李崢 吳正俊 陳懷俠
摘要 高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室具有涉及的儀器設(shè)備多、化學(xué)藥品及試劑種類多、學(xué)生人數(shù)及來(lái)源院系多的“三多”特點(diǎn)。文章基于上述特點(diǎn),圍繞實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備及藥品試劑的操作、廢棄物的處理、事故應(yīng)急處理等安全問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全通識(shí)教育的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一種以各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為依托的實(shí)驗(yàn)室安全教育方案,以期對(duì)師生起到警鐘長(zhǎng)鳴的作用,助力實(shí)驗(yàn)室安全管理工作順利開(kāi)展。
關(guān)鍵詞 高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)室安全;安全教育
中圖分類號(hào):G482文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2023.11.009
近年來(lái),高校實(shí)驗(yàn)室安全事故頻發(fā),使家長(zhǎng)和學(xué)生“談化色變”,未入學(xué)便想轉(zhuǎn)專業(yè),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定盲目擔(dān)憂和焦慮。實(shí)驗(yàn)室的安全問(wèn)題備受關(guān)注,安全事故輕則造成儀器設(shè)備損毀,重則導(dǎo)致人員傷亡,對(duì)教學(xué)、科研進(jìn)展,學(xué)校聲望、社會(huì)環(huán)境都會(huì)造成極大影響[1]。
1高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)
儀器設(shè)備種類及數(shù)量多:高?;瘜W(xué)各基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室既有各自特有的儀器設(shè)備,如儀器分析實(shí)驗(yàn)室里的光譜儀、色譜儀等大型貴重精密儀器,化工實(shí)驗(yàn)室里的大型精餾塔等設(shè)備,有機(jī)實(shí)驗(yàn)室里的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,無(wú)機(jī)及分析實(shí)驗(yàn)常用的光度計(jì)、酸度計(jì)等,也有化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通用的儀器設(shè)備,如分析天平、烘箱以及各種玻璃儀器等;除了大型精密儀器受限于經(jīng)費(fèi)預(yù)算,大部分通用的儀器設(shè)備數(shù)量均滿足了本科生單人單組的實(shí)驗(yàn)要求,因此儀器設(shè)備數(shù)量也多。
化學(xué)藥品、試劑種類及數(shù)量多:高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室由于面向本科生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)需求的化學(xué)藥品及試劑種類繁多,且存放量也很大。另外,盡管經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?yōu)化,但化學(xué)實(shí)驗(yàn)仍不可避免的會(huì)使用到易制毒、易制爆等?;?,加之化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件多為高溫高壓,而涉及?;返膶?shí)驗(yàn)通常具有實(shí)驗(yàn)過(guò)程的未知因素更多、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容更復(fù)雜等特點(diǎn)。
學(xué)生來(lái)源院系及人數(shù)多:以湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)為例,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室包括有機(jī)、無(wú)機(jī)、分析、物化四大化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、制藥工程、化學(xué)生物學(xué)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,面向除化工學(xué)院外還有生科、資環(huán)、材料等學(xué)院部分專業(yè)的本科生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)。
2高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題
高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室因涉及儀器設(shè)備多、化學(xué)藥品及試劑種類多、學(xué)生人數(shù)及來(lái)源院系多的“三多”特點(diǎn),故而安全管理內(nèi)容廣泛而復(fù)雜、安全管理問(wèn)題尤為突出。根據(jù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的全過(guò)程,可將實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題分為實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備安全、實(shí)驗(yàn)室藥品及試劑安全、實(shí)驗(yàn)操作安全、實(shí)驗(yàn)室廢棄物安全、實(shí)驗(yàn)室事故應(yīng)急處理安全。
2.1實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備安全
基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)生循環(huán)流動(dòng)性大,儀器設(shè)備重復(fù)使用率高,長(zhǎng)期處于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),因此實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備安全非常重要。加之在實(shí)驗(yàn)室管理工作中存在不同程度“重購(gòu)置、輕維護(hù)”的思想,因此在實(shí)際使用過(guò)程中容易缺乏對(duì)儀器設(shè)備的定期維護(hù),造成儀器設(shè)備老化,易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。例如油浴加熱時(shí),如果導(dǎo)熱油達(dá)到使用壽命,性狀發(fā)生改變(有水珠、分層、變黑、變粘稠等)、混入有機(jī)溶劑或易燃物品,加熱過(guò)程中冒煙或發(fā)生飛濺等,須立即停止使用,并更換新導(dǎo)熱油。循環(huán)水泵中的水必須經(jīng)常更換,以免殘留的溶劑被馬達(dá)火花引爆。
2.2實(shí)驗(yàn)室藥品及試劑安全
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免會(huì)接觸到易燃、易爆、有毒、酸堿性、腐蝕性等類別的藥品及試劑。面對(duì)種類繁多,數(shù)量龐大的化學(xué)藥品及試劑,做好存儲(chǔ)以及管理工作十分重要。近年來(lái),高校涉及危化品的安全事故屢屢發(fā)生,如清華大學(xué)發(fā)生的鉈中毒事件、復(fù)旦大學(xué)出現(xiàn)的亞硝胺投毒事件、揚(yáng)州大學(xué)秋水仙堿投毒事件等,這些事件的發(fā)生均反映出高校對(duì)于化學(xué)藥品安全管理意識(shí)的相對(duì)淡薄[2]。由學(xué)校制訂統(tǒng)一的藥品及試劑采購(gòu)制度,建立面向全校的標(biāo)準(zhǔn)?;穫}(cāng)庫(kù)并配備專任管理員,施行危險(xiǎn)化學(xué)品出入庫(kù)登記制度,使用前由各實(shí)驗(yàn)員本人領(lǐng)取,使用后將剩余的?;芳皶r(shí)回庫(kù),并更新藥品庫(kù)數(shù)據(jù),不僅明晰了?;返膩?lái)源及去向,也減少了實(shí)驗(yàn)藥品、試劑的浪費(fèi)。
2.3實(shí)驗(yàn)室操作安全
本科實(shí)驗(yàn)大多操作并不復(fù)雜,但由于學(xué)生人數(shù)多,所以安全問(wèn)題仍較多。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作包括對(duì)儀器設(shè)備和對(duì)化學(xué)藥品、試劑的操作。儀器分析實(shí)驗(yàn)以大型精密儀器為主,實(shí)驗(yàn)員是安全責(zé)任的第一主體。實(shí)驗(yàn)員定期對(duì)儀器做相應(yīng)的維護(hù)、保養(yǎng),合理安排儀器的使用時(shí)間,并要求學(xué)生使用前進(jìn)行登記、使用中嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書進(jìn)行合理操作是保證實(shí)驗(yàn)安全的關(guān)鍵。對(duì)于其他基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)而言,學(xué)生本人則應(yīng)當(dāng)是安全責(zé)任的第一主體,因?qū)W生人數(shù)多,老師無(wú)法時(shí)刻注意每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生對(duì)于儀器設(shè)備使用的注意事項(xiàng)不熟會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患。例如實(shí)驗(yàn)中忘記關(guān)加熱套,導(dǎo)致溫度計(jì)裂開(kāi);樣品高速離心時(shí),忘蓋內(nèi)蓋,導(dǎo)致離心機(jī)燒壞;沒(méi)有注意各種玻璃儀器的使用溫度、壓力,導(dǎo)致炸裂致使身體被劃傷、灼傷等。這些錯(cuò)誤的操作不僅對(duì)儀器設(shè)備更對(duì)學(xué)生的人身安全造成了損害。
近年來(lái),本科實(shí)驗(yàn)方案中盡量減少了?;返氖褂?,但仍然有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要用到危化品,那么學(xué)生對(duì)于危化品的誤操作會(huì)直接導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。例如,配洗液,學(xué)生錯(cuò)用了高錳酸鉀,導(dǎo)致硫酸噴濺出來(lái),造成面部嚴(yán)重?zé)齻蝗∮脻恹}酸時(shí)未在通風(fēng)櫥里戴手套進(jìn)行,造成呼吸黏膜和皮膚損傷。除了?;?,其他化學(xué)藥品同樣會(huì)造成安全事故,例如一學(xué)生用裝過(guò)氯化鋇的燒杯煮咖啡喝,導(dǎo)致呼吸衰竭,最終去世。這些安全事故無(wú)不昭示著學(xué)生對(duì)化學(xué)藥品性質(zhì)缺乏認(rèn)識(shí),漠視實(shí)驗(yàn)室安全通識(shí)知識(shí),因此在教學(xué)中,教師應(yīng)及時(shí)講解各化學(xué)藥品的性質(zhì),強(qiáng)調(diào)安全使用規(guī)則。
2.4實(shí)驗(yàn)室廢棄物安全
化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物不同于生活垃圾,必須單獨(dú)進(jìn)行回收與存放,并通過(guò)專業(yè)方法進(jìn)行處理。高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢棄物可大致分為普通廢液(廢酸、堿等無(wú)機(jī)物),有毒有害廢液(含Cr6+、Pb2+、Bi3+等金屬離子的混合溶液,有機(jī)廢液等),固體廢棄物(已污染和已過(guò)期變質(zhì)的固體試劑等),成分相對(duì)科研實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)單,但數(shù)量卻很大。目前高校普遍不具備處理化學(xué)廢棄物的能力,因此在移交給有資質(zhì)的單位進(jìn)行處置前,將廢棄物收集并做好儲(chǔ)存是關(guān)鍵,否則會(huì)對(duì)環(huán)境安全及人身安全構(gòu)成危害。例如某高校本科生做合成實(shí)驗(yàn)時(shí),將用完的乙醚試劑瓶當(dāng)廢液瓶,向瓶?jī)?nèi)倒入含有濃硫酸和濃硝酸等成分的廢液,結(jié)果瓶中留存的乙醚瞬間與酸發(fā)生反應(yīng)并從瓶口噴出混合液,學(xué)生手被灼傷。發(fā)生此類安全事故,究其原因是學(xué)生對(duì)廢棄物成分及化學(xué)特性缺乏了解,廢液分類不合理,存放不規(guī)范。鑒于此,一方面,高校應(yīng)從嚴(yán)審核藥品、試劑的購(gòu)置申請(qǐng),倡導(dǎo)減量化或小量化實(shí)驗(yàn)等方式從廢棄物產(chǎn)生的源頭進(jìn)行控制[3]。另一方面,實(shí)驗(yàn)室不同廢棄物的分類存放及預(yù)處理知識(shí)需要普及,實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行相關(guān)的教育培訓(xùn)工作,教師的規(guī)范指導(dǎo),學(xué)生的自我約束,實(shí)驗(yàn)員的監(jiān)督管理缺一不可。
2.5實(shí)驗(yàn)室事故應(yīng)急處理安全
如前所述,實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備維護(hù)的欠缺,藥品、試劑管理的漏洞,實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范,實(shí)驗(yàn)后廢棄物的處理不當(dāng)均會(huì)引發(fā)一系列安全事故,安全管理的初衷是盡量減少和避免安全事故的發(fā)生,但如果不幸發(fā)生了,也需要及時(shí)處理以將危害降至最低,因此,建立常見(jiàn)事故應(yīng)急處理預(yù)案,提高師生處理各類安全事故的應(yīng)急能力是實(shí)驗(yàn)室安全管理的最后一環(huán)。常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室安全事故主要有火災(zāi),試劑中毒(吞食、吸入),劃傷(主要是玻璃儀器引起)等,不同的事故均有對(duì)應(yīng)的應(yīng)急處理方法。例如誤吞食試劑時(shí),選擇飲水、牛奶等或者催吐;燙傷后立即用大量水沖洗后涂抹燙傷膏[4]。這些常見(jiàn)安全事故的應(yīng)急處理方法可制成電子版發(fā)送給師生留存。
3實(shí)驗(yàn)室安全教育方案的構(gòu)建
加強(qiáng)安全教育,提高安全意識(shí)是做好高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的前提,安全意識(shí)的樹(shù)立一方面需要依靠實(shí)驗(yàn)室安全通識(shí)教育,例如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的著裝要求,不能將食物帶入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等,但這些安全通識(shí)往往在新生入學(xué)時(shí)講解一遍后沒(méi)有反復(fù)強(qiáng)化,導(dǎo)致學(xué)生安全意識(shí)麻痹松懈。所以另一方面,各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)當(dāng)針對(duì)各自實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)進(jìn)行安全教育,在每次實(shí)驗(yàn)前,依據(jù)當(dāng)次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安全隱患對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,能對(duì)師生起到警鐘長(zhǎng)鳴的作用。表1是以我院化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)為例,依托實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列出的安全隱患。
4結(jié)語(yǔ)
高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室不僅是承擔(dān)本科生教學(xué)及實(shí)踐任務(wù)的重要場(chǎng)所,也是培育學(xué)生創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)的孵化器,而安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是保障教學(xué)順利進(jìn)行的基本前提。強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全教育,幫助學(xué)生樹(shù)立牢固的安全意識(shí),最大程度上減少安全事故的發(fā)生,不僅助力了高校的安全管理,也為行業(yè)培養(yǎng)了安全意識(shí)強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)扎實(shí)、操作規(guī)范的綜合型人才。
基金項(xiàng)目:虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室安全教育體系的構(gòu)建研究“2022湖北省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目”(HBSY2022052);多元一體化實(shí)驗(yàn)室安全教育體系的構(gòu)建研究“2022湖北大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目”(2022010)。
參考文獻(xiàn)
[1]史萌.基于事故致因理論的T高校實(shí)驗(yàn)室安全管理研究[D].天津:天津大學(xué),2019.
[2]楊平,孫曉慶,田百平,等.高校實(shí)驗(yàn)室藥品及儀器管理策略[J].設(shè)備管理與維修,2018(22):11-13.
[3]毛應(yīng)明,李庭古,吳勝軍,等.高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物管理存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].廣州化工,2022,50(20):279-281.
[4]高挪挪.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)傷害事故的預(yù)防舉措探析[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2022,25(4):188-190.