基于轨迹交叉理论对高校实验室安全准入制度建设的研究

孙 欣 石 磊 李勤华 路贵斌

南京理工大学国有资产与实验室管理处 江苏南京 210094

基于轨迹交叉理论对高校实验室安全准入制度建设的研究

孙 欣 石 磊 李勤华 路贵斌

南京理工大学国有资产与实验室管理处 江苏南京 210094

针对实验室安全现状，阐述实验室安全准入制度建设的必要性，选择具有代表性的轨迹交叉论作为理论研究基础，分析研究人因和物因的运动轨迹，引出实验室安全准入制度的定义，提出实验室安全准入建立与实施的措施：通过安全基本培训和技术培训，提升人的安全素养，控制人的不安全行为从而建立人员准入；通过对实验室设计、危险物料的使用进行论证，仪器设备及时检测保养，提升物的本质安全度，控制物的不安全状态从而建立物的准入；避免人与物两种因素运动轨迹交叉，以便超前预防、控制实验室事故的发生，切实加强实验室的安全管理。

实验室安全；轨迹交叉理论；人因分析；物因分析；准入制建设

随着我国高校实践教学比例不断增加，招生数量不断扩大，进入实验室学习的人数逐年增长，实验室所承担的任务日益繁重，安全管理日益严峻。近年来，高校实验室由于人员参差不齐、行为不规范、仪器设备操作不当等原因，安全事故时有发生，严重影响了正常的教学、科研秩序，对广大师生员工的生命财产安全造成损失和威胁，产生了不良的社会影响。［1］实验室安全准入制度是高校实验室安全管理的第一环节，也是尤为重要的环节，是有效防止和减少实验室事故发生的基础和前提。本文通过轨迹交叉理论关于人因与物因的分析，研究探讨实验室安全准入制度的建设。

1 实验室安全准入制度建设必要性

实验室安全准入制度是实验室安全管理的起点，又是实验室巨大功能实现中的一项基础性的和极为重要的根本制度。资料表明，美国高校实验室较早就开始实行安全准入制度，所有人员在进入实验室之前，必须仔细阅读本实验室应知应会，通过考核，签订安全承诺书，穿戴必要的安全防护用品，方可进入实验室参观、学习。［2，3］加拿大材料技术研究所建立的“准入卡”系统，只有通过教育培训，获得“准入卡”，才有进入实验室及设备的使用权限，刷卡即有记录，“刷卡即责”。［4］与先进国家及地区相比，内地高校实验室安全准入制度建设相对落后。一项对353名学生的问卷调查表明，对实验室物理性危害的认知率为28.9%，对实验室化学性危害的认知率为47.6%，对实验室生物性危害的认知率为13.6%，三者均认知的学生比例仅为0.9%［5］；部分学生并没有掌握实验室配备的应急器材的使用方法，包括灭火器、洗眼器、紧急喷淋等。这些现实说明高校实验室安全准入制度的建设十分必要。

2 轨迹交叉理论

轨迹交叉理论是强调人的不安全行为和物的不安全状态相互作用的一种理论，基本观点是在事故发展的过程中，当人的不安全行为和物的不安全状态在各自的运动轨迹中，在一定时间、空间发生了接触或交叉，则将在此时间、空间发生事故。［6］例如实验室由于责任制不落实、管理制度不健全、人员违章作业等不良行为以及仪器设备、危险物料等物的不良状态没有得到及时整改，由此产生人、物两大因素的运动轨迹交叉，引发了实验室的安全事故。图1是轨迹交叉理论模型。

图1 轨迹交叉理论模型

2.1 物因运动轨迹分析

物的不安全状态主要包括两方面。

（1）危险物料、特种设备等由于其本身的物理化学性质或高温高压所具有的不安全状态。［7］

（2）由于时间的流逝而产生的变质或自然磨损以致失去原有的功能。物的安全状态是相对的，不安全状态是绝对的，这些客观存在的物的隐患随着时间的推移形成了运动轨迹。

2.2 人因运动轨迹分析

人的不安全行为，包括主动的不安全行为，如超药量试验，违背操作规程使用设备，不穿戴防护服等行为；被动的不安全行为，如生理、心理、先天身心缺陷，视、听、嗅、味、触五感能量分配上的差异等。由于人的行为受到许多因素的影响，运动轨迹更为复杂［8］，一旦与物的不安全状态交叉就可能导致事故。

2.3 物因与人因运动轨迹交叉

许多情况下人与物又互为因果，有时物的不安全状态诱发了人的不安全行为，而人的不安全行为又促进了物的不安全状态的发展或导致新的不安全状态出现。因而，实际的实验室事故并非简单地按照人、物两条轨迹进行，而是呈现复杂的因果关系。轨迹交叉理论突出强调的是切断物或人的事件链，即消除“起因物”或“施害物”，使人与物的轨迹不相交叉，即可避免伤亡事故的发生。

3 轨迹交叉理论在实验室安全准入制度建设的应用

物的不安全状态往往是引发事故的根源，如果物本质安全度高，那么人的行为将不会导致危险，所以，不断提升物的安全水平，就是在优化物的安全状态，但不管怎么努力至少现在还无法确保物完全达到绝对的安全状态。因此，对人行为的管理是一项重中之重的工作，通过法律、规范、制度、规程等强制措施约束人的不安全行为，通过教育培训来提高人的安全意识、安全素养、安全技术避免人的不安全行为产生。

老年H型高血压组患者CAVI和IMT与对照组之间有明显差异，而两组患者ALT、CR、GLU、TC、LDL及UA值之间无显著差异（P＞0.05）（表2）。

根据轨迹交叉理论的观点，实验室安全准入制度建立可以分为人的安全准入和物的安全准入。人的安全准入是指在学生或者工作人员在进入实验室工作之前，围绕实验室人员安全知识和安全技能展开培训，通过相应的考试提升人员各方面的安全素养；物的安全准入是指涉危原料、涉危设备等在进入实验室前，通过安全评审、安全论证、及时更新、检修等手段，在安全状态得到充分优化的基础上，从而提高物的本质安全度。所以，我们可以通过隔离、改变或者破坏人的不安全行为和物的不安全状态的运动轨迹，避免它们在同一时间、同一空间交叉，建立实验室安全准入制度。

3.1 控制人的不安全行为 加强人员安全培训

控制人的不安全行为的目的是切断轨迹交叉中行为的形成系列。从大量的事故统计分析结果中可以看出，实验室绝大多数事故产生的原因都与人的不安全行为有关，人的不安全行为在事故形成的过程中占有主导位置。

3.1.1 基本培训准入

实施安全准入制度先要进行安全基本培训。目前，比较普遍的培训方式有安全课程、安全讲座以及网上在线学习等方式，通过多种形式宣传实验室安全规章制度，实验室安全规范以及紧急情况应急等基础知识，以增强教职工与学生的安全意识，掌握安全规律，知道保证安全的方法。以我校为例，学校每年举办易燃易爆性危险试验人员、新进教职工、研究生的安全培训，并要求考试合格后持证上岗；同时建立了实验室在线知识学习网与安全在线考试系统，培训对象可以通过网上学习并进行考试，考试一般是30分钟完成50道题，90分为及格分数，考试未合格可以选择再次考试，直到通过为止。考试的目的并非成绩的高低，而是通过反复学习、反复记忆来强化安全基础知识。在完成在线考试后，颁发合格证并签订实验室安全承诺书。

3.1.2 技术培训准入

在完成基本培训之后，在进入实验室前，还须经过导师或专业教师的安全技术和技能训练，掌握本实验室的应知应会。例如进行化学实验，导师要指导学生拟定实验计划和方案，确定化学反应过程以及涉及的化学试剂，对过程的危险因素进行辨识，并对学生进行安全技术培训，同时，学生应学习所有试剂的化学品安全说明书（MSDS，Material Safety Data Sheet），了解化学品的理化特性（如pH值，闪点，引燃温度、爆炸上、下限等）、储存和废弃处理方法、对使用者的健康可能产生的危害、接触控制与个体防护等。［9］又如实验室设备的安全操作，包括正常作业的安全技能和异常情况下处理的技能。由于实验室开放管理，人员流动性大，学生往往要独立操作仪器，操作不熟练，掌握设备和系统情况不全面、运用不得心应手，就容易出事故。所以，对于操作难度小的设备，如烘箱、可见光谱仪器和比表面仪等仪器，由实验室富有经验的博士生对新进学生进行培训，现场讲解操作步骤、注意事项以及数据处理技巧，并示范操作；对于具有一定危险性的仪器，要由教师进行专项安全技术培训，如X射线衍射仪（XRD），学生掌握射线的防护才能进行仪器操作；对于要求比较高的仪器，如扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM），培训周期要适当延长，通过一系列的培训，在提高实验室安全的同时，仪器设备的利用率也将提高，学生在熟知工作原理和使用原理的基础上，也能够更好地对检测结果进行分析。

3.2 控制物的不安全状态 建立物的准入与许可

控制物的不安全状态的目的是切断轨迹交叉中物的形成系列。［10］

（1）在实验室建设过程中就应充分考虑安全要素，防止设计缺陷，这是满足实验室安全的最根本物的准入。例如实验室是否需要抗爆结构，设计药量的合理性，是否采用的防爆开关、防爆空调等防爆仪器设备，特定的材料是否具有防火性等。

（2）控制危险物料、危险工艺的准入。化学实验经常会涉及易制毒、易制爆及剧毒等危险化学品，但从必要性的角度往往可以通过工艺替代或者更换反应物来避免危化品的使用，导师与学生在制定实验方案的过程中，应对进入实验室的危险物料进行论证，以此提高实验室的本质安全。［11］

（3）控制实验室内仪器设备的安全状态。实验室新进设备要进行安全评估与论证，例如实验室内已有氧气气瓶就绝对不允许氢气瓶的进入。同时，对已有仪器设备，特别是特种设备要及时进行检测、维护及保养，例如反应釜、安全泄压装置、压力表等，确保仪器设备的安全状态。

3.3 切断运动轨迹的时空交叉 建立区域与时间的准入

高校实验室可以建立实验室安全准入身份识别系统，通过门禁来识别实验室的准入权限。［12］新入教职工、学生持有临时的门卡，在工作时间内进出办公区域，但不能进入实验室，在完成了相应培训之后，才能获得进入实验室的权限，随着培训的深入，权限可以逐渐提升，如能够进入XRD分析实验室、特种设备操作间等。新入校的学生在进入实验室工作一定时间（如3个月）之后，可以在非工作时间进入实验室，而在假期（非周末），所有人员都要经过提前申请，才能获得进入实验室的权限。通过建立区域与时间的准入，防止人与物的两种不安全因素的运动轨迹时空交叉。

4 结束语

高校实验室作为教学科研的重要阵地，实验室的安全直接关系到师生的生命健康与学校的发展。依据轨迹交叉理论，避免人与物两种因素运动轨迹交叉，建立实施实验室安全准入制度，控制人的不安全行为和物的不安全状态，能够从根本上杜绝或减少潜在的危险，营造出良好的实验室安全氛围。值得注意的是，人与物两大系列的运动中，二者又往往是相互关联、互为因果、相互转化的。如有时是物的不安全状态引发人的不安全行为，而人的不安全行为由会促进设备出现不安全状态，或者导致新的不安全状态的出现。所以实验室安全准入制度的建设是一项长期的工作，并持续在控制人与物因运动轨迹的过程中不断完善。

［1］ 光翠娥，王世强，王萍.理工类高校实验室安全的潜在风险和问题分析及对策研究［J］.中国现代教育装备，2012（3）:42-44.

［2］ 黄炳辉，李勇，卜建.安全准入制度是提高实验室安全的重要举措［J］.实验技术与管理，2009，26（4）:150-152.

［3］ 李秀珍，李勤.落实实验室安全准入制度保障实验室安全［J］.实验技术与管理，2013，30（3）:201-203

［4］ 廖秀萍，刘屿.加拿大国家研究所实验室安全与环保管理及启示［J］.实验室研究与探索，2011，30（9）:170-172.

［5］ 邬亚华，徐良贤，吴红波. 353名学生实验室安全认知情况调查分析［J］.九江医学，2009（4）:70-71.

［6］ 张楠.应用轨迹交叉论预防建筑生产安全事故对策［J］.黑龙江科技信息，2011（18）:137-138.

［7］ 姜慧敏，路贵斌.用新规审视高校涉危涉爆实验室安全管理［J］.实验技术与管理，2007（5）:148-150.

［8］ 李艳.基于轨迹交叉论的电力生产事故预防研究［D］. 北京:北京交通大学，2006.

［9］ 文永奇.加强化学实验安全教育，提高安全素质［J］.中国现代教育装备，2009（15）:63-65.

［10］ 刘荣海，陈网桦，胡毅亭.安全原理与危险化学品测评技术［M］.北京:化学工业出版社，2004.

［11］ 孙欣，庄众.高等学校易燃易爆性试验安全管理的研究与实践［J］.化学工程与装备，2014（6）:186-187.

［12］ 李丁，曹沛，王萍.高校实验室安全准入体系的研究与实践［J］.实验技术与管理，2014，31（7）:156-158.

Research on Laboratory Safety Permission Systemin Colleges and Universities Based on the Theory of Crossed Track

Sun Xin， Shi Lei， Li Qinhua， Lu Guibin
Nanjing University of Science and Technology， Nanjing， 210094， China

This article illustrates the necessity and importance of laboratory safety. The relevant of human being and object- a theory of crossed track was taken as the foundation for thistheoretical research.A defnition of safety permission system was put forward， methods and steps of establishingsafety permission system were also proposed in this paper. Through basic safetytraining and technical training，safety awarenessof peoplecould be improved andunsafe behaviors could be reduced.In order to controlthe insecurity appearance of object and improve the intrinsic safety， a demonstrationfor laboratory design and use of hazardous materials need to be taken， the equipmenthas be detected and maintained timely. In order to prevent andcontrol accidents， it is important to avoid person and object's tracks crossing.

laboratory safety； the crossed track； the analysis of substance； the analysis of human； safety permission system

2015-05-25

孙欣，硕士，研究实习员。