高校本科教學實驗室危化品源控制方法的探究*

劉海峰，曾 暉，王義珍，李 瑞，林 銳，李國濱

(1 華南農業大學材料與能源學院，廣東 廣州 510640；2 中山大學化學工程與技術學院，廣東 珠海 519082；3 中山大學廣東新材料產業基地聯合研究中心，廣東 佛山 528244)

危險化學品是指具有腐蝕、易燃、易爆、劇毒等性質，在存儲或者使用過程中會對人體、設施、環境具有危害的一類化學物質[1-2]。

近年來，國家對高校本科化學教學實驗室投入力度不斷加大，但高校教學化學實驗室的實驗多屬于探索性基礎教學，所需的化學試劑品類眾多；同時，由于教學內容和培養方案的定期修改，對藥品的消耗需求是不固定的，例如在硝化實驗中前期因為需要硝酸作為強氧化劑[3]，如果中途因為實驗教學方案而放棄硝化手段，則可能會積累較多的硝化試劑，進而衍生相應的藥品積壓和后面存儲管理的問題。如巰基苯這類物質常用于與氧化試劑催化反應[4]，但一般高校實驗室用量小，購入后可能只使用了一小部分，則剩余部分在存儲時要求與氧化劑和堿性試劑隔開存放，同樣面臨后期存儲場合設置和分開管理的問題。此類問題衍生出一系列的管理問題：高校教學實驗室危險化學品存在種類多，樣品使用量大，存放條件可能要求避光，冷藏，隔熱，避開氧化劑，避開還原劑等等復雜情況[5-6]。

因此，非常有必要就如何進行危險化學品識別，危險化學品存儲條件設置，危險存儲器材選取考慮等方面著手，再結合有效管理才是最好的策略。

1 危險化學品識別

危險化學品控制目的是為了預防事故的發生(常見的事故包括化學品氧化還原、泄漏、燃燒、爆炸等)，存儲和使用過程不會影響產品質量、環境安全、職業健康安全等，以確保這類物質的使用符合規定要求。

識別危險源是安全管理危險化學品的第一步。早在1982年時，歐洲就發布了《工業活動中重大事故危險法令》；1992年美國政府頒布了《高度危險化學品處理過程的安全管理》(PSM)標準，提出了多種化學物質及其臨界量[7]；接著美國又頒布RMP標準，在標準中對重大危險源的辨識提出了規定[8]。為了與國際接軌，我國提出了國家標準《重大危險源辨識》(GB 18218-2000)，在此標準中采取了與國標標準類似的方法[9]。

早期對于危險化學品的風險評估主要針對人，由于人們對環境保護意識的增強，將環境風險列為危險化學品評估的一項重要評估內容[10]。通常情況下，歐洲對于化學品的風險評估主要運用REACH法規[11]。目前我國對化學品各個方面的評估的水平相對發達國家仍然存在不小的距離。雖然出臺了《化學品危險性評價通則》給出了基本的評估流程，但是該通則對于各項評估內容的方法并不統一，而且內容上比較空泛，這對于化學的綜合評估存在很大限制，與實際運用存在一定距離。

對于高校實驗安全與管理方面，國外高校如麻省理工建立了一套“環境、健康和安全”管理系統，簡稱EHS，EHS由EHS總部、EHS辦公室和EHS委員會四個部分組成。具體職能分工：EHS總部負責領導和決策、EHS辦公室為執行部門、EHS委員會則負責監督[12]。日本各個高校根據自身的情況設置相應的安全環保管理機構，如東京大學設置有環境安全部、保健健康推進本部以及實驗委員會；早稻田大學設有校園環境宣傳委員會、大學環境及安全處，環境安全管理課[13]。另外日本對安全方面是非常重視的，并且出臺了一系列的法規，使得日本高校的實驗室安全與管理有法可依，具有很好的實施性[13]。美國學校安全委員會負責審核安全管理制度和處理規程，因此在美國高校的實驗室安全與管理的制度可實施性也較強[14]。

2 危險化學品存儲

表1 常見危險化學品存儲條件

化學實驗室因經常使用危險化學品使其成為安全隱患較大的場所，據統計，一般理科類學校實驗室危險化學品占所用的化學品種類的65%左右[15]，實驗室安全事故主要有火災、爆炸、中毒、感染、腐蝕灼傷等類型[16]，而大部分事故是由于對危險化學品的反應活性控制不當，以及有毒和揮發性危險化學品的存儲不當所造成的[17]。為避免因存儲位置或存儲條件不符合要求引起安全事故，各實驗室應根據所使用危險化學品的性質和形態差異，按照其揮發性、氧化還原性、毒性、危險性等不同特點進行分類/分區安全存放[18-19]，明確規定溫濕度、排風、震動等具體儲存條件，尤其對于需特殊條件存放的危險化學品，要采用適當的保管方法。如金屬鈉遇水易起火，須保存在液體石蠟中；鎂粉遇水易發生反應放出氫氣和大量熱量，從而引起燃爆，要求密封包裝，儲存房間干燥、通風良好且房間溫度不能過高，并與氧化劑、氯代烴等分開存放；黃磷必須保存在盛水玻璃瓶中；毒性化學品汞存放時可在瓶中注入少量水，防止揮發；毒性化學品特別是劇毒化學品須鎖在專用的毒品柜里存放，雙人雙鎖專人管理；易燃易爆化學品須單獨存放在陰涼通風的區域，需低溫保存的揮發性化學品要存放在防爆冰箱里，不能使用普通冰箱存放。危險化學品存儲室應配置相應的監控系統、防護裝置及報警裝置，要有良好的通風裝置，以防有毒和易燃氣體的長期積聚，為防止靜電產生火災的發生，存儲室須安裝防爆開關和防爆燈，同時配備數量足夠和種類齊全的消防器材。

3 存儲器材的選擇

危險化學品在存儲條件下對材料造成的腐蝕量很大，所以選擇適合材質的藥品柜十分重要。實驗室管理時常常忽略了藥品性質對存放藥品柜的腐蝕性，導致時間一長很多教學實驗室的藥品柜都發生了不同情況的腐蝕，這主要是沒有針對藥品性質選擇合適的材料而造成的。通常針對存儲器材，要從化學品的腐蝕性、揮發性、氧化性、易燃性這幾個方面結合[20]，考慮選擇合適的存儲器材。

藥品存儲的試劑柜常用PP板材，采用環氧樹脂可以耐一般酸堿。但如果接觸強酸性化學品時間長，可考慮采用呋喃樹脂[21]作為試劑柜板材，采用石墨烯復合的PU涂層可提供材料的耐酸堿特性[22]。易揮發化合物主要注意控制環境溫度不要過高(溫度越高，揮發性越強)，同時對存儲柜加裝通風系統避免吸入中毒。

表2 存儲材料的選擇

4 結 語

危險化學品安全管理是高等學校實驗室建設中重要的一環。危險化學品使用和管理與所有實驗人員息息相關，所以要在充分辨識危險化學品的基礎上，學會危險化學品的控制方法，用適當方法儲存危險化學品，同時根據危險化學品理化性質，選用新型防腐蝕、防爆、防熱等材料作為危化品儲存設備，同時配合對實驗人員的安全培訓，將實驗室危險系數降到最低。