何志芳
(邯鄲學院化學化工與材料學院,河北 邯鄲 056005)
化學實驗作為在化學科學發(fā)展和課程教學中的重要手段,與人類的衣、食、住、行密切相關。隨著國家不斷發(fā)展,科教興國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施,實驗教學和科研工作得到極大重視,國家投入大量的經(jīng)費支持高校實驗室建設[1]。為了培養(yǎng)化學類學生的綜合素質(zhì),使學生不僅掌握理論知識,更要掌握實驗操作技能,各高校不斷拓展實驗教學,鼓勵學生參加學科競賽和科研項目,使得實驗室的使用頻率不斷提高,人員的流動性不斷增大。隨之而來的實驗室事故頻繁發(fā)生。近些年,我國高校化學類實驗室事故時有報道,高建村等[2]總結90起實驗室事故發(fā)現(xiàn)化工類實驗室的事故數(shù)量最高,且死亡與受傷人數(shù)最高;張曉華[3]統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)2001—2022年4月間國內(nèi)化學實驗室公開事故有93起,事故造成了14人死亡,119人受傷。阮代錟等[4]研究近10年化學實驗室典型案例,發(fā)現(xiàn)有85%以上的事故與人的不安全行為有關?;瘜W實驗安全事故,輕則割傷、燒傷,重則火災、爆炸,中毒事件也時有發(fā)生,不僅造成了人員傷亡與財產(chǎn)損失,而且也帶來惡劣的社會影響,使化學類實驗室管理成為社會廣泛關注的重點。因此,本文從實驗室安全基礎設施、安全教育、管理制度、危險化學品等方面分析化學類實驗室常見安全隱患,并對應對措施進行探索,以保障實驗室安全運行,構建和諧校園。
隨著高校不斷的發(fā)展,學生人數(shù)不斷增加,許多有幾十年甚至百年歷史的高校,受土地使用資源的制約,使得化學實驗室規(guī)模不足,致使一些大型化學儀器和危險設備,如高溫、高壓、真空、高頻等設備,沒有較大的安全空間來操作。因為實驗室規(guī)模不足,同時存在學生基礎實驗、畢業(yè)論文實驗、開放實驗共用,甚至老師的科研和休息室等共用現(xiàn)象,巨大的人員流動性和不確定性,增加了實驗室管理難度和安全隱患。年代久遠的實驗室存在門窗不符合消防要求,未安裝可燃氣體報警裝置,通風系統(tǒng)老化、線路老化、電路超負荷運行等安全隱患,與當前實驗室安全標準要求相差甚遠。在易燃易爆實驗室未安裝防爆開關及燈具,通風柜使用普通玻璃窗。?;分苯哟娣庞趯嶒灅莾?nèi),未建有專門的符合標準的?;穾臁8邏簹怏w鋼瓶未存放于鋼瓶柜內(nèi)。一些基礎安全防護設備短缺,如噴淋裝置、一次性手套、醫(yī)藥箱、防爆眼鏡、防毒面具等。實驗室內(nèi)儀器較多,一些高校存在待報廢儀器無處可放,報廢手續(xù)無法開展,使安全通道被待報廢設備等占用,達不到安全防護距離要求,一旦事故發(fā)生根本起不到安全疏散的作用,形同虛設[5]。這些基礎設施得不到改善,將會帶來很大的安全隱患。
《教育部關于加強高校實驗室安全工作的意見》指出:“持之以恒,狠抓安全教育宣傳培訓。”讓安全文化與安全教育“入腦入心”并發(fā)揮應有作用[6]。大多數(shù)高校在入學都會發(fā)放實驗室安全教育手冊,而一些學生可能從來都沒有翻看過,雖然入學伊始有實驗室安全考試,但這也只是為了應付考試的短暫記憶。初進實驗室都會保持警惕性,時間久了會出現(xiàn)僥幸心理,不懂的儀器敢貿(mào)然上手操作,使用設備前不檢查設備狀態(tài),實驗預習不做實驗用藥品的預習,不熟悉它的理化性質(zhì)。甚至出現(xiàn)在實驗室打鬧、把吃的東西帶進實驗室等現(xiàn)象,安全教育完全拋諸腦后,極大增加了實驗室的安全隱患。學校層面也都會進行一些消防、逃生等常規(guī)的安全教育,但多流于形式起不到真正的教育作用。正是因為缺乏針對性以及系統(tǒng)性的實驗教育培訓活動,因此學生安全意識淡薄,發(fā)現(xiàn)不了安全隱患,出現(xiàn)事故后也沒有及時應對的能力。
每個化學實驗室都制定了相對應的管理制度,實驗室責任人員也簽訂了相應的責任狀[7]。但是,由于實驗室存在多部門管理,使得相關制度的制定與實施存在短板,比如儀器報廢制度、實驗室安全檢查制度、?;凡少徏肮芾淼戎贫鹊膶嵤┒夹枰渌块T配合和支持,容易出現(xiàn)職責不明、對接不流暢、責任不明確、互相推諉等問題。因此現(xiàn)有的實驗室安全管理規(guī)章制度執(zhí)行難以到位,效果不明顯[8]。另外,各個化學實驗室使用人基本上都不是實驗室責任人,而是其他的任課老師和學生。如果把實驗室的安全和其他方面都寄托在實驗室管理教師上,在實際的管理過程中會有不足之處,不能植根于實驗室的日常管理。且隨著實驗室不斷建設和發(fā)展,很多制度沒有及時更新,已不能適用現(xiàn)代實驗室的管理需求,久而久之便形同虛設。部分高校執(zhí)行力度還有待提升,檢查停滯于形式主義,沒有后續(xù)的整改檢查,不能形成閉環(huán)管理,缺乏完善的安全管理制度。
目前,一些高校還沒能建立實驗室化學品的信息采購平臺,存在各實驗室甚至各老師獨自購買的現(xiàn)象,購買渠道雜亂,很難從整體上去把握全院的?;肥褂们闆r,造成對實際采購情況不清楚、具體的存量不了解等情況的出現(xiàn)?;瘜W試劑存在混放、未分類、標簽脫落的現(xiàn)象;?;穬Υ孢^量,儲存條件不規(guī)范,試劑柜老舊、破損,易燃易爆試劑未配置防爆柜和防爆冰箱;未定期清理過期試劑藥品,未定期做好對?;穾斓暮瞬椋粚ξ;返拇娣藕褪褂梦磭栏駡?zhí)行“五雙”制度;沒有設立專門的?;穫}庫,有的不符合標準,導致危化品管理難度大,安全隱患大。
面對學科的發(fā)展和科研項目需求,資金有限的高校更愿意把資金投入到“高精尖”項目上,而忽視基礎設施和專業(yè)隊伍建設的投入。學校每年應該有基礎設施專項預算,對基礎實驗室按照標準進行升級改造,包括消防設施、實驗室通風系統(tǒng)、實驗室安全防護設施等,更換實驗室老舊設備,新建實驗室,擴大實驗室的使用面積?;A實驗室和科研實驗室要分開使用,不要在學生基礎實驗室進行畢業(yè)論文、科研項目、企業(yè)橫向項目等實驗內(nèi)容,因為畢業(yè)論文和科研項目用到的藥品種類多,安全系數(shù)低,沒有經(jīng)過專業(yè)培訓的學生接觸到可能會增加安全隱患。高校必須加大基礎設施的投入,進一步完善硬件條件,建設安全、寬敞的實驗室,降低實驗環(huán)境帶來的安全隱患。
另外,部分高校缺乏實驗室管理的投入,沒有設立專職的實驗室管理崗位,或?qū)嶒炇夜芾韻徫蝗藛T工資待遇不高、實驗員的工作在年度考核,評獎評優(yōu)中得不到認可,積極性得不到充分調(diào)動。學校應根據(jù)需要設立充足的實驗室管理崗位,專職或兼職均可。應建設一支技術和業(yè)務能力過硬的職業(yè)化隊伍,對實驗室的管理人員定期培訓,組織實驗室管理人員定期學習和參觀,開拓眼界,學習新的、科學的管理模式,提高管理效率,降低安全隱患。學校投入足夠的資金,提高實驗室管理人員的工資待遇,認可實驗室管理工作的重要性,鼓勵實驗室管理人員考取安全工程師資質(zhì)證書,提高實驗室安全管理能力。高校都有教學質(zhì)量考核制度,卻少有實驗室管理人員評獎評優(yōu)制度,在職稱評審和工資待遇上實驗室管理人員都應納入考量范圍,調(diào)動實驗技術人員的工作積極性。
海恩法則說明一次重大的安全事故往往是多次安全隱患疊加的結果[9]。因此,在日常的實驗室安全管理中,培養(yǎng)老師和學生發(fā)現(xiàn)安全隱患的意識和解決安全隱患的能力,是防止重大安全事故發(fā)生的有效方法。在近年來一些實驗室發(fā)生的事故中大部分原因是人的原因,而少部分才是物或環(huán)境的原因。人的原因主要表現(xiàn)在:操作不當和安全意識不夠。如2017年東華大學實驗室中因為實驗者在常溫下快速混合高錳酸鉀和濃硫酸導致發(fā)生爆炸;2018年北京交通大學實驗者使用攪拌機對鎂粉和磷酸攪拌,產(chǎn)生的氫氣與金屬摩擦產(chǎn)生火花點燃爆炸。假如他們有安全風險意識,能夠在實驗之前全面分析可能發(fā)生的危險,那么或許事故可以避免。所以,教師在基礎實驗教學過程中必須認真落實風險教育,不要只關注學生的實驗操作,還要培養(yǎng)學生的風險意識,預想實驗中存在的隱患。
相對于基礎實驗,本科畢業(yè)論文或研究生科研論文風險可能更高,原因在于實驗內(nèi)容沒有經(jīng)過不斷驗證,實驗現(xiàn)象和實驗結果具有不可預測性。因此,要求學生在開展實驗前,完成對自己所開展實驗項目風險評估,包括可能出現(xiàn)的安全風險,預防措施和處理措施等。學生本人分析撰寫后,由指導老師指導審核,經(jīng)二級學院審核通過后方可開展實驗。開展實驗過程中,指導老師一定要定期指導,不能完全放任學生自己操作,幫助學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。另外,建議在高?;A課中開設有學分的實驗室安全教育課程,搜集安全事故案例,總結事故原因,通過課堂理論授課,結合實際的應急演練教學方法開展教育。推進全員、全程安全教育,不要只對大一新生開展,整個大學或研究生期間應不間斷地強化學生的安全意識和觀念,探索尋求符合院校特色的實驗與實踐安全教育課程的教育教學模式[9]。另外,開展安全教育的形式可以多樣化、生活化,利用網(wǎng)絡資源、專題講座、展板傳單、安全標語、創(chuàng)意周邊產(chǎn)品等方式宣傳安全教育活動。將安全元素設計到學生的生活常用品中,耳濡目染或者融入娛樂用品中,寓教于樂[6]。
高校應嚴格依據(jù)國家法律法規(guī)和相關標準,科學制定化學實驗室相關管理制度和安全守則,依法規(guī)范化學實驗人員的安全行為。制度的本質(zhì)不是管而是保護,通過科學完善的制度規(guī)范約束人的行為,可以大大降低安全隱患,保護實驗人員的安全和國家財產(chǎn)的安全。對管理制度要傳達給所有人員,要求定期學習、嚴格執(zhí)行,提升全員安全意識以及重視安全程度。加大執(zhí)行力度的同時也要落實安全責任制,做到有責必問、有錯必究[10]。建立科學的化學實驗室安全管理體系,構建學校、二級學院、各實驗室負責人三級聯(lián)動的責任鏈條,并組織大家對實驗室進行定期排查,及時解決存在的安全隱患。實驗室安全不僅僅實驗室管理者有責任,實驗室使用者同時有責任,一般情況下各個化學實驗室使用人基本上都不是實驗室管理人,而是其他的任課老師和學生。那就需要各實驗室的使用者在每學期或每學年同時簽訂實驗室安全承諾書,遵守相應的實驗室管理制度,并且由任課教師來落實學生在本學期實驗室安全準入制度。如果在日常教學中發(fā)現(xiàn)存在安全隱患,實驗室管理者有權要求使用者整改,如使用者拒絕整改,實驗室管理者有權拒絕其使用。通過層層簽訂安全責任書,保證垂直管理,落實全員安全責任[11]。
?;窂牟少?、存放、領取、使用都要規(guī)范管理。?;芬齑婊芾?,全院統(tǒng)籌使用量,控制采購量,嚴把采購關。采購要通過具有資質(zhì)的正規(guī)渠道統(tǒng)一購買,嚴謹各老師私自購買和大量儲存。危險化學品要設立專門儲存室,儲存室要做到陰涼、通風防潮等要求,儲存室要安裝有毒氣體和易燃氣體探測裝置,門窗按照消防要求做到防火安全等級,開關、燈具和通風系統(tǒng)也要做到防爆。通風系統(tǒng)開關最好安裝到室外,方便定時通風。久不進出的儲存室一定要通風一段時間再進入,減少毒害氣體的吸入,保證自身的安全。藥品柜要做到通風、防腐蝕、防爆等要求。劇毒危險化學品應保存在保險柜中,雙人雙鎖專門管理,嚴格遵守領用登記辦法。對于危化品領用必須嚴格做到“五雙”,教師本人申請,實驗室主任簽字后方可領用,使用者必須提前查閱所使用?;返男再|(zhì)和安全防護措施(物質(zhì)安全數(shù)據(jù)表,即MSDS文件),使用中做好防護,使用結束后及時歸還。由實驗室管理人員做好出入庫登記工作,定期核查賬目,做到賬物相符。
藥品要分類存放,無機物可以按照單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽進行分類,鹽類可以陽離子和陰離子進一步分類,同時還要把氧化物和還原物分開存放。有機物可以按照醇、醛、酸、酮等類別分類存放,在分類存放的同時,所有的藥品還要嚴格按照配伍禁忌表要求分開存放。對有特殊存放要求的試劑,如金屬鈉單質(zhì)要保存在煤油中,白磷要保存在水中,一定要定期查看煤油和水的量,防止暴露在空氣中,引起自燃現(xiàn)象,帶來安全事故。安全存放和減少使用雙管齊下,在日常的教學和科研實驗中,要不斷改進實驗方案,減少高?;瘜W品的使用,探索綠色環(huán)保的化學實驗。
為了減少安全隱患,必須加強安全檢查,學校每年檢查至少4次,學院至少每月一次。每次安全檢查都要建立安全隱患清單臺賬,對安全隱患進行通報,責令實驗室負責人進行整改,對整改后的實驗室進行復查,形成閉環(huán)管理。在日常檢查中,要“小題大做”,一旦發(fā)現(xiàn)隱患就要引起足夠的重視,將隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。除了實施學校和學院層面的安全檢查,可以加強日常督察隊伍建設,包括教師隊伍和學生隊伍,對能夠發(fā)現(xiàn)問題的督察人員可以給予一定的獎勵或表彰,提高大家對實驗室安全問題的關注,實現(xiàn)全員重視,降低安全隱患。
未雨綢繆、有備無患,再完善的制度、再頻繁的檢查也不能完全消除事故。因此,高校在加強安全教育,完善安全管理制度的基礎上,需要制定應急預案,發(fā)現(xiàn)人要能夠積極搶救傷員,措施得當,急而不亂,而不是手足無措,錯失最佳處理時機,使小事故變?yōu)榇笫鹿省6ㄆ陂_展事故處理演練,使實驗人員掌握火災、燒傷等事故的應急處理方法和自我保護方法。
化學實驗室管理是一項需要不斷更新且具有挑戰(zhàn)性的工作,任何制度和管理體系都不可能一勞永逸,需要隨著實驗室的不斷建設和發(fā)展不斷更新。本研究從4個方面分析了實驗室安全隱患,并從5個方面探索了相應的措施,但仍不夠全面,需要在工作中不斷總結和完善。實驗室安全無小事,為了建設安全校園,必須加大基礎設施的投入,建設專業(yè)的管理隊伍,建立科學健全的管理制度,提高全員安全意識,加大安全檢查執(zhí)行力度并定期開展事故處理演練。每位進入實驗室的人都要有風險意識,將安全放在第一位,保證教學和科研安全開展,為學科發(fā)展、科技進步貢獻力量。