高校化學實驗室安全管理工作的探索與實踐

霍建中(天津師范大學化學學院，天津市功能分子結構與性能重點實驗室，天津 300387)

0 引言

高校實驗室可分為教學、科研、專業和綜合等實驗室。其用途是開展實驗教學、科學研究、生產技術及綜合服務等，是全面培養素質教育、培養學生實驗技能、提高創新就業能力的場所，也是體現學校辦學條件、管理水平和綜合實力的重要標志[1]。高校實驗室是教學、科研的重要基地，但也是安全事故頻發之地。雖然上級主管部門每年都對下屬高校實驗室的安全問題進行了大量工作，但是安全事故依然是頻繁發生，因此實驗室管理的首要任務就是安全管理[2-5]。高校實驗室安全問題的探討由來已久，然而卻漸漸演變成為“雞肋”——食之無味，棄之可惜。初進實驗室的學生會學習各種安全守則，從而會非常小心，但時間長了就會懈怠，并將一些守則置若罔聞，進而演變成形式主義，甚至連部分老師也是如此。然而實驗室化學物品種類多、數量大、性能各異，部分材料易燃、易爆、易制毒或劇毒，屬于高危區域，且目前高校科研在實驗室的實驗人員基本是學生，這就更增加了安全事故發生的概率。通過分析以往的安全事故，我們知道大部分是由于疏忽造成的。安全事故造成的損失慘重，一方面會造成人員傷亡、重要儀器和貴重備損毀科研、教學工作的停滯、科研數據的遺失，另一主面也會導致科研人員的家庭以及社會等蒙受重大的損失。為此，做好高校實驗室的安全管理工作已經成為高校實驗室工作的重中之重[6-11]。

1 高校實驗室安全形勢的特點

1.1 專業基礎知識匱乏

隨著科研、學科的發展，安全要求越來越高、越來越細化。不同的學科、不同的研究方向及不同的實驗室易燃、易爆、易制毒、劇毒藥品或生物危險品和病毒制劑等，都存在著高危的安全隱患。各實驗室不同儀器設備也有不同的安全指標和要求。面對需要掌握知識的暴增，專業基礎知識顯得匱乏。

1.2 缺少專業安全意識

無論是科研實驗室還是教學實驗室，都是以學生為主，學生這個群體又具有年輕與活潑、創新與探索盡頭大、需求與愛好多樣性，但有又缺乏安全知識或技能、不正確規范操作、不良實驗習慣、不當的個人保護、對安全隱患估計不足、預想不周等特點。

1.3 專業安全教育不到位

各實驗室里學生知識水平參差不齊，實驗所涉及的專業面廣，不容易細化教育，使一些專業性很強的安全因素被忽視。

1.4 專業安全制度不全，缺少約束機制

不少高校實驗室安全管理中由于存在管理制度不健全，容易造成實驗室的使用與管理脫節，對實驗室的管理和使用中缺少必要的責任、制度約束[12-13]。在實驗中即使發生危險或對實驗室造成嚴重破壞，也沒有承擔多的責任。

2 高校實驗室安全事故發生的原因

2.1 天災

在化學實驗中所發生的危險有一部分是由于天災造成的，但這種情況在實驗中很少發生。

2.2 人禍

高校實驗室安全事故多數是人為原因引起的。

2.2.1 實驗室安全事故的內因

主要是由于部分老師或學生在實驗過程中，不遵守安全守則，不按正確的操作程序進行操作，實驗前也未能很好理解實驗原理，對所用儀器尤其是具有放射性和高頻電磁場等儀器安全使用不重視，對實驗所用藥品的物理性質和化學性質了解不充分，化學試劑的存放及保管不合規，實驗人員在實驗過程中存在疲勞、粗心、分神、慌張和應急事件處理不到位等原因。

2.2.2 實驗室安全事故的外因

主要是由于不安全的實驗環境、場所、設備造成的安全危害，像實驗室的水源、電源的配置與設置不合理，各種管道的陳舊與老化，儀器的安全使用培訓不到位。

3 安全事故原因分類及預防

高校化學實驗室發生安全事故類型主要包括火災、爆炸、中毒、灼傷、漏水、漏電以及輻射傷人等造成。

3.1 實驗室發生火災的原因分類及預防

高校實驗室火災通常是由電氣火災、化學品火災以及操作不慎或違規吸煙使火源接觸易燃物等導致的。

電氣火災的預防：實驗室電路和電器務必要由專業電工來安裝，使用的電器元件要符合國家標準。線路要有保險裝置，貴重電器要有穩壓裝置。嚴禁電流過載。如發現電器發生異常，應立即停止使用，經電工排除故障后才可使用。

化學品火災的預防：易燃易爆化學品應放置在防爆柜中，嚴禁大量存放。遇光易爆炸的化學品要避光保存。常溫下易自燃的化學品要放置在防爆冰箱低溫保存。在使用易燃易爆化學品時，要在通風櫥內進行。嚴禁用明火加熱易燃易爆品。化學品使用要妥善保管，廢液要妥善處理，不得隨意混合倒入下水道。易燃易爆品發生泄漏時，及時堵漏并通風換氣。

3.2 實驗室發生爆炸原因及預防

實驗室發生爆炸事故的原因很多，但大致如下：不同性質化學品的隨意混合。氧化劑和還原劑化學品混合后在發生受熱、摩擦或撞擊時會發生爆炸。在封閉體系中進行蒸餾和回流等加熱操作。在減壓或加壓實驗中使用的玻璃儀器不耐亞，氣體鋼瓶的減壓閥失靈。反應過于激烈而失去控制。易燃易爆氣體例如氫氣或有機蒸氣等大量溢出而引起爆燃。一些易爆化學品如硝酸鹽類、芳香族多硝基化合物、疊氮化物、重氮鹽、有機過氧化物等在受熱或被敲擊時會爆炸。強氧化劑和一些有機化合物混合后，如濃硫酸和乙醇混合后產生猛烈的爆炸反應。

爆炸產生的毀壞后果極其嚴重，應加以重視，嚴格加以防范，平時應該注意以下各點：實驗過程中，在保證實驗基本要求的情況下，試劑、藥品用量盡量少。取出剩余的化學品不得隨意倒回試劑瓶中，禁止隨意導入垃圾桶，應征求實驗管理人員意見后再處理。切勿將特別是氧化劑和還原劑、乙醚和硝酸等堆放在一起。禁止存儲大量低沸點化學品如乙醚或汽油等。在操作減壓或高壓實驗時，應佩戴防護面罩。搬運氣體鋼瓶時不得在地面上滾動，應使用鋼瓶車等工具，禁止碰撞表頭，也不得隨意更換表頭。在制備和使用易燃易爆氣體時，應在通風櫥內進行，并保持實驗室通風，并且嚴禁在其附近有火源。如遇氣體泄漏時，應立刻停止實驗，并向教師報告檢修。實驗前一定要檢查使用儀器是否有裂痕。特別是針對氣壓變化大的反應體系，更要特別注意。

3.3 實驗室中毒、灼傷事故發生的原因和預防

化學品的危險性除存在易燃易爆外，還可能具有毒性、腐蝕性和刺激性等，因此化學品的使用不慎可能引起中毒和化學灼傷事故。

3.3.1 引起中毒的原因

由呼吸道通過呼吸有毒化學品的蒸氣；有毒藥品經過皮膚滲透;攝入被有毒化學品污染的食物，誤食有毒化學品等。

3.3.2 引起灼傷的原因

皮膚接觸到一些強氧化劑、強還原劑或強腐蝕性等化學品時引起的灼傷，例如濃酸、濃堿、鈉、溴或氫氟酸等化學品。

3.3.3 化學中毒和化學灼傷事故的預防

做實驗時應佩戴護目鏡，防止刺激性氣體或一些強酸強堿異物等進入眼睛，從而保護好眼睛。應佩戴手套取用化學品，特別是一些有毒化學品更是如此。實驗結束后應及時清洗所用儀器，并用洗手液洗手。散發有毒氣體的化學品應存放在通風柜里。應在通風櫥中使用刺激性化學品，如濃鹽酸、發煙硫酸、硫化氫、氮氧化物和氯氣等，并嚴禁將頭深入通風櫥內。劇毒化學品和致癌化學品要粘貼顯著標志，放置在上鎖的藥品柜中。嚴禁在酸性體系中使用氰化物，禁止在烘箱或馬弗爐中使用水銀溫度計。應使用洗耳球吸取移液管量取化學品，而非用口吸。嚴禁品嘗化學品，禁止直接用鼻子聞化學品氣味，而是用手向鼻子附近扇入一些氣體。禁止用一些有機試劑清洗沾染到皮膚上的化學品，以防促進化學品的溶解而使皮膚吸收。腐蝕性藥品要放在藥品柜下層，以免不慎跌下時灑出進而發生灼傷事故。互相作用的藥品要隔離存放。實驗室里嚴禁喝水進食，嚴禁赤膊穿拖鞋。

3.4 實驗室用水安全

停水或實驗后水龍頭忘關，純水器等水管沒放牢固跑出水池外。自來水管道陳舊、老化，水龍頭墊圈壞了漏水未及時更換。下雨屋頂、窗戶等漏水，尤其頂層。

造成危害：大型儀器、實驗設備、水災造成的電氣漏電(不僅實驗室，也包括公共場所)。

應及時定期檢查用水設施，每天下班前要關閉水龍頭，并做好記錄。

3.5 用電安全

電氣線路設計不符合要求，設備不能有效接地、接零。電氣設備安裝時未按要求采取接地、接零措施，或接線松脫、接觸不良。保險絲型號與實驗室允許的電流量不匹配。插頭、插座或絕緣不良的電線損壞后沒有進行及時更換。負荷大的電器沒有接較粗的電線造成火災。用濕的手或手握濕的物體接觸電源或用非絕緣膠布包裹導線接頭。電線絕緣老化、破損，或屏護不符合要求，使人誤觸帶電設備。

定期安排專業電工對電路和電器進行檢查，實驗室人員平時巡視時發現用電隱患時及時上報。每天下班要關閉照明開關和一些電器開關，并做好記錄。

4 培育實驗室安全管理文化

對實驗室安全文化的培育是高等學校實驗室安全管理系統的基石，同時體現了"關愛生命，以人為本"的教育理念，更符合高校發展的要求。

4.1 培育實驗人員安全意識的文化

在以往的實驗室安全事故中，人為因素占其主要原因。如何有效的防止實驗室安全事故，必須首先開展有效的實驗室安全培訓工作，通過培訓與教育讓實驗者本人提高自身的安全意識和認知，通過培訓使實驗者具備基本的實驗室安全知識、安全技能和事故應急能力，把安全第一的觀念變為個人的自覺行動和安全文化。安全意識的培養可以通過"安全第一"的宣傳教育、安全事故警醒教育，以及班報、征文、演講、門貼等多種手段對廣大師生進行思想、意識、態度和行為的影響，使之樹立正確的實驗室安全意識、態度和責任。

4.2 培育實驗人員安全行為的文化

用先進的安全知識和技術、安全觀念和制度等方式，培育規范實驗工作者，使他們掌握正確的實驗技能和安全知識。具體地說，通過培訓不僅使實驗者明白實驗室安全的重要性，還要使他們掌握化學危險品基礎知識、應急事故處理方法、化學危險品的領取儲存和使用、消防知識與技術、實驗室電氣安全、輻射安全、實驗操作安全、實驗廢棄物的處理及實驗室安全管理等多個方面。

4.3 培育實驗人員化學危險品安全領發使用的文化

在領用危險化學品時，要根據實驗具體情況領取最少量。指導教師負責對實驗人員進行安全教育的指導，特別是在領用劇毒物品如氰化物和砷化物等時，必須備案并領取最少量。使用人首先提出申請，教研室負責人審核同意蓋章后報部院系部負責人批準方可領取。劇毒化學危險品的領用和管理，必須由使用單位負責人指定熟悉有關危險品相關知識的二人負責，并做好使用記錄，劇毒品的發放應由二人負責，并做好登記。領用的劇毒、易燃易爆危險化學品，因情況變更有剩余時，應立即退庫保存。

4.4 培育實驗人員化學藥品安全使用管理的文化

化學品庫需要配備專人，并根據化學品性能分類保管，易燃易爆品和劇毒化學品應存放在危險化學品庫。使用這些化學品時，應隨用隨取，不宜大量存放在實驗室。少量剩余的易燃易爆品和劇毒化學品應有專人負責，并放置在上鎖的防爆柜里。化學品應定期清點，以達到賬物相符的目的。

4.5 培育實驗人員安全防火文化

根據“誰使用，誰負責”的精神，實驗室管理人員應負起責任，下班時要做好水、電、氣和化學品的檢查。特別是電加熱器、氣體鋼瓶和易燃易爆藥品等的檢查工作。禁止在實驗區域內吸煙，維護好消防器材、消防設備和設施是實驗室每個人的責任。無火險嚴禁挪用和損壞消防器材設備。學生初進實驗室時時，管理人員應向學生普及防火安全知識和消防設施的使用等有關知識。嚴禁明火操作使用易燃易爆化學品。一旦發生火災事故，應首先切斷電源，然后使用合適的滅火器等消防器材進行撲救，并呼救他人，及時撥打119報警。使用易燃易爆物化學品應用多少領多少，禁止大量囤積易燃易爆化學品，以免發生著火等意外事故。易燃易爆物質等化學品要嚴格分類并單獨上鎖存放，配備專人管理并注意藥品柜排氣通風。應嚴格按照安全用電章程使用電器，不得隨意拉接電線，禁止用其他材料如銅絲替換保險絲。杜絕使用不合格的電氣設施。避免觸電事故的發生。一旦發生觸電事故，應首先切斷電源然后再救治。實驗結束離開時，必須檢查水電，檢查水、電是否關閉，檢查是否遺留火種和其他隱患。自行安全檢查中發現設備和設施問題須及時報修，檢查中發現隱患的實驗室必須及時整改。禁止攜帶易燃易爆物品如打火機和汽油等進入實驗室內。嚴禁在通道和出入口處堆放雜物，以保證防火通道的暢通無阻。

4.6 培育實驗人員應對突發安全事故應急預案的文化

實驗室如遇突發安全事故，當事人要立即報告實驗室有關領導和學校保衛處。實驗室負責人要立即到現場指揮救災。如事態較為重大，自行處置難以控制，應立即報告學校領導和當地安監、公安和消防等部門。為了保障實驗室的安全以及各項工作的順利進行，防范安全事故應具有充分的應急預案。確保在安全事故發生后，進行有效的處理，降低安全事故造成的損失。為應對實驗室出現的火災、爆炸、中毒、觸電、化學灼傷、水等安全事故，特制定如下應急預案。

4.6.1 實驗室火災應急處理預案

火情發生后，現場管理人員應迅速采取相應措施進行處理，防止火勢進一步蔓延并迅速報告。

如發生可以控制的火災時，應迅速采取相應措施進行滅火。視不同火勢，采取不同的滅火方法。如一些普通固體材料引起的火災，可采用水撲滅。對一些珍貴資料造成的火災，應采用干粉或二氧化碳滅火器進行撲滅。實驗中一些容器造成的小火，可用濕抹布或表面皿覆蓋撲滅。如油浴或大面積化學滲漏造成的火災時，情況比較嚴重，應使用滅火毯覆蓋滅火，如必要還可以在上面撒沙土。易燃化學品著火時，用大劑量泡沫或干粉滅火器滅火。可燃金屬著火時，用干砂或干粉滅火器進行撲滅，如用水撲滅將會引起猛烈爆炸。電氣設備著火時，應立即切斷電源，然后用沙土或干粉滅火器撲滅，嚴禁用水或泡沫滅火器滅火。如衣服發生著火，切不可奔跑，以免助長火勢。小火時可用滅火毯或濕抹布覆蓋，萬一火勢較大，可就近用水龍頭沖水澆滅。如必要時可臥倒打滾，一方面壓住著火部位使其熄滅，還可以防止火焰向上燒向頭部而引起較大傷亡。如附近有易燃易爆品，應立即搬離。

發生不可控制的火災時。首先將人員、藥品尤其是危險藥品迅速撤離火災現場，其次離開實驗室時關掉所有電源。同時第一時間打報警119電話，通知相關的上級領導，并到明顯位置引導消防車。

4.6.2 實驗室爆炸應急處理預案

實驗室萬一發生爆炸時，實驗室負責人在自認為安全的前提下，應及時切斷電源和氣體閥門。所有在場人員應當聽從臨時召集人的指揮，有組織的迅速撤離爆炸現場。視事故情況及時撥打“110或119”報警進行求救。

4.6.3 實驗室中毒應急處理預案

實驗人員如發生咽喉灼痛、胃部惡心嘔吐或頭暈目眩等癥狀時，有可能是中毒造成的，應視中毒原因采用不同急救，并立即送醫。首先將中毒人員移到安全區域，使其呼入大量新鮮空氣。誤服有毒物質的常用解毒方法是服用大量的牛奶或肥皂水等，并用手刺激中毒者喉部使其嘔吐。如昏迷或催吐不好，應立即送醫洗胃。特別注意磷中毒不可飲用牛奶，可引用5～10mL硫酸銅解毒。如誤服強酸，應使用肥皂水、生蛋清，保護胃黏膜；如誤服強堿時，可服用醋、檸檬水或桔子汁等酸性物質進行解毒。若誤服硝酸銀，可服用氯化鈉溶液解毒。遇重金屬鹽中毒，可服用MgSO4溶液進行解毒，并立即送醫。禁止服用催吐藥，以免使其病情復雜化。若遇砷和汞化物中毒者，應迅速送醫。如有毒化學品灑落皮膚上，應立即用藥棉將其擦掉，然后用大量自來水沖洗或相應的解毒劑沖洗。如毒物濺入眼睛時，應先用水沖洗后，并送醫治療。如吸入刺激性氣體引起中毒，應立即將其轉移至空氣新鮮的區域，并使用2%～5%小蘇打溶液霧化吸入和吸氧。

應急人員在處置事故時應配置過濾式防毒面罩、防毒手套、防毒服裝和防毒靴等。

4.6.4 實驗室化學灼傷應急處理預案

強酸、強堿及其他一些危險化學品，具有強烈的腐蝕作用和刺激性。如受到這些化學灼傷時，應使用大量流動的清水進行沖洗，再分別采用低濃度的弱堿溶液(強酸引起的)或弱酸溶液(強堿引起的)進行中和沖洗。經現場急救處理程序后，再依據情況作下一步救治處理。如危險化學品濺入眼內時，應立即用自來水徹底沖洗。每一間實驗室內應配備沖眼器。具體沖洗方法為：眼睛置于沖眼器上方，水向上沖洗眼睛，應保持至少15min。經沖洗處理后，再立即送往醫院眼科治療。

4.6.5 實驗室跑水應急處理預案

實驗人員發現跑水時，首先報告實驗室負責人。同時尋找跑水點，及時關閉實驗室水源閥門。當跑水較嚴重時，首先及時切斷相關電源及控制回路，對故障現場的配電箱及用電設備進行保護，防止各配電設備、用電設備損壞、漏電發生觸電事故。如發生觸電事故參照“觸電事故應急預案”處理。現場處理完后，對設備進行通風及烘干處理。對此前切斷電路進行絕緣檢測達標后，方可合閘。對浸泡設備進行檢查合格后方可投入使用。

4.6.6 實驗室觸電應急處理預案

觸電急救的第一原則是在現場實施救治措施以保護觸電者生命。觸電急救的首要措施要使觸電者及時脫離電源，救治人員在觸電者帶電時嚴禁用手觸摸。脫離電源方法：應迅速切斷電源開關，如離電源開關較遠不能及時切斷電源，用干燥的木棍挑開觸電者身上的電線和帶電設備；或用干燥的衣服將手包住；或站在干燥的木板上，拉拽觸電者身上的衣服，使觸電者及時脫離電源。觸電者在脫離電源后，應使其就地躺平，如神志不清者，除就地躺平外，應間隔幾秒持續呼叫觸電者或輕拍其肩膀，以防其意識喪失。嚴禁搖動觸電者頭部，以免造成二次傷害。應急人員視傷者情況就地堅持用人工心肺復蘇法進行搶救，并報“110、120”進行救治。

5 結語

綜上所訴，在實驗室學習和工作的所有人員，均負有自身和實驗室的安全責任。我們要牢固樹立“安全第一，以人為本”的理念，時刻保持頭腦清醒，積極學習實驗室安全預案，從中找出差距、找出不足，并及時彌補落實，遵守實驗室制定的各項安全制度，嚴格按照實驗室安全操作章程進行實驗，并最終做好高校實驗室的安全工作。