基于綠色環保理念的生化實驗室建設探索*

時 景，張 野

(九州職業技術學院，江蘇 徐州 221000)

高職院校生化實驗室是學生將生化理論應用于實驗的重要場所，對于培養學生的實踐操作能力至關重要[1-2]。然而，現有的高職院校生化實驗室普遍存在實驗教學結構單一、實驗管理方式不健全以及對實驗環境污染的預防、治理都不足的現象。基于新時代下人與自然和諧發展的綠色環保主題以及國家對樹立綠色化教育理念，構建綠色實驗室的戰略支持，如何不斷深入理解綠色化教育的內涵，全方位、多角度的從實驗教學結構、實驗管理模式，實驗平臺改進的每項細節，探索符合綠色生物化學實驗室建設的舉措顯得尤為重要。本文通過探究綠色生化實驗室的建設策略，旨在為打造建設引領新時代新科技綠色化的新型實驗室提供理論支持[3]。

1 高職院校生物化學實驗室現狀

生物化學實驗室是高職院校進行生化教學和研究的基地，許多有趣的科學理論、科學發現都來自于生化實驗[4]。不同于其他基礎醫學實驗，生物化學實驗主要有以下特點：生化實驗中所需的部分試劑有毒性，甚至易燃、易爆、易揮發，致使實驗過程復雜危險，需要實驗人員掌握扎實的實驗技術才能確保實驗安全有效；實驗過程中使用的活體動物如白鼠、蟾蜍、家兔等需提前放入準備室，會對實驗室的空氣質量產生影響，同時實驗動物活潑，易對實驗的儀器設備造成不可逆的損害；實驗結束后產生的動物尸體和廢棄物成分復雜，如不經過綠色處理，容易產生物污染。綜上所述，由于生化實驗室存放的高端設備多、危險化學品使用廣泛、實驗伴隨具有安全風險的高壓、高溫等操作，如果不能在實驗中采取有效的防止處理措施，將會導致嚴重的環境污染和安全問題。因此，切實轉變生化實驗室的運作模式，構建綠色化的生化實驗室顯得尤為重要[5]。

2 構建綠色生物化學實驗室的必要性

近年來，全球環境污染問題日漸嚴峻，引起公眾的廣泛重視。生物化學實驗室是醫學院校培養學生實踐操作能力、科研創新精神的重要平臺，但其實施實驗產生的實驗廢料在很大程度上對實驗室的環境造成了嚴重污染，也對實驗人員的身體健康構成危害。因此，將科學的綠色理念融入生化實驗的每個環節，構建基于綠色理念的生化實驗室刻不容緩[6]。

綠色生物化學實驗室的建立應當倡導遵循以下原則：在實驗的準備過程中應該提前準備好試劑，盡量選擇無毒或毒性較小的試劑；在實驗操作過程中保證操作準確，避免因操作違規造成試劑損失、污染物外泄。盡可能減少有害反應物、生物垃圾的產生；在實驗的結尾正確利用、處理、回收實驗中過程中產生的反應物，科學合理地處置實驗中產生的廢氣、廢液、廢渣；整個實驗過程中防止污染的舉措應當優于污染形成后的處理舉措。總之，構建綠色生化實驗室是生命科學高度發展以及社會對生命科學發展的作用的必然結果，是一種更高層次的保證人與環境的友好關系，促進人與自然的和諧發展的產物，意味著全面推廣綠色化理念的新里程的到來。

3 基于綠色環保理念的生化實驗室建設策略

3.1 以綠色實驗教育為核心，優化實驗教學結構

構建綠色生化實驗室的核心工作就是要將綠色化的教育理念融入生物化學實驗課的每一個環節，這就要求教師要切實讓學生樹立起綠色環保意識，養成良好的實驗操作習慣。教師在講授實驗原理、實驗內容、實驗技術等專業知識時，除了讓學生扎實掌握核心要領，還要要求學生熟悉綠色實驗的操作技術，將可優化綠色實驗過程的操作細節予以傳授，并對學生植入可持續發展的綠色環保理念，使學生充分認識綠色實驗的本質是主動地減少實驗室污染，而非等到污染泛濫時再去處理污染[1]，提高他們的環境保護意識。除此之外，適當的邀請國內外環保技術領域的前沿專家開展關于環保技術、綠色實驗的講座，對于綠色實驗過程中可能出現的問題予以答疑，對于學生頭腦中綠色環保理念的形成也至關重要。只有在實驗室營造綠色實驗在我心中，綠色實驗人人有責的良好實驗氛圍，才能從根本上構建綠色生化實驗室。

3.2 推行綠色生化理念，加強綠色管理制度

生物化學實驗室的綠色管理問題是保證實驗是否綠色有效進行的關鍵問題。因此，建立健全完善的綠色管理制度，明確實驗安全責尤為重要[7]。首先，生化實驗室的管理應建立完善的登記存檔制度，包括記錄實驗儀器的進出時間和預約、使用詳情；實驗試劑的進出時間和使用詳情；實驗人員的實驗時間和過程詳情；實驗室的衛生打掃情況等，通過明確的規章制度使學生養成嚴謹的工作態度。其次，在完善的存檔制度基礎上，對于污染重、危害大、毒性強的實驗內容進行可控范圍內的替換，盡量選擇綠色、安全、環保的實驗內容，同時注意實驗方法和實驗試劑的相應替換，并讓學生養成節約使用實驗試劑的習慣。最后，特別要注意規范關于廢氣、廢液、廢渣的凈化制度和危險化學品的管理制度，危險化學品的擺放應有專門的區域，避免發生不必要的危險。此外，對于違規的實驗人員也應當明確相應的懲罰和賠償責任，通過系列明確的規章制度約束實驗人員進行綠色實驗，對于構筑生化實驗室綠色、環保、安全的“防火墻”，起到至關重要的作用[9]。

3.3 提高綠色環保意識，整合實驗管理平臺

3.3.1 實驗設備的綠色化管理

生化實驗所用的高精儀器眾多，如熱板儀、無創血壓儀、分光光度計、自發活動儀等，這就意味著在實驗過程中，如何更好的維護實驗儀器，提高其使用壽命和效率顯得尤為重要。因此，在實驗教學中，我們應當樹立綠色管理意識，不僅要引導學生提前對儀器設備進行充分了解，更應該讓學生扎實掌握儀器的正確操作方法及常見問題的處理技巧，避免造成對儀器的損傷[10]。同時，要定期組織安排儀器使用的相關講座，邀請專業工程師對儀器使用中出現的疑難問題進行答疑，并定期對儀器進行維修清理。此外，定期更新和升級前沿的高精實驗設備，對于精簡實驗流程，綠色化實驗也是非常有必要[11]。

3.3.2 實驗試劑的綠色化管理

生化實驗試劑種類多樣，功效復雜。因此，要從根源上構建綠色生化實驗室，篩選合適的實驗試劑是第一步。在保證教學質量的情況下，實驗時非必要不選取毒性大、危險性高的化學試劑，優先選用無毒性或毒性較低的化學試劑，以減少試劑或反應產物對實驗室造成的污染和風險；其次，在實驗試劑的存放上，對于易揮發、易潮解、易氧化的藥品應當盡可能采用封裝、分裝、避光、通風等方式進行收納保存。實驗試劑的分類擺放也不容忽視，要注意將普通試劑、有毒試劑、麻醉試劑、易燃易爆試劑貼好標簽明確分開。此外，對于毒麻試劑的使用應當嚴格管控，按時登記，務必確保毒麻藥品用于實驗教學而非其他途徑[12]。

3.3.3 實驗方法的綠色化升級

實驗方法的選擇對于綠色生化實驗室也至關重要。在保證學生學習效果的前提下，對于危險大、污染重的實驗盡可能地采用“替代”的方法進行，如采用虛擬的方法在仿真模擬平臺進行實驗；反應產物如無污染，盡可能回收利用，即采用“循環利用”的方法對于實驗前期產生的反應產物繼續作為下一環節的初產物進行實驗；優先選擇在高尖精的實驗設備中進行綠色實驗，在一定程度上也是對實驗方法的綠色優化升級。

3.3.4 實驗垃圾的綠色化處理

構建綠色化的生化實驗室，必須重視規范實驗垃圾的處理和防治。(1)廢氣處理：對于實驗過程中產生的廢氣，可根據其性質采用吸附法、吸收法、冷凝法及燃燒法等對廢氣進行凈化和處理；(2)廢液處理：實驗廢液應當按照實驗室統一購置的廢液桶進行分類放置，統一回收，盡量避免二次污染；污染性液體和有毒液體禁止排放進入下水道；對于劇毒廢液，如果能通過化學反應進行解毒或者降毒，可進行無害化處理；(3)廢棄物處理：實驗室產生的尖狀物品，包括針頭、刀片等，不管是否污染，都應該放入容器盒中，貼好標簽，到容器的3/4時，用膠帶封上；非尖狀的固體垃圾按照其性質進行高溫消毒或焚燒，統一交由學校回收；已被污染的燒杯、吸管等可進行高壓消毒，或在濃度為10%的漂白劑中浸泡30分鐘，放入垃圾桶密封；動物尸體可先經高壓滅菌后放入塑料袋，繼而放入冷凍柜中，定期放入學校的實驗動物中心，交由有資質的公司做無害化處理。

4 結 語

21世紀的實驗室是綠色、健康、節能、環保、智能化的實驗室。隨著中國“2060碳中和”目標的提出，國內實驗室的綠色轉型已經刻不容緩，建設降低設備能耗、提高實驗效率、減少有害物質或垃圾的綠色實驗室已經成為必然趨勢。因此，我們應該牢牢把握國家的戰略方針，始終把綠色理念滲透到生化實驗的各個環節，這也就意味著學校的責任機構、教學人員和管理人員應當深入理解綠色生物化學的內涵，把培養學生可持續發展的綠色環保意識深深扎根于學生的頭腦中，通過優化實驗教學結構，建構完善的生化實驗課程體系，形成綠色、安全、高效的實驗管理模式。