大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理策略研究

郭紀(jì)垣(北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，北京 102200)

0 引言

新中國成立以來，伴隨著大學(xué)化學(xué)實驗室的不斷發(fā)展，其規(guī)模也進(jìn)一步擴大，隨之而來的大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理工作也逐漸引起社會各界的廣泛關(guān)注。盡管如此，各類大學(xué)化學(xué)實驗室安全事故諸如氣體爆炸、廢液排放、有毒氣體泄漏等依舊時有發(fā)生，造成一定程度上的人員傷亡與財產(chǎn)損失。因此，如何根據(jù)大學(xué)化學(xué)實驗室的實際條件構(gòu)建健全的大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理體系，是各大高校與實驗室安全管理人員亟需解決的問題。

1 大學(xué)化學(xué)實驗室的特點

(1)實驗室類型眾多，根據(jù)不同的課程需求設(shè)置相對應(yīng)的化學(xué)實驗室，如：無機分析化學(xué)實驗室、有機氣體制備實驗室、氣相色譜觀察實驗室等，實驗室位置相對集中，使用頻率大，有一定管理難度。(2)實驗室功能較為齊全，大部分實驗室配置有大量精密貴重儀器。(3)實驗室內(nèi)存放和使用大量化學(xué)藥品，其中包含眾多易燃易爆物質(zhì)與有毒物質(zhì)。部分實驗環(huán)境需要諸如高溫高壓、強磁、輻射、高壓等特殊反應(yīng)條件，具有高危險性。(4)實驗操作過程中極易產(chǎn)生廢水、廢氣等有毒有害物質(zhì)，殘存的實驗廢料與失效的實驗藥品處理時均可能造成一定污染。

2 大學(xué)化學(xué)實驗室安全事故的特點

2.1 突發(fā)性與不可知性

大學(xué)化學(xué)實驗室是大學(xué)化學(xué)教學(xué)與相關(guān)科研活動的重要實踐場所，其中許多科研活動尚處于初期探索階段，許多實驗流程還不夠完善，因此存在一些不易察覺的危險因素。同時在常規(guī)實驗教學(xué)活動中，由于學(xué)生人數(shù)眾多，常常會發(fā)生偶然性錯誤操作，因此實驗室安全事故難以預(yù)料，具有突發(fā)性與不可知性[1]。

2.2 環(huán)境污染性

大學(xué)化學(xué)實驗室內(nèi)常常存放大量有毒化學(xué)品，在化學(xué)實驗進(jìn)行過程中也可能會產(chǎn)生有害氣體。即使在實驗中沒有發(fā)生安全事故，實驗人員如果長期處于實驗室的隱形污染中，也會引起人體器官病變或者實驗儀器腐蝕損壞等，嚴(yán)重情況或可引發(fā)安全事故。

2.3 損失嚴(yán)重性

大學(xué)化學(xué)實驗室內(nèi)通常集水、電及化學(xué)藥品于一室，一旦有危險發(fā)生，短時間將在特定空間內(nèi)迅速發(fā)生連鎖反應(yīng)且具有不可控性。且大部分危險化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速度快，影響力大，常常造成人員撤離不及時以至于發(fā)生人員傷亡的情況。而實驗室大多采用精密儀器，價格偏高，如若發(fā)生事故，必將造成嚴(yán)重的財產(chǎn)損失。

3 大學(xué)化學(xué)實驗室安全事故影響因素

3.1 危險化學(xué)藥品存放

(1)易燃易爆化學(xué)藥品。由于大學(xué)化學(xué)實驗室存放大量易燃易爆的化學(xué)藥品，例如部分具有易揮發(fā)性的有機溶劑(如：乙醇、甲苯、丙酮等)和易燃固體(如：硫磺、紅磷等)，以及部分爆炸品(如三硝基甲苯)等，當(dāng)這些試劑受熱或與強氧化劑接觸，便會迅速著火或爆炸，因此實驗室內(nèi)存在爆炸或火災(zāi)等事故的安全隱患。(2)具有強烈腐蝕性化學(xué)藥品與具有一定毒性化學(xué)藥品。在大學(xué)化學(xué)實驗室內(nèi)常常存放大量諸如濃硫酸、濃硝酸、冰醋酸等的腐蝕性藥品，一旦取用不當(dāng)，極易腐蝕人體或?qū)嶒炘O(shè)備，造成人體皮膚病變或加速實驗設(shè)備老化。同時，實驗室內(nèi)也儲存大量具有毒性的化學(xué)品，如若保存方法不當(dāng)導(dǎo)致少量藥品揮發(fā)或溢出，便會對人體生命安全造成嚴(yán)重危害。因此，此類化學(xué)藥品的安全存放也是影響實驗室安全的重要因素之一。(3)壓縮氣體與壓縮液體。實驗室內(nèi)的壓縮氣體與壓縮液體(如：壓縮氧氣、乙炔、液氮等)通常儲存在高壓容器或鋼瓶中，不易移動且危險性大，如若發(fā)生泄漏，極易引起嚴(yán)重的爆炸事故。

3.2 實驗室硬件條件設(shè)置

(1)安全設(shè)施陳舊。大學(xué)化學(xué)實驗室內(nèi)通常配備有安全設(shè)施，例如產(chǎn)生有毒氣體的化學(xué)實驗室配備有通風(fēng)設(shè)施，但由于實驗室內(nèi)空間有限，部分安全設(shè)施不易操作，一旦發(fā)生危險，將無法在最快時間內(nèi)控制住危險情況。(2)消防設(shè)施不足。部分實驗室未按規(guī)定配備足量滅火裝置，且有部分消防裝置老化或已失效。如若發(fā)生爆炸或火災(zāi)，往往沒有足夠有效消防設(shè)施控制火情，導(dǎo)致?lián)p失嚴(yán)重。

3.3 實驗室人員

(1)實驗室人員錯誤操作。在大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)過程中參課學(xué)生眾多，無法保證每一名參課學(xué)生均對實驗進(jìn)行充分預(yù)習(xí)，因此在實驗過程中可能在不同環(huán)節(jié)發(fā)生錯誤操作，從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。同時在科研活動進(jìn)行的過程中，由于某些實驗原理不夠清晰明確，尚需要進(jìn)一步實驗，此時如果在實驗步驟上發(fā)生錯誤，便有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。(2)實驗室科研人員與實驗教學(xué)師生缺乏相應(yīng)安全意識。存在部分實驗室相關(guān)科研人員只注重科學(xué)研究，輕視實驗室內(nèi)安全預(yù)防的相關(guān)注意事項，同時對實驗室安全事故的發(fā)生抱有一定僥幸心理。同時由于缺乏相應(yīng)安全知識，導(dǎo)致安全意識淡漠，在實驗過程中掉以輕心，也是實驗室安全事故發(fā)生的一大重要因素。

3.4 實驗室安全制度

(1)實驗室缺乏詳細(xì)的相關(guān)安全管理制度。部分大學(xué)實驗室管理制度缺乏針對性、系統(tǒng)性規(guī)定，通常存在規(guī)定不夠細(xì)致、不夠全面等問題。且各個實驗室每年都會產(chǎn)生一些新的隱患，如若不對相應(yīng)制度進(jìn)行更新，將會發(fā)生制度與實際脫節(jié)的情況。(2)實驗室沒有分配明確的安全管理責(zé)任。部分實驗室沒有規(guī)定明確的安全負(fù)責(zé)人，因此難以建立全面責(zé)任到人的安全管理制度，同時也給相應(yīng)制度的落實工作帶來了一定困難。

4 大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理策略

4.1 保證硬件設(shè)備安全

(1)確保實驗室內(nèi)裝有合理的設(shè)施布局。根據(jù)實驗室內(nèi)進(jìn)行實驗所需要的客觀實驗環(huán)境，結(jié)合相關(guān)實驗儀器的安裝條件，在保證實驗安全性的基礎(chǔ)上對設(shè)備進(jìn)行布局[2]：

①設(shè)置實驗區(qū)與辦公區(qū)，且將兩區(qū)域設(shè)置相對隔離；設(shè)置危險區(qū)與清潔區(qū)，且將兩區(qū)域設(shè)置相對隔離[3]。同時在放有劇毒品與其他危險化學(xué)品的危險區(qū)安裝監(jiān)控設(shè)施與防盜系統(tǒng)。②根據(jù)實際情況配備足夠數(shù)量的通風(fēng)系統(tǒng)與滅火裝置，同時應(yīng)設(shè)置應(yīng)急洗眼器、護目鏡、簡易藥箱等。③根據(jù)實驗室實際面積，設(shè)置足夠數(shù)量的安全逃生出口(約每15 m2設(shè)置一個安全通道)，同時應(yīng)注意安全通道的位置要靠近樓梯且各個安全通道需分散設(shè)置，要求所有安全通道易于尋找且有明顯的指示標(biāo)志。④在實驗室內(nèi)設(shè)置廢液桶與化學(xué)藥品回收桶，對廢棄化學(xué)藥品進(jìn)行分類收集，并定期送交至相應(yīng)資質(zhì)公司處理，避免對環(huán)境造成污染。

(2)確保實驗室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施安裝標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性。由于實驗室功能不同，其基礎(chǔ)設(shè)施要求也會有所差別，因此在保證實驗室各個管線設(shè)施鋪設(shè)完畢且無誤后，應(yīng)根據(jù)實驗室功能制定相應(yīng)設(shè)施規(guī)范，例如：

①大型儀器實驗室需配備相應(yīng)數(shù)量的防輻射裝置與清潔裝置，且應(yīng)在醒目處張貼相應(yīng)大型儀器使用方法，避免操作失誤。

②有機化學(xué)實驗室應(yīng)配備性能良好的通風(fēng)裝置與污染物處理裝置，保證室內(nèi)空氣清新性，避免實驗人員誤吸有毒氣體而對人體造成損傷。

(3)確保實驗室內(nèi)硬件設(shè)施的安全性。實驗室相關(guān)管理人員需要定期對實驗室內(nèi)管線設(shè)施以及各個實驗設(shè)備進(jìn)行全方面的檢查，避免出現(xiàn)因?qū)嶒炇以O(shè)備老化、電線短路等問題導(dǎo)致安全事故發(fā)生的情況。

4.2 增強實驗室安全意識

據(jù)不完全統(tǒng)計，實驗室安全事故中人為因素占全部因素的90%以上，究其根源便是人們的安全意識較為淡薄。因此，加強實驗室安全教育，提高師生安全意識是重要任務(wù)之一。

(1)加強對實驗室管理人員的安全教育。在安全管理運行過程中，需制定以安全運行為重點目標(biāo)的實驗室安全管理標(biāo)準(zhǔn)，保證管理的詳細(xì)性與可行性，并要求實驗室相應(yīng)管理人員嚴(yán)格執(zhí)行。

(2)加強對實驗室相關(guān)教師的安全教育。要求教師在實驗教學(xué)與指導(dǎo)過程中加強對安全防護規(guī)范與操作規(guī)范的訓(xùn)練與指導(dǎo)，加強實驗安全教育宣傳，定期開展事故案例分析會、基本技能培訓(xùn)、安全器材使用培訓(xùn)等。要求教師熟記實驗室內(nèi)設(shè)備操作規(guī)范，在編寫相應(yīng)實驗教材時，強化實驗室安全知識教育，引導(dǎo)學(xué)生熟悉實驗室環(huán)境與實驗規(guī)范，避免學(xué)生因習(xí)慣性錯誤造成安全事故的發(fā)生。

(3)加強對學(xué)生的安全教育。通過舉辦安全教育講座，利用廣播、公眾號、講座等形式在學(xué)生中開展多種多樣的安全教育活動，加強對學(xué)生的安全技能訓(xùn)練與意外情況處理培訓(xùn)，提升學(xué)生的安全防護意識與自我保護能力[4]。

4.3 完善實驗室安全管理制度

制度化建設(shè)是實驗室安全管理體系的重點，因此各個化學(xué)實驗室要根據(jù)其實驗功能與特點，建立對應(yīng)的安全管理制度。

(1)根據(jù)實驗室化學(xué)品不同的化學(xué)性質(zhì)與相應(yīng)的危險程度，采用分類管理的方式進(jìn)行存放。例如：①制定常見易燃易爆化學(xué)品的儲存與取用規(guī)范，且對于具有腐蝕性或具有毒性的化學(xué)品的儲存與取用也制定相應(yīng)制度，限制取用數(shù)量，且要求取用過程安全，杜絕因錯誤操作而導(dǎo)致取用不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生。②制定高壓容器與高溫設(shè)備使用規(guī)范，制定廢料處理相應(yīng)制度。③具高危險性實驗務(wù)必要求以小組合作的形式，且必須在小組對應(yīng)指導(dǎo)老師在場的情況下完成實驗。④要求制定與實驗室安全管理制度配套的相應(yīng)實驗室操作規(guī)定與實驗室消防制度，做到一切實驗操作均有章可循，落實實驗室安全管理規(guī)范。

(2)根據(jù)各個大學(xué)化學(xué)實驗室的實際狀況，制定具有實際應(yīng)用意義的安全責(zé)任制度。明確實驗室指導(dǎo)老師、實驗室安全管理員、學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)與學(xué)生的安全管理責(zé)任，確?！柏?zé)任到人”，并簽署安全責(zé)任書，使得安全責(zé)任范圍明確，保證不留隱患。

(3)制定實驗室安全應(yīng)急機制，在危險來臨時使損失達(dá)到最小。化學(xué)實驗安全事故通常具有突發(fā)性，針對大學(xué)化學(xué)實驗室的特點，制定相應(yīng)的應(yīng)急管理機制，同時可以定期對化學(xué)實驗室?guī)熒c相關(guān)科研人員進(jìn)行安全培訓(xùn)與模擬安全事故演練。

4.4 規(guī)范實驗室廢材及廢棄物管理

在日常實驗教學(xué)與科研工作過程中，會產(chǎn)生大量廢棄實驗藥品以及過期藥品，為對這些廢棄材料進(jìn)行規(guī)范化管理，學(xué)院自2019年開始采用年度申購制度，以年為單位向?qū)W校遞交化學(xué)藥品申購單，并由負(fù)責(zé)人員對藥品的采購日期以及取用情況進(jìn)行存檔，做到專人管理、專人登記，同時為保證教師與學(xué)生的安全，保護校園環(huán)境，我校制定了實驗室廢棄物管理制度：

(1)要求將實驗廢料與過期藥品按照分類與要求放入專門的廢料桶或廢液缸，嚴(yán)禁將廢料隨意丟棄或掩埋，更不能將實驗廢料與生活垃圾混丟。

(2)曾經(jīng)裝有有毒有害物質(zhì)或具腐蝕性物質(zhì)的容器，在物質(zhì)取用完畢或被清理后，需將容器完全消除危害后，才能棄用(或改為他用)。

(3)在設(shè)置廢液缸時，務(wù)必保證廢液缸完好且無裂縫。要求選取不與所放廢液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且具有足夠強度與耐腐蝕性的材質(zhì)作為廢液缸。

(4)禁止將不相容廢液倒入同一廢液缸，且需要在放置廢液缸的地點設(shè)置醒目的警示標(biāo)志并配備一定應(yīng)急設(shè)施。

(5)要求在廢液缸以及廢料桶上貼上廢液標(biāo)簽，并在標(biāo)簽上注明廢料的中文化學(xué)名稱、廢料大體情況以及禁忌要求，且要做到放置環(huán)境防風(fēng)防雨、防滲防盜。

(6)要求各個實驗廢料柜設(shè)置監(jiān)控，并交由專人看管，若需對廢料進(jìn)行處理或檢測，需登記存檔后才能進(jìn)行處理。

(7)要求有氣體產(chǎn)生或可能有氣體逸出的實驗必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，同時應(yīng)配備足夠數(shù)量的氣體吸收裝置，嚴(yán)禁有毒有害氣體及實驗廢氣泄漏。

5 實驗室安全管理策略成效分析

近年來北京化工大學(xué)通過對大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理策略進(jìn)行落實，進(jìn)一步推進(jìn)系統(tǒng)性實驗室安全管理工作，實現(xiàn)了“安全事故零發(fā)生”的目標(biāo)，在各大高校協(xié)力共建完善的實驗室安全管理體系的工作中起到重要引領(lǐng)作用，并得到在校師生與社會各界一致好評。通過發(fā)揮實驗室安全管理體系的隱患排查作用和糾偏糾錯機制，消除化學(xué)實驗室安全隱患上百余處，避免財產(chǎn)損失超過上千萬元。實踐表明，針對北京化工大學(xué)現(xiàn)狀提出的相關(guān)實驗室安全管理策略是有效的，值得在高校實驗室管理工作中予以推廣和應(yīng)用的。

6 結(jié)語

大學(xué)化學(xué)實驗室安全管理工作已逐漸成為各大高校安全工作的重點內(nèi)容，這不僅關(guān)系到實驗人員的人身安全與國家財產(chǎn)安全，同時也是科研工作能夠順利進(jìn)行的可靠保證。只有在日常管理工作中采用完善的安全管理策略，才能有效減少安全事故的產(chǎn)生，確保高校實驗室發(fā)揮高效的科研引領(lǐng)作用，為社會化工行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多的社會財富和經(jīng)濟價值，為祖國化工行業(yè)騰飛作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。