高校化学基础实验室安全问题分析及安全教育方案的构建

李峥 吴正俊 陈怀侠

摘要 高校化学基础实验室具有涉及的仪器设备多、化学药品及试剂种类多、学生人数及来源院系多的“三多”特点。文章基于上述特点，围绕实验室仪器设备及药品试剂的操作、废弃物的处理、事故应急处理等安全问题进行了分析，提出在开展实验室安全通识教育的基础上，构建一种以各专业实验室具体实验项目为依托的实验室安全教育方案，以期对师生起到警钟长鸣的作用，助力实验室安全管理工作顺利开展。

关键词 高校化学基础实验；实验室安全；安全教育

中图分类号：G482文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.11.009

近年来，高校实验室安全事故频发，使家长和学生“谈化色变”，未入学便想转专业，对化学实验存在一定盲目担忧和焦虑。实验室的安全问题备受关注，安全事故轻则造成仪器设备损毁，重则导致人员伤亡，对教学、科研进展，学校声望、社会环境都会造成极大影响[1]。

1高校化学基础实验室的特点

仪器设备种类及数量多：高校化学各基础实验室既有各自特有的仪器设备，如仪器分析实验室里的光谱仪、色谱仪等大型贵重精密仪器，化工实验室里的大型精馏塔等设备，有机实验室里的旋转蒸发仪，无机及分析实验常用的光度计、酸度计等，也有化学实验室通用的仪器设备，如分析天平、烘箱以及各种玻璃仪器等；除了大型精密仪器受限于经费预算，大部分通用的仪器设备数量均满足了本科生单人单组的实验要求，因此仪器设备数量也多。

化学药品、试剂种类及数量多：高校化学基础实验室由于面向本科生开设实验，实验需求的化学药品及试剂种类繁多，且存放量也很大。另外，尽管经过多年的实验项目优化，但化学实验仍不可避免的会使用到易制毒、易制爆等危化品，加之化学实验的实验条件多为高温高压，而涉及危化品的实验通常具有实验过程的未知因素更多、实验项目和内容更复杂等特点。

学生来源院系及人数多：以湖北大学化学化工学院（以下简称“我院”）为例，基础实验室包括有机、无机、分析、物化四大化学基础实验室和应用化学、化学工程与工艺、制药工程、化学生物学等专业实验室，面向除化工学院外还有生科、资环、材料等学院部分专业的本科生开设实验。

2高校化学基础实验室安全问题

高校化学基础实验室因涉及仪器设备多、化学药品及试剂种类多、学生人数及来源院系多的“三多”特点，故而安全管理内容广泛而复杂、安全管理问题尤为突出。根据实验开展的全过程，可将实验室安全问题分为实验室仪器设备安全、实验室药品及试剂安全、实验操作安全、实验室废弃物安全、实验室事故应急处理安全。

2.1实验室仪器设备安全

基础化学实验室学生循环流动性大，仪器设备重复使用率高，长期处于连续运转状态，因此实验室仪器设备安全非常重要。加之在实验室管理工作中存在不同程度“重购置、轻维护”的思想，因此在实际使用过程中容易缺乏对仪器设备的定期维护，造成仪器设备老化，易导致安全事故的发生。例如油浴加热时，如果导热油达到使用寿命，性状发生改变（有水珠、分层、变黑、变粘稠等）、混入有机溶剂或易燃物品，加热过程中冒烟或发生飞溅等，须立即停止使用，并更换新导热油。循环水泵中的水必须经常更换，以免残留的溶剂被马达火花引爆。

2.2实验室药品及试剂安全

化学实验中不可避免会接触到易燃、易爆、有毒、酸碱性、腐蚀性等类别的药品及试剂。面对种类繁多，数量庞大的化学药品及试剂，做好存储以及管理工作十分重要。近年来，高校涉及危化品的安全事故屡屡发生，如清华大学发生的铊中毒事件、复旦大学出现的亚硝胺投毒事件、扬州大学秋水仙碱投毒事件等，这些事件的发生均反映出高校对于化学药品安全管理意识的相对淡薄[2]。由學校制订统一的药品及试剂采购制度，建立面向全校的标准危化品仓库并配备专任管理员，施行危险化学品出入库登记制度，使用前由各实验员本人领取，使用后将剩余的危化品及时回库，并更新药品库数据，不仅明晰了危化品的来源及去向，也减少了实验药品、试剂的浪费。

2.3实验室操作安全

本科实验大多操作并不复杂，但由于学生人数多，所以安全问题仍较多。化学实验的实验操作包括对仪器设备和对化学药品、试剂的操作。仪器分析实验以大型精密仪器为主，实验员是安全责任的第一主体。实验员定期对仪器做相应的维护、保养，合理安排仪器的使用时间，并要求学生使用前进行登记、使用中严格按照使用说明书进行合理操作是保证实验安全的关键。对于其他基础化学实验而言，学生本人则应当是安全责任的第一主体，因学生人数多，老师无法时刻注意每一个学生的实验操作，学生对于仪器设备使用的注意事项不熟会导致许多安全隐患。例如实验中忘记关加热套，导致温度计裂开；样品高速离心时，忘盖内盖，导致离心机烧坏；没有注意各种玻璃仪器的使用温度、压力，导致炸裂致使身体被划伤、灼伤等。这些错误的操作不仅对仪器设备更对学生的人身安全造成了损害。

近年来，本科实验方案中尽量减少了危化品的使用，但仍然有些实验项目需要用到危化品，那么学生对于危化品的误操作会直接导致安全事故的发生。例如，配洗液，学生错用了高锰酸钾，导致硫酸喷溅出来，造成面部严重烧伤；取用浓盐酸时未在通风橱里戴手套进行，造成呼吸黏膜和皮肤损伤。除了危化品，其他化学药品同样会造成安全事故，例如一学生用装过氯化钡的烧杯煮咖啡喝，导致呼吸衰竭，最终去世。这些安全事故无不昭示着学生对化学药品性质缺乏认识，漠视实验室安全通识知识，因此在教学中，教师应及时讲解各化学药品的性质，强调安全使用规则。

2.4实验室废弃物安全

化学实验产生的废弃物不同于生活垃圾，必须单独进行回收与存放，并通過专业方法进行处理。高校化学基础实验室产生的废弃物可大致分为普通废液（废酸、碱等无机物），有毒有害废液（含Cr6+、Pb2+、Bi3+等金属离子的混合溶液，有机废液等），固体废弃物（已污染和已过期变质的固体试剂等），成分相对科研实验室简单，但数量却很大。目前高校普遍不具备处理化学废弃物的能力，因此在移交给有资质的单位进行处置前，将废弃物收集并做好储存是关键，否则会对环境安全及人身安全构成危害。例如某高校本科生做合成实验时，将用完的乙醚试剂瓶当废液瓶，向瓶内倒入含有浓硫酸和浓硝酸等成分的废液，结果瓶中留存的乙醚瞬间与酸发生反应并从瓶口喷出混合液，学生手被灼伤。发生此类安全事故，究其原因是学生对废弃物成分及化学特性缺乏了解，废液分类不合理，存放不规范。鉴于此，一方面，高校应从严审核药品、试剂的购置申请，倡导减量化或小量化实验等方式从废弃物产生的源头进行控制[3]。另一方面，实验室不同废弃物的分类存放及预处理知识需要普及，实验前要进行相关的教育培训工作，教师的规范指导，学生的自我约束，实验员的监督管理缺一不可。

2.5实验室事故应急处理安全

如前所述，实验室仪器设备维护的欠缺，药品、试剂管理的漏洞，实验操作的不规范，实验后废弃物的处理不当均会引发一系列安全事故，安全管理的初衷是尽量减少和避免安全事故的发生，但如果不幸发生了，也需要及时处理以将危害降至最低，因此，建立常见事故应急处理预案，提高师生处理各类安全事故的应急能力是实验室安全管理的最后一环。常见的实验室安全事故主要有火灾，试剂中毒（吞食、吸入），划伤（主要是玻璃仪器引起）等，不同的事故均有对应的应急处理方法。例如误吞食试剂时，选择饮水、牛奶等或者催吐；烫伤后立即用大量水冲洗后涂抹烫伤膏[4]。这些常见安全事故的应急处理方法可制成电子版发送给师生留存。

3实验室安全教育方案的构建

加强安全教育，提高安全意识是做好高校化学实验室安全管理工作的前提，安全意识的树立一方面需要依靠实验室安全通识教育，例如化学实验室的着装要求，不能将食物带入化学实验室等，但这些安全通识往往在新生入学时讲解一遍后没有反复强化，导致学生安全意识麻痹松懈。所以另一方面，各专业实验室还应当针对各自实验特点进行安全教育，在每次实验前，依据当次实验项目的安全隐患对学生进行安全教育，能对师生起到警钟长鸣的作用。表1是以我院化学分析实验为例，依托实验项目列出的安全隐患。

4结语

高校化学基础实验室不仅是承担本科生教学及实践任务的重要场所，也是培育学生创新能力和科研素质的孵化器，而安全的实验环境是保障教学顺利进行的基本前提。强化实验室安全教育，帮助学生树立牢固的安全意识，最大程度上减少安全事故的发生，不仅助力了高校的安全管理，也为行业培养了安全意识强、实验基础扎实、操作规范的综合型人才。

基金项目：虚实结合实验室安全教育体系的构建研究“2022湖北省高等学校实验室研究项目”（HBSY2022052）；多元一体化实验室安全教育体系的构建研究“2022湖北大学教学研究项目”（2022010）。

参考文献

[1]史萌.基于事故致因理论的T高校实验室安全管理研究[D].天津：天津大学，2019.

[2]杨平，孙晓庆，田百平，等.高校实验室药品及仪器管理策略[J].设备管理与维修，2018（22）：11-13.

[3]毛应明，李庭古，吴胜军，等.高校实验室化学废弃物管理存在的问题及对策[J].广州化工，2022，50（20）：279-281.

[4]高挪挪.高校化学实验室常见伤害事故的预防举措探析[J].实验室科学，2022，25（4）：188-190.