大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理策略研究
新中國(guó)成立以來(lái),伴隨著大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的不斷發(fā)展,其規(guī)模也進(jìn)一步擴(kuò)大,隨之而來(lái)的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作也逐漸引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。盡管如此,各類大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故諸如氣體爆炸、廢液排放、有毒氣體泄漏等依舊時(shí)有發(fā)生,造成一定程度上的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。因此,如何根據(jù)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際條件構(gòu)建健全的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理體系,是各大高校與實(shí)驗(yàn)室安全管理人員亟需解決的問(wèn)題。
Part.1 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)室類型眾多,根據(jù)不同的課程需求設(shè)置相對(duì)應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,如:無(wú)機(jī)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、有機(jī)氣體制備實(shí)驗(yàn)室、氣相色譜觀察實(shí)驗(yàn)室等,實(shí)驗(yàn)室位置相對(duì)集中,使用頻率大,有一定管理難度。
(2)實(shí)驗(yàn)室功能較為齊全,大部分實(shí)驗(yàn)室配置有大量精密貴重儀器。
(3)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)存放和使用大量化學(xué)藥品,其中包含眾多易燃易爆物質(zhì)與有毒物質(zhì)。部分實(shí)驗(yàn)環(huán)境需要諸如高溫高壓、強(qiáng)磁、輻射、高壓等特殊反應(yīng)條件,具有高危險(xiǎn)性。
(4)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中極易產(chǎn)生廢水、廢氣等有毒有害物質(zhì),殘存的實(shí)驗(yàn)廢料與失效的實(shí)驗(yàn)藥品處理時(shí)均可能造成一定污染。
Part.2 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故的特點(diǎn)
2.1 突發(fā)性與不可知性
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)化學(xué)教學(xué)與相關(guān)科研活動(dòng)的重要實(shí)踐場(chǎng)所,其中許多科研活動(dòng)尚處于初期探索階段,許多實(shí)驗(yàn)流程還不夠完善,因此存在一些不易察覺的危險(xiǎn)因素。同時(shí)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,由于學(xué)生人數(shù)眾多,常常會(huì)發(fā)生偶然性錯(cuò)誤操作,因此實(shí)驗(yàn)室安全事故難以預(yù)料,具有突發(fā)性與不可知性。
2.2 環(huán)境污染性
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常常存放大量有毒化學(xué)品,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中也可能會(huì)產(chǎn)生有害氣體。即使在實(shí)驗(yàn)中沒有發(fā)生安全事故,實(shí)驗(yàn)人員如果長(zhǎng)期處于實(shí)驗(yàn)室的隱形污染中,也會(huì)引起人體器官病變或者實(shí)驗(yàn)儀器腐蝕損壞等,嚴(yán)重情況或可引發(fā)安全事故。
2.3 損失嚴(yán)重性
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通常集水、電及化學(xué)藥品于一室,一旦有危險(xiǎn)發(fā)生,短時(shí)間將在特定空間內(nèi)迅速發(fā)生連鎖反應(yīng)且具有不可控性。且大部分危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速度快,影響力大,常常造成人員撤離不及時(shí)以至于發(fā)生人員傷亡的情況。而實(shí)驗(yàn)室大多采用精密儀器,價(jià)格偏高,如若發(fā)生事故,必將造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。
Part.3 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故影響因素
3.1 危險(xiǎn)化學(xué)藥品存放
(1)易燃易爆化學(xué)藥品。由于大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存放大量易燃易爆的化學(xué)藥品,例如部分具有易揮發(fā)性的有機(jī)溶劑(如:乙醇、甲苯、丙酮等)和易燃固體(如:硫磺、紅磷等),以及部分爆炸品(如三硝基甲苯)等,當(dāng)這些試劑受熱或與強(qiáng)氧化劑接觸,便會(huì)迅速著火或爆炸,因此實(shí)驗(yàn)室內(nèi)存在爆炸或火災(zāi)等事故的安全隱患。
(2)具有強(qiáng)烈腐蝕性化學(xué)藥品與具有一定毒性化學(xué)藥品。在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常常存放大量諸如濃硫酸、濃硝酸、冰醋酸等的腐蝕性藥品,一旦取用不當(dāng),極易腐蝕人體或?qū)嶒?yàn)設(shè)備,造成人體皮膚病變或加速實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室內(nèi)也儲(chǔ)存大量具有毒性的化學(xué)品,如若保存方法不當(dāng)導(dǎo)致少量藥品揮發(fā)或溢出,便會(huì)對(duì)人體生命安全造成嚴(yán)重危害。因此,此類化學(xué)藥品的安全存放也是影響實(shí)驗(yàn)室安全的重要因素之一。
(3)壓縮氣體與壓縮液體。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的壓縮氣體與壓縮液體(如:壓縮氧氣、乙炔、液氮等)通常儲(chǔ)存在高壓容器或鋼瓶中,不易移動(dòng)且危險(xiǎn)性大,如若發(fā)生泄漏,極易引起嚴(yán)重的爆炸事故。
3.2 實(shí)驗(yàn)室硬件條件設(shè)置
(1)安全設(shè)施陳舊。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通常配備有安全設(shè)施,例如產(chǎn)生有毒氣體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室配備有通風(fēng)設(shè)施,但由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空間有限,部分安全設(shè)施不易操作,一旦發(fā)生危險(xiǎn),將無(wú)法在最快時(shí)間內(nèi)控制住危險(xiǎn)情況。
(2)消防設(shè)施不足。部分實(shí)驗(yàn)室未按規(guī)定配備足量滅火裝置,且有部分消防裝置老化或已失效。如若發(fā)生爆炸或火災(zāi),往往沒有足夠有效消防設(shè)施控制火情,導(dǎo)致?lián)p失嚴(yán)重。
3.3 實(shí)驗(yàn)室人員
(1)實(shí)驗(yàn)室人員錯(cuò)誤操作。在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中參課學(xué)生眾多,無(wú)法保證每一名參課學(xué)生均對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分預(yù)習(xí),因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能在不同環(huán)節(jié)發(fā)生錯(cuò)誤操作,從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。同時(shí)在科研活動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程中,由于某些實(shí)驗(yàn)原理不夠清晰明確,尚需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),此時(shí)如果在實(shí)驗(yàn)步驟上發(fā)生錯(cuò)誤,便有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。
(2)實(shí)驗(yàn)室科研人員與實(shí)驗(yàn)教學(xué)師生缺乏相應(yīng)安全意識(shí)。存在部分實(shí)驗(yàn)室相關(guān)科研人員只注重科學(xué)研究,輕視實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安全預(yù)防的相關(guān)注意事項(xiàng),同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生抱有一定僥幸心理。同時(shí)由于缺乏相應(yīng)安全知識(shí),導(dǎo)致安全意識(shí)淡漠,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中掉以輕心,也是實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的一大重要因素。
3.4 實(shí)驗(yàn)室安全制度
(1)實(shí)驗(yàn)室缺乏詳細(xì)的相關(guān)安全管理制度。部分大學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理制度缺乏針對(duì)性、系統(tǒng)性規(guī)定,通常存在規(guī)定不夠細(xì)致、不夠全面等問(wèn)題。且各個(gè)實(shí)驗(yàn)室每年都會(huì)產(chǎn)生一些新的隱患,如若不對(duì)相應(yīng)制度進(jìn)行更新,將會(huì)發(fā)生制度與實(shí)際脫節(jié)的情況。
(2)實(shí)驗(yàn)室沒有分配明確的安全管理責(zé)任。部分實(shí)驗(yàn)室沒有規(guī)定明確的安全負(fù)責(zé)人,因此難以建立全面責(zé)任到人的安全管理制度,同時(shí)也給相應(yīng)制度的落實(shí)工作帶來(lái)了一定困難。
Part.4 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理策略
4.1 保證硬件設(shè)備安全
A.確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)裝有合理的設(shè)施布局。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需要的客觀實(shí)驗(yàn)環(huán)境,結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的安裝條件,在保證實(shí)驗(yàn)安全性的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行布局:
(1)設(shè)置實(shí)驗(yàn)區(qū)與辦公區(qū),且將兩區(qū)域設(shè)置相對(duì)隔離;設(shè)置危險(xiǎn)區(qū)與清潔區(qū),且將兩區(qū)域設(shè)置相對(duì)隔離。同時(shí)在放有劇毒品與其他危險(xiǎn)化學(xué)品的危險(xiǎn)區(qū)安裝監(jiān)控設(shè)施與防盜系統(tǒng)。(2)根據(jù)實(shí)際情況配備足夠數(shù)量的通風(fēng)系統(tǒng)與滅火裝置,同時(shí)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急洗眼器、護(hù)目鏡、簡(jiǎn)易藥箱等。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際面積,設(shè)置足夠數(shù)量的安全逃生出口(約每15 m2設(shè)置一個(gè)安全通道),同時(shí)應(yīng)注意安全通道的位置要靠近樓梯且各個(gè)安全通道需分散設(shè)置,要求所有安全通道易于尋找且有明顯的指示標(biāo)志。(4)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置廢液桶與化學(xué)藥品回收桶,對(duì)廢棄化學(xué)藥品進(jìn)行分類收集,并定期送交至相應(yīng)資質(zhì)公司處理,避免對(duì)環(huán)境造成污染。
B.確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施安裝標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性。由于實(shí)驗(yàn)室功能不同,其基礎(chǔ)設(shè)施要求也會(huì)有所差別,因此在保證實(shí)驗(yàn)室各個(gè)管線設(shè)施鋪設(shè)完畢且無(wú)誤后,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室功能制定相應(yīng)設(shè)施規(guī)范,例如:
(1)大型儀器實(shí)驗(yàn)室需配備相應(yīng)數(shù)量的防輻射裝置與清潔裝置,且應(yīng)在醒目處張貼相應(yīng)大型儀器使用方法,避免操作失誤。
(2)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備性能良好的通風(fēng)裝置與污染物處理裝置,保證室內(nèi)空氣清新性,避免實(shí)驗(yàn)人員誤吸有毒氣體而對(duì)人體造成損傷。
(3)確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)硬件設(shè)施的安全性。實(shí)驗(yàn)室相關(guān)管理人員需要定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)管線設(shè)施以及各個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行全方面的檢查,避免出現(xiàn)因?qū)嶒?yàn)室設(shè)備老化、電線短路等問(wèn)題導(dǎo)致安全事故發(fā)生的情況。
4.2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),實(shí)驗(yàn)室安全事故中人為因素占全部因素的90%以上,究其根源便是人們的安全意識(shí)較為淡薄。因此,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全教育,提高師生安全意識(shí)是重要任務(wù)之一。
(1)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員的安全教育。在安全管理運(yùn)行過(guò)程中,需制定以安全運(yùn)行為重點(diǎn)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室安全管理標(biāo)準(zhǔn),保證管理的詳細(xì)性與可行性,并要求實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)管理人員嚴(yán)格執(zhí)行。
(2)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)教師的安全教育。要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與指導(dǎo)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)安全防護(hù)規(guī)范與操作規(guī)范的訓(xùn)練與指導(dǎo),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育宣傳,定期開展事故案例分析會(huì)、基本技能培訓(xùn)、安全器材使用培訓(xùn)等。要求教師熟記實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備操作規(guī)范,在編寫相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教材時(shí),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)教育,引導(dǎo)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與實(shí)驗(yàn)規(guī)范,避免學(xué)生因習(xí)慣性錯(cuò)誤造成安全事故的發(fā)生。
(3)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全教育。通過(guò)舉辦安全教育講座,利用廣播、公眾號(hào)、講座等形式在學(xué)生中開展多種多樣的安全教育活動(dòng),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全技能訓(xùn)練與意外情況處理培訓(xùn),提升學(xué)生的安全防護(hù)意識(shí)與自我保護(hù)能力。
4.3 完善實(shí)驗(yàn)室安全管理制度
制度化建設(shè)是實(shí)驗(yàn)室安全管理體系的重點(diǎn),因此各個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)其實(shí)驗(yàn)功能與特點(diǎn),建立對(duì)應(yīng)的安全管理制度。
A.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)品不同的化學(xué)性質(zhì)與相應(yīng)的危險(xiǎn)程度,采用分類管理的方式進(jìn)行存放。例如:(1)制定常見易燃易爆化學(xué)品的儲(chǔ)存與取用規(guī)范,且對(duì)于具有腐蝕性或具有毒性的化學(xué)品的儲(chǔ)存與取用也制定相應(yīng)制度,限制取用數(shù)量,且要求取用過(guò)程安全,杜絕因錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致取用不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生。(2)制定高壓容器與高溫設(shè)備使用規(guī)范,制定廢料處理相應(yīng)制度。(3)具高危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)務(wù)必要求以小組合作的形式,且必須在小組對(duì)應(yīng)指導(dǎo)老師在場(chǎng)的情況下完成實(shí)驗(yàn)。(4)要求制定與實(shí)驗(yàn)室安全管理制度配套的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)定與實(shí)驗(yàn)室消防制度,做到一切實(shí)驗(yàn)操作均有章可循,落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)范。
B.根據(jù)各個(gè)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際狀況,制定具有實(shí)際應(yīng)用意義的安全責(zé)任制度。明確實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)室安全管理員、學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)與學(xué)生的安全管理責(zé)任,確?!柏?zé)任到人”,并簽署安全責(zé)任書,使得安全責(zé)任范圍明確,保證不留隱患。
C.制定實(shí)驗(yàn)室安全應(yīng)急機(jī)制,在危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)使損失達(dá)到最小?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)安全事故通常具有突發(fā)性,針對(duì)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn),制定相應(yīng)的應(yīng)急管理機(jī)制,同時(shí)可以定期對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)熒c相關(guān)科研人員進(jìn)行安全培訓(xùn)與模擬安全事故演練。
4.4 規(guī)范實(shí)驗(yàn)室廢材及廢棄物管理
在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量廢棄實(shí)驗(yàn)藥品以及過(guò)期藥品,為對(duì)這些廢棄材料進(jìn)行規(guī)范化管理,學(xué)院自2019年開始采用年度申購(gòu)制度,以年為單位向?qū)W校遞交化學(xué)藥品申購(gòu)單,并由負(fù)責(zé)人員對(duì)藥品的采購(gòu)日期以及取用情況進(jìn)行存檔,做到專人管理、專人登記,同時(shí)為保證教師與學(xué)生的安全,保護(hù)校園環(huán)境,我校制定了實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理制度:
(1)要求將實(shí)驗(yàn)廢料與過(guò)期藥品按照分類與要求放入專門的廢料桶或廢液缸,嚴(yán)禁將廢料隨意丟棄或掩埋,更不能將實(shí)驗(yàn)廢料與生活垃圾混丟。
(2)曾經(jīng)裝有有毒有害物質(zhì)或具腐蝕性物質(zhì)的容器,在物質(zhì)取用完畢或被清理后,需將容器完全消除危害后,才能棄用(或改為他用)。
(3)在設(shè)置廢液缸時(shí),務(wù)必保證廢液缸完好且無(wú)裂縫。要求選取不與所放廢液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且具有足夠強(qiáng)度與耐腐蝕性的材質(zhì)作為廢液缸。
(4)禁止將不相容廢液倒入同一廢液缸,且需要在放置廢液缸的地點(diǎn)設(shè)置醒目的警示標(biāo)志并配備一定應(yīng)急設(shè)施。
(5)要求在廢液缸以及廢料桶上貼上廢液標(biāo)簽,并在標(biāo)簽上注明廢料的中文化學(xué)名稱、廢料大體情況以及禁忌要求,且要做到放置環(huán)境防風(fēng)防雨、防滲防盜。
(6)要求各個(gè)實(shí)驗(yàn)廢料柜設(shè)置監(jiān)控,并交由專人看管,若需對(duì)廢料進(jìn)行處理或檢測(cè),需登記存檔后才能進(jìn)行處理。
(7)要求有氣體產(chǎn)生或可能有氣體逸出的實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,同時(shí)應(yīng)配備足夠數(shù)量的氣體吸收裝置,嚴(yán)禁有毒有害氣體及實(shí)驗(yàn)廢氣泄漏。
Part.5 實(shí)驗(yàn)室安全管理策略成效分析
近年來(lái)北京化工大學(xué)通過(guò)對(duì)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理策略進(jìn)行落實(shí),進(jìn)一步推進(jìn)系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)室安全管理工作,實(shí)現(xiàn)了“安全事故零發(fā)生”的目標(biāo),在各大高校協(xié)力共建完善的實(shí)驗(yàn)室安全管理體系的工作中起到重要引領(lǐng)作用,并得到在校師生與社會(huì)各界一致好評(píng)。通過(guò)發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室安全管理體系的隱患排查作用和糾偏糾錯(cuò)機(jī)制,消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全隱患上百余處,避免財(cái)產(chǎn)損失超過(guò)上千萬(wàn)元。實(shí)踐表明,針對(duì)北京化工大學(xué)現(xiàn)狀提出的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全管理策略是有效的,值得在高校實(shí)驗(yàn)室管理工作中予以推廣和應(yīng)用的。
Part.6 結(jié)語(yǔ)
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作已逐漸成為各大高校安全工作的重點(diǎn)內(nèi)容,這不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)人員的人身安全與國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全,同時(shí)也是科研工作能夠順利進(jìn)行的可靠保證。只有在日常管理工作中采用完善的安全管理策略,才能有效減少安全事故的產(chǎn)生,確保高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮高效的科研引領(lǐng)作用,為社會(huì)化工行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多的社會(huì)財(cái)富和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為祖國(guó)化工行業(yè)騰飛作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。