李廣艷

(清華大學(xué)化學(xué)系，北京 100084)

0 引言

實驗室是高校進行教學(xué)實踐和開展科學(xué)研究的重要場所。實驗室安全是高校實驗室建設(shè)與管理的重要組成部分，它關(guān)系到學(xué)校實驗教學(xué)和科學(xué)研究能否順利開展，國家財產(chǎn)能否免受損失，師生員工的人身安全能否得到保障，對高校乃至全社會的安全和穩(wěn)定都至關(guān)重要［1］?；瘜W(xué)實驗室由于在整個化學(xué)實驗過程中，會使用易燃易爆、有毒、有腐蝕性、易制毒甚至劇毒的化學(xué)品以及高壓、高溫設(shè)備和氧氣、氮氣、氫氣、氬氣、CO、CO2等各種氣體，會帶來一定的安全隱患，因此高?；瘜W(xué)實驗室的安全問題是實驗室管理工作中的一項重要內(nèi)容。隨著我國高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，科研經(jīng)費的迅猛增加，所支撐的研究課題與項目數(shù)量也在不斷增多，化學(xué)實驗數(shù)量也隨之增加，從而使得化學(xué)實驗室的危險性不斷加大。自2009年以來，實驗室火災(zāi)、爆炸等事故頻發(fā)，造成人員傷亡、財產(chǎn)損失等嚴重后果，再一次敲響了實驗室安全問題的警鐘［2］。

針對化學(xué)實驗室的特點、容易出現(xiàn)的安全隱患進行分析，并以清華大學(xué)化學(xué)系科研實驗室安全管理措施為例，探索高?；瘜W(xué)實驗室的安全管理問題。

1 化學(xué)實驗室的特點

化學(xué)是一門以實驗為主的基礎(chǔ)學(xué)科，大部分的科學(xué)探索和技術(shù)研究都是通過具體的化學(xué)實驗活動來完成和實現(xiàn)的。化學(xué)實驗室分為教學(xué)實驗室和科研實驗室兩大類，其特點不完全相同。

教學(xué)實驗室設(shè)有專職教師，實驗老師通過既定的基礎(chǔ)實驗培養(yǎng)在校本科生開展化學(xué)實驗的基本技能和科研素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)研究的興趣。由于教學(xué)實驗課有專職教師講解、輔導(dǎo)并指導(dǎo)實驗操作，且每個實驗都有實驗指導(dǎo)書，學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，預(yù)測實驗過程中可能遇到的實驗現(xiàn)象和結(jié)論，故對實驗過程持有高度的警覺性和預(yù)見性。因此，在教學(xué)實驗中，師生對實驗前的準備工作以及對試驗后的廢品處置方式或流程都有充分了解，對實驗過程中可能出現(xiàn)的安全問題也有處理預(yù)案和良好的把控能力，所以一般不容易發(fā)生嚴重的安全事故。

然而，科研實驗室是進行科學(xué)實驗，探索未知的科研場所，其工作主體是教師和研究生等科研人員，由于科學(xué)實驗往往由科研人員獨立完成，相對于教學(xué)實驗室而言，科研實驗室的實驗活動更具有挑戰(zhàn)性，安全問題顯得更為重要。它具有如下主要特點:

(1)化學(xué)品種類多、性質(zhì)雜?；瘜W(xué)品是指由各種化學(xué)元素組成的化合物及其混合物，無論是天然的還是人造的。易燃、易爆、有毒、有腐蝕性，對人員、設(shè)施、環(huán)境造成傷害或損害的化學(xué)品屬危險化學(xué)品［3］。由于化學(xué)類科研課題及項目繁多，對應(yīng)的化學(xué)實驗內(nèi)容不同，實驗過程中使用的化學(xué)品種類繁多、性質(zhì)各異，大部分具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等特性，屬危險化學(xué)品。實驗室通常安裝必要的通風(fēng)換氣設(shè)備;

(2)化學(xué)實驗的反應(yīng)時間長。特別是有機合成實驗，短則幾小時，長則需要10 h以上甚至幾十小時才能完成;化學(xué)反應(yīng)往往伴隨加熱和冷卻工藝，需要提供一定的熱源(如電加熱器)和冷源(冷凍設(shè)備);

(3)產(chǎn)生的化學(xué)廢液多、成分復(fù)雜，化學(xué)垃圾多。如:擦拭試管的衛(wèi)生紙、使用過的塑料試管、滴管等，無害化處理費用極高;

(4)許多實驗通常由一個人獨立完成。從上述化學(xué)實驗室特別是科研實驗室的特點可以看出，化學(xué)品種類多、化學(xué)反應(yīng)時間長、產(chǎn)生的化學(xué)垃圾多，如果對藥品性質(zhì)沒有清醒的認識，對吸、放熱反應(yīng)進程未進行高度重視，對化學(xué)垃圾隨意處置，將可能出現(xiàn)火災(zāi)性、爆炸性、毒害性、機電性、設(shè)備損壞性［4］，以及環(huán)境污染等嚴重事故。如:爆炸事故，即使遇上一次，其結(jié)果也是難以想象的［5］。

研究生是從事科學(xué)研究的主要力量［6］，由于其流動性大，特別是初進實驗室的研究生還未完全養(yǎng)成科研和安全素養(yǎng)，對實驗過程中可能出現(xiàn)的極端現(xiàn)象、藥品及實驗后廢品處置不當(dāng)?shù)奈：π怨烙嫴蛔悖菀茁楸源笠?，對實驗室人員、設(shè)備和周圍環(huán)境存在巨大的安全隱患。

2 化學(xué)實驗室容易出現(xiàn)的安全隱患

分析化學(xué)實驗室特點以及國內(nèi)高校化學(xué)實驗室曾經(jīng)發(fā)生的事故［7］，可以發(fā)現(xiàn)化學(xué)實驗室容易出現(xiàn)安全隱患的原因。

2.1 人員流動頻繁，導(dǎo)致安全教育難度大

隨著國家綜合實力的提高，對教育、科研大力投入，實驗室作為教學(xué)、科研的重要場所成為近幾年來投資的重點［8］。由于科研任務(wù)逐漸增多，實驗室需要學(xué)生及部分聘用實驗人員;一般而言，化學(xué)學(xué)科的四年級本科生(也有部分二、三年級本科生)、一年級研究生就需要進入實驗室工作，經(jīng)過1～3年的研究工作后即將畢業(yè)。在這段時間內(nèi)難以通過有限次的安全培訓(xùn)就能達到安全管理，因此，實驗室的安全教育難度大。

2.2 學(xué)生隨心所欲，不按規(guī)范進行實驗

化學(xué)實驗需要按照相關(guān)規(guī)范進行，若不按規(guī)定進行，極易造成重大的人身安全隱患和設(shè)備、財產(chǎn)損失。

(1)在實驗方案中，缺少安全預(yù)案。研究生在進行科學(xué)實驗前，一般對實驗結(jié)果預(yù)測較多，但對實驗過程中可能遇到的問題預(yù)測不足，因此，也不可能對安全事故發(fā)生時的解決措施提出預(yù)案。

(2)缺乏嚴格的操作規(guī)程培訓(xùn)。主要表現(xiàn)在以下三個方面:①對實驗室(臺)、實驗儀器、氣源等物品的使用缺乏操作規(guī)范，雖然對化學(xué)品本身的特性有所了解，但對其使用不當(dāng)?shù)奈：π哉J識不足，容易給實驗人員、實驗設(shè)施、周邊環(huán)境帶來危害。② 不按規(guī)定存放危險化學(xué)試劑或藥品?；瘜W(xué)品種類繁多，大部分屬于危險化學(xué)品。有的學(xué)生認為使用量較少，不按國家相關(guān)規(guī)定以及危險化學(xué)品的性質(zhì)采取隔離、隔開或分離貯存的措施，為圖方便，隨意將不同藥品放置在一起，容易引起爆炸，產(chǎn)生安全隱患［9］。③隨意處置化學(xué)垃圾。2005年7月，教育部與原國家環(huán)?？偩致?lián)合下發(fā)《關(guān)于加強高等學(xué)校實驗室排污管理的通知》［10］，對化學(xué)實驗廢棄物隨意處置，如針頭、破碎的燒杯、試管及玻璃等利器等化學(xué)垃圾不分類收集，化學(xué)廢液不貼標簽，隨意傾倒，不僅給廢品收集人員的工作帶來極大不便，而且給實驗人員、周邊環(huán)境及人員帶來巨大的安全威脅。

2.3 容易麻痹大意，自我保護意識不強

(1)不按規(guī)定進行實驗操作。由于大部分有機化學(xué)品具有揮發(fā)性，要求實驗必須在通風(fēng)櫥內(nèi)完成，然而實驗人員為圖簡便，不在通風(fēng)櫥內(nèi)試驗，使室內(nèi)充滿了揮發(fā)試劑氣味，對身體造成傷害。另外，通風(fēng)櫥不定期進行保養(yǎng)，使得過濾網(wǎng)臟堵嚴重，導(dǎo)致通風(fēng)效果降低，不能滿足試驗通風(fēng)要求;通風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)故障也不及時報修，在無通風(fēng)設(shè)施下實驗，都會導(dǎo)致?lián)]發(fā)性試劑對人體的傷害。

(2)注意力不集中容易導(dǎo)致安全事故。大多數(shù)有機合成反應(yīng)時間都很長，且需要控制反應(yīng)溫度，有時需要加熱、有時需要冷卻。操作人員未按照反應(yīng)條件及時檢查連接設(shè)備或反應(yīng)介質(zhì)情況，致使加熱或冷卻設(shè)備失靈或介質(zhì)密度增大，導(dǎo)致溫度升高引發(fā)火災(zāi)。

2.4 消防器材單一，不能滿足化學(xué)試驗的消防要求

化學(xué)實驗包括有機合成、無機合成、物理化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析等許多門類，根據(jù)不同性質(zhì)的實驗，應(yīng)該配備相應(yīng)的消防器材［11］。專用器材，不能用在其他方面［12］。然而很多實驗室只配備了常規(guī)滅火器，不能滿足實驗過程中偶遇突發(fā)事件時的要求。

3 強化安全管理的措施

在充分分析化學(xué)實驗室特點，反思國內(nèi)外出現(xiàn)的事故原因的基礎(chǔ)上，化學(xué)系采取了多種強化措施，以提高學(xué)生的安全意識，使學(xué)生在進入實驗室前就能較好地養(yǎng)成安全意識。

3.1 完善規(guī)章制度，落實實驗室安全責(zé)任制

實驗室安全規(guī)章制度的建立是實驗室安全管理過程中必不可少的環(huán)節(jié)。管理需要制度，制度可以促進更好的管理，制度建設(shè)是管理工作的前提和基礎(chǔ)［13］。結(jié)合本系的研究方向和實驗室特點，采取了三項措施:

(1)制訂了“實驗室管理制度”、“實驗室安全負責(zé)人與安全員職責(zé)”、“實驗室預(yù)防火災(zāi)、中毒及有害物等事件應(yīng)急預(yù)案”等規(guī)章制度;

(2)采取“主管人即是安全負責(zé)人”的原則，將實驗室負責(zé)人做為消防安全負責(zé)人，研究生做為安全員。安全員實行梯隊制，由高年級研究生引領(lǐng)、指導(dǎo)低年級研究生，保持安全員的一貫性;

(3)借鑒成功經(jīng)驗，鼓勵實驗室自查自改、自防自救、自我約束、自我管理［14］，重視實驗室安全管理。

成立了由主管副系主任負責(zé)的安全檢查組，每學(xué)年3次對實驗室進行安全檢查，對檢查中出現(xiàn)的小問題責(zé)成安全員負責(zé)帶領(lǐng)實驗室人員處理解決;出現(xiàn)較嚴重問題時，由檢查組向?qū)嶒炇野踩撠?zé)人下發(fā)限期整改通知書，并跟蹤整改結(jié)果。

3.2 加強安全教育和技能培訓(xùn)

采取措施對本科生和研究生進行安全教育和技能培訓(xùn)，使學(xué)生在一系列的活動中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，強化安全意識。

(1)培養(yǎng)本科生的化學(xué)人才素質(zhì)。為強化學(xué)生的安全意識，自本科生和研究生入學(xué)開始就分別組織新報到的本科生、研究生進行安全教育，由教學(xué)實驗室的專職老師負責(zé)授課;在各門課程學(xué)習(xí)過程中，實驗室老師還會根據(jù)實驗教學(xué)內(nèi)容，有針對性地講授實驗操作過程中的安全知識和注意事項。

(2)通過知識競賽，強化安全意識。為使學(xué)生對實驗室安全有一個感性認識，化學(xué)系和學(xué)校管理部門(實驗室與設(shè)備處)多次共同舉辦“清華大學(xué)實驗室安全知識競賽”，通過賽前發(fā)放的資料和模擬題，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)進入實驗室前必須掌握的安全常識、基本技能和應(yīng)急處理措施;

(3)通過實地演習(xí)，掌握消防技能。化學(xué)系每學(xué)期都在系館、實驗樓組織全體師生進行消防演習(xí)，并定期進行滅火器使用方法的培訓(xùn)。通過上述活動，使學(xué)生們在活動中親身體會并加深對實驗室安全的認識。

3.3 嚴格執(zhí)行實驗室準入制度

隨著實驗室人員的不斷增加，為確保實驗人員的安全，規(guī)范實驗室管理，制訂并嚴格執(zhí)行實驗室安全準入制度［15］。為使安全教育系統(tǒng)化和制度化，由實驗課任課教師、系實驗管理負責(zé)人及安全管理干部共同編制考題，對準備進入科研實驗室的學(xué)生進行安全知識測評，學(xué)生只有在考試合格并簽訂“安全責(zé)任書”后方能進入實驗室，開展科研工作或完成畢業(yè)論文課題的實驗操作。通過10年的實踐檢驗，這項工作簡單易行，生動有效，對化學(xué)系學(xué)生安全意識的培養(yǎng)具有明顯的效果。上述實驗室準入實施方式得到學(xué)校管理部門的認可，并在全校化學(xué)類專業(yè)院系推廣實施。

3.4 嚴格執(zhí)行分類存放化學(xué)危險品制度

要求學(xué)生樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，讓學(xué)生充分理解相關(guān)部門制定安全規(guī)程的出發(fā)點和科學(xué)原理，以培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和化學(xué)素養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，配套提供相應(yīng)的設(shè)施和條件，以保證安全措施的貫徹落實。

(1)根據(jù)化學(xué)危險品的特性及實驗室的使用情況，制作帶通風(fēng)裝置的藥品柜或?qū)⒒瘜W(xué)危險品放置在通風(fēng)櫥內(nèi)，隨用隨取，消除安全隱患。

(2)根據(jù)實驗室空間及對氣體的使用情況，因地制宜，采取相對穩(wěn)定的三種方法放置氣瓶:制做氣瓶架、釘制拉鏈圍攔和制作氣瓶柜。對于易燃易爆的危險氣體如氫氣等必須放置在室外氣瓶柜內(nèi)使用。

(3)提供化學(xué)垃圾收集設(shè)施，開辟廢液集中收集。

為解決實驗室化學(xué)廢液無處存放的問題，化學(xué)系將化學(xué)館后院的一個倉庫改為廢液庫，用來存放實驗室產(chǎn)生的化學(xué)廢液、過期化學(xué)品、廢舊特殊化學(xué)試劑等有害物質(zhì)。

在廢液庫存放學(xué)校統(tǒng)一配發(fā)的廢液桶，實驗人員可按需求領(lǐng)取，將實驗產(chǎn)生的有機、無機、成分相近的廢液按照其化學(xué)性質(zhì)，分別收集在不同的廢液桶內(nèi)，滿液后要求在桶外注明廢液所含主要成分，然后放置到廢液庫內(nèi)，等待學(xué)校認可的、有資持的廠家處理;對成分獨特、用量較小或成分單一、用量較大的試劑，采取存放至原包裝瓶內(nèi)，注明“廢”字后在廢液庫內(nèi)歸類放置;對硅膠、鋰片等特殊危險化學(xué)品，需采取單獨包裝、單獨存放等措施，再放入廢液庫，等待處理。

對針頭、破碎(裂)玻璃器皿等利器采取單獨收集、單獨存放至專用包裝箱內(nèi)，并送至學(xué)校指定單位(如校醫(yī)院對口有資質(zhì)的處理單位)，定時由北京市有資質(zhì)的危險化學(xué)品處置廠家統(tǒng)一處理。

3.5 設(shè)立安全設(shè)施，配備充足的消防器材

為防患于未然，提高實驗室的安全保障能力，化學(xué)系在硬件方面還采取了如下措施:

(1)在實驗臺、試劑架等明顯處張貼“請勿亂倒化學(xué)廢液!”、“分類收集，定點存放，專人管理，集中處置?！钡染緲酥荆瑤椭⑻嵝褜嶒炄藛T逐漸養(yǎng)成良好習(xí)慣，減少污染環(huán)境和安全隱患;

(2)在實驗室外的樓道內(nèi)安裝緊急噴淋沖洗裝置，為突發(fā)事件發(fā)生時提供處置條件，減少人員傷害;

(3)根據(jù)國家消防管理部門的規(guī)定及消防法，為實驗室配足相對應(yīng)的滅火器、消防沙以及滅火毯，以應(yīng)對初期火災(zāi)，減少損失;

(4)在實驗室內(nèi)配備煙感報警器，在樓道里配置緊急報警裝置，并定期檢查、測試，確保設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，為實驗人員的潛心研究提供安心的環(huán)境。

4 結(jié)語

隨著高校教育事業(yè)的快速發(fā)展，科研經(jīng)費迅猛增加，化學(xué)實驗室承擔(dān)的科學(xué)研究與人才培養(yǎng)的任務(wù)也越來越重，因此嚴格的管理制度，極強的安全意識，合理有效的應(yīng)對措施是保證實驗室平穩(wěn)、良好運行的強力支撐。

在分析化學(xué)實驗室特別是科研實驗室特點和化學(xué)實驗室容易出現(xiàn)安全隱患的原因的基礎(chǔ)上，以化學(xué)系實驗室為例，闡述提高學(xué)生安全意識的途徑。實踐應(yīng)用表明:①完善規(guī)章制度，落實實驗室安全責(zé)任制;②加強安全教育和技能培訓(xùn);③嚴格執(zhí)行實驗室準入制度;④嚴格執(zhí)行分類存放化學(xué)危險品制度;⑤ 設(shè)立安全設(shè)施，配備充足的消防器材等五項措施切實有效，對化學(xué)實驗室的安全保障具有很好的效果。這些經(jīng)驗不僅適用于化學(xué)科研實驗室，同時對相關(guān)實驗室的安全管理也具有一定的參考價值。

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