基于環境監測實驗室的高校實驗室安全準入制度信息系統功能優化研究

劉雪蕾,李恩敬,李躍天,黃 凱,周勇義,劉克新

北京大學實驗室與設備管理部,北京 100871

習近平總書記在十九大報告中多次強調了環境保護和安全發展、安全生產在國家戰略中的重要地位,要求健全各方面風險防控機制。 因此,構建統一的大學實驗室環境-安全-健康管理服務平臺,實現各子系統的數據采集、交互、解析、共享等功能,提升教育主管部門和高校對實驗室“環安健”工作的監督、管理與服務水平,促進相關工作的管理現代化、決策科學化、實施高效化、服務網絡化,勢在必行[1]。 做好實驗室安全保障,需要圍繞實驗室基礎條件,建設全面覆蓋、功能齊全、安全高效的教育管理信息系統、決策支持系統和教育管理服務平臺[2]。 目前,各高校已建成的實驗室與設備信息化系統主要包括設備采購系統、實驗室與設備管理系統、大型設備共享系統等,已建成的實驗室安全管理系統主要包括實驗室安全教育與考試系統、實驗室安全檢查系統、試劑管理系統、放射性同位素信息管理系統等。 環境監測實驗室涉及物理、化學、生物等應用范圍,需要使用各種化學試劑、儀器設備,以及水、電、氣等相關輔助設施,其安全風險涉及面較廣,是比較有代表性的理工科實驗室。

近年來,實驗室安全管理已成為高校實驗室管理的重要組成部分,而基于實驗室安全教育與考試系統的實驗室安全準入制度是實驗室安全管理的重要內容[3]。 高校實驗室安全準入制度涵蓋實驗室安全管理體系、實驗室安全教育、實驗室安全制度化建設、實驗室安全檢查和監督等[4]。從實驗室安全管理的風險要素進行分析,實驗室安全準入應包括實驗人員安全準入、實驗物品安全準入、實驗環境安全準入。 如何更好地利用現有信息化系統支撐實驗室安全準入制度的落實,提高實驗室安全管理工作的效率,優化信息系統功能、節約系統開發成本、增加數據共享能力,成為近期實驗室安全管理工作的重要內容。

1 高校實驗室安全準入制度執行情況及環境監測實驗室安全風險

根據教育部文件要求,高校實驗室安全準入制度涵蓋實驗室安全教育與考試、安全防護措施、實驗室安全制度、實驗室房間管理等[5]。 目前,雖然各高校組織開展了一系列以實驗室安全為主題的選修課、必修課、網絡課、報告和講座等,但實驗室安全教育師資力量不足仍是較普遍的現象,在涉及實驗室安全風險的所有理工科院系分門別類地開展實驗室安全課堂教育仍存在一定難度。 部分高校開展了跨院系的實驗室安全課堂教育,在學校實驗室安全管理部門的倡導下,開設了一批實驗室安全講座、課程[6],但仍無法滿足高校實驗室安全教育全覆蓋的要求。 如何按各學科需求對師生開展有針對性的實驗室安全教育,強制所有相關專業的學生接受實驗室安全教育與考核,做到實驗室安全教育全覆蓋[7],實現學校、院系實驗室安全管理部門與實驗室之間的數據共享,成為高校實驗室安全管理面臨的重要課題。

實驗室安全準入制度還包括實驗物品的準入,如儀器設備、化學試劑、個人安全防護裝備等。目前,多數高校還存在實驗室儀器設備采購未進行安全風險評估、設備運行環境不滿足安全要求、試劑采購和使用監管措施不足、實驗室個人安全防護裝備配備不足、實驗室安全檢查監督力度不夠、實驗物品準入與信息化管理手段融合不足等問題。

實驗室安全準入制度還包括實驗內容準入風險評估。 評估范圍包括理工科院系新開設的實驗教學項目、科學研究項目,以及理工科博士論文選題、理工科博士后科研工作選題等。

實驗室安全準入制度還包括實驗環境安全評估。 目前,高校理工科實驗室面積不足的情況較為普遍,實驗設備較多、實驗試劑復雜多樣且量大、學生人均面積不足問題突出,導致實驗室安全整改工作難以推進。 實驗室管理部門未能參與實驗室建設規劃、設備采購規劃、試劑采購計劃、招生計劃、項目立項計劃等,因此,很難從源頭對實驗室安全進行有效管理。 基于環境-安全-健康的實驗室準入制度如圖1 所示。

圖1 基于環境-安全-健康的實驗室準入制度Fig.1 Laboratory access system based on environment,safety and health

環境監測實驗室的安全風險點主要涉及電、氣、試劑及各類實驗設備的使用,特別是在試劑使用方面,環境監測實驗室通常會涉及多種危險化學品,包括有毒有害類、易燃易爆類、氧化腐蝕類等。 在實驗過程中,化學試劑種類和用量的不同,以及所接觸到的外界環境條件的差異,都會對化學品的穩定性產生影響,導致該類實驗室的安全管理難度較大,因此,須從多個角度把關,嚴格執行實驗室安全準入制度。

2 實驗室設備信息化系統與實驗室安全信息化系統的融合優化

在校級實驗室與設備管理工作中,實驗室與設備管理工作的內容包括實驗室管理、設備采購、通用設備管理、大型設備管理、實驗室環境-安全-健康管理等[8]。 實驗室與設備管理信息化系統包括通用設備采購競價系統、設備管理系統、實驗室安全教育與考試系統、實驗室安全檢查系統、實驗試劑采購系統、實驗室廢棄物回收系統、實驗室信息填報系統等[9]。 實驗室與設備管理信息化系統需要學校、院系和實驗室協同管理,其中:校級系統涵蓋全校各單位的數據匯總和總體管理;院系級系統側重于各實驗室信息數據的收集及審批上報功能;各實驗室側重于執行上級要求,包括上傳基本數據、配合現場檢查、執行整改要求、組織參加培訓和考試等具體工作。 三級系統協同工作才能有效發揮管理和服務職能。

與實驗室安全相關的信息化系統包括設備管理系統、實驗室安全教育與考試系統、實驗室安全檢查系統、實驗試劑采購系統、實驗室廢棄物回收系統、實驗室信息填報系統[1]。 當前存在的問題主要是各信息系統現有功能與實驗室環境-安全-健康管理工作的融合不足,需進一步優化。 以下是各信息化系統圍繞實驗室安全準入制度可以優化的內容。

2.1 設備采購及管理系統

目前的設備采購及管理系統主要用來滿足通用設備采購及固定資產建賬需求,一般由兩個信息系統組成,沒有針對設備的安全信息審核功能。結合安全管理要求,建議在審批設備采購申請和建立固定資產卡片時,進行設備安全信息審核,結合房間數據庫,對無法滿足設備安放要求的實驗室進行預警。 按照規定,含源設備、強磁設備、特種設備等須經學校和相關管理部門登記、審批,按要求對實驗室進行改造后,方可啟動設備采購。但在實際工作中,存在沒有通過審核即啟動采購的情況。 因此,實驗室設備管理部門在遇到此類設備的論證、采購、建立固定資產卡片時,可先行與實驗室安全管理部門進行確認,從而實現對實驗室設備的安全審核。

2.2 實驗室安全教育與考試系統

目前,實驗室安全教育與考試系統已在各高校得到普遍應用[10],理論上覆蓋了全校的理工科院系師生。 但在實際工作中,有些院系對實驗室安全管理的重視程度與學校的管理要求存在差距,實驗室安全教育能否覆蓋所有相關院系的師生,仍是有待考核的內容。 對于環境監測實驗室,應基于其涉及的實驗室安全風險,設計相應的實驗室安全教育與考試內容。

此外,實驗室安全考核通過名單應與實際進入實驗室的人員身份有效關聯,實現進門身份驗證功能[11]。

2.3 實驗室安全檢查系統

近幾年,在教育部的指導下,有些高校建設了實驗室安全檢查系統,該系統的功能包括預先通知、檢查項設置、現場檢查、檢查評分、意見發布、整改反饋、拍照記錄等。 實驗室安全檢查系統可以幫助工作人員將檢查和整改工作壓實。

在實驗室整改過程中,該實驗室的安全風險依然存在,因此,在實驗室接到安全檢查組下發的整改通知至整改完成期間,不應啟動或恢復實驗室工作,應限制實驗室工作人員的進入。 基于此,應實現實驗室安全整改情況與實驗室門禁系統的關聯。

2.4 試劑管理平臺

試劑采購是生化類實驗室的保障性工作,試劑管理平臺需要對采購人的身份信息進行認證[12]。 如果采購人沒有按照學校的要求完成相應的實驗室安全培訓,那么該采購人將被禁止在試劑管理平臺執行采購等操作,強制執行實驗室安全教育,以此實現試劑管理平臺的用戶身份安全核驗功能。 環境監測實驗室涉及多種危險化學品的使用,應該安排專人對實驗室的危險化學品進行管理,特別是對于管制類化學品,應該執行“雙人雙鎖”、試劑出入庫登記臺賬制度。

另外,高校實驗室涉及的試劑種類繁多,購買易燃、易爆、精神麻醉類試劑等危險化學品前,應先經管理部門審批。 申請執行采購的實驗室應通過實驗室安全評估,經系統確認后,方可允許采購,以此實現實驗室安全分級分類管理。

2.5 實驗室門禁管理系統

在全校實施統一的實驗室門禁系統,只有按照學校要求完成相應的實驗室安全培訓課程的人員,方可進入實驗室工作。 門禁系統是實驗室準入的重要環節,應以強制技術手段促進管理效率提升,以此實現真正的實驗室人員準入[13-14]。

此外,建議在已有的實驗室管理系統之間建立相互制約的條件,以實現實驗室安全準入的強制執行。 有些實驗室管理系統是保障高校實驗室穩定運行所需的系統,屬于“管理保障信息化系統”,包括實驗室安全教育與考試系統、實驗室安全檢查系統、實驗室房間數據系統、放射性同位素與射線裝置管理系統等,但在實際操作時容易陷入執行不徹底的困境。 有些實驗室管理系統是實驗室開展工作所需的應用系統,屬于“需求驅動的信息化系統”,包括試劑管理平臺、實驗室門禁控制系統、設備采購系統等,如不能正常使用,將影響到實驗室工作的推進。 因此,利用試劑管理平臺、實驗室門禁控制系統、設備采購系統這類“需求驅動的信息化系統”,來強制使用方必須通過實驗室安全教育與考試系統、實驗室安全檢查系統、實驗室房間數據系統、放射性同位素與射線裝置管理系統等“管理保障信息化系統”的檢查、考試、審核等,可以實現實驗室安全準入的強制執行,利用需求驅動實驗室安全準入管理工作的升級(圖2)。

圖2 基于實驗室安全準入的管理工作升級Fig.2 Management work upgrade based on laboratory safety access

3 實驗室安全準入制度與實驗室信息化系統的數據關聯優化

打通各實驗室信息化系統、設備信息化系統、安全信息化系統的功能關聯,將與實驗室安全管理相關的數據進行整合,使各系統功能與實驗室安全準入管理執行情況環環相扣,并將各系統涉及實驗室安全管理的信息向院系開放,利用開放的數據加強學校、院系和實驗室管理工作的銜接。基于實驗室安全的信息化系統數據流關聯優化主要包括以下幾個方面。

3.1 人員安全準入管理功能優化

增加實驗室門禁系統的人員安全培訓考核結果核驗功能。 實驗室安全教育與考試系統為實驗室準入系統提供各學科參加實驗室安全培訓的人員信息,包括環境監測實驗室在內的各實驗室負責人在線審核考試通過情況,并報院系實驗室安全管理員審核。 實驗室人員在通過實驗室門禁系統與實驗室安全教育系統的身份信息核驗后,方可進入實驗室工作。

3.2 試劑安全準入管理功能優化

增加試劑采購系統的采購人身份信息識別核對功能。 將實驗室安全教育與考試系統考核通過名單與試劑采購系統采購人身份信息進行匹配,考核通過的采購人方有權限在試劑采購平臺下單,否則無法執行采購操作。 將考試合格名單與采購人身份數據進行關聯,各院系實驗室安全管理員在試劑采購系統中可以看到本單位的采購人數據,并通知未通過實驗室安全培訓考核的人員盡快完成考核。

3.3 設備安全準入管理功能優化

在設備采購系統中增加設備環境-安全-健康運行條件數據庫,將設備信息與采購人身份、實驗室房間環境條件相匹配,滿足要求后,方可執行采購。 功能升級后的設備采購系統可進行實驗室安全高風險設備、特種設備、含源設備審核,對于不滿足實驗室環境要求、沒有取得相關上崗證書、沒有參加實驗室安全培訓的采購申請,將不予執行。將設備安全風險信息與設備采購申請數據關聯,將考試合格名單與設備采購人員身份數據關聯,將特種設備、強磁設備、含源設備采購申請與實驗室房間數據關聯。 各院系實驗室安全管理員在設備采購系統中可以看到本單位的采購人數據,并通知未通過實驗室安全培訓考核的人員盡快完成考核。

3.4 實驗環境安全準入功能優化

將實驗室管理系統中的房間數據庫(房間數據庫的內容包括實驗室房間位置、面積、所屬單位及設備運行環境要求等)信息提供給設備采購論證系統,房間條件滿足設備安全要求的情況下,方可進行設備采購論證;將試劑管理平臺中的管控類試劑采購人身份數據與實驗室安全教育與考試系統考核通過名單關聯,考核合格者方可采購管控類試劑;在試劑管理平臺增設實驗室風險等級評級功能,實驗室風險等級與試劑安全等級不匹配時,不執行采購申請;將實驗室安全檢查系統中的待整改實驗室房間管理員和實驗室負責人信息與設備采購和試劑管理系統中的采購人身份進行匹配,對未通過整改的采購人進行采購限制,并通知院系實驗室安全管理員繼續監督整改,直至其整改合格后,方可進行下單采購操作;將實驗室管理系統中的房間數據(房間面積、設備運行環境要求)提供給放射性同位素管理系統(該系統用于放射性同位素的采購申報和審批,并顯示放射性同位素的使用許可信息、放射性同位素實驗室的地方標準環境安全評估信息等),房間條件滿足放射性同位素安全管理要求并進行了法規要求的相應認證后,方可執行放射性同位素采購論證和管理等工作。 實驗室安全信息化系統數據關聯如圖3 所示,基于實驗室安全的信息化系統功能優化如圖4 所示。

圖3 基于實驗室安全的信息化系統數據關聯Fig.3 Data flow association diagram of information system based on laboratory security

圖4 基于實驗室安全的信息化系統功能優化Fig.4 Function optimization of information system based on laboratory security

4 結語

從實驗人員、實驗設備、實驗試劑、實驗室環境安全的角度執行實驗室安全準入制度,可以較全面地覆蓋高校實驗室可能出現的安全準入風險。 安全管理與實驗室管理、設備管理的流程具有相關性,可通過多個系統的功能升級實現實驗室安全準入數據互通。 加強各系統中學校、院系、實驗室安全管理數據的共享,通過信息化手段增加院系實驗室安全管理人員的安全信息獲取渠道,通過現有實驗室信息化系統與設備信息化系統對實驗室安全準入進行科學優化,并升級系統功能,豐富實驗室安全準入制度的內涵和執行手段,有利于平穩、有序地推進實驗室安全管理工作,使實驗室管理、設備管理、安全管理工作有效融合,提高實驗室安全準入制度的強制執行力。實驗室安全管理是一項長期、艱巨的工作,需要多部門協同,以提高實驗室安全管理的效率。