高校化學基礎實驗室安全問題分析及安全教育方案的構建

李崢 吳正俊 陳懷俠

摘要 高校化學基礎實驗室具有涉及的儀器設備多、化學藥品及試劑種類多、學生人數及來源院系多的“三多”特點。文章基于上述特點，圍繞實驗室儀器設備及藥品試劑的操作、廢棄物的處理、事故應急處理等安全問題進行了分析，提出在開展實驗室安全通識教育的基礎上，構建一種以各專業實驗室具體實驗項目為依托的實驗室安全教育方案，以期對師生起到警鐘長鳴的作用，助力實驗室安全管理工作順利開展。

關鍵詞 高校化學基礎實驗；實驗室安全；安全教育

中圖分類號：G482文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.11.009

近年來，高校實驗室安全事故頻發，使家長和學生“談化色變”，未入學便想轉專業，對化學實驗存在一定盲目擔憂和焦慮。實驗室的安全問題備受關注，安全事故輕則造成儀器設備損毀，重則導致人員傷亡，對教學、科研進展，學校聲望、社會環境都會造成極大影響[1]。

1高校化學基礎實驗室的特點

儀器設備種類及數量多：高校化學各基礎實驗室既有各自特有的儀器設備，如儀器分析實驗室里的光譜儀、色譜儀等大型貴重精密儀器，化工實驗室里的大型精餾塔等設備，有機實驗室里的旋轉蒸發儀，無機及分析實驗常用的光度計、酸度計等，也有化學實驗室通用的儀器設備，如分析天平、烘箱以及各種玻璃儀器等；除了大型精密儀器受限于經費預算，大部分通用的儀器設備數量均滿足了本科生單人單組的實驗要求，因此儀器設備數量也多。

化學藥品、試劑種類及數量多：高校化學基礎實驗室由于面向本科生開設實驗，實驗需求的化學藥品及試劑種類繁多，且存放量也很大。另外，盡管經過多年的實驗項目優化，但化學實驗仍不可避免的會使用到易制毒、易制爆等危化品，加之化學實驗的實驗條件多為高溫高壓，而涉及危化品的實驗通常具有實驗過程的未知因素更多、實驗項目和內容更復雜等特點。

學生來源院系及人數多：以湖北大學化學化工學院（以下簡稱“我院”）為例，基礎實驗室包括有機、無機、分析、物化四大化學基礎實驗室和應用化學、化學工程與工藝、制藥工程、化學生物學等專業實驗室，面向除化工學院外還有生科、資環、材料等學院部分專業的本科生開設實驗。

2高校化學基礎實驗室安全問題

高校化學基礎實驗室因涉及儀器設備多、化學藥品及試劑種類多、學生人數及來源院系多的“三多”特點，故而安全管理內容廣泛而復雜、安全管理問題尤為突出。根據實驗開展的全過程，可將實驗室安全問題分為實驗室儀器設備安全、實驗室藥品及試劑安全、實驗操作安全、實驗室廢棄物安全、實驗室事故應急處理安全。

2.1實驗室儀器設備安全

基礎化學實驗室學生循環流動性大，儀器設備重復使用率高，長期處于連續運轉狀態，因此實驗室儀器設備安全非常重要。加之在實驗室管理工作中存在不同程度“重購置、輕維護”的思想，因此在實際使用過程中容易缺乏對儀器設備的定期維護，造成儀器設備老化，易導致安全事故的發生。例如油浴加熱時，如果導熱油達到使用壽命，性狀發生改變（有水珠、分層、變黑、變粘稠等）、混入有機溶劑或易燃物品，加熱過程中冒煙或發生飛濺等，須立即停止使用，并更換新導熱油。循環水泵中的水必須經常更換，以免殘留的溶劑被馬達火花引爆。

2.2實驗室藥品及試劑安全

化學實驗中不可避免會接觸到易燃、易爆、有毒、酸堿性、腐蝕性等類別的藥品及試劑。面對種類繁多，數量龐大的化學藥品及試劑，做好存儲以及管理工作十分重要。近年來，高校涉及危化品的安全事故屢屢發生，如清華大學發生的鉈中毒事件、復旦大學出現的亞硝胺投毒事件、揚州大學秋水仙堿投毒事件等，這些事件的發生均反映出高校對于化學藥品安全管理意識的相對淡薄[2]。由學校制訂統一的藥品及試劑采購制度，建立面向全校的標準危化品倉庫并配備專任管理員，施行危險化學品出入庫登記制度，使用前由各實驗員本人領取，使用后將剩余的危化品及時回庫，并更新藥品庫數據，不僅明晰了危化品的來源及去向，也減少了實驗藥品、試劑的浪費。

2.3實驗室操作安全

本科實驗大多操作并不復雜，但由于學生人數多，所以安全問題仍較多。化學實驗的實驗操作包括對儀器設備和對化學藥品、試劑的操作。儀器分析實驗以大型精密儀器為主，實驗員是安全責任的第一主體。實驗員定期對儀器做相應的維護、保養，合理安排儀器的使用時間，并要求學生使用前進行登記、使用中嚴格按照使用說明書進行合理操作是保證實驗安全的關鍵。對于其他基礎化學實驗而言，學生本人則應當是安全責任的第一主體，因學生人數多，老師無法時刻注意每一個學生的實驗操作，學生對于儀器設備使用的注意事項不熟會導致許多安全隱患。例如實驗中忘記關加熱套，導致溫度計裂開；樣品高速離心時，忘蓋內蓋，導致離心機燒壞；沒有注意各種玻璃儀器的使用溫度、壓力，導致炸裂致使身體被劃傷、灼傷等。這些錯誤的操作不僅對儀器設備更對學生的人身安全造成了損害。

近年來，本科實驗方案中盡量減少了危化品的使用，但仍然有些實驗項目需要用到危化品，那么學生對于危化品的誤操作會直接導致安全事故的發生。例如，配洗液，學生錯用了高錳酸鉀，導致硫酸噴濺出來，造成面部嚴重燒傷；取用濃鹽酸時未在通風櫥里戴手套進行，造成呼吸黏膜和皮膚損傷。除了危化品，其他化學藥品同樣會造成安全事故，例如一學生用裝過氯化鋇的燒杯煮咖啡喝，導致呼吸衰竭，最終去世。這些安全事故無不昭示著學生對化學藥品性質缺乏認識，漠視實驗室安全通識知識，因此在教學中，教師應及時講解各化學藥品的性質，強調安全使用規則。

2.4實驗室廢棄物安全

化學實驗產生的廢棄物不同于生活垃圾，必須單獨進行回收與存放，并通過專業方法進行處理。高校化學基礎實驗室產生的廢棄物可大致分為普通廢液（廢酸、堿等無機物），有毒有害廢液（含Cr6+、Pb2+、Bi3+等金屬離子的混合溶液，有機廢液等），固體廢棄物（已污染和已過期變質的固體試劑等），成分相對科研實驗室簡單，但數量卻很大。目前高校普遍不具備處理化學廢棄物的能力，因此在移交給有資質的單位進行處置前，將廢棄物收集并做好儲存是關鍵，否則會對環境安全及人身安全構成危害。例如某高校本科生做合成實驗時，將用完的乙醚試劑瓶當廢液瓶，向瓶內倒入含有濃硫酸和濃硝酸等成分的廢液，結果瓶中留存的乙醚瞬間與酸發生反應并從瓶口噴出混合液，學生手被灼傷。發生此類安全事故，究其原因是學生對廢棄物成分及化學特性缺乏了解，廢液分類不合理，存放不規范。鑒于此，一方面，高校應從嚴審核藥品、試劑的購置申請，倡導減量化或小量化實驗等方式從廢棄物產生的源頭進行控制[3]。另一方面，實驗室不同廢棄物的分類存放及預處理知識需要普及，實驗前要進行相關的教育培訓工作，教師的規范指導，學生的自我約束，實驗員的監督管理缺一不可。

2.5實驗室事故應急處理安全

如前所述，實驗室儀器設備維護的欠缺，藥品、試劑管理的漏洞，實驗操作的不規范，實驗后廢棄物的處理不當均會引發一系列安全事故，安全管理的初衷是盡量減少和避免安全事故的發生，但如果不幸發生了，也需要及時處理以將危害降至最低，因此，建立常見事故應急處理預案，提高師生處理各類安全事故的應急能力是實驗室安全管理的最后一環。常見的實驗室安全事故主要有火災，試劑中毒（吞食、吸入），劃傷（主要是玻璃儀器引起）等，不同的事故均有對應的應急處理方法。例如誤吞食試劑時，選擇飲水、牛奶等或者催吐；燙傷后立即用大量水沖洗后涂抹燙傷膏[4]。這些常見安全事故的應急處理方法可制成電子版發送給師生留存。

3實驗室安全教育方案的構建

加強安全教育，提高安全意識是做好高校化學實驗室安全管理工作的前提，安全意識的樹立一方面需要依靠實驗室安全通識教育，例如化學實驗室的著裝要求，不能將食物帶入化學實驗室等，但這些安全通識往往在新生入學時講解一遍后沒有反復強化，導致學生安全意識麻痹松懈。所以另一方面，各專業實驗室還應當針對各自實驗特點進行安全教育，在每次實驗前，依據當次實驗項目的安全隱患對學生進行安全教育，能對師生起到警鐘長鳴的作用。表1是以我院化學分析實驗為例，依托實驗項目列出的安全隱患。

4結語

高校化學基礎實驗室不僅是承擔本科生教學及實踐任務的重要場所，也是培育學生創新能力和科研素質的孵化器，而安全的實驗環境是保障教學順利進行的基本前提。強化實驗室安全教育，幫助學生樹立牢固的安全意識，最大程度上減少安全事故的發生，不僅助力了高校的安全管理，也為行業培養了安全意識強、實驗基礎扎實、操作規范的綜合型人才。

基金項目：虛實結合實驗室安全教育體系的構建研究“2022湖北省高等學校實驗室研究項目”（HBSY2022052）；多元一體化實驗室安全教育體系的構建研究“2022湖北大學教學研究項目”（2022010）。

參考文獻

[1]史萌.基于事故致因理論的T高校實驗室安全管理研究[D].天津：天津大學，2019.

[2]楊平，孫曉慶，田百平，等.高校實驗室藥品及儀器管理策略[J].設備管理與維修，2018（22）：11-13.

[3]毛應明，李庭古，吳勝軍，等.高校實驗室化學廢棄物管理存在的問題及對策[J].廣州化工，2022，50（20）：279-281.

[4]高挪挪.高校化學實驗室常見傷害事故的預防舉措探析[J].實驗室科學，2022，25（4）：188-190.