高校实验室安全事件的原因浅析与管理对策

2017-04-25 06:39袁久洪
实验室研究与探索 2017年3期
关键词:安全事件化学品实验室

秦 锋, 黄 强, 袁久洪

(四川大学 华西医院科技平台部, 成都 610041)

高校实验室安全事件的原因浅析与管理对策

秦 锋, 黄 强, 袁久洪

(四川大学 华西医院科技平台部, 成都 610041)

近年来,高校实验室的安全事故时有发生,造成了较大的人员伤亡和财产损失。检索了2010年以来,发生在高校实验室的95个典型安全案例。首先,从安全案例的主要类别、特点、脆弱环节、发生原因、伤亡情况等多个方面,对高校实验室安全事件进行归纳总结。然后,以造成人员死亡的安全案例为重点,剖析高校实验室安全管理的最核心要素。最后,结合以上安全案例发生的原因特点和规律,总结出几点管理措施,望能够给高校实验室的安全管理工作提供参考。

实验室安全; 脆弱环节; 管理对策

0 引 言

据教育部2010年发布信息显示:我国有普通本科高等学校1 129所,实验室26 479个,科研设备总值达1 362.7亿元[1]。实验室是高校进行教学和科研的重要场地。但是,广大实验人员在从事教学和科研时,往往面临着很多危险因素,稍有疏忽,就容易发生安全事故。安全事故的发生,轻则影响实验进度,重则导致贵重仪器设备损坏,甚至危及师生的生命安全。

近年来,我国高校的实验室安全事故时有发生,造成很多人员的伤亡,带来了惨痛的教训和血的代价。因此,如何有效地预防和应对实验室安全事故,是各高校必须面对和深入研究的重点课题。2013年,公安消防部队对100起典型实验室事故的进行了统计分析,为实验室的安全管理提出了很好的对策和建议[2]。高校实验室近年发展迅速,面临的安全隐患更复杂,因而需要结合自身特点进行针对性的总结和分析。本文通过对2010年以来发生在高校的实验室典型事故案例进行搜索、统计分析、归纳总结,以便广大工作人员更清楚地认识事故发生的特点和规律,为实验室事故预防提供依据。

1 资料与方法

本研究通过检索Google、百度等搜索引擎,同时参考相关专业论坛及文献,对2010年1月~2015 年12月发生并被国内外媒体曝光的各类高校实验室安全事件进行筛选。选入了95个高校实验室安全的典型案例。通过对以上案例的主要类别、特点、脆弱环节和伤亡情况等进行总结,为高校实验室更好地开展安全管理提供参考。由于本文选用的安全事件样本并非随机选取的,媒体曝光的安全事件偏向于事故影响大、后果较严重的典型的实验室安全事件,故统计结果与实际数据会可能有较大偏差。

2 安全事件总体情况分析

2.1 总体情况

本文统计的实验室事故是2010~2015年国内外高校实验室发生的典型事故,总体情况见表1。95起实验室事故共造成10人死亡,238人受伤或中毒(包括98个病原菌感染者)。数据显示:2013~2015年引起的死亡人数(7人)比2010~2012年(3人)增加了133%。

表1 安全事件的基本情况

2.2 安全事件的地域情况

根据安全事件发生的国家和地区差异,总结了如图1所示安全事件的起因类别。本文统计的95个高校实验室安全案例,除了包含中国大陆的安全事件66个(占70%),还有来自美国13个(14%)、日本2个(2%)、台湾地区4个(4%)、韩国2个(2%)、加拿大2个(2%)等国家或地区的29个安全事件。

2.2 安全事件的表现形式

95起实验室安全事件的主要类型有爆炸、火灾、泄漏、中毒、和生物安全等。爆炸、火灾、泄漏、生物安全是实验室安全事故的主要类型,这与实验室使用种类繁多的易燃、易爆、有毒化学药品,种类繁多的病原微生物、以及有些实验需要在高温、高压、超低温、强

图1 安全事件的起因类别

磁、真空、辐射、微波或高转速等特殊条件下进行密切相关,操作不慎或稍有疏忽,就可能发生事故。统计结果显示,各类事件中,爆炸和火灾发生较多,合计占68%,泄漏12%,生物安全11%,中毒2%,其他7%。

3 安全事件原因分析

3.1 安全事件的原因类别

高校实验室的发生安全事件的因素繁多,主要包括:危险化学品安全、生物安全、仪器设备安全、实验动物安全、水电安全、辐射安全等方面。95个高校实验室安全案例中,危险化学品安全、生物安全、用电安全相关因素引起的安全事件最多。

当前,我国将危险化学品分为八大类:爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、氧化剂、毒害品、放射性物品、腐蚀品。由于危险化学品具有品种较多、性质各异等特点,如果存储和使用不当就会发生安全事故。如图1所示,95起实验室事件中,危险化学品安全事件最多,有69起(占全部事件数的74%),造成103人受伤或中毒(占总数的43%),并导致6人死亡(占总数的60%)。危险化学品安全事件的隐患涉及了采购、运输、保管、使用、废弃处理等全过程,因此需要进行专项管理。

生物医学实验室常见的安全事件还包括生物安全,实验室生物安全不仅涉及病原微生物及微生物的毒性代谢产物,还包括基因、动植物的毒素和过敏源等。一旦生物实验室管理上的疏漏和意外事故,不仅会导致实验室工作人员感染,更有可能造成环境污染和大面积人群感染。统计结果显示,95起实验室事件中,生物安全事件虽然只有10起,仅占全部安全事件数的9%,但造成人员感染最多,分别占事故伤、亡总数的53%和20%。生物安全事件最常见的安全隐患包括:① 针刺和切伤;② 皮肤、衣物和实验台面的污染、感染性标本的喷溅气溶胶;③ 实验动物咬伤等。因此,生物医学实验室不仅需要加强实验人员的个人防护,还要加强实验室分区管理,强化病原微生物的储存和使用,以及实验室废弃物的管理等工作。

高校实验室常配置有大量的电气设备,违章用电常常可能造成人身伤亡、火灾、损坏仪器设备等严重事故。统计结果显示,95起实验室事件中,用电安全事件有10起,造成6人受伤或中毒。虽然此类事故导致伤、亡情况相对危险化学品安全和生物安全事件较少,但可能导致精密贵重仪器设备损坏,因此财产损失一般也较为突出。用电安全事件最常见的安全隐患是用电设施未关、线路老化或短路、布线不合理、切断保护不当等。

3.2 安全事件的触发因素统计

高校实验室触发安全事件的发生有多种类型的原因,常见的安全事件原因主要有:违反实验操作规程,实验操作不慎,化学品存储不规范,化学反应失控,设备老化、故障或缺陷,用电设施未关,实验办公未分区等。

如表2所示,统计结果表明:就安全事件数,因违反实验操作规程,和实验操作不慎引发的安全事件最多,导致的伤亡也最大。这两类安全事件总共49起(占事故总数的52%),导致4人死亡(占总数的40%),154人受伤或中毒(占总数的65%)。需要特别说明的是,由于本文选用的安全事件样本并不是完全随机选取的,而是偏向于选取事故影响大、后果较严重的典型的实验室安全事件,因此统计结果与实际数据会有较大偏差。但这一统计结论至少说明,因违反操作规程、操作不当引发的事故相对较多,造成人员伤亡的概率也就比较大,所以实验过程中的安全应当引起足够的重视。

表2 安全事故的触发因素及伤亡人数

除了以上两类原因,其他原因也会对人、财、物产生重大的损失。数据显示:化学品存储不规范,废弃物处置不当,实验办公未分区等也会导致人员的死亡。而设备老化、故障或缺陷,用电设施未关等虽未导致人员死亡,但是大多引起火灾等安全事件,也会对实验室

产生重大影响。

3.3 引起死亡的安全事件原因分析

近年来,高校实验室安全死亡事件屡次发生,不仅给家庭、社会带来巨大的伤痛,也给家属与高校带来了巨大的负担。引起死亡的原因主要是什么?应该如何预防? 是目前高校实验室安全管理最需要解决的关键问题。

总所周知,高校的化学实验室是危险级别最高的区域。近年来,国内发生了一系列重大安全事件。特别是2015年8月,天津港瑞海公司发生危险品仓库特别重大火灾爆炸事故,造成了173人死亡,798人受伤,导致直接经济损失达700亿元。2015 年,上海交通大学、中国矿业大学、清华大学的化学实验室,因易燃气体在罐装或转运过程中发生爆炸,先后发生安全事件导致多名人员死亡;2013年,南京理工大学因工人用明火切割的金属管道内有易燃液体,引起爆炸导致1人死亡;2013年,复旦大学发生投毒事件,疑似将实验药品四氧嘧啶投入饮水机,也导致1人死亡;2010年,印度德里大学发生辐射安全事故,放射性废料处置不当导致1人死亡。危险化学品相关的安全事件的屡次发生,不断惊醒高校实验室不仅需要在危险化学品的采购、运输、装卸、储存、使用及报废过程中完善安全管理制度,还需要贯彻执行这些管理制度。

实验室生物安全也是导致死亡事件的主要因素之一,生物安全管理上的疏漏和意外事故,不仅可以导致实验室工作人员感染,更有可能造成环境污染和大面积人群感染。Pike等[3-4]调查的5000多个生物实验室的3921例相关感染显示,低于20%的生物实验室获得性感染与已知的事故有关,80%的报告事例与实验室人员暴漏感染性气溶胶有关。1979年,前苏联斯维尔德洛夫斯克实验室发生爆炸,约10 kg的炭疽芽孢粉剂泄漏,造成附近居民1 000多人发病,数百人死亡。2012年,美国旧金山疫苗研究员因研究致命的脑膜炎双球菌,导致感染死亡;2013年,东北农业大学任某搬入微生物与免疫无菌实验室办公,引发系列疾病死亡。从以上事故中不难看出,高校实验室有效避免发生生物安全事件,除了需要完善的设备和标准的操作程序,还需要进一步做好实验室的安全监督管理,严格实验室分区等工作。

实验室人员的自我防护不到位也是导致死亡事件的因素之一。2011年,耶鲁大学的一名女学生在操作车床时,未将头发盘起,未戴安全帽,导致头发被车床绞缠,使颈部受压迫窒息身亡;2014年,四川大学一名学生在实验楼翻窗,失足坠楼死亡。因此,高校实验室需要不断加强安全教育和监督,并提高实验室人员的自我防护意识。

4 预防和减少高校实验室安全事故的对策

以上所列出来的实验室安全事件,只是近年所发生的实验室安全事故中一些典型事例。高校实验室的安全事故频发,带来了惨痛的教训和血的代价。如何有效地预防和应对这些实验室安全事故呢?目前,尽管各高校实验室已经制定了很多安全管理制度,但这些制度的执行力度并不理想。很多时候实验室事故的发生不是因为制度的不完善,而是执行得不够好。因此,在建立健全规章制度同时,要加大对安全管理的监督、检查力度,确保各项安全措施落到实处。

4.1 实行分级安全管理,落实到具体的人和空间

如何把各项安全工作落到实处,预防安全事故的发生,离不开一支训练有素、监管到位的管理队伍[5]。实验室的安全管理需实行分级负责制,层层签订责任书。实验室主任为实验室第一安全责任人,对整体安全负责。实验室日常安全负责人由实验室主任指定,一般由实验室专职技术人员担任,从事日常具体的实验室安全管理工作。实验室每个房间设安全管理员,由每个房间的具体使用人员担任,负责每个房间的水电气等管理。分级安全管理的要点在于各类人员的权责分明,需要建立健全激励和惩罚措施。基于“权责对等、奖惩分明”的安全管理制度能够有效激励相关人员自觉遵守规则并积极追求管理效益。

4.2 加强安全培训,开展针对性的安全演练

安全教育与培训是保证实验室设备和人员安全的基础,是提高实验人员安全意识和自我保护能力的主要方法,是提高专业人员管理水平的重要手段[6]。实验室需要制定合理的安全培训方案,培训内容的范围要覆盖各类受训人员的培训需要,培训和考试项目也要基于人们安全知识差异实现个性化的适应性定制。实验室除了开展消防火灾应急疏散演练意外,医学实验室还需要结合本实验室需要开展室生物安全事故应急演练,化学品泄漏或爆炸事件演练等。借鉴欧美高校(如美国、加拿大、英国等)在安全培训、安全演练与监督管理方面成熟的经验[7],与国外高校相比,我国高校实验室的安全培训与管理有4个方面稍显薄弱:① 安全培训内容的专业性和针对性有待加强,② 安全培训形式的信息化水平还不高,③ 安全演练形式单一,覆盖不全面,④ 安全监督缺乏规范性。

4.3 从采购到报废,强化全流程的危险化学品管理

危险化学品在高校实验室教学和科研的过程中发挥着极为重要的作用,但是如果无法对其进行规范的管理和使用,就可能引发较大的安全事故[8-9]。如前面所述,危险化学品在采购、运输、保管、使用、废弃处理的全过程中均存有安全隐患,需要作为重点的工作来管理。根据国家相关法律规定:① 采购—— 不得向未取得危险化学品经营许可证的企业和未取得《安全生产许可证》的危险化学品生产企业采购危险化学品;② 运输——不得委托不具备危险化学品运输资质的单位运输;③ 储存——必须储存在专用场地或者专用储存室内,根据危险化学品的种类和特性分类分项储存,设立醒目的警告标志;④ 使用——实行“双人保管、双人领取、双人使用、双把锁、双本账”的五双管理制度;⑤ 废弃物——采取“分类收集、集中回收”的原则,在有危险废物经营许可证的单位进行集中处置。因此,从采购到报废的全流程,危险化学品都需要规范化、标准化、精细化管理。

4.4 加强生物安全管理,控制实验室相关感染

实验室生物安全是高校安全的一项重要内容,是师生生命财产安全和教学、科研工作正常进行的重要保障[10-11]。近年,高校实验室生物安全事故时有发生,造成严重危害,同时,事故也反映出高校在实验室生物安全管理工作方面的不足。2008年,国家发布了《实验室生物安全通用要求》,要求就实验室生物安全管理和实验室的建设原则作了规定,同时还规定了生物安全分级、实验室设施设备的配置、个人防护和实验室安全行为等方面内容。根据相关规定:① 开展的实验活动要与实验室防护水平匹配,严禁开展与安全防护级别不符的实验活动;② 加强生物样本的管理,尤其高致病微生物样本及病毒标本,菌毒种的保存、使用和废弃,专人负责,详细记录;③ 严格按照技术规范进行实验活动;④ 废弃物要严格按照规定分类收集、分类处理;⑤ 做好实验室分区,避免实验区与办公区交叉感染。

4.5 安全第一,预防为主

保证实验室安全,首先要从预防做起。如果没有安全,高校实验室的科研和教学工作均都无法得到保障。① 牢固树立实验室人员的安全防范意识,规范实验行为,善于发现安全隐患、辨识安全隐患,不断提高安全隐患排查能力,将安全隐患消灭在萌芽状态之中。② 充分利用数字化和信息化的手段和方法,实现实验室环境安全实时监测、实验室运行维护情况定期监测、实验室耗材(包括危险品)及仪器的物联网监测、实验室人员准入管理等[12-13]。③ 严格执行并落实安全管理措施,并在实验室重要和显目位置,张贴统一的安全警示标志和标语,克服实验过程中麻痹大意的思想[14-15]。④ 突出安全工作重点,对安全管理重点的区域(如化学合成实验室、病原菌相关实验室)进行针对性地管理,不留盲区,不留死角。

5 结 语

高校实验室是培养创新型专业人才和促进科研成果转化的重要场所,实验室安全历来都是实验室管理中最重要的内容之一。本文以95例典型的实验室安全事件为基础,从这些安全案例的主要类别、特点、脆弱环节、发生原因、伤亡情况等多个方面,对高校实验室安全事件进行归纳总结。并结合以上安全案例发生的原因特点和规律,总结出几点管理措施,望能够给高校实验室的安全管理工作提供参考。

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细化管理, 完善教学实验室安全运行机制

高校教学实验室安全工作要坚持精细化原则,系统总结教学实验室安全工作的经验教训,科学分析不同专业门类教学实验室、不同岗位、不同人员的安全风险因素和行为,推动科学管理、规范管理和高效管理,实现对教学实验室安全的全过程、全要素、全方位的管理和控制。

高校要根据学校基础条件和教学实验室的专业门类特性,不断完善教学实验室全生命周期安全运行机制。对新建教学实验室,应把安全风险评估与审核作为建设立项的必要条件。对改建、扩建教学实验室,应根据相应法律法规对建设方案进行评估。明确和落实建设项目立项、规划、设计、施工等环节的安全责任。项目建设验收时,要同步进行安全验收。教学实验项目要进行事前安全风险评估,明确标识安全隐患和应对措施。对实验教学过程中需要使用的物品,建立采购、运输、存储、使用、处置等全流程安全监控制度。要建立教学实验室安全定期评估制度,及时发现问题,切实消除隐患。要树立“隐患就是事故”的观念,依法依规建立教学实验室安全事故隐患排查、登记、报告、整改等制度,实行“闭环管理”,确保整改责任、资金、措施、时限和预案“五落实”。要建立完善实验用危险废弃物处置备案制度,协调有资质的企业及时进行处置。

——摘自《教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知》(教高厅)[2017]2号)

Analysis on the Cause of University Laboratory Accidents and Management Countermeasures

QINFeng,HUANGQiang,YUANJiuhong

(Office of the Science & Technology of West China Hospital, Sichuan University, Chengdu 610041, China)

In recent years, the accidents occurred frequently in university laboratories, and caused a large number of casualties and great property losses. In this paper, the 95 accidents occurred in university laboratories have been gathered for years 2010-2015. First, we extract important information from these laboratory accidents, that include the categories, characteristics, sensitive links, causes, casualties due to accidents. Then, we focus on the fatal accidents in university laboratories, and accident analysis is carried out in order to determine the causes of the accidents. Finally, a series of helpful measures have been proposed against these accidents, they would provide valuable references for the safety management of university laboratories.

laboratory safety; sensitive links; management countermeasures

2016-07-15

秦 锋(1984-),男,重庆人,硕士,实验师,主要从事实验室安全管理工作。

袁久洪(1966-),男,四川宜宾人,硕士,教授,主要从事实验室管理工作。

Tel.:028-85164123; E-mail:174299227@qq.com

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1006-7167(2017)03-0302-05

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