贺占魁, 黄 涛
(华中师范大学 实验室与设备管理处, 湖北 武汉 430079)
随着高等教育事业的快速发展,高校实验室在支撑人才培养、科学研究和社会服务方面的重要性日益凸显。高校实验室规模不断扩大,实验人员日益增加,仪器设备数量、种类、价值持续提升,承担的任务愈发繁重,同时,面临的安全压力也不断增大[1]。国家对高校实验室安全工作高度重视,出台了一系列制度文件。教育部办公厅下发通知,对高校教学实验室安全工作从安全意识、责任体系、宣传教育、运行机制等方面做了全方位的规定[2]。教育部科技司定期组织专家到高校检查科研实验室和国家级实验教学示范中心安全状况,明确提出了12大类358项指标作为检查工作和高校实验室日常安全管理的基本要求[3]。
从高校可持续发展的角度来看,实验室安全直接关系学校办学的正常运转、师生身体健康和生命安全。实验室安全工作不仅是教学科研的基础和保障,也是衡量一流大学和一流学科的重要指标。高校在实验室安全工作中必须以问题为导向,深入查找实验室管理的安全隐患,分析存在的问题及成因,全方位构建实验室安全管理体系。本文从综合治理的角度出发,分析了高校实验室安全管理面临的问题和挑战,在此基础上,提出6个模块化建设,以便整体推进实验室安全管理体系建设。
近年来,以人为本、注重安全与环保的发展思想成为主流,各高校积极响应国家要求,探索符合学校实际的实验室安全管理模式,并取得了一定成效。但高校实验室安全事故仍时有发生,引起了社会的极大关注,同时也反映出高校实验室安全管理工作存在不足之处,面临着诸多问题和挑战[4]。
实验室安全管理的核心在于人,制度和规范有赖人的遵守,设备和设施由人操作。但许多高校的实验室安全管理仍停留在“要我安全”的外在约束,而没有内化为“我要安全”的集体意识。部分师生存在懈怠思想,主观上重视不够,认为安全工作是无量化的产出,安全事故是难以避免的极小概率事件,消极应对安全教育和安全检查;在实验室开展教学、科研和学习过程中盲目追求效率、只图简单方便,违规操作的情况时有发生。
随着办学规模扩大,许多高校实验场所日渐紧张,人员更加密集且流动性大,直接影响消防、排放、安全疏散、防护等方面的实验室安全。部分实验大楼和实验室在建设之初缺乏安全方面的专业设计和规划,甚至部分实验室由原教学楼变更而来,布局不合理、基础设施不配套、部分设施已陈旧、水电规划相对落后等情况仍然普遍存在。尤其是部分年代久远的实验楼用电安全问题非常突出,管道渗漏、电路老化、线路混乱、负载超荷等问题非常普遍[5]。
据研究统计,2001年至2013年6月全国高等学校、科研院所实验室发生的100起实验室安全事故中,有80起是因危险化学品引发的燃烧、爆炸事故[6]。危化品管理已经成为各高校面临压力最大的一项实验室安全管理事项。危险化学品种类繁多、管理流程复杂、安全防护要求较高,从采购、运输、保存、使用到废弃物处理,每个环节都可能存在安全隐患。此外,易制毒、易制爆危化品的管理不善还会对社会安全稳定造成不良影响。
实验室安全管理是一个系统工程,需要各方协同、多管齐下、协调配合、综合治理。许多高校实验室安全管理体制尚不健全,管理机构职能交叉、多头管理等问题较为突出。安全责任不明确、安全监管不到位、安全制度不完善的情况普遍存在。安全管理停留在“头痛医头、脚痛医脚”的单一思路,缺乏顶层设计和统筹规划下的综合治理体系。
我校一直高度重视实验室安全工作,坚持“以人为本、安全第一、预防为主、综合治理”的方针,在长期的实验室安全管理实践中,逐步构建起组织体系建设、安全制度建设、安全文化建设、安全队伍建设、信息化建设、安全设施建设“六位一体”的实验室安全管理体系。
层层落实安全责任,构建“纵向到底、横向到边、责任到人”的管理体制和运行机制是确保实验室安全管理无缝衔接的重要保障[7]。学校实验室安全管理采取“学校统一领导、职能部门监管服务、学院主体负责、实验室具体实施”的模式,建立了完善的学校—学院—实验室三级管理责任体系。
学校强调实验室安全工作顶层设计,以综合治理的思路动员利用各层次的力量,专门成立了实验室安全与环保工作领导小组,与二级单位负责人签订责任书,在年度目标管理考评中,对出现实验室安全事故的实行一票否决。学校办公室、实验室与设备管理处、科研部、保卫处和后勤保障部等职能部门协同指导、支持、监督实验室安全工作,做好实验室安全管理与服务。作为实验室安全责任主体,各教学科研单位主动担负起了实验室安全职责,积极开展安全设施和环境建设、实验操作规范及应急处理方案制订、安全检查、教育培训等。单位党政负责人带头亲自抓安全,负领导责任;实验室主任具体落实本实验室的安全管理,负主体责任;对实验的教师和学生实行准入制度,负直接责任。从学校到学院,从学院到实验室,层层签订责任书,逐级落实安全责任。
2.2.1 完善实验室安全管理制度和操作规程
安全管理制度在实验室安全管理中发挥着至关重要的作用,其通过强制性和激励性的手段,对实验室当中人员行为和环境状态加以约束和规范。学校高度重视实验室安全制度建设,先后就学校层面组织体系、安全管理(含安全检查、责任追究等)、危化品管理、辐射安全管理、废弃物处置等建立了较为完整的实验室安全管理体系,建立了较为完备的应急预案。各学院也分别建立了具有学科特色的实验室安全管理制度和仪器设备的安全操作规程,并确保制度和操作规程上墙。
2.2.2 建立分学科实验室安全技术标准
学校以校级研究项目立项的方式修(制)订各学科实验室安全技术规范和标准,支持各学院成立项目组开展研究工作,参照国家现行有关标准,在充分调研和深入讨论的基础上编制本学院实验室安全标准。各学科实验室安全标准的制订与各学科实验室建设规划和发展相结合。通过建立严格、规范化的标准体系,实现安全实验室科学化、规范化、效率化、连续化的控制,建立有针对性的标准二级分类框架及分析方法,从基础标准、产品标准、方法标准的角度分析实验室建设和运行的标准分类,并在质量管理、环境管理、实验室能力评估、污染物处理、建筑工程、安全方法、实验测试等领域进行规范化标准制订。
在安全管理当中,对于事故预防通常从人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全条件和管理的缺陷等方面考虑,其中人的不安全行为占主导地位。因此,高校实验室安全工作中人防是重中之重。所谓人防就是通过开展实验室安全教育、培训和实践指导,不断提高师生安全意识,掌握正确实验操作方法和防护技能,养成规范操作的习惯,把制度转化为责任,内化为安全文化[8]。
2.3.1 强化实验室安全教育培训体系
学校利用实验室科学管理与技术创新系列培训平台,不定期邀请校内外专家开展有关实验室安全方面的专题培训。组织编写、出版了《高等学校实验室安全与环保教育手册》,各学院以此为教材,采取自学和集中培训相结合的方式,对学生开展实验室安全知识培训。每学年初,组织全体新生在自主研发的实验室安全与环保教育考试系统中进行在线学习和自测,通过考试的学生领取实验室准入证,并与学院签订实验室安全承诺书,方能进入实验室;这一做法增强了学生的安全意识和安全防范能力。同时,开展全校性的实验室安全教育月活动,发动各学院通过安全警示教育展、安全知识有奖问卷、安全知识讲座、安全演练等丰富多彩的活动,深入到实验室师生群体,普及实验室的安全知识[9]。
2.3.2 推进教学改革创新,传承绿色安全实验室文化
作为师范院校,重视安全、践行环保不仅要成为校园文化的重要组成部分,更要成为一种基本的技能和素养,在学生将来走上教书育人的岗位之后,将其代代传承。学校大力推进实验教学改革创新,改进实验内容和方法,增加绿色环保型实验,以此提升实验安全性[10]。如推行绿色化学实验,部分基础分析和物理化学实验以铋代替铅,部分实验用溶剂以乙醇代替苯,以低毒或无毒试剂代替高毒试剂,减少污染;改革传统常量合成实验,广泛开展微型化学实验;改变温度压力测定方法,以电子压力温度传感器替代传统的水银压力温度计;改变单次孤立实验内容做法,广泛建立多步串联的实验内容和实验方法等。
在虚拟仿真实验教学改革方面,学校重点支持涉及高危、高污染或极端环境的虚拟仿真实验教学项目建设。如获批为首批国家虚拟仿真实验教学项目“放射性同位素标记核酸分子杂交”,有效解决了实体实验存在辐射安全风险,很难大规模面向本科生开设的问题,帮助学生掌握核酸提取、电泳和转膜、探针合成(同位素标记)与杂交、放射自显影等实验技术,既提高学生自主实验、独立研究的能力,又避免了安全风险。
事故是由各种安全隐患在一定的条件下造成的,海因里希法则指出,“在一件重大的事故背后必有29件轻度的事故,还有300件潜在的隐患。”由此可见,事故的发生有其偶然性,但安全隐患的堆积就会导致事故发生的必然性[11]。
2.4.1 专业化的实验室安全队伍建设
为深入排查安全隐患,学校设立了专兼职实验室安全管理队伍,组建了物理、化学、生物、环境、信息、艺体6个安全督察组,聘请相关学科专家和有着丰富实验室管理经验的实验技术人员,以每周至少一次的频率,不定期开展实验室安全巡查,记录巡查日志,定期向学院和学校主管部门反馈实验室安全状况。
2.4.2 常态化的实验室安全检查
按照“全覆盖、零容忍、严执法、重实效”的要求,学校每年至少开展4次全校性实验室安全检查,建立规范的安全检查台账,精准查找安全隐患,堵塞安全漏洞。对于检查发现存在问题的,通过网上公示、整改通知书等形式通知相关学院和实验室,督促其加强整改并进行复查。为提高安全检查质量,学校还将部分事项外包给专业机构,如聘请具有UPS电源施工和运维资质的企业每季度对所有实验室UPS电源进行专项检查,及时维护维修。除学校组织的检查外,各学院也经常开展常规检查,如化学学院实行“安全员每天检查一次,实验室每周检查一次,学院每月和节假日检查一次”并评选“安全卫生星级实验室”,评选结果与奖学金和评优评先挂钩。
实验室安全设施和设备是保障实验室基础安全的一道重要防线。学校根据实验室功能和相应实验室安全技术标准,科学配置所需设施、设备和器材。如对原子吸收分光光度计配套可燃气体报警器,保证了该仪器使用乙炔等易燃气体的安全。对涉及辐射安全的实验室定制防护柜、放射源存储保险柜,购置X-γ剂量检测仪、个人剂量计等,同时安装窗户防盗双层网、双层防盗钢门、监控摄像机及辐射剂量在线监测仪等,监控和报警设施与保卫处值班室和武汉市公安局联动。建设了危险化学品存放仓库,配备防爆冰箱、危化品存储柜等设备设施,将危化品分类存放,严格管理。
坚持“三废”的分类收集管理和集中处置,严格按照环保部门的相关规定,规范转运流程和手续。对实验产生的废弃物分类收集、集中存储,定期交由具有专业资质的公司进行处置。专门建立了实验室废弃物暂存柜,具有防腐、内部储存、通风排气、防爆供电、漏液回收、废气净化处理、消防及自主报警和个人防护等8大系统,并安装了防雷设施和全天候监控。
设立实验室安全隐患整改专项经费,对于在安全检查中发现的问题,如气体管道系统改造、避雷设施建设、排风设备维修、监控及报警设施加装等,落实经费及时进行整改。对于各类消防器材,定期维护、更换,确保稳定运行。
在“互联网+教育”背景下,物联网、大数据、移动互联网、人工智能等信息技术的快速发展和应用有力推动了实验室的智能管理和实验教学方法、手段的更新[12]。在实验室安全管理中,各种智能设备和信息技术所具有的全天候监控、高精度感知、广泛使用等特点能够有效弥补人工管理存在的不足[13]。
学校根据实验室功能和用电风险评估,选取实验室布设了电气火灾智能运维管控系统,全天候在线动态监测电气火灾隐患。对引起电气火灾等涉电事故的主要因素(线缆温度、电流、剩余电流)进行实时在线监测和统计分析,及时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患,并通过系统分析电气设备回路的相关参数,判断故障发生的原因,指导实验室开展治理,消除潜在的用电安全隐患。
学校建立了基于物联网的实验室综合管理信息系统,将实验室安防及门禁管理系统、电源控制、视频联动、有害气体监测、烟雾报警、授权使用控制、使用信息记录等融于一体,实时掌握实验室运行状况;基本实现实验室安全准入、实时预警、责任追究的信息化管理。
在实验试剂和危化品管理方面,定制开发了试剂安全管理平台,通过遴选优质供应商和在线多级审批机制,保障试剂采购工作的安全、高效。特别是对危险化学品的申请、购买、领用、存放、使用和处置等环节实行全程监管,做到流程科学、账目清晰。学校还自主研发了网页版和微信版实验室安全与环保教育考试系统,提供学生日常学习、交流、自测和考试功能,内含实验室安全与环保相关制度文件和法规、各学科实验室安全标准、安全手册、在线安全教育教学视频、联系和测试题库等。
实验室安全工作任重道远,是一场不可有须臾懈怠的持久战。面对高等教育的新形势和新任务,高校应当进一步更新实验室安全理念,切实担起实验室安全主体责任,坚持红线意识和底线思维,加强顶层规划设计,整体推进安全体系建设,有效保障学校师生生命、财产安全和教学、科研活动的正常开展,为学校全面发展和“双一流”建设保驾护航。