材料化学实验室人员安全管理教育研究

＊诸葛祥群

（常州大学 江苏 213164）

材料的进步和发展一直是人类社会前进的重要标志。近年来材料专业发展迅速，已经发展成为兼有金属材料、有机高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等的综合型基础研究学科，与之相关的教学科研实验室逐渐增多，随之而来的是频繁发生的实验室安全事故，严重影响正常的教学、科研秩序，实验室的安全问题越来越重要。本文结合本人实际工作经验，对材料化学实验室常见的安全事故进行了归纳，总结了造成安全事故的影响因素，并对实验人员实验安全教育进行探索。

1.材料化学实验室安全隐患

材料化学实验室开展的实验涉及化学、物理等学科，易燃易爆、有毒、腐蚀试剂、玻璃器皿以及各种电器设备使用频繁，涉及到的安全隐患也比较多，如：易燃溶剂气体引发的爆炸、着火；危化药品使用不当引起的中毒、灼伤；仪器设备操作不当导致的割伤、触电等事故的危险性。虽然，实验人员了解许多化学药品的危害性，但是经常使用这些药品，安全意识会逐渐淡薄，导致因忽略防护发生安全事故；仪器设备或各种管线维护不当导致设备起火；易燃易爆气体或者药品泄漏或使用过程中遇明火引发火灾甚至爆炸事故。总结可以归为以下几类安全事故。

(1)用火安全

火灾事故的发生具有普遍性，是各种实验室发生最为普遍的事故，该事故是化学化工实验室的常见隐患。材料化学实验室内有很多有机、易燃易爆试剂，而且有些实验室还会配备易燃易爆气体或者助燃气体，这些试剂或者气体遇到明火极易燃烧引起火灾。材料化学实验室，在制备或者进行材料处理过程中，常常会使用加热设备，比如：马弗炉、管式炉、酒精灯等具有高温或者明火设备。当加热设备与易燃易爆试剂配合使用时，操作人员稍有不注意极易引起火灾。实验过程中试剂反应产生热量也是引起实验室火灾的重要原因，比如：能源实验室使用的金属负极（锂、钠等）与水反应会放出大量热量，如果遇到纸或者有机溶剂极易燃烧引起火灾。同时，实验室设备缺陷及管理制度不完善，很容易导致火灾产生，甚至还会发生爆炸情况，危险性较高。

(2)化学品使用安全

在有毒有害药品使用频繁的实验室中，如果实验人员缺乏安全意识，没有进行有效防护，吸入或者误食药品都会引起中毒。实验室毒麻药品存放不规范，容易泄露导致实验室内充斥毒麻药品挥发气体，吸入后也会引起中毒现象。材料化学实验室还常常配有强酸、强碱药品，使用不慎极易引起腐蚀，比如：操作人员没有佩戴手套腐蚀人员皮肤，不穿戴实验服会腐蚀实验人员衣物等，使用不小心泄露腐蚀仪器设备[1]。所以，药品使用完全是确保实验室人员设备安全的重要环节。

(3)用电安全

材料化学实验室中几乎所有实验都涉及用电，而且在一些化学制备实验中用水较多，操作人员不注意的情况下极易导致电路短路、人员触电。同时，实验室设备仪器电路老化，缺乏检查和维护都可能发生设备漏电，操作人员触电的情况，严重的会产生生命安全或者引起实验室火灾[2]。

(4)噪声震动

材料化学实验室中许多设备使用过程中会产生震动，比如：机械搅拌器、球磨机等，这些震动会导致设备稳定性下降，影响设备精度，导致实验结果数据不准确。噪声震动的发生原因有很多，比如：设备缺少维护、安装不准确、操作不规范等。而且，有些大型精密仪器，检测精度会受到震动影响导致检测结果偏离真实数值，导致数据错误影响实验结果。

(5)毒害事故

这类事故多发生在存有毒害化学品类材料化学实验室，导致毒害事故发生的因素很多。比如：实验室操作人员将食物带进有毒物的实验室,造成误食中毒；设备设施老化，导致有毒物质泄漏或有毒气体排放不出通风不畅,酿成中毒；废水排放管路受阻或失修改道，造成有毒废水泄露引起环境污染。

2.影响材料化学实验室安全因素

材料化学实验室实验内容涉及物理、化学等多个学科内容，影响其安全的因素也较多，总体归纳可以分为以下几个因素：

（1）人为因素：材料化学实验室中实验室人员的精神状况、知识水平、安全意识以及操作能力等，都对实验的安全顺利进行有影响[3]。所以，人为因素是影响化学实验安全的主观因素，必须对其进行严格的控制和管理。

（2）操作方法因素：材料化学实验中，仪器设备使用频繁，涉及实验方法和步骤复杂，必须严格按照操作规程进行实验，操作不当会造成严重的安全事故。所以操作方法因素也是影响化学实验室安全的一个主观因素，必须对其进行严格规范。

（3）化学试剂、样品因素：实验室内普遍都会使用易燃易爆化学品、毒麻化学品等具有潜在危险的试剂样品[4]。材料化学实验中用到的化学试剂种类繁多，牵扯的反应过程也极其复杂，不规范的使用会产生意料之外的反应，这些反应常常为非常规现象，是操作人员不可预测的。而且，某些化学品本身性质就不稳定，比如：锂、钠等活泼金属，暴露在大气环境下本身就极易发生反应引起火灾。所以，对于各种不同的试剂，应当采取不同的使用、存储管理方式。

（4）仪器设备因素：仪器设备因素也是影响化学实验室安全的又一个主要因素。化学实验中用到的各种仪器设备较多，而且仪器设备种类繁多，涉及的安全因素也较多。在运转中出现故障或操作失误，就容易引起着火、爆炸和触电等各种安全事故。

（5）环境因素：实验室环境因素包括：实验室内部卫生情况、仪器设备摆放、实验药品归置、实验室内部空气、实验室安全标示等。对未经严格处理的“三废”(废气、废渣、废液)，如通风设施不健全导致有毒气体无法排除造成环境气氛内毒性过大；复杂成分的废渣随意丢弃排放，日积月累，导致环境污染。仪器设备摆放不合理会影响仪器运行和检测精度。

3.实验人员安全教育探索

材料化学实验室使用的有毒有害的化学试剂种类多，高危操作多，流动性大，制备检测设备操作复杂，是安全事故高发区。对材料化学实验室人员进行有效的安全教育，强化人员安全意识，学习相关的安全技术原理，制定相应的应急措施和管理制度，提高其安全素养，是确保实验安全的重要保障，也是构建和谐社会和提升实验人员安全素质的必要之举。本文根据现在实验室情况对实验室人员安全教育结归纳出以下几点教育内容：

(1)完善实验人员安全管理工作制度

实验室安全管理重在实验室安全制度的建立和执行，然而具体每个不同专业方向的实验室有存在巨大差异。因此，在实验室建设中既需要有统一遵守的规范，还需要根据不同实验室制定相应的实验室安全制度。材料化学实验室安全主要涉及：化学试剂使用、危化毒麻药品使用、实验室日常卫生维护、实验室特种设备使用规范、大型精密仪器设备使用。要根据各项内容的特点制定相应的管理制度。比如：大型精密实验室对环境温度、湿度、等都有要求，所以对出入实验室的人员要进行控制，并进入实验室要穿戴相应的防尘服装和鞋套，规定完善的开关门制度和操作人员规范。根据实验室特点要制定除基本规范外的特殊要求规定。对进入实验室人员进行培训和考核，并且在平时要建立相应的考核监督机制，保证规定制度的执行力度。

(2)帮助实验人员构建良好的安全意识

实验室安全意识是指实验室人员思想上对实验室安全的重视程度，安全意识是实验室安全基础，是确保人员及实验室财产安全的前提。实验人员的安全意识直接影响到实验室安全制度的执行力度和效果。需要定期对实验人员进行安全意识培训，展示与实验室水、电、气、药品以及财产相关安全事故及引发原因，提高实验人员对实验室安全事故的意识，有利于实验人员平时操作规范的养成，保证实验安全顺利完成。

安全意识的构建是一个需要长期坚持的贯穿整个教学和科研过程的工作，安全意识培养不仅仅是在实验人员进入实验室前进行安全意识教育培训，更需要分阶段、定期的进行安全意识培训。需要重视安全意识培养的多样性、连续性和长期性。其多样性不仅体现在培训内容上，还体现在培训途径上。培训需要结合演示实验、课外实验以及安全事故案例分析等多种多样的途径进行。安全意识培养不是一朝一夕的事，只要有实验活动进行，就需要随时注意实验安全，所以安全意识培训需要长期进行。

(3)定期培训让实验人员了解安全操作程序

材料化学实验室涉及实验种类多、步骤繁琐，而且实验室人员流动性相对较强，涉及新实验也较多，所以定期进行操作培训是实验室安全管理的重要环节。定期对实验人员进行安全操作程序培训，让实验人员了解现有实验操作步骤及实验原理，可以有效提高实验人员的专业知识和实验安全意识；且必须要让实验人员明确自己的岗位职责,做好自己的岗位工作任务[5]。

对那些危险系数较大、步骤复杂的实验操作程序进行重点讲解，可以一定程度上防止安全事故的发生。比如：实验室使用的高温管式炉、马弗炉等，需要遵循设备使用说明来设置升温、保温、降温等程序，并且注意设备运行过程中实时看守；实验室用玻璃仪器较多，对于非常温、非常压使用的玻璃仪器要完全按照操作程序进行。

针对专用大型测试仪器，必须进行制样、操作规范及注意事项培训，因为制样操作都会严重影响测试结果，比如扫描电子显微镜，粉末样和块状样品，导电和不导电样品制样都有很大差异，规范的制样方法有利于得到清晰、准确的图片。

(4)指导实验人员精心设计实验内容

进行实验之前，做好详细的实验计划能够有效的预知实验过程中存在的潜在危险，并在实验过程中有意识的提高警惕并做好相应的预防措施。而且精心的设计实验可以根据实验目的选择危险系数较小的仪器设备和药品试剂，降低实验本身的危险系数。良好的实验方案设计可以有效的将实验危害、污染程度大大降低，把安全事故的可能性降至最低。

(5)应急及防护设备使用培训

为了保障实验室日常安全，实验室需配备必须的安全防护、应急物品和设备。实验室常用防护物品包括：实验服、防辐射服、一次性鞋套手套、活性炭口罩等，实验人员根据实验内容选择相应必要的防护设备，比如：使用易挥发有毒有害化学药品时，需穿着实验服、佩戴防护面罩、一次性手套等对自身安全进行防护，并在通风橱中进行操作。实验室需要配备相应的基础保障设备和相应的应急物资，比如：通风橱、洗眼器、灭火毯、灭火器、应急药箱、烟雾报警器等，使用易燃易爆气体的还需要装配相应的气体检测探头。实验室常备药箱并保证洗眼用药物、医用生理盐水、普通创伤处理物品数量满足应急使用要求，定期更换防止药品过期。对于使用剧毒化学品的实验室，还需根据毒品性能，准备相应的药物或催吐药物。

对于以上防护物品及设备，需要对实验室人员进行详细的使用培训，防止因不会使用防护物品和设备导致实验室人员发生安全事故，并且在平时做好监督和看管工作。对于通风橱、万向抽风罩、灭火器等需要在平时实验和发生事故时使用的物品设备，也需要对实验人员进行操作培训，以发挥这些设备的作用，减少安全事故的发生和发生时实验人员、实验室的损害。

4.实验室管理人员安全培训

实验室管理人员工作职责是参与实验室相关制度的制定和执行，保证实验室工作安全有序地进行，在实验室安全中起到主要执行和监督作用。材料化学实验室管理员需具有一定材料专业知识背景，并且根据材料化学实验特点参与制定相应实验室规定制度，接受与工作本身有关的安全教育及培训。在平时工作中发挥好模范带头和监督作用，严禁在工作岗位上吸烟、饮酒等。对灭火器、消防设备、通风设备、应急设备的使用方法及放置地点要熟练掌握；对应急疏散通道、实验室逃生及疏散路线进行实地考察并做好相应宣传工作。做好巡查工作，保障好实验室安全设备和人员符合相关安全规范。

对于药品，建立相应药品台账，对危险易制爆易制毒药品进行严格使用监督和管理，及时进行核销，准确掌握实验室危化品管理。对实验室有机、无机、酸碱、盐等废液以及固体废物进行科学归类，并进行规范回收。目前，各地方已经对实验室废物回收制定了严格的规定，并且与相应环境资源回收公司签订回收协议，实验室管理人员应及时与对应公司进行对接，尽可能减少实验室危废存储量，减少因危废物引起的实验室安全事故发生。

材料化学实验室管理人员与普通化学实验室管理人员不同之处在于，不仅需要掌握基本的安全管理知识，还需要对实验室内部材料制备、合成、检测设备的构造、原理、使用步骤有详细的了解，并且定期对实验室内部人员进行培训，对设备进行检修维护，及时记录仪器状况确保设备正常运行，防止因设备运行不正常和操作不规范导致的安全事故发生。

实验室管理人员，需了解实验室安全所涉及的事故因素、事故类型，积极参加各种相关安全培训并及时对实验室人员记性安全培训，在平时工作中不断提高实验室人员安全意识，防止实验室安全事故发生。

5.结语

实验室的安全管理是实验工作正常进行的基本保证。随着我国经济快速发展，各类材料化学实验室数量、种类、内部设施逐年增多，相关的安全事故也是频繁发生，一次次敲响实验室安全问题的警钟。因此，做好实验室人员安全教育工作是实验室教学和科研正常运行的基石，实验室的安全问题应排在第一位，只有安全才能使实验室各项工作得以顺利进行。安全警钟长鸣，实验室安全工作需要实验室人员和实验室管理人员共同努力。