高校交叉學科實驗室分類分級安全管理探索

湯靜芳 王潔

1 東華大學紡織科技創新中心 上海 200051 2 東華大學保衛處 上海 200051

0 引言

實驗室是高校組織高水平科研攻關、開展學術交流合作的重要場所，是集聚精英、培養創新人才的重要基地，對高校提升創新力、促進成果轉化、推動學科發展具有舉足輕重的作用[1]。然而，高校存在實驗室數量多、分布廣、種類全、科研項目多、實驗條件復雜、使用人員集中且流動性大等安全管理難題[2]。

有關學者就1997—2016 年間發生的112 起高校實驗室安全事故進行梳理分析，發現62%的實驗室安全事故存在試劑儲存不規范、違反實驗操作規程、危險廢棄物處置不當等人為原因，而人為原因造成的傷亡人數占到事故總傷亡人數的80.7%[3]。

高校交叉學科實驗室因具有多層次、全方位、大跨度等特點，在實驗人員、基礎設施、儀器設備管理等方面具有更多不確定因素[4]。因此，認真做好高校交叉學科實驗室安全工作，提升安全管理可操作性，開展分類分級安全管理探索，變得尤為迫切。

1 交叉學科實驗室安全管理難點

近年來，高校實驗室安全事故頻發，如2022年4 月20 日，某高校一實驗室發生金屬粉末爆燃事故，導致1 名學生大面積燒傷；2021 年10 月24日，某高校一實驗室發生鎂粉爆燃事故，造成2 人死亡，9 人受傷；2018 年12 月某高校發生一起實驗室爆炸事故，造成3 人死亡。交叉學科實驗室功能繁雜、危險源種類多、人員來源廣，各類實驗室安全管理工作日益繁重，各種安全隱患不斷增多。以東華大學紡織科技創新中心實驗室為例，聚焦先進纖維材料技術、先進紡織加工技術、新型紡織材料技術三大研究方向，開展基礎研究、關鍵技術研發、成果轉化等科研工作，主要存在以下幾類安全管理難點。

1.1 化學試劑品類多、數量大

交叉學科實驗室因學科交叉融合、開放共享，為滿足多學科、多層次實驗研究所需，涉及使用的化學試劑多種多樣，通常包括易燃?；贰⒀趸晕；?、腐蝕性?；贰怏w等，容易造成化學試劑貯存量大的安全隱患?；瘜W試劑貯存不當、保養不到位、使用不規范等不安全狀態和不安全行為，極易產生安全事故。根據相關文獻統計，因危化品造成的事故占比高達80%[5]，化學品安全事故的發生，不僅容易造成生態環境污染，而且威脅師生生命和財產安全。

1.2 儀器設備功能雜、風險多

因學科和研究方向不同，交叉學科實驗室內所需儀器設備功能千差萬別，材料研究需要涉及的反應釜和加熱攪拌設備、生物研究需要涉及的特種設備和生物安全柜、機械力學研究需要涉及的機械加工設備以及常用的其他儀器設備，如氣瓶、烘箱、馬弗爐、冰箱等儀器設備，這些儀器設備在使用過程中，可能產生火災、爆炸、高溫灼傷、生物感染、機械損傷等風險。

1.3 實驗室使用頻繁、人員流動大

交叉學科實驗室是開放、多元、綜合的科學研究前沿陣地，經常帶入新學科的元素。實驗室內因課題的變化會不斷采用新工藝方法和更新設備材料，吸引更多科研項目投入和人員使用。實驗室使用頻率增加，人員來源廣、流動大、安全意識參差不齊，為實驗室安全管理帶來了更多挑戰和風險。

2 構建交叉學科實驗室分類分級管理模式

安全是教育事業的基礎和保障，高校必須牢固樹立安全發展理念，堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”方針[6]。近年來，部分高校和實驗室安全管理者通過實驗室危險源辨識，采用定量、定性或綜合評價等方法評估可能造成的風險程度，并在此基礎上開展實驗室安全分類和風險分級，做到對不同安全類別和風險等級的實驗室差別化管理[7-8]。就前述交叉學科實驗室安全管理難點，通過對實驗室功能及危險源特性分析，開展實驗安全風險評價，對實驗室實施分類分級管理，制定不同風險級別的管理防范措施，加強對風險相對較高實驗室的重點監管，探索化繁為簡、有的放矢地開展交叉學科實驗室安全管理。當實驗室的功能和研究內容等關鍵因素發生變化時，做到及時重新進行危險源辨識和風險評價，提示實驗室使用人員關于安全管理分類分級管理措施的調整和更新。

2.1 交叉學科實驗室分類管理

交叉學科實驗室分類主要依據實驗室內的危險源類別和特性，結合科研項目特點，可以將實驗室分為化學類、生物類、機電類、檢測類、其他類等五類實驗室，如圖1 所示。根據交叉學科實驗室分類管理示意圖從內向外輻射，可以發現，由于不同類別實驗室的功能、研究方向不同，實驗室存在的主要安全隱患也有所不同。

圖1 交叉學科實驗室分類管理示意圖

1）化學實驗室中的安全隱患主要分為三類：一是涉及爆炸、易制爆、易制毒、易燃、腐蝕等危險化學品可能帶來的化學性危害；二是化學反應設備缺陷、防護缺陷所帶來的物理性危害；三是化學實驗使用操作不當、個人防護不到位所帶來的行為性危害。

2）生物實驗室以動物寄生微生物、細菌、病毒、真菌、寄生蟲、基因等為主要的危險源，存在危險源管理使用不當造成的意外釋放、擴散，進而引起實驗室內部和外部環境的污染和人體感染，威脅師生生命健康。

3）機電類實驗室的主要危險源為機械設備與工具引起的絞、割、切、碾、碰、壓等傷害和帶電導體引發的人員觸電、電路短路、焊接灼傷等危險。

4）檢測類實驗室主要危險源涉及檢測用氣瓶帶來的氣體泄漏、爆炸危險，放射裝置帶來的輻射危害，帶電儀器設備漏電、觸電傷害等。

5）其他類實驗室的危險源主要是少量的用電設備可能帶來的用電安全風險和可燃物品堆積管理不當帶來的火災、傾倒危險。

上述五類實驗室在管理過程中，應根據實驗室分類情況完善安全管理制度，制定相應應急預案或現場處置方案；應將所涉及的安全風險隱患標注在實驗室安全信息門牌上，并按室內危險源情況相應提供防護措施參考和配備應急救援措施；實驗人員進入某類實驗室前，務必掌握該實驗室的危險特性及防護知識技能，從而安全開展科研工作，保護自己和他人。

2.2 交叉學科實驗室分級管理

實驗室內危險源種類越多，發生安全事故概率越大。為落實實驗室安全管理，孫學珊等[9]從人、機、料、法、環入手建立針對高校實驗室特點的綜合安全評價體系；費騰等[10]利用安全查表法建立實驗室安全評價指標體系。現通過對實驗室內涉及的科研項目屬性、所使用的化學試劑情況、儀器設備種類、危險廢棄物情況、相關危險源數量等關鍵因素進行考察，設計構建交叉學科實驗室安全風險評價和分級管理體系。

2.2.1 安全等級劃分

首先，交叉學科實驗室自行開展安全風險項目辨識。其次，組織專家評議，設定項目安全風險后果嚴重性的權重，根據危險源的數量增加則分值按相應規則累加，并對單項分值進行加和。專家評議確定發生可能性分值，可以參考本校和全國高校實驗室安全事故發生概率等。最后，結合交叉學科常見安全風險隱患及安全事故情況，如科研方向、危險化學品、氣體鋼瓶、壓力容器、高溫設備、低溫設備、機械加工設備和其他潛在危險源等，對實驗室進行安全等級劃分，可按危險源數量由多到少、風險程度從高到低將實驗室設置一到四級安全風險等級。

2.2.2 分級管理措施

交叉學科實驗室必須在門外顯著位置張貼實驗室安全信息門牌，包括房間號、實驗室名稱、實驗室安全責任人信息、緊急聯系電話等信息。不同級別的實驗室實施不同安全管理措施，既能降低安全管理難度，防止“眉毛胡子一把抓”影響科研工作開展，又能防止“什么都不管”出現職責缺位的管理真空地帶。結合實驗室實際情況和安全風險評價得分，將管理人員、安全資源等向重點風險實驗室傾斜，以最精簡的管理方式，抓好重點環節安全管理，從而降低實驗安全風險。具體可以從表1 中所提到的幾個方面進行分級管理。

表1 交叉學科實驗室分級管控措施建議表

1）以評價為一級安全風險的化學合成實驗室示例，室內應張貼有實驗室安全管理制度、安全檢查制度、危險化學品安全管理制度、實驗室安全事故應急預案、高溫加熱設備SOP 等，室外應張貼實驗室安全信息門牌，如圖2 所示。

圖2 實驗室安全信息公示

2）實驗室每日“早、中、晚”三次自查，二級單位每日抽查，提醒實驗人員合規操作、做好個人防護措施，通過高頻次自查自糾，減少安全隱患，提高安全意識。針對化學品貯存、使用情況安排專人負責管理，定期開展化學品庫存盤點、臺賬核查，確保賬物相符、賬賬相符。

3）進入室內的實驗人員務必參加安全準入培訓和化學品使用操作技能培訓且考核合格，了解掌握化學品MSDS 知識及相關應急救援知識。室內涉及的烘箱、水浴鍋、旋蒸儀等儀器設備，操作人員須培訓后才能上崗操作。

4）針對化學品、氣瓶、危險實驗操作區等，配置實時監控、事故報警等技防措施，備有醫藥箱、滅火器、應急沖淋、洗眼器、泄漏處置材料等應急救援措施，并張貼安全警示標識，如圖3 所示。除此之外，涉及化學合成、高溫高壓、過夜實驗，務必填報實驗安全風險分析表，實驗時雙人值守且經事先審批同意。

圖3 化學實驗室安全措施（示例）

總的來說，一級安全風險實驗室管理要求等級最高，投入最大，規章制度健全且有針對性，安全基礎措施完備，信息公開具有指導性，入室人員管理嚴格，安全管理人員多層級交叉，隱患排查治理頻次最高；二級至四級安全風險實驗室的管理要求根據實際情況依次降低，在保障安全運行的基礎上，投入的人、財、物等情況也相應減少，如圖4 所示。

圖4 實驗室分級管理投入梯形圖

3 結束語

2015 年以來，教育部連續七年組織開展高校實驗室安全專項檢查工作，2021 年12 月印發《教育部辦公廳關于開展加強高校實驗室安全專項行動的通知》，要求高校把安全擺在各項相關工作的首位，并提出要完善高校實驗室分級分類和危險源管控分級分類管理體系建設。

本文研究交叉學科實驗室安全管理難點，探索開展實驗室危險源辨識，構建安全風險評價架構，實現對實驗室進行分類分級管理。目前，力求通過抓好“關鍵部位、關鍵領域、關鍵人員”的實驗室安全風險排查治理，運行節省人力、物力、財力的精細化、規范化實驗室安全管理模式，從而營造和諧、安全、穩定的交叉學科育人搖籃和科研攻關環境。