量规法在高校实验室安全风险评估中的应用

2015-04-27 01:12庄启亚
实验室研究与探索 2015年10期
关键词:量规实验室化学

王 晔, 李 双, 庄启亚

(江苏师范大学 化学化工学院, 江苏 徐州 221116)



·实验室环境与安全·

量规法在高校实验室安全风险评估中的应用

王 晔, 李 双, 庄启亚

(江苏师范大学 化学化工学院, 江苏 徐州 221116)

高校实验室安全状况对学生、教师和学校都有很大影响。对高校化学实验室安全风险评估有助于加强实验室管理,减少安全隐患的发生,充分发挥实验室的科研和教学功能。通过分析目前常用的实验室安全评估方法,发现其对高校化学实验室安全风险评估并不合适。针对高校化学实验室安全隐患的问题,,将量规评价法应用于安全风险评估,设计出适合高校化学实验室安全风险评估的量规表。以江苏师范大学各化学实验室为例,利用该评价量表进行化学实验室安全风险评估,并对评估结果进行分析,总结其存在的安全隐患问题。最后讨论量规法应用于高校化学实验室安全风险评估的优势。

高校化学实验室; 量规法; 安全风险评估

0 引 言

高校实验室是开展实验教学和科学研究的必要场所,实验室的安全关系到学校实验教学和科学研究能否顺利进行,以及国家财产与师生员工人身的安全,这对高校乃至整个社会的安全和稳定都至关重要。近年来,各高校因化学实验室事故所造成损失相当惨重,2013年,南京理工大学与西安交通大学以及门捷列夫化工大学,因化学实验发生火灾与爆炸,造成人员伤亡与巨大财产损失[1]。2014年,德国卡尔斯鲁厄市工艺研究所(KIT)也因化学实验室的爆炸,导致16人受伤,并造成超过1万欧元(约折合人民币8.24万元)的财产损失[2]。

这些事件表明,必须高度重视实验室的安全问题,重视对实验室的安全风险的评估。如果能够定期对实验室进行全面的安全评估将能很大程度上减少安全事故的发生。本文将针对化学实验室的安全风险评估展开讨论,探讨量规法在化学实验室风险评估中如何发挥作用。

1 常用的实验室安全评估方法

在实验过程中,实验操作总是不断变化的,例如适当的增加温度、浓度或者压力,虽然这些变化看起来很常规,但未知的变化总存在着潜在的危险,针对这样的情况,Langerman 提出将变更管理法(MOC,Management of Change )[3]应用到实验室的解决办法,通过变更管理,对变更的技术基础、对健康和安全的潜在影响、程序的变更以及时间周期等进行审核,以此来有效控制变量,降低实验的风险。而作为实验的操作者,对实验的危险把握具有一定的主观性,Hill等提出在学术研究环境中开创有效的实验室安全项目,比如化学卫生保健计划(Chemical Hygiene Plan,CHP),包括应急计划,实验室检查,制定安全规定和政策,培训学生和雇员等,通过提高学生的安全意识来减少实验室的安全风险。亦有文献[4-5]指出,风险优先指数法(Risk Priority Number,RPN)[6]同样可以评估实验室的安全风险,通过列出实验室的风险RPN指数,根据RPN值得大小来判断其存在的安全风险大小,进而采取相应的措施。

在国内,刘国栋等就生物实验的安全风险方面提出了基于模糊数学的综合评价法[7],指出以生物实验整个过程可能出现的各种风险因素分析为基础,确立风险评价指标体系(体系共分为4级, 包含3个一级指标, 12个二级指标, 10个三级指标, 69个四级指标),然后通过专家打分,对数据进行分析,最终获得风险评价值。除此之外,安全检查表[8-9]在国内化学实验应用也是比较广泛,主要是通过参阅大量标准、规范、规程,对实验室内的危险源进行统计,从而展开评估的一种方法。

这些方法对实验室安全风险的防患方面具有一定的作用与效果,但总的来说操作比较复杂,工程量较大,评价主体有特定的限制;而对于操作简单的安全检查表法,其内容又过于单一,多数只检查“水、电、煤和门窗”,并且大多是以“是”和“否”作为判断依据,检查项目不齐全,定量分析不足。

而实验室具有科研的特殊性,其实验过程与结果存在未知性和多变性,难以获得精确的事故预测数据,需要一个能够全面评估实验室风险并及时反馈的方法,其实用性与操作性越强越好,综合考虑,笔者借鉴海蒂·古德瑞齐用于评价教学的量规评价法,提出实验室安全风险评估的量规法,应用实践表明该法简便、实用,可操作性强。

2 海蒂·古德瑞齐的量规评价法

量规评价法是海蒂·古德瑞齐为更好评价学生的学习过程与成果而提出的,她认为,“量规是一个评分工具,它为一个作品或其他成果表现(比如一篇文章的观点、组织、细节、表达、布局等)列出标准,并且从优到差明确描述每个标准的水平”[10]。

量规评价法与传统的教学评价不同,它是通过列出评估标准或对有关的每个标准的质量水平进行描述,来说明一项任务或一系列任务的预期文件。它能够明确的表达制定者的期望,帮助使用者更好地理解这些期望,并及时为使用者提供反馈信息,从而促进使用者的学习,适用于不同水平的学习者。

总的来说,量规法具有以下的特征:① 具有一系列的评价准则,其决定了表现任务的各个指标;② 对评价准则的质量从差到好进行等级的详细描述,可操作性强;③ 评价标准公开化,降低评价随意性,使评价更加客观、公正;④ 评价主体范围广,教师与学生都可以根据量表进行评价,且能及时改进。

3 实验室安全风险评估量规的设计

3.1 设计依据

量规评价法是通过列出评估标准来进行评分,因此,在设计实验室安全风险评估量规时,思考影响实验室安全风险的各项因素以及各因素在实验室安全风险中的具体体现和作用,从而列出评估标准并对各标准进行描述,设计出实验室安全风险评估量表。

3.2 评价指标的确定

通过阅读文献[11-13]了解高校化学实验室存在的安全问题,确定目前影响高校化学实验室安全风险的主要来源,如化学药品的管理及使用、实验废物的处理和安全意识及制度缺失等。在借鉴国内外在实验室安全管理工作方面的成功经验[14-15]的基础上,将实验室安全评估内容分成五个维度:实验室药品、仪器的摆放及管理,实验中、实验后药品和仪器的处理与整理,实验室安全制度及安全教育,实验室的安全防护,实验中的应急措施。

从这五个维度出发,对实验室进行观察并借鉴化学实验室环境安全评估指标体系。实验室药品、仪器摆放及管理主要体现在实验室环境、仪器的放置和药品管理及放置四个方面;实验中、实验后药品和仪器的处理与整理主要体现在实验操作规范性、实验后药品的处理及实验室整理三个方面;实验室安全制度及安全教育主要体现在实验室的安全制度及教师安全教育是否完善;实验室的安全防护主要是教师和学生的安全意识和安全措施情况;实验中的应急措施主要指教师与学生的应急措施和效果是否得当。从这些方面制订不同的评价指标并用具体的、可操作性的描述语言说明每一级评价标准,从而保证量规评价指标的科学性、全面性及有效性。评估量规表(见表1)总分为100分,每一评估细则为5分。

表1 实验室安全风险评估量表

3.3 评价分值划分及等级的确定

在评估中,对照评估量表中的评估细则,评估者根据化学实验室情况进行打分,优为5分,良为4分,中为3分,差为2分,极差为1分。评估结束后计算总分,90分及以上为优,80~89分为良,70~79分为中,70分以下为差。根据评估等级,评估者能够了解目前实验室安全的整体情况以及是否需要及时改进。同时通过对每项评估结果的分析以及对评估过程的观察,评估者能够及时了解实验室存在的潜在安全问题。

4 量规法在化学实验室安全风险评估中应用

4.1 评价对象及施测

以化学化工学院的几个公共实验室为例,分别对无机实验室、分析实验室、有机实验室、物化实验室以及教学实验室进行了安全风险评估。在研究过程中,主要是以观察学生实验操作和咨询任课教师相结合的方式,根据实验室安全风险评估量表对各实验室进行考核打分。

4.2 评价结果及分析

在对各化学实验室评估过后,对评分结果进行整理与分析(见表2),找出实验室潜在的安全隐患。

表2 化学实验室安全风险情况

由评估结果得知,几个实验室的评估等级均未达到优,说明这几个实验室存在很多问题急需改进。其中无机实验室和分析实验室等级为良,主要问题集中在实验中、实验后药品、仪器的处理以及实验室的整理、实验室的安全防护、实验中的应急措施。有机实验室、教学实验室、物化实验室等级为中,说明这几个实验室均存在很多安全隐患,通过进一步分析,发现有机实验室在实验中、实验后药品、仪器的处理以及实验室的整理、实验室的安全防护、实验中的应急措施这三块存在很多问题,教学实验室在实验室药品、仪器的摆放和实验中的应急措施这两块存在问题。物化实验室在实验室药品、仪器的摆放和实验室的安全防护实验中的应急措施这三块存在诸多问题。

根据测量中的观察情况总结了这五个实验室存在的问题主要有: ① 实验室仪器和药品的摆放混乱;② 学生实验操作普遍存在问题,容易引发潜在危险;③ 教师虽然进行了安全教育,但是由于学生对药品的性质不了解,导致学生废弃物随意处理;④ 学生安全意识薄弱,态度不够端正。他们认为实验中不会出现危险,即使有危险,教师会解决,因此对防护措施的使用十分陌生;⑤ 由于日常实验危险发生频率低,学生没有应急措施的意识,对应急措施方面的知识知之甚少,独自处理的危险能力低下。

鉴于上述问题,提出几点建议:① 加强对仪器和药品的管理,可设专门的人员,以视重视;② 定期对实验室进行安全评估,并对学生进行安全教育,以增强其安全意识;③ 对实验过程的操作严格要求,规范学生的行为;④ 每学期进行1-2次应急措施演习。

5 量规法在化学实验室安全风险评估的优势

高校化学实验室是开展实践教学的必须场所,学生流动性大,化学危险品集中且复杂,管理难度大。同时,当下高校投毒事件屡屡发生,这与实验室药品的管理不当存在着一定联系。因此,实验室环境的安全对学生、教师、学校、社会都显得尤为重要。而量规是一种具有很强实用性与操作性的评价工具, 它为我们在设计评价工具时提供了一种新的思路。

量规法应用于化学实验室安全风险评估有其自身的优势,首先使用量规表对化学实验室安全进行评估能够及时、准确地了解实验室安全状况,根据评估结果能够找出目前化学实验室主要存在的安全风险隐患,防患于未然。在评估中量规评价标准公开化,有助于评估者作出客观、公正的评价。与变更管理法与实验室安全项目相比,运用量规评价法将评估过程及结果量化,这种方式能更高效、客观、准确地发现实验室中的安全隐患。与RPN法、安全检查表相比,量规评价法从五个维度制订评价指标更为全面,涵盖了人的因素、物的因素、环境因素和管理因素,使得评价结果的正确性和可信度增加。其次,量规评价法应用于化学实验室风险评估发挥了自身的优越性:① 评价主体广,教师与学生都可以依据量规进行评价,消除潜在的安全隐患;② 评价等级层次分明,对各指标的描述清晰、通俗易懂,可操作性强。

6 结 语

高校化学实验室是开展实践教学的必须场所,学生流动性大,化学危险品集中且复杂,管理难度大。同时,当下高校投毒事件屡屡发生,这与实验室药品的管理不当存在着一定联系。因此,实验室环境的安全对学生、教师、学校、社会都显得尤为重要。而量规是一种具有很强实用性与操作性的评价工具, 它为我们在设计评价工具时提供了一种新的思路,及时有效地发现和解决化学实验室存在的安全隐患。

[1] 2013年度实验室安全事故盘点:失火发生率高[EB].中国化工仪器网,(2013.12.31),http://www.chem17.com/news/Detail/54529.html.

[2] 潘天宇.德国一研究所实验室爆炸导致16人受伤[EB].国际在线,(2014.01.16)http://gb.cri.cn/42071/2014/01/16/6992s4393480.htm.

[3] Langerman N. Management of change for laboratories and pilots plants[J]. Organic,2004(4):20.

[4] Hill J R H,Nelson D A. Strengthening safety education of chemistry undergraduates[J].Chemical Health and Safety, 2005(12):19-23.

[5] Hill.The emergence of laboratory safety[J]. Journal of Chemical Health and Safety,2007,14: 14-19.

[6] Tay K M, Lim C P. On the Use of Fuzzy Inference Techniques in Assessment Models: Part II: Industrial Applications[J]. Fuzzy Optimization and Decision Malcing, 2008(7): 283-302.

[7] 刘国栋,申 露,李 翔.模糊评价法在生物安全实验室环境风险评价中的应用[J].中国安全科学,2009(4):114-121.

[8] 王良忠,张永亮,史美芳.安全检查表法在剧毒化工厂安全评价中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2009,11(4) :69-71.

[9] 郭爱洪, 刘灵灵, 邓少旭. 安全检查表在安全评价中的地位、作用及应用[J].石油化工安全技术,2006,22(5):24-27.

[10] Heidi Goodrich Andrade. Understanding Rubrics[J]. Educational Leadership, 1997,54(4):21-25.

[11] 刘术新.高职化学实验室环境和试剂的安全管理[J].现代农业科技,2011(10):30-31.

[12] 鲍敏秦,张 原,张双才.高校化学实验室安全问题及管理对策探究[J]. 实验技术与管理,2012,29(1):187-191.

[13] 韩 冰.高校实验室现状分析与解决对策[J].中国现代教育装备,2013(1):22-26.

[14] Siti Nurul Hunadia Husin, Abu Bakar Mohamad, Siti Rozaimah Sheikh Abdullah& Nurina Anuar. Implementation of Chemical Health Risk Assessment in Teaching Laboratories [J]. Asian Social Science,2012,16(8).

[15] 张 黎.高校建筑模型实验室的安全风险评估[J].实验室研究与探索,2013,32(5):239-240.

Applying Gauge Method in Risk Assessment of Laboratory Security

WANGYe,LIShuang,ZHUANGQi-ya

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 22116, China)

Risk assessment for chemical lab security can strengthen the laboratory management, reduce the occurrence of the safety issues and make full use of the function of the experiment teaching and scientific research. According to university chemical laboratory safety problems, this paper designed risk assessment scale for laboratory safety based on the gauge evaluation method. Using the example for assessment of Chemical Laboratory of Jiangsu Normal University, assessment results have been analyzed. The advantages of gauge method applied to the risk assessment for chemistry lab safety have been discussed.

college chemical laboratory; gauge method; risk assessment for lab security

2014-12-10

江苏省高等教育学会“十二五”立项课题(KT2011356);江苏师范大学化学化工学院创新研究项目(HXKYYB201209)

王 晔(1992-),女,江苏镇江人,硕士生。

Tel.:15852086152;E-mail:ltjcsl@163.com

庄启亚(1962-),江苏徐州人,硕士,教授,硕士生导师,研究方向:化学安全教育。

Tel.: 13775970587; E-mail:qyzhuang@jsnu.edu.cn

X 931.0

A

1006-7167(2015)10-0278-04

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