应用型本科大学化学与生物类实验室标准化安全体系建设
2021-10-26袁学智许晓风
张 亮 袁学智 周 学 许晓风,2
1 南京师范大学泰州学院化学与生物工程学院(江苏泰州 225300)2 南京师范大学生命科学院(江苏南京 210023)
坚持立足地方、服务社会是多数应用型本科大学的办学方针。南京师范大学泰州学院确立了服务地方经济,培养“素质高、基础宽、能力强、复合型”应用型人才的目标。这就要求学校积极探索更加行之有效的新型应用型人才培养模式,构建更加适应社会经济发展的应用型教育教学体系。在新型应用型人才培养过程中,实践教学具有举足轻重的地位,实验室建设水平则是决定实践教学成败的关键。物理学家冯端指出“实验室是现代化大学的心脏”,而实验室安全体系建设既是高水平实验室的重要建设内容,更是高水平实验室的立命之基。因此,开展高校实验室标准化安全体系的系统研究具有十分重要的现实意义。
高校化学与生物类实验室的安全事故仍不时发生,严重影响了正常的教学秩序和实践教学质量。如何有效地预防化学与生物类实验室安全事故,特别是重大安全事故的发生,是高校实验室安全管理体系建设中亟待解决的一个重要课题。根据美国海因里希的灾害理论,安全事故发生的原因是“人”的不安全行为、“物”的不安全状态。使仪器设备、配套设施等硬件处于安全状态,控制好“人”的不安全行为,规范化操作,能在很大程度上避免事故的发生。因此,课题组参照《高等学校实验室安全检查项目表(2019)》、《教育部关于加强高校实验室安全工作的意见》(教技函〔2019〕36 号)、《危险化学品安全管理条例》、《高等学校实验室工作规程》、《江苏高等学校实验室安全工作规程(试行)》等,建立和完善本校化学与生物类实验室标准化安全体系,以降低实验室安全事故发生率,更好地为应用型人才培养服务。
化学与生物实验中心作为化学与生物工程学院应用型人才培养的实践中心,既是学院化学、制药与生物学实验课程教学及学生开展创新创业、科研训练、学科竞赛活动的场所,也是与地方化工、医药、生物技术等产业密切合作的重要基地,其建设水平和质量,以及安全有序运行,直接决定了本校应用型人才培养的质量。课题组结合前期实验室管理过程中发现的一些问题,同时对其他高校相关专业实验室安全管理状况进行调研分析,深刻认识到建立实验室标准化安全体系的必要性。本文通过创新实验室管理方式,从实验室安全组织机构、安全教育与培训、实验室规章制度、应急管理体系、实验室安全文化等方面构建实验室标准化安全体系,以期为实验室的安全平稳运行打下坚实基础。
1 化学与生物类实验室安全管理现状
化学与生物类实验涉及多学科、多领域的教学内容,其中包括物理、化学、环境、生物技术等专业知识。化学与生物类实验室内具有种类众多的仪器设备、化学品、废弃物等,给实验室的安全正常运转带来巨大压力。课题组通过对近年来各类安全事故的分析和周边高校的走访调研,总结出高校化学与生物类实验室安全管理中的一些问题。
1.1 实验室专业管理人员短缺
近年来,应用型本科高校在实践教学中不断加大投入,不断新建各类实验室并采购新的设备。然而,相应的实验室管理人员并没有随之增加,经常出现一人承担多专业、多学科、多间实验室的管理的情况。另外,有些学校的实验室管理人员还承担其他教学和学生工作,导致出现实验室的仪器设备维护不到位,危险化学品的管理松散,规章制度无法有效落实等问题。
1.2 实验仪器设备种类多样化
化学与生物类实验室实验装置和设备种类繁多,其中很多设备在使用过程中如果操作不当很容易出现安全事故,如酒精灯、电阻炉、加热套、油浴加热装置、马弗炉、高速冷冻离心机等高温高速设备。当前,很多实验人员在使用这些实验设备和装置时,缺乏有针对性的培训,且后期维护保养跟不上,管理比较混乱,种种问题导致安全事故频繁发生。另外,高压蒸汽灭菌锅、高压气瓶、压缩钢瓶、高温马弗炉等特种设备管理人员也缺乏专业培训,有些高校甚至出现无证操作的现象。
1.3 实验室危险废弃物成分复杂
目前,化学与生物类实验室内,危险废弃物的分类、收集、中转和处理存在很多问题,特别是废液的分类和收集。有的实验室仅将废液分为有机和无机废液,且分类标识张贴也不明显,有时废液中混入各类固体废弃物,各种废液混合在一起,不仅给废液的处理带来很大难度,而且存在很多安全隐患。另外,有些生物实验室受病原菌污染的材料、使用过的培养基、固体废弃物等没有进行彻底灭菌,被随手乱扔,给环境安全带来非常大的压力。
1.4 化学品种类众多
在化学与生物类实验中,经常会用到易燃易爆、易制毒、剧毒化学品,强腐蚀性化学品,强氧化剂等,种类众多,差异显著,管理起来非常困难。如果在化学品使用、存储和归还等环节出现不规范行为,非常容易出现安全事故。另外,有些实验室在化学品的整个生命周期,存在登记填写不规范、不明确,事后补账的现象。这些不合理、不规范的行为给实验室的安全管理带来很大的挑战,严重威胁到实验室内人财物的安全。
1.5 实验人员安全意识淡薄
有些实验室的管理和使用人员安全意识淡薄,安全教育出现形式化、走过场的现象。此外,由于教育培训不深入,一些安全知识、规范操作、设备维护保养等知识没有及时传递给实验人员,容易导致各类安全事故的发生。
2 实验室标准化安全管理
标准化是指在经济、企业、学校、科研单位等社会实践领域中,对相同的事物、过程和方法,通过制定、颁布和实施统一的标准程序达到良好的秩序及最大效益。以国家法律和相关部门条例为准绳,结合本校化学与生物类实验室的实际情况,有目的、有计划地建立实验室标准化安全体系,从实验室的组织、实施、监管、控制等方面对实验室的安全、平稳、有序运行进行保障。实验技术人员、管理人员和学生按照实验室标准化管理体系进行工作学习,保障实验室使用人员的生命财产安全,同时保证实验数据的准确性、科学性和可重复性。
3 化学与生物类实验室标准化安全体系的构建
高校实验室作为应用型人才培养的基地,建立实验室科学化、高效化、标准化的安全管理体系,将有利于实验教学和科研活动平稳、安全地进行。为此,课题组全面梳理本校化学与生物类实验室存在的“物”的不安全状态和“人”的不安全行为,制定出全面系统的安全防护措施,编织起从人到物、从源头到事后的安全防护网络,建立了实验室标准化安全体系(见图1)。
3.1 建立健全安全组织机构
图1 实验室标准化安全体系逻辑图
从学校层面成立实验室安全工作领导小组,负责全校的安全工作和相关安全管理制度的制定,认真贯彻落实相关法律法规。另外,还建立了学校实验室安全工作监督、检查、教育和督导机制。二级单位负责人、分管领导、实验室主任、实验室管理人员和实验室使用人员层层落实责任,建立学校、二级单位、实验室安全管理责任人三级管理体系。学校与二级单位负责人签订安全管理责任书,二级单位与实验室主任、实验室管理人员和使用人员签订安全责任书,将安全责任由上到下逐级分解、落实到人。与此同时,实验室的安全管理从细微之处到学校层面均由安全领导小组进行管理、监督,实现由下至上的逐级落实,保证了实验室的正常运行和相关制度的顺利执行。
3.2 建立和完善实验室安全管理制度体系
近年来,本校制定了“化学与生物实验中心安全管理办法”、“实验室危险废物管理办法”和“实验室化学品安全管理办法”等规章制度,并将其汇编成册,分发到每间实验室供学习使用。其中,对化学与生物类实验室进行分类、分级管理,预先开展教学科研实践活动风险评估,对高风险源的实验室进行重点管控,做到事先预防、事中可控、事后溯源。另外,本校对化学品实施“临时小库存”精细化创新管理模式,即减少危险化学品的库存量,从源头上控制,消除安全隐患。
(1)建立实验室分级分类、安全风险评估制度
学校根据化学与生物类实验室开设的实验项目、实验仪器、实验过程、实验试剂耗材及产生的废弃物等因素,预先组织安全领导小组专家进行安全风险评估,然后依据实验室的安全风险高低进行分类分级管理。对高风险的实验室进行重点把控,认真落实相关制度和安全责任,定期进行检查,彻底消除安全隐患,保障实验室的安全平稳运行。
(2)建立危险源全周期管理制度
本校从2017年开始实施化学品“临时小库存”精细化管理方案,对化学品从采购、运输、存储、使用、处置等过程进行全周期管理,选择具备相应资质的供应商来采购、运输化学品和处理危险废物。学校建立临时库房,存储少量化学品并由专人负责管理。其中:危险化学品采用专门存储柜进行保存,并且危险化学品(包括易制毒、易制爆类危化品)的使用遵循每周清零一次的原则,对当周消耗的危险化学品,由使用单位指定专职实验员在危险化学品消耗台账上进行记录,没有使用完的危险化学品由实验员登记造表,实验中心主任与供货商双方签字确认清单后,由服务商将该批药品带走代保存;普通化学药品的使用遵循每月清零一次的原则。实验室对产生的危险废物进行网上动态申报登记,并按要求填报危险废物管理计划,形成本校危险废物产生、贮存、转移、处置情况动态数据库,实现危险废物的全过程动态管理。
(3)建立安全定期检查制度
学校实验安全领导小组与实验室管理部门定期对实验室进行检查,检查内容包含实验室安全制度、应急演练、安全隐患、责任体系和安全教育等内容的开展和落实情况。另外,二级学院每周定期检查各类实验室,检查内容包括各类仪器设备的使用情况,化学品安全使用,废弃物的分类收集及实验室水电、卫生、安全等问题。发现安全隐患,及时整改,如果二级学院无法完成,及时上报资产与实验室管理处。
3.3 开展安全教育与培训
为了彻底解决实验室安全问题,消除安全隐患,必须对实验人员进行安全教育与知识培训,提高实验人员的安全意识、防护意识和应急管理技能。为此,学校对新进实验室人员(包括新进教师和学生)开展安全教育课程,实施实验室准入制度。
(1)实验室实施安全准入制度
为了保障实验室安全运行,提高师生员工的安全意识和安全操作技能,化学与生物实验中心从2017年开始,在大一新生中开设大学实验室基础训练教程——化学与生物专业课程,共32 个学时,分为理论教学和技能实践。课程内容包含实验室安全管理制度、仪器设备的安全规范使用、化学与生物类基础实验等项目。其中,由资产与实验室管理处牵头,依托智慧校园平台上线了实验室安全知识考试系统,内有化学与生物类实验室安全知识相关题目600 道。化学与生物类相关专业的学生可以通过系统自主进行学习和考试,整个教育培训考试分两个阶段进行,第一阶段为教育培训阶段,第二阶段为考试阶段。严格执行实验室准入制度,考试合格者获得电子合格证书后才可进入实验室进行实验。以此强化学生的实验室安全意识、规范实验行为、提高实验技能。
(2)开设安全教育知识
针对化学与生物类实验室的特点,明确安全教育的内容,组织实验室领导、相关专家、专业课教师和实验技术人员编写《实验室安全教育和培训教材》。对实验室管理领导、实验室管理人员和使用实验室的师生进行安全教育和培训,提高相关人员安全意识,预防事故的发生。学校每年不定期组织和开展实验室危险废弃物泄漏、实验室火灾事故、危险化学品安全事故等演练活动。通过应急演练活动,使师生员工学到实验室安全知识,做到遇事不慌、沉着应对,在紧急问题来临时能够做到自我保护。另外,在2019年5 月和8 月,学校组织化学与生物实验中心分管实验室工作的负责人、实验中心主任和实验技术人员参加了江苏省高校实验室安全管理培训班和高校实验室供气与通风安全论坛,同时邀请国内专家作“实验室安全与管理”专题报告,一方面增加了与其他高校交流学习的机会,另一方面提高了实验室人员安全管理能力和意识。
3.4 应急管理体系的建立
近年来,通过调研周边学校,结合本校的实际情况,针对化学与生物类实验室安全事故的特点,制定了应急管理体系,具体内容包括应急预案、应急管理部门、应急设备和外部救援。
应急预案能在安全事故发生前做到及时预防。应急管理体系可以使实验人员在遇到安全事故时,能够根据应急管理体系的措施,做到遇事不慌,有序开展救援工作,尽量将损失减到最低。应急管理体系的建立能够做到事前有预案、事中有措施和事后找原因。
(1)应急预案:根据近些年化学与生物类实验室安全事故发生的情况,总结本校化学与生物类实验室危险源的种类,然后编制《化学与生物实验中心实验室危险源应急手册》。分析安全事故发生的原因,介绍各个实验室的危险源类型、特点及应急措施。同时,提供整个实验室的消防疏散图和应急救援电话,使人们能够在发生安全事故时第一时间找到安全出口,并寻求救援,将损失降到最低。
(2)应急管理部门:二级学院成立应急管理部门,负责在事故发生过程中指导应急预案的实施。事故发生后,及时采取有效措施保护现场,配合有关部门进行调查,对事故发生的时间、地点、过程、人员情况、经济损失等进行总结,报送有关部门。
(3)应急设备:化学与生物类实验室的应急设备包含各类消防器材、安全疏散通道、危险化学品泄漏吸附剂、临时药品库和危险废弃物中转站中的防爆和排风设备。另外,在化学与生物实验中心所有的准备室、各类实验室均安装了全方位无死角的视频监控设备,实行24 h 实时视频监控,视频图像存储时间达到30 天,同时也能够在监控室工作台随时调取所有实验室的录像,对实验室的危险源进行全过程监控。
(4)外部救援:外部救援单位包括公安机构、消防机构、化学类救援部门等。
3.5 实验室安全文化建设
近些年,课题组对国内外实验室安全事故发生的原因进行分析,发现事故多是由实验室人员安全意识淡薄,缺乏自我防范意识所导致。因此,在实验室安全管理过程中,将安全意识和实验室安全文化建设贯穿其中,树立安全生产的理念,增强自我防范意识,避免安全事故的发生。
为此,在化学与生物实验中心设置安全文化橱窗,集中展示危险化学品、废物处理、水电使用、特种设备等安全知识;设置安全事故展板,介绍近些年高校实验室安全事故的典型案例,如化学品爆炸、触电、火灾等事故,并分析其原因。另外,利用实验室安全微信公众号,定时向师生推送实验室安全知识;举办实验室安全活动月和安全海报评选等活动,活跃校园安全文化氛围,提高实验人员的安全意识,减少事故的发生。
4 结语
本校化学与生物类实验室承担着化学、制药和生物技术、园艺等专业课程的教学任务、创新创业项目、科研任务和各类竞赛活动,同时也为当地化工、医药、生物技术等行业的发展提供帮助。因此,为了有效地预防化学与生物类实验室安全事故特别是重大安全事故的发生,积极探索创新性实验室安全管理模式,全面梳理化学与生物类实验室存在的“物”的不安全状态和“人”的不安全行为,制定了全面系统的安全防护措施,编织起从人到物、从源头到事后的安全防护网络,建立了实验室标准化安全体系。