信息化平台助力高校实验室化学品的精准管控

高文红

(天津商业大学国有资产与实验室管理处，天津 300134)

高校实验室化学品的监管一直是政府部门、公安机关以及学校内部监管的重点[1-2]。近年来，随着高校双一流的建设的加速，实验室承担的教学任务、科研任务增加，导致实验室化学品尤其是危险化学品的使用增加[3-4]。而高校对于实验室化学品的监管能力却未能迅速提升，如很多高校存在由于实验人员流动性大、工作交接不清或科研项目结束等原因导致的实验室内存在大量无人监管使用化学品的情况，这存在极大安全隐患[5]。2020年叶元兴等[6]对1986-2019年间150期实验室安全事故进行了统计分析，发现150起实验室安全事故中化学实验室发生事故的比例最高为70.27%，事故引发的危险因素占比最高为危险化学品达62.00%，而引起危化品事故的主要原因为使用、存储及废弃物处置。目前，实验室教师及学生对于化学品使用储存等的安全意识明显提升，但实验室化学品事故却并未减少。2018年12月，北京某高校实验室在制作垃圾渗滤液硝化载体过程中发生爆炸事故，造成实验室3名参与实验的学生死亡。2021年10月，南京某高校材料实验室发生爆燃事故，事故造成2人死亡，9人受伤，事故原因或与镁铝粉爆燃有关[7]。如何提升实验室化学品的监管能力保障实验室安全已成为高校关注的重点。

2019年教育部发布《关于加强高校实验室安全工作的意见》中要求，提升实验室安全管理信息化水平，建立和完善实验室安全信息管理系统和监控预警系统，促进信息系统与安全工作的深度融合。本文介绍了通过搭建化学品管理平台、实验室安全教育与考试平台及实验室安全监管系统的信息化平台提升实验室化学品的精准管控能力的探索与实践。

1 高校实验室化学品管理现状

由于研究领域不同、专业不同、科研项目不同，高校实验室化学品使用具有使用种类多、存储量少、储存使用分散、采购频繁和管理难度大的特点[8]。随着社会各界及高校本身对于实验室化学品安全意识的大幅提升，大部分高校制定了较为完善的化学品管理制度，但管理制度落实效果不佳，管理水平有待进一步提高，化学品管理存在的一些问题仍需进一步解决。

1.1 传统化学品管理方式难以实现闭环管理

传统的化学品管理方式，采购化学品数量、种类、渠道难以控制[9]，且易出现超量采购、存储问题。化学品使用台账记录与购买的化学品的数量存在不一致问题，使用过程中化学品台账记录不完整。实验室化学品存量底数不清，易出现超量存储的问题。传统化学品购买、使用、储存、废弃记录方式难以实现化学品种类、数量准确一致，管理部门不能全面精准的掌握各学院化学品的实时动态的化学品种类、数量、存放地点、安全责任人等信息，化学品管理难以形成全程可追溯的闭环管理。

1.2 化学品安全教育不够系统全面

高校许多本科学生即进入实验室开展科研实验，专业基础知识及安全知识不深，实验经验不丰富。学生接受的实验室安全教育一般是由学院开展的安全讲座及各类安全宣传等。进入实验室内开展科研实验的学生，一般由教师进行本实验室内安全教育，一般局限于其实验使用的某些化学品的特性及实验室内仪器设备的使用注意事项、操作规程等。学生接受实验室安全知识教育培训内容不够全面系统。且一般教师对于学校管理制度了解不透彻，导致学生在化学品的购买、使用、存储、废弃等存在一定的问题。

1.3 化学品安全人力防范效率低

实验室对于化学品的管理存在信息化智能化水平低的问题[10]，预防实验室化学品安全事故主要是依靠提高实验人员安全意识，专业知识技能，落实各项安全管理制度，开展实验室安全隐患排查整改等依靠人力的方式加强实验室安全管理，但人不能连续无间断的巡查防护实验室[11]，且人在执行某项活动时受自身精神状态、意识、认知、感知、记忆、思维、技能、外界刺激等因素的影响较明显[12]，可能导致对于活动执行的参差不齐，造成人力安全防范效率低，效果不佳。

2 信息化技术助力化学品精准管控

学校搭建化学品管理平台、实验室安全教育与考试平台及实验室安全监管系统保障实验室化学品的精准化管控。通过化学品管理平台精准掌握实验室化学品购买、使用、储存、处置等等详细信息，明确所有化学品的安全责任人建立安全责任制，为实验室安全分级分类管控提供基础数据。实验室安全教育与考试平台提供了系统全面的化学品安全教育视频课件等材料及学校化学品安全管理各项制度，提供了实验室安全准入考试平台，为实验室安全准入机制提供平台。实验室安全监管系统为实验室现场提供智能化自动化管控，包括危化品看护、保持化学品实验室恒温恒湿环境、有毒有害气体泄露新风报警、烟感报警等功能，实现实验室自动化管控保障实验室化学品安全。

2.1 化学品管理平台

化学品管理平台包括化学品采购管理、台账管理、废弃物回收管理、气瓶采购使用管理、实验室信息管理、用户信息管理、统计查询等功能，实现了实验室化学品的购买、使用、储存、废弃的全流程闭环管理，保障了学校对于实验室化学品库存种类、数量、存放地点、安全责任人数据的精准把控，为后期实验室分级分类管控及实验室安全精细化、规范化、标准化管理提供了基础数据保障。

2.1.1 采购管理

采购管理实现了对供应商的统一管理，且规范了化学品的采购流程。学校所有化学品购买均需通过化学品管理平台进行，管控类化学品、危险化学品及普通化学品按照不同审批流程进行购买。针对管控类化学品的购买需经学院领导、实验室校级管理部门及保卫处全部审批同意后，办理公安局审批流程；针对非管控类的危险化学品的购买，需经学院领导审批同意后方可够买；针对普通化学品在一定数量范围内教师可在平台自行购买；对于平台没有的化学品需经学院领导审批同意后可自行线下购买并在化学品管理平台进行自购化学品信息录入。通过规范所有化学品的购买流程，使实验室购买的所有化学品的均能通过化学品管理平台进行后续管理。

2.1.2 台账管理

台账管理保障了学校对于化学品实时信息的精准把控。通过平台购买的化学品将自动进入教师名下的“我的台账”，教师或学生在使用化学品后均需在化学品平台录入使用台账。针对易制毒、易制爆化学品采用“五双”管理，除在化学品平台记录使用台账外，还需进行纸质版使用台账记录。针对实验室危险化学品、易制毒、易制爆化学品每学期末进行库存盘点及实验室存量清查，定期开展实验室危险化学品账物相符专项安全检查，保障实验室化学品安全。

2.1.3 废弃物管理

废弃物管理保障所有化学品处置符合规范。化学品使用完毕后，均需通过平台进行空瓶回收申请，实验过程产生的废液需通过化学品管理平台录入详细信息并提交回收申请，申请通过后各学院提交纸质版实验室危险废物转移台账，由实验室管理部门按照台账对实验室产生的实验废弃物进行收集，并对空玻璃瓶、空塑料瓶、有机废液、无机废液、锐器、生物废弃物等进行分类暂存并建立危险废弃物台账，后期交由有资质的公司进行统一处置。从而保障实验室所有危险废弃物均在相关部门的监管之下。

2.1.4 实验室基础信息及统计查询功能

化学品管理平台实验室信息包含学校实验室及教师的基础信息，包括学校所有实验室房间的分布，实验室安全责任人信息，实验室内化学品存放种类、数量的详细信息及实验室内化学品使用的教师学生的详细信息。用户信息包含校内用户信息及厂家信息，校内用户信息可对其购买审批权限进行授权，厂商信息处可添加、删除、管理厂商。查询统计功能可查询某类化学品存量、分布情况，如统计易制毒化学品、易制爆化学品、危险化学品的库存种类、数量及存放地点等信息。方便上级部门开展实验室化学品专项安全检查时，快速准确提供实验室化学品实时存量数据。可统计各学院化学品购买信息、库存化学品种类、数量信息等，以便分析掌握各学院实验室化学品购买、库存情况。另外可查询某种化学品存量及存储位置及安全责任人信息，可实现校内化学品调配。化学品管理平台的统计查询功能为学校管理部门对于化学品的管理提供了精确可靠的基础数据。

2.1.5 气瓶购买使用管理

学校所有气瓶购买均需通过化学品管理平台，实验室管理部门掌握了实验室用气瓶数量、种类、存放地点、安全责任人的详细信息，为实验室气瓶安全检查、气瓶年检、实验室分级分类管控等工作提供了数据保障。

2.2 实验室安全教育与考试平台

实验室安全教育与考试平台包括安全教育平台及安全考试系统，实验人员可随时随地登录系统进行安全知识学习。实验室安全教育与考试平台为实验室安全教育培训、安全宣传及实验室安全准入机制的建立提供了有力保障。

2.2.1 实验室安全教育平台

安全教育平台包括实验室安全通识、危化品安全、消防安全、用电安全、仪器设备安全、应急救援、机械安全、生物安全等实验室安全培训视频及教学课件，还包括学校各项实验室安全管理规章制度、实验室安全相关办事流程、各类危险标识及国际化学品安全卡扫描课件等。学生可以通过实验室安全教育平台随时随地自主进行实验室安全知识及学校化学品管理制度的全面深度的学习。

2.2.2 实验室安全考试系统

实验室安全考试系统为学校实验室安全准入机制的建立提供基础保障。学校每年开展对于新生及新进教师的实验室安全准入考试工作。新生及新进教师进行实验室安全准入考核前可进入学校题库对实验室安全各类知识点进行学习，同时可以参加自测，确定对于知识点掌握足够准确，可开始安全准入考核，通过考核后发放合格证，新生与学院签订实验室安全承诺书后，方可进入实验室进行实验，未通过考试的学生不能签订安全承诺书不能进入实验室进行实验。

实验室安全教育与考试平台不仅为新生及新进教师提供安全教育与准入考试平台，也为各实验室个性化安全培训及准入提供平台。化学品由于其具有较大的危险性，化学实验室可安排学生对于化学品安全视频课件进行学习，并针对进入化学实验室的学生开展深入的化学品专题准入考核工作，提高化学实验室师生的安全意识，提升师生安全知识技能，保障实验室安全。

2.3 实验室安全监管系统

实验室安全监管系统是通过物联网技术实现对实验室化学品的智能化、精准化管控。前端检测设备及自动化控制部分用于实现实验室自动化监管，如危化品看护、恒温恒湿环境、新风、报警等功能。后端监测中心部分包括实验室安全管理平台、手机APP、多媒体桌面指挥终端、控制终端等，其中实验室安全监管平台可以直观显示实验室电子地图，各实验室远程监控，各实验室内温湿度、有毒有害气体浓度数据，空调排风系统的状态等。手机APP可以实现实验室安全责任人远程巡查实验室、查看本实验室各类数据信息以及接收实验室报警。

(1)危险化学品看护功能，此功能通过实验室内智能分析超高清摄像机实现对特定区域的入侵报警、拌线检测及对特定物品的看护，当有人进入特定区域、越过特定拌线或移走特定物品时，系统会在实验室现场报警，同时通过网络报警至实验室安全责任人手机，从而实现了对实验室内危险化学品的看护功能。

(2)有毒有害气体监测、烟雾监测联动排风、报警功能，此功能通过实验室气体浓度监测器监测实验室内有毒有害气体浓度，当超过阈值时启动新风系统，当超过某设定值时启动现场及远程报警。当烟雾探测器监测烟雾浓度超过阈值时，启动新风系统同时启动现场及远程报警功能。

(3)温湿度监测联动降温除湿功能，实验室内某些易燃易爆化学品对于温度及湿度的要求很高，通过温湿度探测器实时监控现场温度及湿度，当超过设定值，系统自动启动实验室内降温、除湿装置，为特定化学品提供适宜的温湿度环境，保障危险化学品安全。

(4)突发事件应急指挥功能，利用多媒体指挥终端通过实时画面对突发事件现场进行指挥，保障化学品事故发生后第一时间做出有效措施，最大化降低事故造成的危害。

实验室安全监管系统将实验室内影响化学品安全的因素全部纳入系统检测、自动控制、报警范围，实现了化学实验室的高度自动化管理，全面提升了化学品管理的水平。

3 结 语

依托信息化管理平台实现学校对实验室化学品购买、使用、储存、处置的全生命周期监管，实现对化学品种类、数量、存放地点的精准把控及安全责任落实，实现了教师及学生化学品的安全教育培训及准入考核机制的建立，实现了化学品实验室智能化自主看护危化品、自主管控实验室环境及报警，保障化学品实验室安全运行。通过信息化平台从化学品全生命周期、化学品安全知识培训考核及实验室自动化管控全方位的保障了化学品的精细化、精准化管控，全面提升了化学品安全管理的质量及效率，提高了学校实验室安全管理水平，为学校实验室开展教学科研活动提供了有力的保障。