曹盛 韓欣欣
基金項目:廣西研究生教育創新計劃項目“學位與研究生教育改革課題實驗室風險量化體系與研究生安全管理研究”(項目編號:JGY2022003)。
作者簡介:曹盛(1988—),男,博士,廣西大學物理科學與工程技術學院副教授,研究方向為無機半導體材料的可控制備、光電性能及其在電致發光/變色器件中的應用;韓欣欣(1991—),女,博士,廣西大學物理科學與工程技術學院助理教授,研究方向為錳摻雜的新型無機發光材料及應用、寬帶近紅外發光材料及應用。
摘? 要:實驗室安全是我國科學研究中面臨的一大突出問題,近些年,高校及科研機構實驗室安全事故頻繁發生,產生了巨大的不良影響,因此,尋找降低實驗室安全風險的有效途徑也成為廣大實驗人員的工作重點。為了探尋降低實驗室安全風險的新途徑,文章以作者所在的納米光子學實驗室為例,認為應由實驗室教師負責、引導、監督,實驗室碩士博士研究生參與實驗室的日常管理,采取一系列人人參與實驗室安全工作的措施,對實驗室風險起到了有效的防范作用,希望能為廣大科研工作者提供降低實驗室風險的安全管理模式新途徑。
關鍵詞:實驗室安全;風險;師生參與;模式探索
中圖分類號:G642.0? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2023)31-0042-04
近年來,隨著我國高等教育和科學研究事業的迅速發展,尤其是在習近平總書記強調科技創新以及新一輪研究生“擴招”的大背景下,為了滿足日益增長的科研創新和實驗教學的需求,全國科研院所和高校都掀起了實驗室建設的熱潮。與實驗室建設快速進行伴隨而來的是日漸突出的實驗室安全問題,這也受到了社會各界的持續關注。教育部和高校都對高校實驗室的安全管理相當重視,制訂了一系列的安全管理辦法和條例規程,在很大程度上規范了實驗室的安全操作行為[1-4]。
然而,每年都有相關的新聞報道高校實驗室安全事故的發生,并且造成人員及財產損害。2021年10月,南京某高校實驗室爆炸,事故造成2人死亡9人重傷的悲劇[5]。2022年4月,廣州某高校發生爆燃事故,該校一博士生在事故中大面積燒傷。2023年初,香港一高校發生實驗室事故,一名女博士生臉、頸、眼角膜被高濃度化學品灼傷。這些安全事故警示我們,加強高校實驗室參與人員主體(主要為碩士、博士研究生)的實驗室安全教育,使研究生在開展科學實驗之前就掌握識別、評估和控制風險的能力,對于減少和防止實驗室安全事件的發生,助力培養高質量創新型研究生具有重要意義。
因此,建立一種能夠有效降低實驗室安全事故發生概率的新型實驗室安全管理體系,就顯得尤為重要。而研究生及指導老師作為在實驗室開展實驗的主體,是實驗室開展實驗過程中安全防護的第一責任人,如何發揮他們在實驗室管理體系中的作用也是值得探索的。本研究以某納米光子學實驗室為例,通過制定一系列制度使實驗室所有教師及研究生參與到實驗室的安全管理工作中,以此探索一條基于實驗室全體師生參與的實驗室安全管理新模式。
一、全員參與,人人有責
實驗室安全不是學校某個部門或者某個老師、某個學生個人的事情,而是所有涉及實驗的師生及相關管理部門的事情,包括學校、學院、導師、學生所有人員。為此,所有相關人員都應參與到實驗室安全管理中,而不是單純靠某一制度、某一人員的監督來降低實驗室安全事故的發生。納米光子學實驗室的教師通過動員全體學生尤其是研究生參與到實驗室的日常管理等工作中,有效地降低了實驗室發生安全事故的概率,形成了一種全新的實驗室安全管理模式,為高校日常的實驗室管理工作提供了一條值得借鑒的新途徑。
二、基于全體師生參與的實驗準備階段
(一)基于全體師生參與的實驗室安全教育培訓制度
在發生的眾多實驗室安全事故中,大多數都是人為操作不規范或失誤所導致的[6],因此,對實驗室全體教師及研究生開展安全教育培訓顯得尤為重要。納米光子學實驗室安全教育培訓主要包含三個部分:第一部分為針對材料合成實驗室開展的合成實驗安全教育培訓;第二部分為實驗室10萬元以上的大型儀器設備的操作、使用;第三部分為實驗室安全事故演練。
1. 化學合成實驗安全教育培訓
納米光子學實驗室每3個月組織一次實驗室全體人員參與的化學實驗安全培訓。培訓人員為實驗室教師,培訓對象為所有研究生、需進入實驗室開展大學生創新創業項目及畢業設計的本科生。化學合成實驗培訓具體內容為近期所發生的實驗室安全事故警示、納米光子學實驗室安全守則(包括用水、用電、危險化學品等消防及實驗安全)、實驗室常見安全標識、實驗操作規范等事項。一方面,通過實驗室安全教育培訓告知所有師生實驗過程中的注意事項,時刻提醒師生牢記實驗安全面前無小事。另一方面,定期的實驗室安全教育培訓可以結合學生開展實驗過程中遇到的問題,有針對性地對學生進行安全技能培訓,完善實驗室安全培訓教育制度及內容。
2. 大型儀器使用培訓
實驗儀器是實驗室所有教師及學生開展實驗必不可少的工具,因此維持實驗儀器良好地運轉是實驗室管理過程中的一個重要目標。目前納米光子學實驗室具有總價值超過2000萬元的實驗儀器,10萬元以上儀器20余套,100萬元以上儀器8套,包括光誘導力顯微鏡、顯微角分辨光譜儀、快速顯微共聚焦拉曼成像系統、飛秒激光器等國際前沿儀器。針對大型儀器多而實驗室教師少的情況,納米光子學實驗室制訂了教師管理、研究生使用維護的制度。每名教師負責管理1至3臺的大型儀器,并且熟悉掌握該儀器的技術原理、操作流程、維護方法,每學期對有意愿參與該儀器使用及維護的研究生開展1次儀器的相關培訓。對上機操作培訓時長達到10小時,通過儀器管理教師考核的研究生頒發儀器操作證,允許該學生獨立使用該大型儀器。
3. 實驗室安全事故演練制度
納米光子學實驗室在每年年初組織全體教師及學生開展一次實驗室安全事故演練,具體演練方案由實驗室教師根據新聞報道的高校實驗室安全事故及實驗室實驗開展過程中發生的安全事故制訂。實驗室安全事故演練主要包含實驗室電器漏電、實驗開展過程中起火、反應釜爆炸、化學藥品濺入眼睛或身上、儀器使用過程中損壞等內容。通過消防演練模擬實驗室安全事故的發生,培訓學生對實驗室安全事故發生后的處理方法,提升學生應對實驗室安全事故的實際能力。
實驗室安全教育培訓考試也是安全教育培訓結束后所必需的一項內容。納米光子學實驗室每學期集中組織1次實驗室安全考試,考試合格后發放實驗室出入許可證,考試未合格則重新對實驗室安全培訓的各項內容學習后參加補考。只有持有實驗室出入許可證才允許進入實驗室開展實驗。通過實驗室安全培訓考試,可以確保所有參與實驗的學生了解實驗室的規章制度并且掌握常規實驗的操作流程,同時能夠在實驗過程中遵守相關制度。
(二)實驗室安全培訓后的實驗室進出制度
1. 實驗室進出須知
進入實驗室前需要了解實驗室進出的相關規定,首先就是認真學習由納米光子學實驗室全體教師制訂的納米光子學實驗室手冊,包括實驗室管理制度、實驗室安全操作規程、可能存在的安全隱患、應急預案等相關材料。其次,學生和老師都要簽訂實驗室使用安全責任書,學生需要了解并熟知學校、學院有關實驗室安全等相關管理規定和要求,并做出遵守相關規定、若違反相關安全管理規定而引起安全事故,需要承擔事故產生責任的承諾。導師需要承諾認真指導學生開展實驗,并且在其中起到監督及規范作用。此外,進入實驗室必須規范穿著實驗服及佩戴“實驗室進出許可證”,登記好進入和離開實驗室的時間、開展的實驗項目內容。
2. 實驗室禁入須知
在開展實驗室安全教育培訓及安全事故演練等實驗室活動時都會組織簽到,沒有參加這些活動的學生都不允許進入實驗室,沒有通過安全考試并取得實驗室出入許可證的學生不允許進入實驗室。此外,違反實驗室安全管理規定或者實驗過程中發生安全事故的學生需暫停進入及使用實驗室的權限,并承擔相應責任,在實驗室安全教育培訓會議上作出檢討,再次接受培訓和提交相關文件后方可進入實驗室。對于多次被暫停使用實驗室,經學習教育后還出現違規的學生,則先無期限暫停使用權限,由導師、實驗室負責人、實驗室全體教師商議后再做具體處理。
(三)師生互知的實驗安全風險評估制度
實驗室的安全培訓教育及準入制度僅僅是實驗室安全管理過程中的第一步。要充分保障實驗室師生的人身安全,實驗安全風險評估是所有師生開展實驗前必須要做的一項準備工作。有部分研究生經常忽略該項工作,不會及時與導師溝通自己要做的實驗,導致實驗過程中出現較大的安全隱患。在納米光子學實驗室安全風險評估制度未制訂前,實驗室發生了多起安全隱患。例如某一學生開展水熱實驗前未對自身實驗安全風險進行評估,導致化學藥品次磷酸加入過量,在取出反應釜,打開聚四氟乙烯內襯后出現冒火現象,所幸該事故未造成嚴重后果,但在實驗室產生了不良影響。這些安全事故的發生說明了開展實驗前的安全風險評估是有必要的。
為此,針對實驗過程中有可能出現的安全隱患,納米光子學實驗室建立了開展實驗項目前須填寫風險評估報告的實驗室安全風險評估制度,需要開展實驗的學生通過填寫實驗項目安全風險評估表,針對實驗前開展實驗的儀器、實驗材料、實驗方法、可能存在的危險源、風險分析、擬采取的防護措施等先進行自我評估。由學生導師、實驗室安全負責人評估實驗人員所開展實驗項目的可行性及安全性,待風險評估報告通過后,學生方可開展相應的實驗。納米光子學實驗室安全風險評估制度的建立,能讓所有相關人員認識到實驗過程中存在的風險,并且進一步防范,有效降低了納米光子學實驗室安全事故的發生。經統計,納米光子學實驗室安全風險評估制度制定前1年實驗室研究生開展實驗過程中發生安全事故隱患3起;實驗安全風險評估制度制訂后至今1年多的時間,實驗室尚未發生安全事故隱患。
三、基于全體師生參與的實驗室日常安全管理制度
(一)教師值班制度
為了有效降低實驗過程中的安全風險,納米光子學實驗室制訂了教師值班的實驗室管理制度。通過對實驗室所有教師進行排班,確保所有周天日8■00 —22■00時間段實驗室都有教師值班,以應對實驗室突發事件的發生。教師在值班期間還需要承擔實驗室巡視、監督學生規范實驗操作等職責。
(二)實驗全過程值守制度
實驗人員在實驗開展過程中離開實驗室也是實驗室安全事故發生的一個重要原因。納米光子學實驗室所在學院曾出現學生開展光催化實驗期間離開實驗室,最終造成光催化氙燈起火的實驗室事故,所幸未造成人員傷害。因此,納米光子學實驗室制定了實驗全過程值守制度,要求開展任何實驗都必須有人員進行值守。由值班教師對這一過程進行監督,一旦出現實驗室有實驗進行但無人的情況,則停止違反該制度的學生進出該實驗室3天。如同一學生多次違反,則與該學生導師商討處罰措施。
(三)“目視化”的標識制度
當前,許多高校存在實驗室的藥品、實驗樣品標識不明顯且隨意擺放,無相關提示標識等問題,這也是實驗室安全事故易發生的原因之一。對于這些問題,納米光子學實驗室參照部分高校的管理方式,制訂了“目視化”的標識制度[7]。對于實驗室的氣瓶,懸掛具有氣體成分及類型的標識牌,注明使用狀態(未使用、使用中、空瓶)。對于管式爐、烘箱等常見器材及高溫設備,粘貼高溫標識。對于化學藥品存儲柜,按照存放藥品種類粘貼相應標識,如普通化學品、易燃化學品、易制毒化學品等。對于部分加熱或者進行攪拌的實驗,要求人員離開前需標識實驗項目、聯系人、聯系方式等信息。學院還將實驗室安全守則、實驗儀器操作流程、實驗室安全事故應急處理方法等制度上墻。通過這一系列“目視化”的標識制度,使得實驗人員能夠對相關物品進行區分并且留意。
(四)劃分區域責任制度
物品多且擺放雜亂是高校化學實驗室的通病,針對這一情況,納米光子學實驗室將實驗室的通風櫥、藥品柜、烘箱、測試儀器等易于發生安全事故的區域及設備進行劃分,并指定1名教師及2—3名研究生作為該區域或者儀器的責任人,負責管理、監督該區域或儀器的使用。例如對于易制毒易制爆的化學藥品柜,按照要求落實雙鎖制度。負責教師留存兩把鑰匙作為備用,而平常使用的兩把鑰匙則由兩位協助老師管理的研究生分別保管,有實驗人員需要使用時,在登記后由兩名研究生負責開鎖。通過劃分區域責任制度,使得納米光子學實驗室的所有教師及研究生參與到實驗室的日常監督及管理中,增加了全體師生對實驗室的歸屬感及責任感,增強了全體師生的安全責任意識,有效防范了實驗室安全事故的發生。
(五)實驗室巡查制度
實驗室的水、電、氣等安全事故隱患極易在夜間實驗室無人的情況下發生,尤其是在部分實驗人員離開實驗室前未關閉水、電的情況下。為了避免夜間發生安全事故,納米光子學實驗室建立了基于填寫納米光子學實驗室安全隱患自查臺賬的實驗室巡查制度。由1名博士、2名碩士在每天晚上10點左右對實驗室的藥品、水、電、氣、衛生等物質的使用情況開展自查,如還有人員在開展實驗則對相關事項進行提醒,檢查結束后填寫納米光子學實驗室安全隱患自查臺賬,檢查人員簽字后交到值班教師處留存。
四、結語
通過制訂實驗準備階段及實驗室日常管理的一系列制度,使得納米光子學實驗室全體師生參與到實驗室的各項事務中,有效降低了納米光子學實驗室安全事故隱患的發生概率。實驗室安全管理工作是當前高等學校管理過程中非常重要的一個環節。尤其是在教育部每年都開展高等學校實驗室安全檢查工作的大背景下,高等學校更需要探索一種新的實驗室安全管理模式,以降低實驗室發生安全事故的概率。通過全體師生參與到實驗室安全管理的各項工作中,可以讓全體師生認識到實驗室安全與所有人息息相關,可以有效地降低實驗室安全事故發生,為高等學校實驗室管理工作提供了一條值得借鑒的途徑。
參考文獻:
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(責任編輯:羅欣)