高校交叉学科实验室分类分级安全管理探索

汤静芳 王洁

1 东华大学纺织科技创新中心 上海 200051 2 东华大学保卫处 上海 200051

0 引言

实验室是高校组织高水平科研攻关、开展学术交流合作的重要场所，是集聚精英、培养创新人才的重要基地，对高校提升创新力、促进成果转化、推动学科发展具有举足轻重的作用[1]。然而，高校存在实验室数量多、分布广、种类全、科研项目多、实验条件复杂、使用人员集中且流动性大等安全管理难题[2]。

有关学者就1997—2016 年间发生的112 起高校实验室安全事故进行梳理分析，发现62%的实验室安全事故存在试剂储存不规范、违反实验操作规程、危险废弃物处置不当等人为原因，而人为原因造成的伤亡人数占到事故总伤亡人数的80.7%[3]。

高校交叉学科实验室因具有多层次、全方位、大跨度等特点，在实验人员、基础设施、仪器设备管理等方面具有更多不确定因素[4]。因此，认真做好高校交叉学科实验室安全工作，提升安全管理可操作性，开展分类分级安全管理探索，变得尤为迫切。

1 交叉学科实验室安全管理难点

近年来，高校实验室安全事故频发，如2022年4 月20 日，某高校一实验室发生金属粉末爆燃事故，导致1 名学生大面积烧伤；2021 年10 月24日，某高校一实验室发生镁粉爆燃事故，造成2 人死亡，9 人受伤；2018 年12 月某高校发生一起实验室爆炸事故，造成3 人死亡。交叉学科实验室功能繁杂、危险源种类多、人员来源广，各类实验室安全管理工作日益繁重，各种安全隐患不断增多。以东华大学纺织科技创新中心实验室为例，聚焦先进纤维材料技术、先进纺织加工技术、新型纺织材料技术三大研究方向，开展基础研究、关键技术研发、成果转化等科研工作，主要存在以下几类安全管理难点。

1.1 化学试剂品类多、数量大

交叉学科实验室因学科交叉融合、开放共享，为满足多学科、多层次实验研究所需，涉及使用的化学试剂多种多样，通常包括易燃危化品、氧化性危化品、腐蚀性危化品、气体等，容易造成化学试剂贮存量大的安全隐患。化学试剂贮存不当、保养不到位、使用不规范等不安全状态和不安全行为，极易产生安全事故。根据相关文献统计，因危化品造成的事故占比高达80%[5]，化学品安全事故的发生，不仅容易造成生态环境污染，而且威胁师生生命和财产安全。

1.2 仪器设备功能杂、风险多

因学科和研究方向不同，交叉学科实验室内所需仪器设备功能千差万别，材料研究需要涉及的反应釜和加热搅拌设备、生物研究需要涉及的特种设备和生物安全柜、机械力学研究需要涉及的机械加工设备以及常用的其他仪器设备，如气瓶、烘箱、马弗炉、冰箱等仪器设备，这些仪器设备在使用过程中，可能产生火灾、爆炸、高温灼伤、生物感染、机械损伤等风险。

1.3 实验室使用频繁、人员流动大

交叉学科实验室是开放、多元、综合的科学研究前沿阵地，经常带入新学科的元素。实验室内因课题的变化会不断采用新工艺方法和更新设备材料，吸引更多科研项目投入和人员使用。实验室使用频率增加，人员来源广、流动大、安全意识参差不齐，为实验室安全管理带来了更多挑战和风险。

2 构建交叉学科实验室分类分级管理模式

安全是教育事业的基础和保障，高校必须牢固树立安全发展理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针[6]。近年来，部分高校和实验室安全管理者通过实验室危险源辨识，采用定量、定性或综合评价等方法评估可能造成的风险程度，并在此基础上开展实验室安全分类和风险分级，做到对不同安全类别和风险等级的实验室差别化管理[7-8]。就前述交叉学科实验室安全管理难点，通过对实验室功能及危险源特性分析，开展实验安全风险评价，对实验室实施分类分级管理，制定不同风险级别的管理防范措施，加强对风险相对较高实验室的重点监管，探索化繁为简、有的放矢地开展交叉学科实验室安全管理。当实验室的功能和研究内容等关键因素发生变化时，做到及时重新进行危险源辨识和风险评价，提示实验室使用人员关于安全管理分类分级管理措施的调整和更新。

2.1 交叉学科实验室分类管理

交叉学科实验室分类主要依据实验室内的危险源类别和特性，结合科研项目特点，可以将实验室分为化学类、生物类、机电类、检测类、其他类等五类实验室，如图1 所示。根据交叉学科实验室分类管理示意图从内向外辐射，可以发现，由于不同类别实验室的功能、研究方向不同，实验室存在的主要安全隐患也有所不同。

图1 交叉学科实验室分类管理示意图

1）化学实验室中的安全隐患主要分为三类：一是涉及爆炸、易制爆、易制毒、易燃、腐蚀等危险化学品可能带来的化学性危害；二是化学反应设备缺陷、防护缺陷所带来的物理性危害；三是化学实验使用操作不当、个人防护不到位所带来的行为性危害。

2）生物实验室以动物寄生微生物、细菌、病毒、真菌、寄生虫、基因等为主要的危险源，存在危险源管理使用不当造成的意外释放、扩散，进而引起实验室内部和外部环境的污染和人体感染，威胁师生生命健康。

3）机电类实验室的主要危险源为机械设备与工具引起的绞、割、切、碾、碰、压等伤害和带电导体引发的人员触电、电路短路、焊接灼伤等危险。

4）检测类实验室主要危险源涉及检测用气瓶带来的气体泄漏、爆炸危险，放射装置带来的辐射危害，带电仪器设备漏电、触电伤害等。

5）其他类实验室的危险源主要是少量的用电设备可能带来的用电安全风险和可燃物品堆积管理不当带来的火灾、倾倒危险。

上述五类实验室在管理过程中，应根据实验室分类情况完善安全管理制度，制定相应应急预案或现场处置方案；应将所涉及的安全风险隐患标注在实验室安全信息门牌上，并按室内危险源情况相应提供防护措施参考和配备应急救援措施；实验人员进入某类实验室前，务必掌握该实验室的危险特性及防护知识技能，从而安全开展科研工作，保护自己和他人。

2.2 交叉学科实验室分级管理

实验室内危险源种类越多，发生安全事故概率越大。为落实实验室安全管理，孙学珊等[9]从人、机、料、法、环入手建立针对高校实验室特点的综合安全评价体系；费腾等[10]利用安全查表法建立实验室安全评价指标体系。现通过对实验室内涉及的科研项目属性、所使用的化学试剂情况、仪器设备种类、危险废弃物情况、相关危险源数量等关键因素进行考察，设计构建交叉学科实验室安全风险评价和分级管理体系。

2.2.1 安全等级划分

首先，交叉学科实验室自行开展安全风险项目辨识。其次，组织专家评议，设定项目安全风险后果严重性的权重，根据危险源的数量增加则分值按相应规则累加，并对单项分值进行加和。专家评议确定发生可能性分值，可以参考本校和全国高校实验室安全事故发生概率等。最后，结合交叉学科常见安全风险隐患及安全事故情况，如科研方向、危险化学品、气体钢瓶、压力容器、高温设备、低温设备、机械加工设备和其他潜在危险源等，对实验室进行安全等级划分，可按危险源数量由多到少、风险程度从高到低将实验室设置一到四级安全风险等级。

2.2.2 分级管理措施

交叉学科实验室必须在门外显著位置张贴实验室安全信息门牌，包括房间号、实验室名称、实验室安全责任人信息、紧急联系电话等信息。不同级别的实验室实施不同安全管理措施，既能降低安全管理难度，防止“眉毛胡子一把抓”影响科研工作开展，又能防止“什么都不管”出现职责缺位的管理真空地带。结合实验室实际情况和安全风险评价得分，将管理人员、安全资源等向重点风险实验室倾斜，以最精简的管理方式，抓好重点环节安全管理，从而降低实验安全风险。具体可以从表1 中所提到的几个方面进行分级管理。

表1 交叉学科实验室分级管控措施建议表

1）以评价为一级安全风险的化学合成实验室示例，室内应张贴有实验室安全管理制度、安全检查制度、危险化学品安全管理制度、实验室安全事故应急预案、高温加热设备SOP 等，室外应张贴实验室安全信息门牌，如图2 所示。

图2 实验室安全信息公示

2）实验室每日“早、中、晚”三次自查，二级单位每日抽查，提醒实验人员合规操作、做好个人防护措施，通过高频次自查自纠，减少安全隐患，提高安全意识。针对化学品贮存、使用情况安排专人负责管理，定期开展化学品库存盘点、台账核查，确保账物相符、账账相符。

3）进入室内的实验人员务必参加安全准入培训和化学品使用操作技能培训且考核合格，了解掌握化学品MSDS 知识及相关应急救援知识。室内涉及的烘箱、水浴锅、旋蒸仪等仪器设备，操作人员须培训后才能上岗操作。

4）针对化学品、气瓶、危险实验操作区等，配置实时监控、事故报警等技防措施，备有医药箱、灭火器、应急冲淋、洗眼器、泄漏处置材料等应急救援措施，并张贴安全警示标识，如图3 所示。除此之外，涉及化学合成、高温高压、过夜实验，务必填报实验安全风险分析表，实验时双人值守且经事先审批同意。

图3 化学实验室安全措施（示例）

总的来说，一级安全风险实验室管理要求等级最高，投入最大，规章制度健全且有针对性，安全基础措施完备，信息公开具有指导性，入室人员管理严格，安全管理人员多层级交叉，隐患排查治理频次最高；二级至四级安全风险实验室的管理要求根据实际情况依次降低，在保障安全运行的基础上，投入的人、财、物等情况也相应减少，如图4 所示。

图4 实验室分级管理投入梯形图

3 结束语

2015 年以来，教育部连续七年组织开展高校实验室安全专项检查工作，2021 年12 月印发《教育部办公厅关于开展加强高校实验室安全专项行动的通知》，要求高校把安全摆在各项相关工作的首位，并提出要完善高校实验室分级分类和危险源管控分级分类管理体系建设。

本文研究交叉学科实验室安全管理难点，探索开展实验室危险源辨识，构建安全风险评价架构，实现对实验室进行分类分级管理。目前，力求通过抓好“关键部位、关键领域、关键人员”的实验室安全风险排查治理，运行节省人力、物力、财力的精细化、规范化实验室安全管理模式，从而营造和谐、安全、稳定的交叉学科育人摇篮和科研攻关环境。