高等学校危险化学品的安全管理
2021-11-12王亚慧工程师洧高级工程师
王亚慧工程师 尹 洧高级工程师
(1.北京华杨环保科技有限公司,北京100037;2.北京市化工研究院,北京100084)
0 引言
高等学校实验室是学生将学到的理论知识应用到实际操作的场所,是训练和培养学生实践技巧的所在地,是培养人才的重要基地。在实验中不可避免地要接触到各种化学品,有的还是危险化学品。如果这些化学品应用得当,对于提高学生的动手能力,增强毕业后的实际操作能力具有重大的意义。但若对这些化学品,尤其是危险化学品管理不当,就可能引发事故。目前因危险化学品管理和使用不当引起的事故时有发生,如清华大学、北方交通大学、中科院化学所等单位都因此出现事故,造成国家财产损失和人员伤亡。教育部早在2013年就发出《教育部办公厅关于进一步加强高等学校实验室危险化学品安全管理工作的通知》(教技厅[2013]1号),要求各高校高度重视实验室危险化学品管理工作,严格管理实验室危险化学品。健全实验室危险化学品管理制度,制定并完善实验室危险化学品保管、使用、处置等各环节的规章制度,明确实验室危险化学品的安全管理责任。因此,本文在介绍危险化学品类别的基础上,根据事故统计分析实验室事故的原因,找出管理上存在的问题,提出实验室危险化学品规范化管理的建议。
1 危险化学品及分类
“危险化学品”是具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品,从这个定义上可知,危险化学品的危险性就在于毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等,其伤害对象是人体、设施和环境。危险化学品在教学和科学实验中不可或缺,对其在购买、运输、储存、使用、废弃物处置等环节的安全监管尤为重要。
根据联合国《全球化学品统一分类和标签制度(GHS)》,我国制定化学品危险性分类和标签规范系列标准,根据化学品的危险性特征将其分为3大类(物理危险类、健康危害类、环境危害类)28小类的分类体系。物理危险类有爆炸物、易燃气体、气溶胶、氧化性气体、加压气体、易燃液体、易燃固体、自反应物质和混合物、自燃液体、自燃固体、自燃物质和混合物、遇水放出气体的物质和混合物、氧化性液体、氧化性固体、有机过氧化物、金属腐蚀物(16小类);健康危害类有急性毒性、皮肤腐蚀/刺激、严重眼损伤/眼刺激、呼吸道或皮肤致敏、生殖细胞突变型、致癌性、生殖毒性、特异性靶器官毒性—一次接触、特异性靶器官毒性—反复接触、吸入危害(10小类);环境危害类有危害水生环境(包括急性危害和长期危害)、危害臭氧层(2小类)。
在《企业突发环境事件风险分级方法》中,环境保护部将环境风险物质分为8个部分:有毒气态物质(36种化学品)、易燃易爆气态物质(37种化学品)、有毒液态物质(110种化学品)、易燃液态物质(61种化学品)、其他有毒物质(66种化学品)、遇水生成有毒气体的物质(65种化学品)、重金属及其化合物(10种化学品)、其他类物质及污染物(7种化学品),共计392种环境风险物质。从列出的风险物质来看,大多数都属于危险化学品。
2 实验室危险化学品事故
2.1 实验室安全事故的特点
李志红收集100起实验室的安全事故,其中高等院校71起,科研院所11起,企业18起,爆炸、火灾、中毒、电击、其他事故分别占44%、42%、6%、1%、7%,其中爆炸和火灾是实验室事故的主要类型。针对事故的统计分析,可以看出实验室的安全事故具有以下特点:
(1)气体和液体引起安全事故多。气体和液体相对固体具有密度较小、易于流动扩散的特点,易燃液体和气体引起的事故数量比固体(包括易燃固体和遇水放出易燃气体的固体)引起的事故多,这些化学品引起的事故数占总事故数的88.8%。
(2)气体引起伤亡事故最多。气体密度远小于液体,更易扩散,从实验室安全事故造成的人员伤亡(包括中毒)情况来看,气体引起的伤亡人数占总伤亡人数的90.5%。
(3)毒性物质造成的人员伤亡最为严重。从事故后果来看,毒性气体(如液氨、液氯、光气、一氧化碳)造成的中毒人数占总中毒人数的80%,这显然与有毒物质的理化特性和伤害机理有关。
2.2 实验室安全事故的源头
从引起事故的环节来看,试剂的使用是主要的事故源头,试剂的使用环节引起的事故数和人员伤亡数分别占总事故数和总人员伤亡数的42%和83%;试剂的贮存环节引起的事故数和人员伤亡数分别占总事故数和总人员伤亡数的22%和10%;仪器设备的使用环节引起的事故数和人员伤亡数分别占总事故数和总人员伤亡数的21%和6%。总体看来,有60%以上的实验室安全事故是在实验过程中发生的。由此可见,实验室安全事故主要发生在化学试剂(多为危险化学品)的使用和贮存上。
2.3 实验室安全事故的原因
从事故原因的角度分析,因违反操作规程或误操作引起的事故占总事故数的27%,因设备老化、故障或缺陷、线路老化或短路引起的事故分别占总事故数的15%、14%和12%。以上4种原因引起的事故占总事故数的68%,因违反操作规程或误操作引起的造成人员伤亡数占总伤亡数的80%。可以说,违反操作规程或误操作是引起实验室事故的主要原因。
3 危险化学品的安全管理
3.1 实验室危化品管理存在问题
(1)目前高等学校危化品的管理问题主要表现在实验人员安全意识比较淡薄,安全管理机制不完善,没有从根本上予以足够重视。
(2)危化品的购买、存储、使用等环节管理不善,不重视废弃危化品的处理。危化品的领取、使用、归还缺乏系统的管控,有的实验室对危化品的丢失或用量的管控不力,导致事故时有发生。
(3)有的实验人员对危化品特性和实验正确的操作步骤认知不足,如弄不清稀释硫酸是应该将水倒入硫酸呢?还是将硫酸倒入水中呢?这种认知不足导致的错误操作容易引发事故。
(4)高等学校只重视专业知识的传输和实验技巧的培养,对学生的安全教育重视不够。
(5)实验室对于安全的培训和演练走形式,应急预案的可操作性欠缺。
3.2 高等学校危化品管理规范
2015年,北京市质量技术监督局出台《实验室危险化学品安全管理规范》(DB11/T 1191-2015),该规范规定实验室危化品管理的人员、制度、设施、设备、使用管理、储存、废弃化学品处置和应急的要求。该规范实施几年来,已获得较好的效果。2018年,在此基础上针对工业企业和高等学校实验室的差异,将此规范分成2个:《实验室危险化学品安全管理规范 第1部分:工业企业》(DB11/T 1191.1-2018),《实验室危险化学品安全管理规范 第2部分:普通高等学校》(DB11/T 1191.2-2018),后者规定普通高等学校实验室危险化学品安全管理的组织、制度、人员培训、安全设施设备、采购管理、贮存管理、使用管理、危险废物管理和应急管理等要求,该规范适用于普通高等学校涉及危险化学品的实验室。此后,林芝市质量协会和湖南省市场监督管理局也相继出台《实验室危险化学品安全管理规范》(T/LZZLXH 036-2020)和《普通高等学校实验室危险化学品安全管理规范》(DB43/T 1797-2020),这些规范对实验室危险化学品的管理起到重要指导作用。
3.3 实验室危险化学品的规范化管理
针对上述实验室危险化学品管理中存在的问题,迫切需要对此进行规范化的管理,杜绝事故的发生。
3.3.1 组织机构和规章制度
高等学校应从学校层面理顺管理机制,建立负有危险化学品安全管理职责的校级领导机构,全面统筹全校危险化学品的安全监督管理工作,建立应急组织体系,明确分工和职能,建立实验室相应的安全管理规章制度。
高等学校和有关二级院系需要制定实验室安全管理制度,内容包括:实验室安全操作规程,岗位安全责任制,危险化学品采购、贮存、发放、领取、使用、退还、危废处置等管理制度,危险化学品、易制毒化学品和剧毒化学品的专门管理制度,培训演练制度,危险化学品隐患排查和应急管理制度,应急装备及应急物资使用制度,气体钢瓶安全管理制度等。
实验课开讲之前,认真阅读实验室安全操作条例,先讲安全操作的注意事项和具体要求,涉及具体操作的由老师示范,介绍实验要点及应急措施。学生实际操作时,一定要按照老师的要求进行操作,有安全隐患及不清楚的地方切忌自作主张。
3.3.2 设施设备
按《科研建筑设计标准》(JGJ 91-2019)规定设计实验室,按《化工企业安全卫生设计规范》(HG 20571-2014)规定有关安全卫生设计,统计实验设备的用电负荷,更换老化的电路设备,在易燃易爆的实验场所采用防爆性的电器及开关,使用密闭电炉进行加温操作;使用可能产生可燃气体及有毒有害气体的实验室不宜设置吊顶;实验区域应与办公、数据处理、休息区域分开;实验室的门要向着疏散方向开启,并采用平开门;实验室内的危险化学品贮存柜要避免阳光直晒,远离暖气、高温电器;使用产生可燃气体、蒸气及有毒有害气体的实验室,需设置可燃气体报警仪及有毒有害气体报警仪,并与风机连锁,前者还必须是防爆型风机;实验室产生的废水、废气、固废的处置需要满足环保部门的规定;实验室附近应安装洗眼器,配备相应的消防器材和应急物资。
3.3.3 实验室危险化学品的存量
控制实验室危险化学品的存量,实验室危险化学品的存量原则上是满足2天的实验需求,每间实验室危险化学品的存储总量不超过100L(kg),其中易燃易爆化学品不超过50L(kg)。
3.3.4 规范管理
在学校主管领导的协调下,合理调动人力、设施、技术和应急资源,理顺实验室管理制度、责任体系、上岗培训、检查整改、风险防范、应急演练等各项管理环节,形成工作规范,确保其可行性,保持其延续性。通过合理的规划和措施,调动实验室全体人员的主动性和创造性,使实验室的安全管理工作整体有效,做到管理规范、制度健全、责任落实、意识警觉、措施完善,健全实验室安全管理的长效机制。
3.3.5 培训演练
在学校的例行培训和演练工作中聘请安全专家介绍实验室的风险与防范,凝练实验室管理工作中的经验,分析其他单位发生实验室事故的教训,加大力度构建实验室安全管理的新格局。管理人员初次上岗培训不少于32学时,此年后再次培训不少于12学时,每年至少举行一次应急演练,并记录参加人员。配合培训和演练聘请安全方面的专家入校做专题技术讲座,与学校相关人员交流沟通,分析案例,介绍实验室危险化学品的监管经验。学校要加强对实验室的风险评估,结合演练提升应急预案的可操作性。
3.3.6 危险化学品的信息化、智能化管理
随着科技的进步,射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的,利用此技术可以全过程地跟踪危险化学品的踪迹,已经在危险化学品的监管中发挥很好的作用。同时,基于物联网、大数据、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)及云计算等技术集成的危化品管理系统,可以实现危化品在购买、贮存、使用、报废、回收的生命全周期的安全监管。在有条件的高等学校,也可以考虑通过建设危险化学品监管信息化平台,采用智能化管理模式,将危险化学品管理水平提升一个台阶。
4 结论
(1)化学品是高等学校教学和实验必不可少的,以人为本,安全第一,是实验室应该切实做到的,从学校领导到学生,到每一个实验人员都应该引起足够的重视。每个实验室都需要从化学品的采购、使用、处置的全过程中进行规范化的管控,严格控制风险源。
(2)对以往发生过的实验室事故进行案例分析,从中吸取经验教训,避免重蹈覆辙。
(3)仔细体会《实验室危险化学品安全管理规范》所列举的具体要求和规范,严格按规范执行。
(4)危险化学品是实验室事故的风险源,需要按照规范加强危险化学品的安全管理,利用先进技术建设危险化学品监管信息化平台,降低危险化学品引起的安全和环境风险,减少或杜绝事故发生,保障教学和科研正常稳定地运行。