余孟玲
(成都理工大學基礎(chǔ)化學實驗教學示范中心,成都 610059)
實驗室既是高校進行教學實踐和開展科學研究的主要場所,也是高??萍紕?chuàng)新和人才培養(yǎng)的重要基地,更是建設(shè)一流本科的重要保障,在高校雙一流建設(shè)中發(fā)揮著不可或缺的支撐作用。實驗室的安全運行關(guān)系到高校教學、科研工作的正常開展,也對整個高校的安全和穩(wěn)定至關(guān)重要,是建設(shè)平安校園、構(gòu)建和諧社會的重要保障[1-2]。據(jù)統(tǒng)計,2009~2019 年國內(nèi)公開報道的53 起實驗室安全事故典型案例,包括危險化學品火災和爆炸、病原微生物感染、機械傷害、輻射、觸電等類型,其中危險化學品事故占84%[3]。該比例和以往文獻統(tǒng)計數(shù)據(jù)相似[4],可見危險化學品一直是實驗室最主要的危險源。危險化學品(簡稱?;罚┦侵妇哂卸竞?、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學品和其它化學品。因教學、科研中大量的實驗需要,危化品在高校實驗室采購、使用頻繁。而?;凡粌H種類繁多,且存在安全隱患方式多樣,風險大,極易引發(fā)安全事故,甚至會導致連鎖式反應災難[5-6],如火災、爆炸都是實驗室安全事故中發(fā)生最多,傷亡最嚴重的類型[7]。而人為和管理因素是危化品事故發(fā)生的主要原因[7-8]。因此,加強對高校實驗室危險化學品的購買、存儲、使用和報廢處理全過程有效監(jiān)督和管理具有重要的現(xiàn)實意義。尤其2017年國家在提出建設(shè)雙一流大學的戰(zhàn)略決策后,學校不斷深化綜合改革,加大學科和實驗室建設(shè)投入,以國家重大需求為導向,提升高水平科學研究能力。實驗室用到的?;贩N類和數(shù)量增大,安全隱患顯著增加,?;钒踩芾砉ぷ饔訌碗s,探索新的危化品安全管理模式,建立完善危化品安全管理體系勢在必行。
近年來,高校實驗室因危險化學品管理引發(fā)的安全事故時有發(fā)生,引起社會、高校多方的高度關(guān)注。目前高校實驗室危險化學品管理現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為:
危險化學品依據(jù)化學品分類和標簽國家標準(GB 13690-92),從物理危險、健康危害、環(huán)境危害特性進行分類。按其主要危險特性可分為爆炸品、壓縮氣體和液化氣體、易燃液體、易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品、氧化劑和有機過氧化物、有毒品、放射性物品、腐蝕品8 大類。根據(jù)2018 版《危險化學品目錄》,所列危險化學品達2 828 種。高校實驗室涉及?;贩N類多、儲存分散、購置頻繁、安全隱患大[9]。綜合類大學特別是理工科類高校涉及化學品的實驗室不僅有化學、化工、材料等專業(yè)實驗室,還包括地質(zhì)類、能源類、環(huán)境類、核技術(shù)等多學科專業(yè)領(lǐng)域。不同實驗室的危化品管理情況各不相同,危險程度也各不相同[10]。高校實驗室人員結(jié)構(gòu)復雜、學科背景各異、實驗課程多樣化、學科跨度大,管理工作復雜多樣,安全隱患多、風險高[11]。
新形勢下,一流大學的建設(shè)和交叉學科不斷發(fā)展融合,涉及?;返膶嶒炇腋佣嘣?,實驗室人員流動性增大,危化品安全使用意識參差不齊,特別是非化學專業(yè)師生對危化品特性認識和安全意識不足[12-13],實驗室安全管理的復雜性和難度進一步加大[2]。高校教學實驗覆蓋學生基數(shù)大,學生動手操作能力和安全意識有待加強。科研實驗具有不確定性和未知性,而從事科學研究的老師任務(wù)重、業(yè)務(wù)多,進行科研實驗的主要力量是研究生。研究生學科背景不同,流動性大,特別是初進實驗室的研究生還未完全養(yǎng)成科研和安全素養(yǎng),對實驗過程中可能出現(xiàn)的極端現(xiàn)象、藥品及實驗后廢品處置不當?shù)奈:π怨烙嫴蛔?,往往容易麻痹大意,對實驗室人員、設(shè)備和周圍環(huán)境存在巨大的安全隱患[14]。特別是對于易制毒、易制爆化學品的使用和管理,由于學校處于易制毒、易制爆化學品產(chǎn)業(yè)鏈的末端,是最終使用方,日常使用頻繁,但因易制毒、易制爆化學品流出風險較低,學校接受的專項檢查相對較少,這也造成了高校師生對易制毒、易制爆化學品的管控重要性認識不夠,安全意識不足[15-16]。
2017 年《教育部辦公廳關(guān)于加強高校教學實驗室安全工作的通知》要求高校不斷提高教學實驗室安全工作的信息化水平,建設(shè)全校統(tǒng)一的教學實驗室安全管理信息化系統(tǒng),及時登記、記錄全流向、閉環(huán)的危險源信息數(shù)據(jù),實現(xiàn)安全信息匯總、分析、發(fā)布、監(jiān)督、追蹤等綜合有效管理,基本實現(xiàn)教學實驗室安全工作全生命周期信息化管理和信息共享,促進信息技術(shù)與安全工作的深度融合[1]。各高校也相應開發(fā)了自己的化學品管理系統(tǒng)或安全管理平臺包含試劑管理模塊[17-18],系統(tǒng)通常以試劑申購功能為主,重在對所有實驗試劑的采購實現(xiàn)痕跡管理。但高校實驗室?;凡少?、使用及回收處置頻繁,師生很難及時維護試劑管理平臺庫存數(shù)據(jù)。實驗室?;贩N類繁多,使用臺賬記錄不及時,賬物不相符情況突出。實驗室中?;穼S么鎯υO(shè)施不齊全,缺少相應的通風柜、酸堿柜等專用存儲設(shè)施,危化品分類存放意識不強,隨意堆放。日常管理中?;泛侠泶鎯κ墙档桶踩[患、減少安全事故的重要保證,是不容忽視的環(huán)節(jié)[12]。?;芬?guī)范化存儲,精細化管理,實時監(jiān)控都有待加強[19]。
根據(jù)目前高校實驗室?;饭芾憩F(xiàn)狀,開發(fā)一款操作和使用便捷,又能全過程記錄實驗室?;凡少?、申領(lǐng)、存儲、使用和危廢回收的實驗室危險化學品管理系統(tǒng)(見圖1)。
圖1 實驗室危險化學品管理系統(tǒng)框圖
(1)登錄平臺和管理權(quán)限界定。該系統(tǒng)可通過校園網(wǎng)、手機APP、微信公眾號等多種渠道進入,電腦PC端和手機端頁面和內(nèi)容同步,校園一卡通賬號注冊登錄,一人一賬號。學校、職能部門、學院和實驗室相關(guān)管理人員分別設(shè)定不同的管理和查看權(quán)限,便于對實驗室危化品的監(jiān)督和管理工作。針對實驗室使用危化品管控薄弱情況,以實驗室或課題組為管理單元,負責老師為實驗室責任人,實驗室老師或研究生為直接管理員,參與?;分苯庸芾怼?/p>
(2)實驗室?;焚徺I、申領(lǐng)、存儲、使用、危廢回收和調(diào)配等過程管理部分。根據(jù)《危險化學品安全管理條例》、《教育部關(guān)于加強高校實驗室安全工作的意見》等重要法律法規(guī)和要求,建立高校實驗室?;凡少彙⑸觐I(lǐng)、存儲、使用、危廢回收、調(diào)配等全過程管理模塊。實驗或管理人員通過系統(tǒng)全程記錄和管理危化品流向,做到危化品全流向、閉環(huán)化、信息化管理。
(3)實驗室危化品余量存儲方案設(shè)計和超標警報設(shè)置。針對高校實驗室特點,鹽酸、硫酸、硝酸、無水乙醇、高錳酸鉀、六亞甲基四胺等實驗室常用易制毒、易制爆危險品,很難做到使用多少領(lǐng)取多少的情況。一般每次根據(jù)危化品最小包裝含量領(lǐng)取,即一次領(lǐng)用至少是1 瓶的量(如500 mL或500 g),而每次實驗不可能將領(lǐng)用的?;啡坑猛辏悦總€實驗室會有一定的?;穬Υ媪俊8鶕?jù)《常用危險化學品的分類及標志》GB 13690-92 和《常用危險化學品儲存通則》GB 15603-1995,系統(tǒng)自動根據(jù)現(xiàn)有?;贩N類和性質(zhì),合理規(guī)劃實驗室?;酚嗔績Υ娣桨?,將?;肥褂谩白詈? 毫克”納入管理。根據(jù)2021 版《高等學校實驗室安全檢查項目表》和每個實驗室危化品具體使用情況,設(shè)置?;酚嗔看鎯偭亢头至康淖畲笾?。一旦實驗室?;穬α砍瑯?,系統(tǒng)可自動報警,既能警示實驗室管理員,也便于管理部門進行風險評控。
(4)實驗室危險化學品性質(zhì)介紹。每一樣?;房筛鶕?jù)危化品分類和性質(zhì)導入其品名、別名、英文名、分子式、主要危險性類別、次要危險性類別、危險特性及危險標志等,也可以導入國際化學品安全卡信息。實驗員在使用前和出現(xiàn)危險時,可以隨時查閱其危險性,預防、急救措施,泄露處理辦法等。
當前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速,結(jié)合高?,F(xiàn)有信息化管理平臺情況,危化品管理系統(tǒng)可單獨使用,也可根據(jù)需要嵌入現(xiàn)有的校園網(wǎng)、微信公眾號、小程序等進行使用。該程序?qū)崿F(xiàn)電腦PC 端和手機端信息同步,無論通過校園網(wǎng)還是微信二維碼都可快速登錄系統(tǒng),便于對?;肥褂门_賬進行實時更新維護,操作簡單便捷。此類小程序不僅開發(fā)容易,成本低,使用也方便。通過微信可以突破空間、時間、地點、設(shè)備的限制,隨時隨地進行系統(tǒng)操作和維護,更便于危化品臺賬的記錄和維護。學校已將OA 系統(tǒng)、事務(wù)中心等一系列學生入學、選課、離校,教職工請銷假等服務(wù)事項入駐微信公眾號,使得學校微信公眾號的使用幾乎覆蓋全校師生。在系統(tǒng)推廣初期,宣傳也非常方便,一個二維碼就可以做到系統(tǒng)的有效宣傳和師生的登錄使用。
系統(tǒng)根據(jù)各學院、實驗室具體情況,可以以課題組或?qū)嶒炇覟閱挝贿M行設(shè)置。一般一個課題組涉及多個實驗室、多名老師和學生,或相同教學實驗,涉及多個實驗室,但使用的?;废鄬?,管理和存放也相對集中。系統(tǒng)以危化品存儲房間號或課題組為單元,負責老師作為責任人。部分導師因科研或管理任務(wù)重,經(jīng)常開會、出差等,并不能細致了解?;返膶嶋H使用情況,不能做到系統(tǒng)及時維護、數(shù)據(jù)更新。因此可以由負責人指定研究生作為管理員進行管理。每位管理員根據(jù)情況,添加所有參與實驗的學生賬號,每個學生都能登錄系統(tǒng)查看?;反娣?、余量情況,及時記錄使用量和危廢回收情況(見圖2)。真正做到?;窋?shù)據(jù)實時更新,操作留痕,有效防止危化品流出。
圖2 危險化學品查詢情況
危化品種類繁多,涉及學科多元,使用人化學素養(yǎng)和安全意識參差不齊,實驗室內(nèi)經(jīng)常存在?;穪y存亂放,不按操作進行的情況[19]。根據(jù)《常用危險化學品的分類及標志》GB 13690-92 和《常用危險化學品儲存通則》GB 15603-1995,系統(tǒng)自動根據(jù)現(xiàn)有危化品種類和性質(zhì),合理規(guī)劃?;酚嗔績Υ娣桨浮<饶艽_保?;芬?guī)范存放,防止亂存亂放,降低?;反鎯︼L險,也便于?;凡檎摇?/p>
?;贩N類數(shù)量多,系統(tǒng)在開發(fā)初期根據(jù)需要導入常用?;沸畔?,使用時實驗室根據(jù)情況直接添加涉及到的?;?,如遇到?jīng)]有信息的危化品,可以根據(jù)性質(zhì)自己編輯,也可以自己導入國際化學品安全卡,豐富系統(tǒng)?;沸畔ⅲㄒ妶D3)。
圖3 安全卡信息
危化品性質(zhì)復雜,種類多樣,實驗員一般很難記住所有?;返男再|(zhì)和危險性。所以在設(shè)計?;穬Υ娣桨笗r,根據(jù)常用危險標志,用不同顏色表示?;返闹饕再|(zhì),比如黑色表示腐蝕品,黃色表示氧化性物質(zhì),紅色表示易燃物質(zhì),藍色表示遇濕易燃物質(zhì),紫色表示有毒品等(見圖4)。通過顏色可以大致判斷?;沸再|(zhì)和危險性,有效提高實驗人員安全意識和實驗室安全管理效率,降低風險。
圖4 危險化學品存放情況
根據(jù)2021 版《高等學校實驗室安全檢查項目表》和不同實驗室?;肥褂们闆r,可以設(shè)置?;穬α繕藴?,對常用危化品儲量進行設(shè)置,比如分析化學實驗室經(jīng)常使用鹽酸,且是實驗老師作為管理員,可以設(shè)置最多存儲兩瓶(1 L)的量,當超過標準系統(tǒng)會自動標紅,進行報警提示(見圖5)。不論是?;穬Υ孢€是分布頁面,都會進行報警提示。在實驗室?;房們α可弦策M行統(tǒng)計,可以設(shè)置總儲量標準,超標也可以進行報警提示。危化品儲量報警提示能夠及時提醒管理員進行?;非謇砗褪褂茫脖阌诠芾聿块T對實驗室進行監(jiān)督檢查和風險評控。
圖5 危險化學品儲量超標警示
?;返恼{(diào)控在實際應用中是非常有必要的。實驗室常因教學實驗調(diào)整,閑置部分?;?。對于閑置危化品的安全處置,需要做到去向有記錄,資源不浪費;而有時科研探索往往需要少量個別危化品,比如幾克或幾毫克的情況。既能不浪費資源又不耽誤時間,如何及時安全獲取到所需的?;?,是科研過程中經(jīng)常遇到的問題。通過本系統(tǒng),可查閱每種?;匪谖恢茫嗔?,管理員,負責人等信息(見圖6),可以根據(jù)需要進行?;氛{(diào)配申請,經(jīng)雙方實驗室同意和實驗室管理人員審批后就可以進行?;氛{(diào)配(見圖7),解決?;烽e置或緊急需要的情況,所有手續(xù)都在程序中完成,既方便快捷,也有跡可循。
圖6 危險化學品查詢情況
圖7 危險化學品調(diào)配程序
實驗室?;饭芾硐到y(tǒng)有?;反鎯τ嗔糠植家?guī)劃功能,能根據(jù)危化品種類和數(shù)量,按照常用危險化學品儲存禁忌物配存表要求,進行?;泛侠韮Υ嬉?guī)劃設(shè)計。通過不同顏色標記,使?;分饕再|(zhì)清晰,危險性程度明顯。確保了實驗室?;反鎯Ω涌茖W安全,同時對于實驗室危化品查找也更便捷,實現(xiàn)實驗室?;芬?guī)范化管理。
傳統(tǒng)的記錄本記錄危化品使用臺賬容易漏記,查找匯總不方便,實驗室到底存儲多少?;?,往往沒有準確的摸底信息,也容易造成?;妨鞒銮闆r。實驗室?;饭芾硐到y(tǒng)可以通過手機、電腦隨時登錄系統(tǒng)記錄和查看危化品使用情況,而且對于使用情況匯總和?;肥S鄡Υ媪磕軐崟r處理統(tǒng)計,便于隨時查閱和管控,真正做到危化品精細化管理。
因?qū)嶒炇椅;肥褂门_賬信息化,在實驗室安全檢查和管理時,可針對實驗室危化品情況進行有效監(jiān)督管理,特別是有報警提示的實驗室需要進行重點核查,將檢查做到實處,提高實驗室安全保障,同時督促了實驗室管理員做好危化品使用登記,真正意義上做到?;愤^程管理。
實驗室會根據(jù)科研或教學實驗調(diào)整,導致部分?;烽e置,既造成?;防速M也增加實驗室安全隱患。實驗室?;饭芾硐到y(tǒng)可根據(jù)需要進行跨實驗室?;氛{(diào)控,做到危化品去向清晰有記錄,又能使資源合理利用。
高校實驗室安全直接關(guān)系廣大師生的生命財產(chǎn)安全,關(guān)系學校和社會的安全穩(wěn)定,危化品管理作為實驗室安全主要隱患之一,做好?;酚嗔恳?guī)范存儲,使用數(shù)據(jù)及時登記、記錄全流向、閉環(huán)化,做好?;纺┒吮O(jiān)督,實現(xiàn)?;啡轿弧⒁?guī)范化、精細化、信息化管理,提高?;饭芾硇?,既為實驗人員提供良好服務(wù),也為實驗室安全提供了有力保障。