高先池,王明泉,彭利軍,李 莉
(1.中國海洋大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,山東青島 266100;2.中國海洋大學(xué)國有資產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室管理處,山東青島 266100)
高等學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)科研的重要場所,為了培養(yǎng)“信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識(shí)豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”,很多高校加大學(xué)生參與科學(xué)研究的力度,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),大幅度增加了開放實(shí)驗(yàn),將常規(guī)的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室變成了學(xué)生技能培訓(xùn)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺(tái)。隨著開放實(shí)驗(yàn)的增加,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員更為復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)時(shí)間不集中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)藥品多樣化,這些都給實(shí)驗(yàn)室的安全管理帶來更大的難度。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于易燃、易爆、劇毒品的使用與存放、壓力容器的使用與存放、玻璃儀器的使用等,具有一定的不安全因素,常規(guī)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生在教師的指導(dǎo)與監(jiān)督下進(jìn)行使用,可降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率[1]。實(shí)驗(yàn)室全面開放后,實(shí)驗(yàn)室的主導(dǎo)因素由教師變?yōu)閷W(xué)生,一般情況下,指導(dǎo)教師主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的審查,而實(shí)驗(yàn)操作與時(shí)間安排均由學(xué)生實(shí)施,以下是其安全隱患的主要表現(xiàn)。
有些化學(xué)藥品具有易燃、易爆、腐蝕、氧化、放射等特性,如操作不當(dāng),在使用時(shí)則可產(chǎn)生相應(yīng)的安全問題[2]。如硫酸、硝酸等具有較強(qiáng)的腐蝕性與氧化性,發(fā)生灑漏、傾倒時(shí)可造成人身及物品的傷害;乙醚、丙酮等有機(jī)藥品具有易燃、易爆性,明火加熱可能產(chǎn)生起火爆炸;某些鋇鹽、苯胺等具有較強(qiáng)的毒性,誤食或皮膚接觸會(huì)產(chǎn)生中毒[3]。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的儀器包括電子儀器、玻璃器皿、壓力容器等,儀器使用安全隱患主要為電擊、割傷、爆炸及儀器損壞。割傷與壓力容器爆炸多由操作不當(dāng)引起,如在有機(jī)合成時(shí)溫度計(jì)位置調(diào)整、冷凝水管接入時(shí)極易引起手部割傷;而氫氣鋼瓶、乙炔鋼瓶的使用需要嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行,并定期進(jìn)行氣密性檢查,以防漏氣[4]。
實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)可分為中和反應(yīng)、氧化反應(yīng)、有機(jī)合成等。劇烈的氧化反應(yīng)可產(chǎn)生液體冒溢、爆炸等風(fēng)險(xiǎn);有機(jī)合成過程較復(fù)雜,操作或設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí),可產(chǎn)生有毒氣體泄漏、易燃?xì)怏w泄漏、過熱爆炸等風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的危廢物種類較多,處置方式各不相同,為防止實(shí)驗(yàn)廢物造成環(huán)境污染,各實(shí)驗(yàn)室一般設(shè)置固體廢物收集桶及液體廢物收集桶,學(xué)生常規(guī)實(shí)驗(yàn)時(shí),廢物種類相同,可統(tǒng)一收集,但開放實(shí)驗(yàn)時(shí),廢物的種類及性質(zhì)差異較大,如將具有氧化性的廢液與有機(jī)廢液相混合,可能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生廢氣污染或起火等風(fēng)險(xiǎn)[5]。
常規(guī)實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)教師第一個(gè)到實(shí)驗(yàn)室,最后一個(gè)離開實(shí)驗(yàn)室,水、電、門、窗及藥品安全均由實(shí)驗(yàn)教師負(fù)責(zé)。開放實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)教師只是答疑、指導(dǎo),中間過程由學(xué)生自主安排,教師不能全程監(jiān)督,如實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較長,有時(shí)可能發(fā)生漏水問題、用電安全問題,也易發(fā)生藥品丟失問題,或進(jìn)一步產(chǎn)生其他的次生安全問題。
常規(guī)實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)室的安全責(zé)任人是指導(dǎo)教師與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員,相關(guān)人員全程跟蹤,隨時(shí)指導(dǎo),發(fā)生問題及時(shí)處理。另外,常規(guī)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均經(jīng)過多年的驗(yàn)證,從安全的管理上能有較好的針對性,關(guān)鍵過程時(shí)教師加大指導(dǎo)力度,則可有效地避免事故的發(fā)生。開放實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)決定了教師難以進(jìn)行全程跟蹤,實(shí)驗(yàn)安全由以往的教師負(fù)責(zé)變成了教師與學(xué)生共同負(fù)責(zé)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新穎與多變,使得教師在安全指導(dǎo)上缺少針對性,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在安全防范準(zhǔn)備上,也難以做得完善。如果每個(gè)開放實(shí)驗(yàn)均需指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)技術(shù)人員在現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo),受人力、物力的限制,開放實(shí)驗(yàn)就不可能大規(guī)模地實(shí)施,如何有效地做好開放實(shí)驗(yàn)的安全管理,是高校實(shí)驗(yàn)室管理部門亟待解決的問題[6-11]。根據(jù)我校近年實(shí)踐及設(shè)想,提出開放實(shí)驗(yàn)安全分級管理理念和實(shí)施方案。
分級管理就是根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)所用的藥品、儀器、實(shí)驗(yàn)過程等進(jìn)行綜合分析,識(shí)別其中的危險(xiǎn)因子,再根據(jù)危險(xiǎn)因子的大小進(jìn)行綜合評定,分成一、二、三級危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn),按危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的級別進(jìn)行一、二、三級安全管理。一級安全管理最嚴(yán)格,需要教師全程跟蹤;二級安全管理次之,需要教師部分過程跟蹤;三級安全管理較簡略,由學(xué)生自主進(jìn)行安全管理。其基本確定步驟見圖1。
圖1 安全分級管理操作流程
2.2.1 化學(xué)藥品的危險(xiǎn)因子識(shí)別
實(shí)驗(yàn)室所用化學(xué)藥品種類繁多,危險(xiǎn)性與化學(xué)藥品的種類、使用或貯存數(shù)量等有關(guān)。GB12268—2012《危險(xiǎn)貨物品名表》將危險(xiǎn)物品分為8類,分別為爆炸品、氣體、易燃液體、易燃固體及易于自燃的物質(zhì)和遇水放出自然氣體的物質(zhì)、氧化性物質(zhì)和有機(jī)過氧化物、毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)。GB18218—2009《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》中,將危險(xiǎn)物品分為9類,分別為爆炸品、易燃?xì)怏w、毒性氣體、易燃液體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)、氧化性物質(zhì)、有機(jī)過氧化物、毒性物質(zhì)。無論如何分類,上述危險(xiǎn)化學(xué)品在實(shí)驗(yàn)室中均可遇到,在化學(xué)危險(xiǎn)因子識(shí)別時(shí),參照“道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價(jià)法”,根據(jù)化學(xué)品的性質(zhì)、濃度、一次用量確定危險(xiǎn)因子大小,如硫酸屬于酸性腐蝕品或氧化性物質(zhì),500 mL濃硫酸基準(zhǔn)危險(xiǎn)因子為1.0,濃度變小則危險(xiǎn)因子變小,用量增大則因子變大,調(diào)整系數(shù)見表1。
表1 硫酸危險(xiǎn)因子調(diào)整系數(shù)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器危險(xiǎn)因子識(shí)別
使用玻璃儀器產(chǎn)生割傷多在儀器初始安裝及最后拆除階段,根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)不同,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用玻璃儀器種類較多,危險(xiǎn)性較大,危險(xiǎn)因子為0.5,其他實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)因子為0.1。壓力容器應(yīng)根據(jù)氣體種類分為有毒、易爆、惰性三類,對于使用氫氣、乙炔、氯氣等有毒、易爆氣體,危險(xiǎn)因子為1.0,其他壓縮氣體危險(xiǎn)因子為0.2。
2.2.3 化學(xué)反應(yīng)過程危險(xiǎn)因子識(shí)別
根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)物濃度及數(shù)量確定危險(xiǎn)因子級別。有機(jī)合成危險(xiǎn)因子為1.0,氧化反應(yīng)為0.5,其他為0.2。
2.2.4 化學(xué)廢物處置過程危險(xiǎn)因子識(shí)別
根據(jù)化學(xué)廢物種類、濃度、數(shù)量確定是否有危害。產(chǎn)物含有重金屬、強(qiáng)氧化劑或還原劑、易燃液體、劇毒物質(zhì)時(shí),危險(xiǎn)因子為1.0,其他按危險(xiǎn)性確定相應(yīng)危險(xiǎn)因子。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目危險(xiǎn)因子識(shí)別后,進(jìn)行綜合匯總,將各項(xiàng)危險(xiǎn)因子求和,根據(jù)危險(xiǎn)因子數(shù)值進(jìn)行危險(xiǎn)級別的劃分,同時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。
表2 危險(xiǎn)級別劃分參照表
2.4.1 一級安全管理主要內(nèi)容
根據(jù)評定的安全管理級別進(jìn)行分級管理分為三級。
(1)制定安全應(yīng)急預(yù)案。指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)前需制定安全應(yīng)急預(yù)案,上報(bào)實(shí)驗(yàn)中心,審查備案。
(2)學(xué)生安全基本培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)中心對實(shí)驗(yàn)室安全常規(guī)問題印有宣傳冊,學(xué)生進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)前,均需進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn),經(jīng)實(shí)驗(yàn)室安全負(fù)責(zé)人考核合格后才可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。
(3)開放實(shí)驗(yàn)安全指導(dǎo)及現(xiàn)場安全培訓(xùn)。根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,分析可能產(chǎn)生的安全事故,有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo),并根據(jù)應(yīng)急預(yù)案在現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)。
(4)教師全程跟蹤。開放實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、地點(diǎn)需按中心計(jì)劃執(zhí)行,指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室安全管理人員需全過程參與實(shí)驗(yàn),起實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與安全防護(hù)作用。
(5)實(shí)驗(yàn)室安全檢查。對于一級安全管理,實(shí)驗(yàn)中心需定期進(jìn)行安全檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立即糾正。
2.4.2 二級安全管理的主要內(nèi)容
(1)制定安全應(yīng)急預(yù)案。指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)前需制定安全應(yīng)急預(yù)案,上報(bào)中心。
(2)學(xué)生安全基本培訓(xùn)。按常規(guī)安全培訓(xùn)要求進(jìn)行,考核合格后才可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。
(3)開放實(shí)驗(yàn)安全指導(dǎo)。根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo)。
(4)教師部分過程跟蹤。指導(dǎo)教師需在實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵過程中進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)。
(5)實(shí)驗(yàn)室安全檢查。實(shí)驗(yàn)中心對于二級安全管理項(xiàng)目,應(yīng)進(jìn)行安全抽查,發(fā)現(xiàn)問題,立即糾正。
2.4.3 三級安全管理的主要內(nèi)容
(1)學(xué)生安全基本培訓(xùn)。按常規(guī)安全培訓(xùn)要求進(jìn)行,考核合格后才可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。
(2)開放實(shí)驗(yàn)安全指導(dǎo)。根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,有針對性地進(jìn)行安全指導(dǎo)。
(3)危害藥品定量供給。如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中涉及危險(xiǎn)性高及毒性大的藥品,將按實(shí)驗(yàn)的需求量進(jìn)行供給,并需二人以上現(xiàn)場共同使用。
(4)實(shí)驗(yàn)室安全督查。實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行安全抽查,發(fā)現(xiàn)問題,立即糾正。
由于開放實(shí)驗(yàn)實(shí)施規(guī)模越來越大,針對開放實(shí)驗(yàn)安全管理人手不足的問題也越來越明顯,安全分級管理模式能對開放實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類,有針對性地進(jìn)行安全管理,突出重點(diǎn)項(xiàng)目管理,節(jié)省人力、物力,收到較好的安全管理效果。
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