开放实验室安全分级管理探讨

2013-12-23高先池王明泉彭利军

实验技术与管理 2013年8期

高先池，王明泉，彭利军，李莉

（1.中国海洋大学化学实验教学中心，山东青岛 266100；2.中国海洋大学国有资产与实验室管理处，山东青岛 266100）

高等学校化学实验室是教学科研的重要场所，为了培养“信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才”，很多高校加大学生参与科学研究的力度，强化实践教学环节，大幅度增加了开放实验，将常规的本科实验教学实验室变成了学生技能培训和创新能力培养的平台。随着开放实验的增加，进入实验室的人员更为复杂，实验时间不集中，实验内容及实验药品多样化，这些都给实验室的安全管理带来更大的难度。

1 开放实验室安全隐患分析

化学实验室由于易燃、易爆、剧毒品的使用与存放、压力容器的使用与存放、玻璃仪器的使用等，具有一定的不安全因素，常规实验时，学生在教师的指导与监督下进行使用，可降低危险事故的发生几率［1］。实验室全面开放后，实验室的主导因素由教师变为学生，一般情况下，指导教师主要进行实验方案的审查，而实验操作与时间安排均由学生实施，以下是其安全隐患的主要表现。

1.1 药品使用安全隐患

有些化学药品具有易燃、易爆、腐蚀、氧化、放射等特性，如操作不当，在使用时则可产生相应的安全问题［2］。如硫酸、硝酸等具有较强的腐蚀性与氧化性，发生洒漏、倾倒时可造成人身及物品的伤害；乙醚、丙酮等有机药品具有易燃、易爆性，明火加热可能产生起火爆炸；某些钡盐、苯胺等具有较强的毒性，误食或皮肤接触会产生中毒［3］。

1.2 仪器使用安全隐患

化学实验中使用的仪器包括电子仪器、玻璃器皿、压力容器等，仪器使用安全隐患主要为电击、割伤、爆炸及仪器损坏。割伤与压力容器爆炸多由操作不当引起，如在有机合成时温度计位置调整、冷凝水管接入时极易引起手部割伤；而氢气钢瓶、乙炔钢瓶的使用需要严格按操作规范进行，并定期进行气密性检查，以防漏气［4］。

1.3 化学反应过程中的安全隐患

实验室进行的化学反应可分为中和反应、氧化反应、有机合成等。剧烈的氧化反应可产生液体冒溢、爆炸等风险；有机合成过程较复杂，操作或设计不当时，可产生有毒气体泄漏、易燃气体泄漏、过热爆炸等风险。

1.4 实验危废物处置的安全隐患

实验室产生的危废物种类较多，处置方式各不相同，为防止实验废物造成环境污染，各实验室一般设置固体废物收集桶及液体废物收集桶，学生常规实验时，废物种类相同，可统一收集，但开放实验时，废物的种类及性质差异较大，如将具有氧化性的废液与有机废液相混合，可能产生化学反应，从而产生废气污染或起火等风险［5］。

1.5 实验室管理的安全隐患

常规实验时，实验教师第一个到实验室，最后一个离开实验室，水、电、门、窗及药品安全均由实验教师负责。开放实验时，实验教师只是答疑、指导，中间过程由学生自主安排，教师不能全程监督，如实验持续时间较长，有时可能发生漏水问题、用电安全问题，也易发生药品丢失问题，或进一步产生其他的次生安全问题。

2 开放实验室的安全分级管理探讨

常规实验时，实验室的安全责任人是指导教师与实验技术人员，相关人员全程跟踪，随时指导，发生问题及时处理。另外，常规实验的实验内容均经过多年的验证，从安全的管理上能有较好的针对性，关键过程时教师加大指导力度，则可有效地避免事故的发生。开放实验的性质决定了教师难以进行全程跟踪，实验安全由以往的教师负责变成了教师与学生共同负责。实验内容的新颖与多变，使得教师在安全指导上缺少针对性，实验技术人员在安全防范准备上，也难以做得完善。如果每个开放实验均需指导教师或实验技术人员在现场进行监督指导，受人力、物力的限制，开放实验就不可能大规模地实施，如何有效地做好开放实验的安全管理，是高校实验室管理部门亟待解决的问题［6－11］。根据我校近年实践及设想，提出开放实验安全分级管理理念和实施方案。

2.1 分级管理的概念

分级管理就是根据开放实验所用的药品、仪器、实验过程等进行综合分析，识别其中的危险因子，再根据危险因子的大小进行综合评定，分成一、二、三级危险实验，按危险实验的级别进行一、二、三级安全管理。一级安全管理最严格，需要教师全程跟踪；二级安全管理次之，需要教师部分过程跟踪；三级安全管理较简略，由学生自主进行安全管理。其基本确定步骤见图1。

图1 安全分级管理操作流程

2.2 危险因子识别方法

2.2.1 化学药品的危险因子识别

实验室所用化学药品种类繁多，危险性与化学药品的种类、使用或贮存数量等有关。GB12268—2012《危险货物品名表》将危险物品分为8类，分别为爆炸品、气体、易燃液体、易燃固体及易于自燃的物质和遇水放出自然气体的物质、氧化性物质和有机过氧化物、毒性物质和感染性物质、放射性物质、腐蚀性物质。GB18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》中，将危险物品分为9类，分别为爆炸品、易燃气体、毒性气体、易燃液体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质、氧化性物质、有机过氧化物、毒性物质。无论如何分类，上述危险化学品在实验室中均可遇到，在化学危险因子识别时，参照“道化学火灾、爆炸指数评价法”，根据化学品的性质、浓度、一次用量确定危险因子大小，如硫酸属于酸性腐蚀品或氧化性物质，500 mL浓硫酸基准危险因子为1.0，浓度变小则危险因子变小，用量增大则因子变大，调整系数见表1。

表1 硫酸危险因子调整系数

2.2.2 实验仪器危险因子识别

使用玻璃仪器产生割伤多在仪器初始安装及最后拆除阶段，根据化学实验性质不同，有机化学实验使用玻璃仪器种类较多，危险性较大，危险因子为0.5，其他实验危险因子为0.1。压力容器应根据气体种类分为有毒、易爆、惰性三类，对于使用氢气、乙炔、氯气等有毒、易爆气体，危险因子为1.0，其他压缩气体危险因子为0.2。

2.2.3 化学反应过程危险因子识别

根据反应性质、反应物浓度及数量确定危险因子级别。有机合成危险因子为1.0，氧化反应为0.5，其他为0.2。

2.2.4 化学废物处置过程危险因子识别

根据化学废物种类、浓度、数量确定是否有危害。产物含有重金属、强氧化剂或还原剂、易燃液体、剧毒物质时，危险因子为1.0，其他按危险性确定相应危险因子。