高校化学实验室安全管理工作的探索与实践

2020-01-14霍建中天津师范大学化学学院天津市功能分子结构与性能重点实验室天津300387

化工管理 2020年22期

霍建中(天津师范大学化学学院，天津市功能分子结构与性能重点实验室，天津 300387)

0 引言

高校实验室可分为教学、科研、专业和综合等实验室。其用途是开展实验教学、科学研究、生产技术及综合服务等，是全面培养素质教育、培养学生实验技能、提高创新就业能力的场所，也是体现学校办学条件、管理水平和综合实力的重要标志[1]。高校实验室是教学、科研的重要基地，但也是安全事故频发之地。虽然上级主管部门每年都对下属高校实验室的安全问题进行了大量工作，但是安全事故依然是频繁发生，因此实验室管理的首要任务就是安全管理[2-5]。高校实验室安全问题的探讨由来已久，然而却渐渐演变成为“鸡肋”——食之无味，弃之可惜。初进实验室的学生会学习各种安全守则，从而会非常小心，但时间长了就会懈怠，并将一些守则置若罔闻，进而演变成形式主义，甚至连部分老师也是如此。然而实验室化学物品种类多、数量大、性能各异，部分材料易燃、易爆、易制毒或剧毒，属于高危区域，且目前高校科研在实验室的实验人员基本是学生，这就更增加了安全事故发生的概率。通过分析以往的安全事故，我们知道大部分是由于疏忽造成的。安全事故造成的损失惨重，一方面会造成人员伤亡、重要仪器和贵重备损毁科研、教学工作的停滞、科研数据的遗失，另一主面也会导致科研人员的家庭以及社会等蒙受重大的损失。为此，做好高校实验室的安全管理工作已经成为高校实验室工作的重中之重[6-11]。

1 高校实验室安全形势的特点

1.1 专业基础知识匮乏

随着科研、学科的发展，安全要求越来越高、越来越细化。不同的学科、不同的研究方向及不同的实验室易燃、易爆、易制毒、剧毒药品或生物危险品和病毒制剂等，都存在着高危的安全隐患。各实验室不同仪器设备也有不同的安全指标和要求。面对需要掌握知识的暴增，专业基础知识显得匮乏。

1.2 缺少专业安全意识

无论是科研实验室还是教学实验室，都是以学生为主，学生这个群体又具有年轻与活泼、创新与探索尽头大、需求与爱好多样性，但有又缺乏安全知识或技能、不正确规范操作、不良实验习惯、不当的个人保护、对安全隐患估计不足、预想不周等特点。

1.3 专业安全教育不到位

各实验室里学生知识水平参差不齐，实验所涉及的专业面广，不容易细化教育，使一些专业性很强的安全因素被忽视。

1.4 专业安全制度不全，缺少约束机制

不少高校实验室安全管理中由于存在管理制度不健全，容易造成实验室的使用与管理脱节，对实验室的管理和使用中缺少必要的责任、制度约束[12-13]。在实验中即使发生危险或对实验室造成严重破坏，也没有承担多的责任。

2 高校实验室安全事故发生的原因

2.1 天灾

在化学实验中所发生的危险有一部分是由于天灾造成的，但这种情况在实验中很少发生。

2.2 人祸

高校实验室安全事故多数是人为原因引起的。

2.2.1 实验室安全事故的内因

主要是由于部分老师或学生在实验过程中，不遵守安全守则，不按正确的操作程序进行操作，实验前也未能很好理解实验原理，对所用仪器尤其是具有放射性和高频电磁场等仪器安全使用不重视，对实验所用药品的物理性质和化学性质了解不充分，化学试剂的存放及保管不合规，实验人员在实验过程中存在疲劳、粗心、分神、慌张和应急事件处理不到位等原因。

2.2.2 实验室安全事故的外因

主要是由于不安全的实验环境、场所、设备造成的安全危害，像实验室的水源、电源的配置与设置不合理，各种管道的陈旧与老化，仪器的安全使用培训不到位。

3 安全事故原因分类及预防

高校化学实验室发生安全事故类型主要包括火灾、爆炸、中毒、灼伤、漏水、漏电以及辐射伤人等造成。

3.1 实验室发生火灾的原因分类及预防

高校实验室火灾通常是由电气火灾、化学品火灾以及操作不慎或违规吸烟使火源接触易燃物等导致的。

电气火灾的预防：实验室电路和电器务必要由专业电工来安装，使用的电器元件要符合国家标准。线路要有保险装置，贵重电器要有稳压装置。严禁电流过载。如发现电器发生异常，应立即停止使用，经电工排除故障后才可使用。

化学品火灾的预防：易燃易爆化学品应放置在防爆柜中，严禁大量存放。遇光易爆炸的化学品要避光保存。常温下易自燃的化学品要放置在防爆冰箱低温保存。在使用易燃易爆化学品时，要在通风橱内进行。严禁用明火加热易燃易爆品。化学品使用要妥善保管，废液要妥善处理，不得随意混合倒入下水道。易燃易爆品发生泄漏时，及时堵漏并通风换气。

3.2 实验室发生爆炸原因及预防

实验室发生爆炸事故的原因很多，但大致如下：不同性质化学品的随意混合。氧化剂和还原剂化学品混合后在发生受热、摩擦或撞击时会发生爆炸。在封闭体系中进行蒸馏和回流等加热操作。在减压或加压实验中使用的玻璃仪器不耐亚，气体钢瓶的减压阀失灵。反应过于激烈而失去控制。易燃易爆气体例如氢气或有机蒸气等大量溢出而引起爆燃。一些易爆化学品如硝酸盐类、芳香族多硝基化合物、叠氮化物、重氮盐、有机过氧化物等在受热或被敲击时会爆炸。强氧化剂和一些有机化合物混合后，如浓硫酸和乙醇混合后产生猛烈的爆炸反应。

爆炸产生的毁坏后果极其严重，应加以重视，严格加以防范，平时应该注意以下各点：实验过程中，在保证实验基本要求的情况下，试剂、药品用量尽量少。取出剩余的化学品不得随意倒回试剂瓶中，禁止随意导入垃圾桶，应征求实验管理人员意见后再处理。切勿将特别是氧化剂和还原剂、乙醚和硝酸等堆放在一起。禁止存储大量低沸点化学品如乙醚或汽油等。在操作减压或高压实验时，应佩戴防护面罩。搬运气体钢瓶时不得在地面上滚动，应使用钢瓶车等工具，禁止碰撞表头，也不得随意更换表头。在制备和使用易燃易爆气体时，应在通风橱内进行，并保持实验室通风，并且严禁在其附近有火源。如遇气体泄漏时，应立刻停止实验，并向教师报告检修。实验前一定要检查使用仪器是否有裂痕。特别是针对气压变化大的反应体系，更要特别注意。

3.3 实验室中毒、灼伤事故发生的原因和预防

化学品的危险性除存在易燃易爆外，还可能具有毒性、腐蚀性和刺激性等，因此化学品的使用不慎可能引起中毒和化学灼伤事故。

3.3.1 引起中毒的原因

由呼吸道通过呼吸有毒化学品的蒸气；有毒药品经过皮肤渗透;摄入被有毒化学品污染的食物，误食有毒化学品等。

3.3.2 引起灼伤的原因

皮肤接触到一些强氧化剂、强还原剂或强腐蚀性等化学品时引起的灼伤，例如浓酸、浓碱、钠、溴或氢氟酸等化学品。

3.3.3 化学中毒和化学灼伤事故的预防

做实验时应佩戴护目镜，防止刺激性气体或一些强酸强碱异物等进入眼睛，从而保护好眼睛。应佩戴手套取用化学品，特别是一些有毒化学品更是如此。实验结束后应及时清洗所用仪器，并用洗手液洗手。散发有毒气体的化学品应存放在通风柜里。应在通风橱中使用刺激性化学品，如浓盐酸、发烟硫酸、硫化氢、氮氧化物和氯气等，并严禁将头深入通风橱内。剧毒化学品和致癌化学品要粘贴显著标志，放置在上锁的药品柜中。严禁在酸性体系中使用氰化物，禁止在烘箱或马弗炉中使用水银温度计。应使用洗耳球吸取移液管量取化学品，而非用口吸。严禁品尝化学品，禁止直接用鼻子闻化学品气味，而是用手向鼻子附近扇入一些气体。禁止用一些有机试剂清洗沾染到皮肤上的化学品，以防促进化学品的溶解而使皮肤吸收。腐蚀性药品要放在药品柜下层，以免不慎跌下时洒出进而发生灼伤事故。互相作用的药品要隔离存放。实验室里严禁喝水进食，严禁赤膊穿拖鞋。

3.4 实验室用水安全

停水或实验后水龙头忘关，纯水器等水管没放牢固跑出水池外。自来水管道陈旧、老化，水龙头垫圈坏了漏水未及时更换。下雨屋顶、窗户等漏水，尤其顶层。

造成危害：大型仪器、实验设备、水灾造成的电气漏电(不仅实验室，也包括公共场所)。

应及时定期检查用水设施，每天下班前要关闭水龙头，并做好记录。

3.5 用电安全

电气线路设计不符合要求，设备不能有效接地、接零。电气设备安装时未按要求采取接地、接零措施，或接线松脱、接触不良。保险丝型号与实验室允许的电流量不匹配。插头、插座或绝缘不良的电线损坏后没有进行及时更换。负荷大的电器没有接较粗的电线造成火灾。用湿的手或手握湿的物体接触电源或用非绝缘胶布包裹导线接头。电线绝缘老化、破损，或屏护不符合要求，使人误触带电设备。

定期安排专业电工对电路和电器进行检查，实验室人员平时巡视时发现用电隐患时及时上报。每天下班要关闭照明开关和一些电器开关，并做好记录。

4 培育实验室安全管理文化

对实验室安全文化的培育是高等学校实验室安全管理系统的基石，同时体现了"关爱生命，以人为本"的教育理念，更符合高校发展的要求。

4.1 培育实验人员安全意识的文化

在以往的实验室安全事故中，人为因素占其主要原因。如何有效的防止实验室安全事故，必须首先开展有效的实验室安全培训工作，通过培训与教育让实验者本人提高自身的安全意识和认知，通过培训使实验者具备基本的实验室安全知识、安全技能和事故应急能力，把安全第一的观念变为个人的自觉行动和安全文化。安全意识的培养可以通过"安全第一"的宣传教育、安全事故警醒教育，以及班报、征文、演讲、门贴等多种手段对广大师生进行思想、意识、态度和行为的影响，使之树立正确的实验室安全意识、态度和责任。

4.2 培育实验人员安全行为的文化

用先进的安全知识和技术、安全观念和制度等方式，培育规范实验工作者，使他们掌握正确的实验技能和安全知识。具体地说，通过培训不仅使实验者明白实验室安全的重要性，还要使他们掌握化学危险品基础知识、应急事故处理方法、化学危险品的领取储存和使用、消防知识与技术、实验室电气安全、辐射安全、实验操作安全、实验废弃物的处理及实验室安全管理等多个方面。

4.3 培育实验人员化学危险品安全领发使用的文化

在领用危险化学品时，要根据实验具体情况领取最少量。指导教师负责对实验人员进行安全教育的指导，特别是在领用剧毒物品如氰化物和砷化物等时，必须备案并领取最少量。使用人首先提出申请，教研室负责人审核同意盖章后报部院系部负责人批准方可领取。剧毒化学危险品的领用和管理，必须由使用单位负责人指定熟悉有关危险品相关知识的二人负责，并做好使用记录，剧毒品的发放应由二人负责，并做好登记。领用的剧毒、易燃易爆危险化学品，因情况变更有剩余时，应立即退库保存。

4.4 培育实验人员化学药品安全使用管理的文化

化学品库需要配备专人，并根据化学品性能分类保管，易燃易爆品和剧毒化学品应存放在危险化学品库。使用这些化学品时，应随用随取，不宜大量存放在实验室。少量剩余的易燃易爆品和剧毒化学品应有专人负责，并放置在上锁的防爆柜里。化学品应定期清点，以达到账物相符的目的。

4.5 培育实验人员安全防火文化

根据“谁使用，谁负责”的精神，实验室管理人员应负起责任，下班时要做好水、电、气和化学品的检查。特别是电加热器、气体钢瓶和易燃易爆药品等的检查工作。禁止在实验区域内吸烟，维护好消防器材、消防设备和设施是实验室每个人的责任。无火险严禁挪用和损坏消防器材设备。学生初进实验室时时，管理人员应向学生普及防火安全知识和消防设施的使用等有关知识。严禁明火操作使用易燃易爆化学品。一旦发生火灾事故，应首先切断电源，然后使用合适的灭火器等消防器材进行扑救，并呼救他人，及时拨打119报警。使用易燃易爆物化学品应用多少领多少，禁止大量囤积易燃易爆化学品，以免发生着火等意外事故。易燃易爆物质等化学品要严格分类并单独上锁存放，配备专人管理并注意药品柜排气通风。应严格按照安全用电章程使用电器，不得随意拉接电线，禁止用其他材料如铜丝替换保险丝。杜绝使用不合格的电气设施。避免触电事故的发生。一旦发生触电事故，应首先切断电源然后再救治。实验结束离开时，必须检查水电，检查水、电是否关闭，检查是否遗留火种和其他隐患。自行安全检查中发现设备和设施问题须及时报修，检查中发现隐患的实验室必须及时整改。禁止携带易燃易爆物品如打火机和汽油等进入实验室内。严禁在通道和出入口处堆放杂物，以保证防火通道的畅通无阻。

4.6 培育实验人员应对突发安全事故应急预案的文化

实验室如遇突发安全事故，当事人要立即报告实验室有关领导和学校保卫处。实验室负责人要立即到现场指挥救灾。如事态较为重大，自行处置难以控制，应立即报告学校领导和当地安监、公安和消防等部门。为了保障实验室的安全以及各项工作的顺利进行，防范安全事故应具有充分的应急预案。确保在安全事故发生后，进行有效的处理，降低安全事故造成的损失。为应对实验室出现的火灾、爆炸、中毒、触电、化学灼伤、水等安全事故，特制定如下应急预案。

4.6.1 实验室火灾应急处理预案

火情发生后，现场管理人员应迅速采取相应措施进行处理，防止火势进一步蔓延并迅速报告。

如发生可以控制的火灾时，应迅速采取相应措施进行灭火。视不同火势，采取不同的灭火方法。如一些普通固体材料引起的火灾，可采用水扑灭。对一些珍贵资料造成的火灾，应采用干粉或二氧化碳灭火器进行扑灭。实验中一些容器造成的小火，可用湿抹布或表面皿覆盖扑灭。如油浴或大面积化学渗漏造成的火灾时，情况比较严重，应使用灭火毯覆盖灭火，如必要还可以在上面撒沙土。易燃化学品着火时，用大剂量泡沫或干粉灭火器灭火。可燃金属着火时，用干砂或干粉灭火器进行扑灭，如用水扑灭将会引起猛烈爆炸。电气设备着火时，应立即切断电源，然后用沙土或干粉灭火器扑灭，严禁用水或泡沫灭火器灭火。如衣服发生着火，切不可奔跑，以免助长火势。小火时可用灭火毯或湿抹布覆盖，万一火势较大，可就近用水龙头冲水浇灭。如必要时可卧倒打滚，一方面压住着火部位使其熄灭，还可以防止火焰向上烧向头部而引起较大伤亡。如附近有易燃易爆品，应立即搬离。

发生不可控制的火灾时。首先将人员、药品尤其是危险药品迅速撤离火灾现场，其次离开实验室时关掉所有电源。同时第一时间打报警119电话，通知相关的上级领导，并到明显位置引导消防车。

4.6.2 实验室爆炸应急处理预案

实验室万一发生爆炸时，实验室负责人在自认为安全的前提下，应及时切断电源和气体阀门。所有在场人员应当听从临时召集人的指挥，有组织的迅速撤离爆炸现场。视事故情况及时拨打“110或119”报警进行求救。

4.6.3 实验室中毒应急处理预案

实验人员如发生咽喉灼痛、胃部恶心呕吐或头晕目眩等症状时，有可能是中毒造成的，应视中毒原因采用不同急救，并立即送医。首先将中毒人员移到安全区域，使其呼入大量新鲜空气。误服有毒物质的常用解毒方法是服用大量的牛奶或肥皂水等，并用手刺激中毒者喉部使其呕吐。如昏迷或催吐不好，应立即送医洗胃。特别注意磷中毒不可饮用牛奶，可引用5～10mL硫酸铜解毒。如误服强酸，应使用肥皂水、生蛋清，保护胃黏膜；如误服强碱时，可服用醋、柠檬水或桔子汁等酸性物质进行解毒。若误服硝酸银，可服用氯化钠溶液解毒。遇重金属盐中毒，可服用MgSO4溶液进行解毒，并立即送医。禁止服用催吐药，以免使其病情复杂化。若遇砷和汞化物中毒者，应迅速送医。如有毒化学品洒落皮肤上，应立即用药棉将其擦掉，然后用大量自来水冲洗或相应的解毒剂冲洗。如毒物溅入眼睛时，应先用水冲洗后，并送医治疗。如吸入刺激性气体引起中毒，应立即将其转移至空气新鲜的区域，并使用2%～5%小苏打溶液雾化吸入和吸氧。

应急人员在处置事故时应配置过滤式防毒面罩、防毒手套、防毒服装和防毒靴等。

4.6.4 实验室化学灼伤应急处理预案

强酸、强碱及其他一些危险化学品，具有强烈的腐蚀作用和刺激性。如受到这些化学灼伤时，应使用大量流动的清水进行冲洗，再分别采用低浓度的弱碱溶液(强酸引起的)或弱酸溶液(强碱引起的)进行中和冲洗。经现场急救处理程序后，再依据情况作下一步救治处理。如危险化学品溅入眼内时，应立即用自来水彻底冲洗。每一间实验室内应配备冲眼器。具体冲洗方法为：眼睛置于冲眼器上方，水向上冲洗眼睛，应保持至少15min。经冲洗处理后，再立即送往医院眼科治疗。

4.6.5 实验室跑水应急处理预案

实验人员发现跑水时，首先报告实验室负责人。同时寻找跑水点，及时关闭实验室水源阀门。当跑水较严重时，首先及时切断相关电源及控制回路，对故障现场的配电箱及用电设备进行保护，防止各配电设备、用电设备损坏、漏电发生触电事故。如发生触电事故参照“触电事故应急预案”处理。现场处理完后，对设备进行通风及烘干处理。对此前切断电路进行绝缘检测达标后，方可合闸。对浸泡设备进行检查合格后方可投入使用。

4.6.6 实验室触电应急处理预案

触电急救的第一原则是在现场实施救治措施以保护触电者生命。触电急救的首要措施要使触电者及时脱离电源，救治人员在触电者带电时严禁用手触摸。脱离电源方法：应迅速切断电源开关，如离电源开关较远不能及时切断电源，用干燥的木棍挑开触电者身上的电线和带电设备；或用干燥的衣服将手包住；或站在干燥的木板上，拉拽触电者身上的衣服，使触电者及时脱离电源。触电者在脱离电源后，应使其就地躺平，如神志不清者，除就地躺平外，应间隔几秒持续呼叫触电者或轻拍其肩膀，以防其意识丧失。严禁摇动触电者头部，以免造成二次伤害。应急人员视伤者情况就地坚持用人工心肺复苏法进行抢救，并报“110、120”进行救治。