高校化学实验室的安全管理探索

李广艳

(清华大学化学系，北京 100084)

0 引言

实验室是高校进行教学实践和开展科学研究的重要场所。实验室安全是高校实验室建设与管理的重要组成部分，它关系到学校实验教学和科学研究能否顺利开展，国家财产能否免受损失，师生员工的人身安全能否得到保障，对高校乃至全社会的安全和稳定都至关重要［1］。化学实验室由于在整个化学实验过程中，会使用易燃易爆、有毒、有腐蚀性、易制毒甚至剧毒的化学品以及高压、高温设备和氧气、氮气、氢气、氩气、CO、CO2等各种气体，会带来一定的安全隐患，因此高校化学实验室的安全问题是实验室管理工作中的一项重要内容。随着我国高等教育事业的快速发展，科研经费的迅猛增加，所支撑的研究课题与项目数量也在不断增多，化学实验数量也随之增加，从而使得化学实验室的危险性不断加大。自2009年以来，实验室火灾、爆炸等事故频发，造成人员伤亡、财产损失等严重后果，再一次敲响了实验室安全问题的警钟［2］。

针对化学实验室的特点、容易出现的安全隐患进行分析，并以清华大学化学系科研实验室安全管理措施为例，探索高校化学实验室的安全管理问题。

1 化学实验室的特点

化学是一门以实验为主的基础学科，大部分的科学探索和技术研究都是通过具体的化学实验活动来完成和实现的。化学实验室分为教学实验室和科研实验室两大类，其特点不完全相同。

教学实验室设有专职教师，实验老师通过既定的基础实验培养在校本科生开展化学实验的基本技能和科研素养，激发学生开展科学研究的兴趣。由于教学实验课有专职教师讲解、辅导并指导实验操作，且每个实验都有实验指导书，学生可以提前预习实验内容，预测实验过程中可能遇到的实验现象和结论，故对实验过程持有高度的警觉性和预见性。因此，在教学实验中，师生对实验前的准备工作以及对试验后的废品处置方式或流程都有充分了解，对实验过程中可能出现的安全问题也有处理预案和良好的把控能力，所以一般不容易发生严重的安全事故。

然而，科研实验室是进行科学实验，探索未知的科研场所，其工作主体是教师和研究生等科研人员，由于科学实验往往由科研人员独立完成，相对于教学实验室而言，科研实验室的实验活动更具有挑战性，安全问题显得更为重要。它具有如下主要特点:

(1)化学品种类多、性质杂。化学品是指由各种化学元素组成的化合物及其混合物，无论是天然的还是人造的。易燃、易爆、有毒、有腐蚀性，对人员、设施、环境造成伤害或损害的化学品属危险化学品［3］。由于化学类科研课题及项目繁多，对应的化学实验内容不同，实验过程中使用的化学品种类繁多、性质各异，大部分具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等特性，属危险化学品。实验室通常安装必要的通风换气设备;

(2)化学实验的反应时间长。特别是有机合成实验，短则几小时，长则需要10 h以上甚至几十小时才能完成;化学反应往往伴随加热和冷却工艺，需要提供一定的热源(如电加热器)和冷源(冷冻设备);

(3)产生的化学废液多、成分复杂，化学垃圾多。如:擦拭试管的卫生纸、使用过的塑料试管、滴管等，无害化处理费用极高;

(4)许多实验通常由一个人独立完成。从上述化学实验室特别是科研实验室的特点可以看出，化学品种类多、化学反应时间长、产生的化学垃圾多，如果对药品性质没有清醒的认识，对吸、放热反应进程未进行高度重视，对化学垃圾随意处置，将可能出现火灾性、爆炸性、毒害性、机电性、设备损坏性［4］，以及环境污染等严重事故。如:爆炸事故，即使遇上一次，其结果也是难以想象的［5］。

研究生是从事科学研究的主要力量［6］，由于其流动性大，特别是初进实验室的研究生还未完全养成科研和安全素养，对实验过程中可能出现的极端现象、药品及实验后废品处置不当的危害性估计不足，往往容易麻痹大意，对实验室人员、设备和周围环境存在巨大的安全隐患。

2 化学实验室容易出现的安全隐患

分析化学实验室特点以及国内高校化学实验室曾经发生的事故［7］，可以发现化学实验室容易出现安全隐患的原因。

2.1 人员流动频繁，导致安全教育难度大

随着国家综合实力的提高，对教育、科研大力投入，实验室作为教学、科研的重要场所成为近几年来投资的重点［8］。由于科研任务逐渐增多，实验室需要学生及部分聘用实验人员;一般而言，化学学科的四年级本科生(也有部分二、三年级本科生)、一年级研究生就需要进入实验室工作，经过1～3年的研究工作后即将毕业。在这段时间内难以通过有限次的安全培训就能达到安全管理，因此，实验室的安全教育难度大。

2.2 学生随心所欲，不按规范进行实验

化学实验需要按照相关规范进行，若不按规定进行，极易造成重大的人身安全隐患和设备、财产损失。

(1)在实验方案中，缺少安全预案。研究生在进行科学实验前，一般对实验结果预测较多，但对实验过程中可能遇到的问题预测不足，因此，也不可能对安全事故发生时的解决措施提出预案。

(2)缺乏严格的操作规程培训。主要表现在以下三个方面:①对实验室(台)、实验仪器、气源等物品的使用缺乏操作规范，虽然对化学品本身的特性有所了解，但对其使用不当的危害性认识不足，容易给实验人员、实验设施、周边环境带来危害。② 不按规定存放危险化学试剂或药品。化学品种类繁多，大部分属于危险化学品。有的学生认为使用量较少，不按国家相关规定以及危险化学品的性质采取隔离、隔开或分离贮存的措施，为图方便，随意将不同药品放置在一起，容易引起爆炸，产生安全隐患［9］。③随意处置化学垃圾。2005年7月，教育部与原国家环保总局联合下发《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》［10］，对化学实验废弃物随意处置，如针头、破碎的烧杯、试管及玻璃等利器等化学垃圾不分类收集，化学废液不贴标签，随意倾倒，不仅给废品收集人员的工作带来极大不便，而且给实验人员、周边环境及人员带来巨大的安全威胁。

2.3 容易麻痹大意，自我保护意识不强

(1)不按规定进行实验操作。由于大部分有机化学品具有挥发性，要求实验必须在通风橱内完成，然而实验人员为图简便，不在通风橱内试验，使室内充满了挥发试剂气味，对身体造成伤害。另外，通风橱不定期进行保养，使得过滤网脏堵严重，导致通风效果降低，不能满足试验通风要求;通风设备出现故障也不及时报修，在无通风设施下实验，都会导致挥发性试剂对人体的伤害。

(2)注意力不集中容易导致安全事故。大多数有机合成反应时间都很长，且需要控制反应温度，有时需要加热、有时需要冷却。操作人员未按照反应条件及时检查连接设备或反应介质情况，致使加热或冷却设备失灵或介质密度增大，导致温度升高引发火灾。

2.4 消防器材单一，不能满足化学试验的消防要求

化学实验包括有机合成、无机合成、物理化学、分析化学、仪器分析等许多门类，根据不同性质的实验，应该配备相应的消防器材［11］。专用器材，不能用在其他方面［12］。然而很多实验室只配备了常规灭火器，不能满足实验过程中偶遇突发事件时的要求。

3 强化安全管理的措施

在充分分析化学实验室特点，反思国内外出现的事故原因的基础上，化学系采取了多种强化措施，以提高学生的安全意识，使学生在进入实验室前就能较好地养成安全意识。

3.1 完善规章制度，落实实验室安全责任制

实验室安全规章制度的建立是实验室安全管理过程中必不可少的环节。管理需要制度，制度可以促进更好的管理，制度建设是管理工作的前提和基础［13］。结合本系的研究方向和实验室特点，采取了三项措施:

(1)制订了“实验室管理制度”、“实验室安全负责人与安全员职责”、“实验室预防火灾、中毒及有害物等事件应急预案”等规章制度;

(2)采取“主管人即是安全负责人”的原则，将实验室负责人做为消防安全负责人，研究生做为安全员。安全员实行梯队制，由高年级研究生引领、指导低年级研究生，保持安全员的一贯性;

(3)借鉴成功经验，鼓励实验室自查自改、自防自救、自我约束、自我管理［14］，重视实验室安全管理。

成立了由主管副系主任负责的安全检查组，每学年3次对实验室进行安全检查，对检查中出现的小问题责成安全员负责带领实验室人员处理解决;出现较严重问题时，由检查组向实验室安全负责人下发限期整改通知书，并跟踪整改结果。

3.2 加强安全教育和技能培训

采取措施对本科生和研究生进行安全教育和技能培训，使学生在一系列的活动中培养科学素养，强化安全意识。

(1)培养本科生的化学人才素质。为强化学生的安全意识，自本科生和研究生入学开始就分别组织新报到的本科生、研究生进行安全教育，由教学实验室的专职老师负责授课;在各门课程学习过程中，实验室老师还会根据实验教学内容，有针对性地讲授实验操作过程中的安全知识和注意事项。

(2)通过知识竞赛，强化安全意识。为使学生对实验室安全有一个感性认识，化学系和学校管理部门(实验室与设备处)多次共同举办“清华大学实验室安全知识竞赛”，通过赛前发放的资料和模拟题，让学生从中学习进入实验室前必须掌握的安全常识、基本技能和应急处理措施;

(3)通过实地演习，掌握消防技能。化学系每学期都在系馆、实验楼组织全体师生进行消防演习，并定期进行灭火器使用方法的培训。通过上述活动，使学生们在活动中亲身体会并加深对实验室安全的认识。

3.3 严格执行实验室准入制度

随着实验室人员的不断增加，为确保实验人员的安全，规范实验室管理，制订并严格执行实验室安全准入制度［15］。为使安全教育系统化和制度化，由实验课任课教师、系实验管理负责人及安全管理干部共同编制考题，对准备进入科研实验室的学生进行安全知识测评，学生只有在考试合格并签订“安全责任书”后方能进入实验室，开展科研工作或完成毕业论文课题的实验操作。通过10年的实践检验，这项工作简单易行，生动有效，对化学系学生安全意识的培养具有明显的效果。上述实验室准入实施方式得到学校管理部门的认可，并在全校化学类专业院系推广实施。

3.4 严格执行分类存放化学危险品制度

要求学生树立严谨的科学作风，让学生充分理解相关部门制定安全规程的出发点和科学原理，以培养学生的安全意识和化学素养。在此基础上，配套提供相应的设施和条件，以保证安全措施的贯彻落实。

(1)根据化学危险品的特性及实验室的使用情况，制作带通风装置的药品柜或将化学危险品放置在通风橱内，随用随取，消除安全隐患。

(2)根据实验室空间及对气体的使用情况，因地制宜，采取相对稳定的三种方法放置气瓶:制做气瓶架、钉制拉链围拦和制作气瓶柜。对于易燃易爆的危险气体如氢气等必须放置在室外气瓶柜内使用。

(3)提供化学垃圾收集设施，开辟废液集中收集。

为解决实验室化学废液无处存放的问题，化学系将化学馆后院的一个仓库改为废液库，用来存放实验室产生的化学废液、过期化学品、废旧特殊化学试剂等有害物质。

在废液库存放学校统一配发的废液桶，实验人员可按需求领取，将实验产生的有机、无机、成分相近的废液按照其化学性质，分别收集在不同的废液桶内，满液后要求在桶外注明废液所含主要成分，然后放置到废液库内，等待学校认可的、有资持的厂家处理;对成分独特、用量较小或成分单一、用量较大的试剂，采取存放至原包装瓶内，注明“废”字后在废液库内归类放置;对硅胶、锂片等特殊危险化学品，需采取单独包装、单独存放等措施，再放入废液库，等待处理。

对针头、破碎(裂)玻璃器皿等利器采取单独收集、单独存放至专用包装箱内，并送至学校指定单位(如校医院对口有资质的处理单位)，定时由北京市有资质的危险化学品处置厂家统一处理。

3.5 设立安全设施，配备充足的消防器材

为防患于未然，提高实验室的安全保障能力，化学系在硬件方面还采取了如下措施:

(1)在实验台、试剂架等明显处张贴“请勿乱倒化学废液!”、“分类收集，定点存放，专人管理，集中处置。”等警示标志，帮助并提醒实验人员逐渐养成良好习惯，减少污染环境和安全隐患;

(2)在实验室外的楼道内安装紧急喷淋冲洗装置，为突发事件发生时提供处置条件，减少人员伤害;

(3)根据国家消防管理部门的规定及消防法，为实验室配足相对应的灭火器、消防沙以及灭火毯，以应对初期火灾，减少损失;

(4)在实验室内配备烟感报警器，在楼道里配置紧急报警装置，并定期检查、测试，确保设备的正常运转，为实验人员的潜心研究提供安心的环境。

4 结语

随着高校教育事业的快速发展，科研经费迅猛增加，化学实验室承担的科学研究与人才培养的任务也越来越重，因此严格的管理制度，极强的安全意识，合理有效的应对措施是保证实验室平稳、良好运行的强力支撑。

在分析化学实验室特别是科研实验室特点和化学实验室容易出现安全隐患的原因的基础上，以化学系实验室为例，阐述提高学生安全意识的途径。实践应用表明:①完善规章制度，落实实验室安全责任制;②加强安全教育和技能培训;③严格执行实验室准入制度;④严格执行分类存放化学危险品制度;⑤ 设立安全设施，配备充足的消防器材等五项措施切实有效，对化学实验室的安全保障具有很好的效果。这些经验不仅适用于化学科研实验室，同时对相关实验室的安全管理也具有一定的参考价值。

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