高校實驗室安全體系架構研究

黃開勝, 艾德生

(清華大學 實驗室與設備處， 北京 100084)

截至2018年3月30日，教育部公布的全國高等學校共計2 879所(世界第二)，學生人數接近4 000萬(世界第一)。在這些高校中，實驗室具有著舉足輕重的作用，是從事人才培養和科學研究的重要基地，具有數量較大、學科眾多、分布廣泛、專業性強、人員更替頻繁等特點。高校實驗室環境復雜、專業技術性強，危險源眾多，安全意識不足，安全防護重視不夠，容易發生安全事故。當前，國內外高校越來越重視實驗室安全，從管理方法，到化學、生物、輻射、機械、基礎設施等專業安全防護方面都做了有益的探索[1-4]。做好高校的實驗室安全工作，最主要的是建立一個合理的、完備的實驗室安全體系，很多管理者與學者從不同角度提出了實驗室安全體系的相關理念、方法[5-9]。

必須深刻認識到，實驗室安全體系建設是高校建設的重要組成部分。完善的實驗室安全體系既可以提高師生員工的安全意識和防護技能，又能保證師生員工的健康，創造安全環保的校園環境，對促進高等學校的綜合發展具有重要意義。清華大學在建設“雙一流”大學的同時，也積極探索實驗室安全工作，2017年制定了提升實驗室安全工作的“三年行動計劃”，將建立實驗室安全體系架構以及開展相關實踐作為重點；組織調研了英美著名大學實驗室安全體系，分析了實驗室安全準入，在實驗室安全風險管理的基礎上，采用PDCA閉環的模式，提出了建設我校實驗室安全體系架構的方案及實施計劃。本文介紹了我校在該研究過程中，建立實驗室安全體系架構的重點工作以及相關例子，以期對相關工作提供借鑒。

1 高校實驗室安全體系架構中的安全生產要素

習近平總書記于2013年11月22日在青島爆炸事故調查組會上指示“所有企業都必須認真履行安全生產主體責任，善于發現問題、解決問題，采取有力措施，做到安全責任到位、安全投入到位、安全培訓到位、安全管理到位、應急救援到位。”這其實已經為高校架構實驗室安全體系指明了方向，即在“安全第一、預防為主、綜合治理”的基礎上，對安全管理、安全投入、安全培訓、應急預防等實施全方位的體系建設。《中華人民共和國安全生產法》也明確了安全生產本質的核心[10]，即保護勞動者的生命安全和職業健康是安全生產最根本、最深刻的內涵，是安全生產本質的核心，這其實再次明確了高校實驗室安全體系的核心。

對于高校，一是在學校決策層面應該把實驗室安全納入高校治理的重要內容，納入學校建設的總體戰略，最大限度地給予法律保障、體制保障和政策支持；二是管理部門與院系單位，把人才培養、重視生命安全和職業健康結合起來[11]，最大限度地做到責任到位、培訓到位、管理到位、技術到位、投入到位；三是在從事實驗室工作的師生員工自身層面，把實驗室工作和保護自身的生命安全和職業健康，作為自我發展、價值實現的根本基礎，最大限度地實現自主保護。此外，企業安全生產標準化基本規范(GB/T33000—2016)[12]提出了優化后構架企業安全生產體系的8個一級要素，即目標職責、法律法規與規章制度、教育培訓、現場管理、安全風險管控及隱患排查治理、應急管理、事故管理、持續改進。可以依據國家這些在安全生產方面的重要要素建立實驗室安全體系架構，即必須考慮以人為本、分析工作環境的安全健康因素，實施培訓、保證安全準入。

2 歐美著名大學實驗室安全體系研究

歐美高校主要采用EH&S體系來實施實驗室安全的管理，很多方面可以為我們建立實驗室安全體系架構提供借鑒[13]。EH&S是環境健康與安全Environmental Health & Safety的英文首字母縮寫，是環境管理體系(EMS)和職業健康安全管理體系(OHSAS)2個體系的整合。EH&S目前應用較多的為ISO14001(環境管理體系)及OHSAS18001(職業安全與健康管理體系)，目的就是保護環境，改進工作場所的健康性和安全性，改善勞動條件，維護員工的合法利益。該體系明確于上世紀90年代，幾個重要事項是：1991年第一屆油氣勘探開發的健康、安全、環保國際會議在荷蘭海牙順利召開，至此，EH&S這一概念被人們接受；1996年1月，ISO/CD14690《石油和天然氣工業健康、安全與環境管理體系》出臺，是EH&S管理體系的里程碑；1996年6月，國際標準ISO14001/14004推出，標志著EH&S體系標準化的開始。

20 世紀90年代末期，美國高校為了更好地向企業輸送高素質人才，紛紛建立EH&S或與之相關的職能部門，由專人負責持續性的安全管理，逐步建立并完善了該體系。目前，美國高校的EH&S體系的特點是業務集中于學校，頂層厚實、管理實在、行動力強、見效快，但是成本也高、部門責任重大；英國模式是分層管理、責權分散，學校管理機構精干、層次清晰，院系安全隊伍大、基層水平差異大。我們調研了包括哈佛大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、牛津大學、劍橋大學等6所排名靠前的世界名校的實驗室安全體系，調研的內容主要是這些學校實驗室安全EH&S體系的目標、管理機構設置、工作內容、管理措施(如工作流程、表格)、培訓課程、管理成效等事項。這6所高校EH&S體系中要素分配的基本情況見表1。

表1 英美6所高校EH&S體系基本情況

調研中發現，這些學校EH&S體系主要有以下特點：工作主旨服務于教學與科研工作，倡導安全、健康、環保的文化理念，減少風險及危害；法律先行、制度健全；管理架構完善、責任落實到位，各部門責任明確；管理體系覆蓋專業面廣；可操作性強，有詳盡的管理流程、操作辦法；準入培訓課程資源豐富、信息公開，大量公共資源可以采用；重視培訓要求與課程更新。

可見，EH&S體系的重點是在倡導為培養人服務的基礎上，建立符合學校學科特點的專業保障體系以及完善實驗室準入的設計。如麻省理工學院的EH&S體系利用教師、研究人員、學生、管理人員和員工的領導才能和專業知識，幫助形成社區所有成員如何看待其環境、健康和安全責任，執行學校全面的環境與健康承諾，并根據所實現的目標進行評估。安全評估的要素全面，設計的表格清晰明了，比如對熱工作許可計劃進行的項目安全評估，涉及多種傳統工業工作領域的安全問題，如緊急出口、機械/木工車間安全、動力工業卡車、易燃液體/氣體/固體、便攜式滅火器、建筑檢查、密閉空間進入、墜落防護、移動式高架工作平臺、學生項目/活動、施工安全、損傷報告、鎖定/標記、電氣安全、實驗室關閉操作/規劃、個人防護設備、壓力容器、應急準備計劃、緊急淋浴/眼部沖洗、特殊事件、涉及的項目未成年人、壓縮氣體、低溫液體、校園消防安全、實驗室和設施設計、生命安全/消防系統、步行/工作表面、車輛安全、爆炸物安全、起重設備、工作危險分析等。

在準入體系方面，麻省理工學院還對包括教師、員工、研究人員、學生和訪問科學家在內的人員實施不同要求的基于網絡的實驗室安全培訓，如表2所示的分專業培訓課程與頻次。表2中的課程內容分別設置在學習系統中，如化學安全的8門培訓內容是：如何在實驗室使用具有潛在危險的化學物質(甚至包括常見的化學物質，如油、溶劑、油漆、酒精、丙酮等)，如何監督在實驗室使用潛在有害化學物質的人員，如何在實驗室以外的工作場所使用有潛在危險的化學物質，如何監督那些在實驗室以外的工作場所使用具有潛在危險性化學物質的人員，如何使用等于或大于55加侖的單一容器或油箱中的油，如何使用氫氟酸，如何使用呼吸器，以及如何運輸潛在危險化學品[14-15]。

表2 麻省理工學院6個組別的培訓要求

又比如，英國劍橋大學的校機關為綜合行政服務機構UAS(Unified Administrative Service)，下設EHS部門-健康安全與控制設施服務處，現有工作人員39名。在實驗室安全管理、職業健康、心理咨詢、生物研究倫理等方面，劍橋大學在校機關聘用了具有長期專業經驗的專家，可以為院系在實驗室健康安全方面提供咨詢知識以及提出具體的解決方案。在安全管理責任落實方面，院系領導起著非常重要的作用。每個院系必須制定契合自身需要的院系健康安全政策，每年10月1日前要對該政策陳述(statement)進行修訂再版，每年年終要提交院系安全管理工作報告。在政策陳述中，要對本院系的安全管理目標、安全管理架構、資源投入、詳盡人員職責、人員招聘、安全培訓、安全咨詢、監督檢查、計劃控制等內容描述，在人員職責方面，對院系領導、中心經理、院系安全員、助理安全員、消防經理、消防副經理、研究主管、研究副管、房間負責人、樓宇安全員、協辦機構、輻射防護主管、激光安全員、生物安全員、助理生物安全員、實驗室技師組長、用電安全顧問、化學安全組、危險物質顧問、石棉協調員、壓力保險登記管理員、飲食協調員、安全管理執行組、委員會及主席、化學廢物協調員、教學實驗管理員、高級實驗員、實驗員、課堂講師等也有明確要求。

劍橋大學的實驗室體系架構非常重視風險分析，他們認為客觀的風險分析是保證危險的科研活動能夠有足夠的控制措施。這些危險活動包括：實驗室工作、車間工作、工地工作、維修工作、使用劇毒化學品、使用輻射、使用生物材料、使用激光、操作重型機器、外出活動以及其他危險活動。劍橋大學還建有全校安全培訓網頁https://training.cam.ac.uk/，登錄后可以預訂需要參加的培訓課程。培訓課程由學校不同單位提供，目前計劃中的課有534次。其中安全管理部門職業健康安全服務OHSS提供26次，含2次網絡自學，24次面授，專業涵蓋生物安全(5次)、樓宇結構安全(1次)、化學安全(4次)、消防安全(3次)、安全管理(1次)、手工作業(1次)、輻射安全(5次)、風險評估/政策與檢查(1次)、安全管理員和行政人員(1次)、高空作業(1次)、顯示設備使用和安全評估(1次)等。

3 高校實驗室安全體系架構的實施途徑

對比上述6所英美高校的實驗室安全體系，國內高校與它們相比普遍存在的差距是：實驗室安全體系服務于學校核心任務的能力弱；實驗室安全體系整體不完備、職能部門人力與專業性不足，在職業衛生健康與防護、實驗室環境安全管理、安全培訓與準入管理、基礎設施安全、應急管理、機械安全、激光安全等方面關注不夠；準入要求不系統，校級層面課程設計缺失；基層專兼職安全水平不高，責任不落實；全員安全習慣、安全文化、安全素質不足。

建立高校實驗室安全體系架構，必須先從理論上解決問題。安全理論，從低級階段、初級階段、中級階段、高級階段分別對應的事故理論、危險理論、風險理論、安全原理來看，目前已經從經驗型、制度型、系統型發展到了本質型，即從文化層面需要明確“以人為本，我要安全”的理念，倡導積極的安全文化。本質安全通過追求人、物、系統、制度等諸要素的安全可靠和諧統一，使各種危害因素始終處于受控制狀態，進而逐步趨近恒久型安全目標，在實現形式上致力于系統追問。在此理論基礎上，研究建立實驗室安全體系架構的途徑，參考國外高校的EH&S體系，從實施風險管理角度，采用PDCA閉環控制的工作模式，使得計劃、實施、檢查、處理，循環進行。在設計實驗室安全體系過程中，需要注意關注基礎設施、過程管理、職業健康與安全防護等內容[16-19]。風險管理強調以風險點(危險和隱患)為研究對象，建立了事件鏈的動態概念，主張工程技術硬手段與教育相結合，關鍵環節是危害識別、風險評估、風險控制(治理)等；而PDCA循環，也稱戴明環，是由美國著名質量管理專家戴明(W. E. Deming)首先提出的，主要包括4個階段：計劃(plan)、實施(do)、檢查(check)和處理(action)，其8個步驟有(1)P1-分析現狀找出問題；(2)P2-尋找問題存在原因；(3)P3-尋找主要原因；(4)P4-研究措施確定對策；(5)D-具體實施；(6)C-調查效果；(7)A2-糾正偏差；(8)A1-總結經驗。

實踐中結合清華大學的實際，基于PDCA閉環模式，模擬了實驗室安全體系的基本要素配置圖(見圖1)。從圖1看出，我校的實驗室安全體系要素有39小類，實際工作中，1個要素可以當作1個崗位或者工作節點，個別要素或崗位可以依據工作量與專業特點進行增加或裁減。

圖1 清華大學實驗室安全體系專業分布圖

4 高校實驗室安全準入體系研究

通過合格培訓，實施實驗室安全準入，是建立高校實驗室安全體系架構工作里最具有可操作性，也是最主要的工作內容之一。在整個過程中，需要明確整個準入環節的相應任務[20-22]，依據風險管理流程做好最優化設計[23]。對于管理人員(包括不直接從事實驗工作的學校、院系級實驗室安全管理人員，實驗室負責人、實驗教學授課教職工、實驗室安全員等人員)、實驗人員(包括直接從事實驗工作的學生、博士后、教職工及合作、進修、實習等人員)、參觀人員(包括不直接從事實驗工作的參觀、進修、實習等人員)都應該有不同的準入要求[24-25]。

首先，進入實驗室工作前，要對作業活動進行評估；繼而進入風險管理環節，風險管理中危害識別與風險評價2個環節是整個體系的驅動力，猶如一個斜坡上向下的2個動力，推動實驗室安全體系的運行；進入檢查糾正環節，對風險控制效果進行糾正，實際工作中更多的就是實驗室安全檢查或督導；糾正后由體系具體管理者進行審查改善，對不完善內容進行持續改進，又從作業活動起循環反復，進入下一個循環，實現實驗室安全體系的PDCA閉環管理，準入體系見圖2。

在實驗室準入體系設計中，每一個環節都要對主要內容進行劃分。以危害識別環節為例，要對活動、人員、設施、環境、物品(試劑、設備等)進行識別，然后從學校、院系、實驗室3個層面劃分責任內容，如學校應該對危害識別進行分類指導，院系對專業危險源進行細分并進行操作指導，實驗室應該建立危險源臺賬。據此，可以進行分層的課程設計，學校在危害識別這個環節，應該就通識性以及化學、生物、輻射、機械、設施等分專業設計培訓課程，如通識類課程可以設置“實驗室安全基礎”“危險源分類與識別”等內容，化學類課程設置如“危險化學品分類與危害性基礎”“化學實驗室危險操作分析”等內容，用于指導院系與實驗室實施準入。以此類推，在各環節都要就主要的內容設置學校、院系、實驗室級的分類課程，形成完整的三級課程或標準操作程序(SOP)體系，完善實驗室安全準入體系。

圖2 實驗室準入體系設計

5 結語

國內外高校的實驗室安全體系千差萬別，有成功的經驗，也有不足乃至嚴重的缺失，各類安全體系在組織機構、制度規范、專業防護、環境保護、教育培訓、安全檢查等要素上側重點也不盡相同，應該依據國家對安全生產的總體要求，在理論研究的基礎上，對該體系的實施途徑以及實驗室準入設計進行可操作性的分析，探索出適合高校實驗室特點的普適性體系。本文正是基于高校培養人的核心價值觀，基于安全生產的總體要求，以安全為基礎，對比英美著名大學的現狀，從風險管理角度，對建立普適性實驗室安全體系架構進行研究。

致謝：很多同事、同行、專家為本文做出了貢獻。清華大學實驗室與設備處技術安全辦公室的郭英姿、倪麗媛在實驗室準入體系的研究中做了大量的組織工作，并親自編寫課件；化學安全辦公室的馬文川、李冰洋、沈子靖調研了歐美大學實驗室安全的EH&S體系，并分別做了詳細報告，本文第2部分的部分內容就來自他們的報告，沈子靖還繪制了實驗室準入圖件；實驗室安全督導專家姜忠良、生物安全辦公室江軼、輻射防護辦公室張輝等參與了準入課程的設計與編寫；北京石油化工大學高建村、清華大學水利系林鵬、清華大學公共安全研究院陳濤等指導了實驗室安全體系的理論基礎研究；北京瑞恩科軟科技中心的付佳參與了圖件的繪制。在此一并致謝。