高校实验室危险化学品信息化管理系统构建

余孟玲

（成都理工大学基础化学实验教学示范中心，成都 610059）

0 引言

实验室既是高校进行教学实践和开展科学研究的主要场所，也是高校科技创新和人才培养的重要基地，更是建设一流本科的重要保障，在高校双一流建设中发挥着不可或缺的支撑作用。实验室的安全运行关系到高校教学、科研工作的正常开展，也对整个高校的安全和稳定至关重要，是建设平安校园、构建和谐社会的重要保障［1-2］。据统计，2009～2019 年国内公开报道的53 起实验室安全事故典型案例，包括危险化学品火灾和爆炸、病原微生物感染、机械伤害、辐射、触电等类型，其中危险化学品事故占84%［3］。该比例和以往文献统计数据相似［4］，可见危险化学品一直是实验室最主要的危险源。危险化学品（简称危化品）是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其它化学品。因教学、科研中大量的实验需要，危化品在高校实验室采购、使用频繁。而危化品不仅种类繁多，且存在安全隐患方式多样，风险大，极易引发安全事故，甚至会导致连锁式反应灾难［5-6］，如火灾、爆炸都是实验室安全事故中发生最多，伤亡最严重的类型［7］。而人为和管理因素是危化品事故发生的主要原因［7-8］。因此，加强对高校实验室危险化学品的购买、存储、使用和报废处理全过程有效监督和管理具有重要的现实意义。尤其2017年国家在提出建设双一流大学的战略决策后，学校不断深化综合改革，加大学科和实验室建设投入，以国家重大需求为导向，提升高水平科学研究能力。实验室用到的危化品种类和数量增大，安全隐患显著增加，危化品安全管理工作愈加复杂，探索新的危化品安全管理模式，建立完善危化品安全管理体系势在必行。

1 高校实验室危险化学品管理现状

近年来，高校实验室因危险化学品管理引发的安全事故时有发生，引起社会、高校多方的高度关注。目前高校实验室危险化学品管理现状主要表现为：

1.1 危化品种类复杂，覆盖学科专业多元

危险化学品依据化学品分类和标签国家标准（GB 13690-92），从物理危险、健康危害、环境危害特性进行分类。按其主要危险特性可分为爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品、放射性物品、腐蚀品8 大类。根据2018 版《危险化学品目录》，所列危险化学品达2 828 种。高校实验室涉及危化品种类多、储存分散、购置频繁、安全隐患大［9］。综合类大学特别是理工科类高校涉及化学品的实验室不仅有化学、化工、材料等专业实验室，还包括地质类、能源类、环境类、核技术等多学科专业领域。不同实验室的危化品管理情况各不相同，危险程度也各不相同［10］。高校实验室人员结构复杂、学科背景各异、实验课程多样化、学科跨度大，管理工作复杂多样，安全隐患多、风险高［11］。

1.2 实验室人员流动大，安全意识不足

新形势下，一流大学的建设和交叉学科不断发展融合，涉及危化品的实验室更加多元，实验室人员流动性增大，危化品安全使用意识参差不齐，特别是非化学专业师生对危化品特性认识和安全意识不足［12-13］，实验室安全管理的复杂性和难度进一步加大［2］。高校教学实验覆盖学生基数大，学生动手操作能力和安全意识有待加强。科研实验具有不确定性和未知性，而从事科学研究的老师任务重、业务多，进行科研实验的主要力量是研究生。研究生学科背景不同，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［14］。特别是对于易制毒、易制爆化学品的使用和管理，由于学校处于易制毒、易制爆化学品产业链的末端，是最终使用方，日常使用频繁，但因易制毒、易制爆化学品流出风险较低，学校接受的专项检查相对较少，这也造成了高校师生对易制毒、易制爆化学品的管控重要性认识不够，安全意识不足［15-16］。

1.3 危化品管理信息化不足，实验室环节管控薄弱

2017 年《教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知》要求高校不断提高教学实验室安全工作的信息化水平，建设全校统一的教学实验室安全管理信息化系统，及时登记、记录全流向、闭环的危险源信息数据，实现安全信息汇总、分析、发布、监督、追踪等综合有效管理，基本实现教学实验室安全工作全生命周期信息化管理和信息共享，促进信息技术与安全工作的深度融合［1］。各高校也相应开发了自己的化学品管理系统或安全管理平台包含试剂管理模块［17-18］，系统通常以试剂申购功能为主，重在对所有实验试剂的采购实现痕迹管理。但高校实验室危化品采购、使用及回收处置频繁，师生很难及时维护试剂管理平台库存数据。实验室危化品种类繁多，使用台账记录不及时，账物不相符情况突出。实验室中危化品专用存储设施不齐全，缺少相应的通风柜、酸碱柜等专用存储设施，危化品分类存放意识不强，随意堆放。日常管理中危化品合理存储是降低安全隐患、减少安全事故的重要保证，是不容忽视的环节［12］。危化品规范化存储，精细化管理，实时监控都有待加强［19］。

2 构建实验室危险化学品管理系统

根据目前高校实验室危化品管理现状，开发一款操作和使用便捷，又能全过程记录实验室危化品采购、申领、存储、使用和危废回收的实验室危险化学品管理系统（见图1）。

图1 实验室危险化学品管理系统框图

（1）登录平台和管理权限界定。该系统可通过校园网、手机APP、微信公众号等多种渠道进入，电脑PC端和手机端页面和内容同步，校园一卡通账号注册登录，一人一账号。学校、职能部门、学院和实验室相关管理人员分别设定不同的管理和查看权限，便于对实验室危化品的监督和管理工作。针对实验室使用危化品管控薄弱情况，以实验室或课题组为管理单元，负责老师为实验室责任人，实验室老师或研究生为直接管理员，参与危化品直接管理。

（2）实验室危化品购买、申领、存储、使用、危废回收和调配等过程管理部分。根据《危险化学品安全管理条例》、《教育部关于加强高校实验室安全工作的意见》等重要法律法规和要求，建立高校实验室危化品采购、申领、存储、使用、危废回收、调配等全过程管理模块。实验或管理人员通过系统全程记录和管理危化品流向，做到危化品全流向、闭环化、信息化管理。

（3）实验室危化品余量存储方案设计和超标警报设置。针对高校实验室特点，盐酸、硫酸、硝酸、无水乙醇、高锰酸钾、六亚甲基四胺等实验室常用易制毒、易制爆危险品，很难做到使用多少领取多少的情况。一般每次根据危化品最小包装含量领取，即一次领用至少是1 瓶的量（如500 mL或500 g），而每次实验不可能将领用的危化品全部用完，所以每个实验室会有一定的危化品储存量。根据《常用危险化学品的分类及标志》GB 13690-92 和《常用危险化学品储存通则》GB 15603-1995，系统自动根据现有危化品种类和性质，合理规划实验室危化品余量储存方案，将危化品使用“最后1 毫克”纳入管理。根据2021 版《高等学校实验室安全检查项目表》和每个实验室危化品具体使用情况，设置危化品余量存储总量和分量的最大值。一旦实验室危化品储量超标，系统可自动报警，既能警示实验室管理员，也便于管理部门进行风险评控。

（4）实验室危险化学品性质介绍。每一样危化品可根据危化品分类和性质导入其品名、别名、英文名、分子式、主要危险性类别、次要危险性类别、危险特性及危险标志等，也可以导入国际化学品安全卡信息。实验员在使用前和出现危险时，可以随时查阅其危险性，预防、急救措施，泄露处理办法等。

3 实验室危险化学品管理系统特点

3.1 系统登录便捷，操作简单

当前网络发展迅速，结合高校现有信息化管理平台情况，危化品管理系统可单独使用，也可根据需要嵌入现有的校园网、微信公众号、小程序等进行使用。该程序实现电脑PC 端和手机端信息同步，无论通过校园网还是微信二维码都可快速登录系统，便于对危化品使用台账进行实时更新维护，操作简单便捷。此类小程序不仅开发容易，成本低，使用也方便。通过微信可以突破空间、时间、地点、设备的限制，随时随地进行系统操作和维护，更便于危化品台账的记录和维护。学校已将OA 系统、事务中心等一系列学生入学、选课、离校，教职工请销假等服务事项入驻微信公众号，使得学校微信公众号的使用几乎覆盖全校师生。在系统推广初期，宣传也非常方便，一个二维码就可以做到系统的有效宣传和师生的登录使用。

3.2 系统设置灵活，管理直接

系统根据各学院、实验室具体情况，可以以课题组或实验室为单位进行设置。一般一个课题组涉及多个实验室、多名老师和学生，或相同教学实验，涉及多个实验室，但使用的危化品相对集中，管理和存放也相对集中。系统以危化品存储房间号或课题组为单元，负责老师作为责任人。部分导师因科研或管理任务重，经常开会、出差等，并不能细致了解危化品的实际使用情况，不能做到系统及时维护、数据更新。因此可以由负责人指定研究生作为管理员进行管理。每位管理员根据情况，添加所有参与实验的学生账号，每个学生都能登录系统查看危化品存放、余量情况，及时记录使用量和危废回收情况（见图2）。真正做到危化品数据实时更新，操作留痕，有效防止危化品流出。

图2 危险化学品查询情况

3.3 危化品存放规范，信息清晰

危化品种类繁多，涉及学科多元，使用人化学素养和安全意识参差不齐，实验室内经常存在危化品乱存乱放，不按操作进行的情况［19］。根据《常用危险化学品的分类及标志》GB 13690-92 和《常用危险化学品储存通则》GB 15603-1995，系统自动根据现有危化品种类和性质，合理规划危化品余量储存方案。既能确保危化品规范存放，防止乱存乱放，降低危化品存储风险，也便于危化品查找。

危化品种类数量多，系统在开发初期根据需要导入常用危化品信息，使用时实验室根据情况直接添加涉及到的危化品，如遇到没有信息的危化品，可以根据性质自己编辑，也可以自己导入国际化学品安全卡，丰富系统危化品信息（见图3）。

图3 安全卡信息

3.4 危化品风险评控，超标警示

危化品性质复杂，种类多样，实验员一般很难记住所有危化品的性质和危险性。所以在设计危化品储存方案时，根据常用危险标志，用不同颜色表示危化品的主要性质，比如黑色表示腐蚀品，黄色表示氧化性物质，红色表示易燃物质，蓝色表示遇湿易燃物质，紫色表示有毒品等（见图4）。通过颜色可以大致判断危化品性质和危险性，有效提高实验人员安全意识和实验室安全管理效率，降低风险。

图4 危险化学品存放情况

根据2021 版《高等学校实验室安全检查项目表》和不同实验室危化品使用情况，可以设置危化品储量标准，对常用危化品储量进行设置，比如分析化学实验室经常使用盐酸，且是实验老师作为管理员，可以设置最多存储两瓶（1 L）的量，当超过标准系统会自动标红，进行报警提示（见图5）。不论是危化品储存还是分布页面，都会进行报警提示。在实验室危化品总储量上也进行统计，可以设置总储量标准，超标也可以进行报警提示。危化品储量报警提示能够及时提醒管理员进行危化品清理和使用，也便于管理部门对实验室进行监督检查和风险评控。

图5 危险化学品储量超标警示

3.5 危化品合理利用，调配有序

危化品的调控在实际应用中是非常有必要的。实验室常因教学实验调整，闲置部分危化品。对于闲置危化品的安全处置，需要做到去向有记录，资源不浪费；而有时科研探索往往需要少量个别危化品，比如几克或几毫克的情况。既能不浪费资源又不耽误时间，如何及时安全获取到所需的危化品，是科研过程中经常遇到的问题。通过本系统，可查阅每种危化品所在位置，余量，管理员，负责人等信息（见图6），可以根据需要进行危化品调配申请，经双方实验室同意和实验室管理人员审批后就可以进行危化品调配（见图7），解决危化品闲置或紧急需要的情况，所有手续都在程序中完成，既方便快捷，也有迹可循。

图6 危险化学品查询情况

图7 危险化学品调配程序

4 实验室危化品管理系统优势

4.1 实验室危化品储存科学合理

实验室危化品管理系统有危化品存储余量分布规划功能，能根据危化品种类和数量，按照常用危险化学品储存禁忌物配存表要求，进行危化品合理储存规划设计。通过不同颜色标记，使危化品主要性质清晰，危险性程度明显。确保了实验室危化品存储更加科学安全，同时对于实验室危化品查找也更便捷，实现实验室危化品规范化管理。

4.2 实验室危化品使用台账记录清晰

传统的记录本记录危化品使用台账容易漏记，查找汇总不方便，实验室到底存储多少危化品，往往没有准确的摸底信息，也容易造成危化品流出情况。实验室危化品管理系统可以通过手机、电脑随时登录系统记录和查看危化品使用情况，而且对于使用情况汇总和危化品剩余储存量能实时处理统计，便于随时查阅和管控，真正做到危化品精细化管理。

4.3 实验室危化品督查直观有效

因实验室危化品使用台账信息化，在实验室安全检查和管理时，可针对实验室危化品情况进行有效监督管理，特别是有报警提示的实验室需要进行重点核查，将检查做到实处，提高实验室安全保障，同时督促了实验室管理员做好危化品使用登记，真正意义上做到危化品过程管理。

4.4 实验室危化品调控有方

实验室会根据科研或教学实验调整，导致部分危化品闲置，既造成危化品浪费也增加实验室安全隐患。实验室危化品管理系统可根据需要进行跨实验室危化品调控，做到危化品去向清晰有记录，又能使资源合理利用。

5 结语

高校实验室安全直接关系广大师生的生命财产安全，关系学校和社会的安全稳定，危化品管理作为实验室安全主要隐患之一，做好危化品余量规范存储，使用数据及时登记、记录全流向、闭环化，做好危化品末端监督，实现危化品全方位、规范化、精细化、信息化管理，提高危化品管理效率，既为实验人员提供良好服务，也为实验室安全提供了有力保障。