的學校提倡采用微量實驗與半微量實驗,在保障實驗效果的前提下,減少試劑用量、縮短實驗時間、減少殘渣及有害氣體的產生，最終減少對環境的污染,并將藥物化學實驗向綠色環保型實驗轉化[4]。有的學校提出三線防護概念,層層監控和減少風險[5]。有的學校提出加強硬件設施的投入與規范,提高風險防控能力[6]。還有的學校建立了大學化學實驗安全在線考試系統,學生可以利用網絡隨時對實驗課程前期的實驗安全知識進行了解與學習,并在完成學習任務的基礎上，進行實驗安全知識在線考試,進而取得進入化學實驗室進行實驗課程實踐的合格證[7]。我校專門制定了實驗室安全管理規范[8],對危險化學品管理、危險廢棄物管理、壓力氣瓶管理、儀器設備管理、水電使用等諸多方面進行了詳細規定,并實行安全考試準入制度,其核心要求如下：

(1) 實驗室環境安全。為保持良好的實驗室環境安全,要求學生進入實驗室前穿好工作服,在實驗時，戴好防護用品；在實驗過程中,不得擅自離崗,危險實驗必須2人同時在場；對于實驗室環境衛生,也要求做到實驗室物品分類有序擺放,不亂放廢棄物及無關物品,保持實驗室清潔與整齊。

(2) 危險化學品采購儲存及使用安全。嚴格規范危險化學品采購,要求采購前須經學校部門審批,購置的化學品要求及時放入專柜上鎖保存,張貼安全標志、保持通風；使用前,須熟悉安全操作規范,佩戴護目鏡等防護用品；使用時詳細記錄耗用信息,用量、余量與存量匹配；引導學生學習和使用物質安全數據表,詳細列明每份化學品的基本特性、燃爆性能、健康與環境危害、安全處置與儲存、泄漏應急處理、法規遵從性等信息,以便學生能按指示快速控制風險[9]。

(3) 危險廢棄物處置安全。實驗后的廢棄物盡量原瓶回收,保存原標簽并注明“廢棄物”；存放容器密封并張貼標簽,標明主要成分及濃度等；廢棄物應當統一放于室內臨時存放點,存放點須張貼安全標志,不在實驗室外隨意堆放,定期送交學校集中處置。

(4) 壓力氣瓶采購儲存及使用安全。壓力氣瓶屬于RAMP體系條件危險方面的危險源,須嚴格控制。采購前先經學校部門審批,不得私自購買以及充裝；在放置上,氣瓶豎直放置并正確固定,存放點遠離熱源且通風；易燃、有毒氣瓶須單獨存放,存放場所安裝報警裝置。使用前,須對氣瓶進行檢漏,氣閥開啟以后及時使用；使用時記錄氣瓶使用信息,實驗結束關閉氣瓶總閥；不在室內同時放置大量氣瓶,廢舊氣瓶交由原廠處理。

(5) 儀器設備使用安全。在儀器設備操作上,須注意使用安全,設備用后及時關閉電源；高溫、高壓、輻射等設備須張貼操作規程，并做好防護；不在冰箱內存放易燃物,不在冰箱周圍堆放雜物；明火電爐不在實驗室使用，不在明火電爐旁放易燃物,不用其加熱易燃易爆品等。

(6) 水電使用安全。須嚴格遵守相關用電規定,不在實驗室內亂拉電線；大功率儀器配備專用電源插座,電源插座固定且無破損；不將多個插線板進行串聯,及時解決電路老化問題；水路連接管路應定期檢漏,離開時確保水龍頭關閉等。

目前我校已為全部氣瓶配備了氣瓶架,為部分實驗室配備了危險化學品專用柜,完成了化生樓、理化樓、理學樓等樓宇通風凈化工程。下階段將為實驗室配備應急噴淋器、洗眼器、急救包等防護設施,為不同專業學生發放個人防護用品,繼續推進樓宇通風凈化改造,制定實施安全氣瓶柜、危化品專用柜、小型廢液收集裝置等配置安裝計劃。

2 化學實驗室應急準備

化學實驗經常涉及危險化學品、高溫、高壓、真空、輻射等危險因素,極易引發實驗事故,造成人身傷害。按照造成事故的原因以及人身傷害優先考慮的原則,實驗室安全事故可分為火災事故、爆炸事故、輻射事故、生物安全事故、化學品毒害事故、機電傷人事故、環境污染事故、設備損壞事故、設備和技術被盜事故、漏水事故、氣體泄漏事故等[10]。對于失去控制、已經發生的危險,應該組織學生進行應急處置。比如,采取正確有效的防火防爆措施、迅速控制泄漏源、搶救受害人員、指導群眾防護和組織撤離、消除危害后果等,將人身損傷和財產損失減至最低程度。事后,還要及時組織學生深入分析事故發生的原因,形成事故調查報告,避免下一次危險的發生。平時應急準備主要集中在以下幾個方面：

(1) 準備救助受傷個體。在實驗事故中,學生可能造成食入中毒、呼入中毒、皮膚污染、眼睛接觸化學品、觸電、凍傷、燒傷等,學生應學習基本的急救知識,熟悉緊急洗眼器和緊急噴淋器的位置與使用方法,了解實驗室急救藥箱內各種藥品和醫療器具的用途及使用方法[11]。

(2) 準備應對爆炸性事故及火災。對于火災,學生應學會使用滅火器和其他滅火器材、熟知疏散逃生方向和通道、了解基本的逃生自救方法、知曉報警方法和報警電話、保持疏散通道的暢通等。首先須讓學生獲得安全知識的培訓,然后用實際的操作和演習來強化學生的緊急應對能力。如在滅火器的使用和實驗室起火后逃生的教學中采用了動畫的方式進行教學,然后用實際的操作和演習來強化學生對滅火器的使用和實驗室逃生演習的知識要點掌握[12]。

(3) 準備應對危險品泄漏。這類化學事故發生往往是由于危險品容器破裂，管道、閥門失靈或運輸工具故障,因有毒氣體或揮發性強的有毒液體成點狀、線狀、平面或立體的大量泄漏而造成人員傷害[13]；實驗室發生危險化學品泄漏,如果涉及易燃氣體和易燃液體,應關閉一切火源和熱源,啟動通風柜(易燃氣體除外)、打開窗戶、關閉實驗室門,尋求幫助并報警。

(4) 準備應對放射性事故。應當學習和嚴格遵守有關放射物管理方面的法律法規的規定,妥善處置放射性事故；一般性放射性事故發生后,應當及時準確地上報主管部門,立即用吸附紙和吸附劑覆蓋、圍堵泄漏物并隔離事故現場,防止污染擴散和人員照射；使用輻射監測儀檢測人員皮膚、衣物、實驗儀器和場地的污染情況,妥善清理和清洗污染場所,檢測合格后上報有關部門,重大污染事故應請專家進行處理。

3 結語

近年來國內外高校實驗室安全事故時有發生,實驗室安全已經成為高校高度關注的話題。我校實驗室數量眾多、涉及危險源也多,各類安全隱患仍然存在,師生安全意識需要不斷加強。通過借鑒國外RAMP風險防控體系,減少和控制風險、合理進行應急處置,全流程差異化應對,有效防范和化解化學事故風險,確保實驗室綠色安全。

References)

[1] Hill R H,Finster D C.Laboratory Safety for Chemistry Students[M].New Jersey：Wiley Press，2010.

[2] Hunter K.Guidelines for Chemical Laboratory Safety in Academic Institutions[EB/OL].(2016-05-08) .http://www.acs.org/content/dam/acsorg/about/governance/committees/chemicalsafety/publications/acs-safety- guidelines-academic.pdf?logActivity=true.

[3] 劉浴輝，羅文君.高校化學實驗安全與實驗規范行為培訓[J].實驗技術與管理，2011，28(1):182-185.

[4] 朱佩珣.有機化學實驗教學中安全教育與環保教育實踐[J].實驗技術與管理，2011，28(7):236-237.

[5] 劉仲毅，郭艷春，冉春玲,等.化學實驗教學示范中心安全與環保管理探索[J].實驗室研究與探索，2013，32(6):434-436.

[6] 何國梅.化學實驗教學中安全教育的探討[J].實驗科學與技術，2011，9(3):182-184.

[7] 房川琳，鄒清，李靜,等.大學化學實驗安全在線考試系統的建設與應用[J].實驗科學與技術，2015，13(3):59-60,78.

[8] 北京科技大學化學與生物工程學院.實驗室安全管理規范[EB/OL].(2016-11-17).http://huasheng.ustb.edu.cn/jiaoxuekeyan/shiyanshianquan/2016-11-17/1968.html.

[9] 賈霏，李偉杰，李志強.基礎化學實驗中培養提高學生安全意識的探索[J].廣州化工，2014，42(5)：136-137.

[10] 黃志斌，唐亞文.高等學校化學化工實驗室安全教程[M].南京：南京大學出版社，2015.

[11] 北京大學化學與分子工程學院實驗室安全技術教學組.化學實驗室安全知識教程[M].北京：北京大學出版社，2012.

[12] 鄧留，張翼，羅一鳴,等.化學實驗安全教育和管理教育改革的嘗試[J].西南師范大學學報(自然科學版)，2014，39(9)：195-199.

[13] 苑乃香,謝東坡.化學實驗突發安全事故的預防及應對措施研究[J].實驗室科學，2009，12(2)：164-166.