安 宇研究員 郭子萌 王 彪 杜紅星工程師

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京 100083；2.鄭州學(xué)安網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

高校實驗室是一個復(fù)雜的系統(tǒng)環(huán)境，也是校園安全隱患最為突出的場所，特別是危險系數(shù)較高的實驗室，隨時面臨著嚴(yán)峻的安全風(fēng)險[1]。由于實驗過程涉及許多危險源，稍有不慎便會造成實驗室火災(zāi)、爆炸、灼傷等事故，因化學(xué)、生物實驗室產(chǎn)生的廢氣、廢物污染問題也不容忽視。

頻發(fā)的實驗室事故嚴(yán)重威脅著高校安全，引發(fā)社會各界的廣泛關(guān)注。從2008年開始，高校實驗室安全就成為安全領(lǐng)域的學(xué)術(shù)焦點，深入探究高校實驗室事故發(fā)生規(guī)律，加強(qiáng)高校實驗室安全管理成為高校校園安全管理的重點工作。付凈等[2]以“2-4”模型為基礎(chǔ)，研究高校實驗室事故的多發(fā)環(huán)節(jié)；陽富強(qiáng)等[3]基于人因分析和分類系統(tǒng)(Human Factors Analysis and Classification System，HFACS)模型，從多層次分析實驗室事故致因的具體表現(xiàn)形式；田志剛等[4]在事故分析的基礎(chǔ)上研究高校實驗室的危機(jī)管理；高文紅[5]則利用系統(tǒng)理論事故模型(Systems-Theoretic Accident Modeling and Process，STAMP)分析實驗室爆炸事故致因。總體而言，目前高校實驗室事故致因研究主要聚焦于事故分析和事故致因的總結(jié)，很少進(jìn)一步研究事故致因?qū)κ鹿实挠绊懗潭取１疚幕?001-2021年發(fā)生的126起高校實驗室事故，總結(jié)事故致因因素，并利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘探究事故致因因素對實驗室事故的影響程度。

1 高校實驗室安全管理現(xiàn)狀

1.1 安全政策與制度

我國對實驗室危化品安全管理有著嚴(yán)格的管理制度。公安部對高校的?；饭芾韱栴}采取審批制度，高校實驗室危險化學(xué)品的采購、儲存和使用過程均有獨立部門負(fù)責(zé)審批，嚴(yán)禁高校師生私自采購和攜帶實驗室危險化學(xué)品。環(huán)保部門對于高校實驗室危化品廢物處理、實驗過程污染物處理等方面也有嚴(yán)格要求，高校實驗室需要根據(jù)?；返男再|(zhì)和種類，實行物品分類管理、分類存放、專物專放、專庫專管等措施；實驗完畢后，危險廢物要根據(jù)種類以及特性進(jìn)行分類，定期移交到具有資質(zhì)的環(huán)保機(jī)構(gòu)，對其進(jìn)行無害化處理。

盡管在政府層面管理制度相對比較健全，但以高校為主體的實驗室安全管理政策文件比較匱乏。目前高校實驗室主要依據(jù)的文件依然是《高等學(xué)校實驗室工作規(guī)程》(1992年發(fā)布)、《高等學(xué)校消防安全管理規(guī)定》(2009年發(fā)布)、《危險化學(xué)品安全管理條例》(2011年修訂)以及各地地方法律法規(guī)，缺乏新形勢下新的政策文件指導(dǎo)。此外，在全面推進(jìn)依法治國的背景下，高校實驗室管理也缺乏法律依據(jù)和基準(zhǔn)。

1.2 安全管理體系

目前，高校實驗室普遍結(jié)合“平安校園”進(jìn)行項目建設(shè)，實行“雙重預(yù)防體系”和三級安全檢查制度進(jìn)行安全管理，不斷提高標(biāo)準(zhǔn)化安全實驗室建設(shè)水平[6]。同時，實驗室安全管理體系建設(shè)不斷向信息化方向邁進(jìn)，與傳統(tǒng)的實驗室安全管理體系相比，更具有主動性和科學(xué)性，能夠為復(fù)雜系統(tǒng)提供反饋，并且主動監(jiān)測安全管理狀態(tài)[7]。

雖然實驗室安全管理體系逐步完善，但是實驗室安全管理仍然存在著安全管理細(xì)則和實驗操作規(guī)程不全面、應(yīng)急預(yù)案不完善等情況。由于部分學(xué)校實驗室監(jiān)管機(jī)制不健全，實驗室管理人員安全意識不強(qiáng)、安全觀念不深，對實驗室安全問題重視程度不高，導(dǎo)致“制度執(zhí)行不嚴(yán)，安全檢查不力”現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低實驗室安全管理的效率，造成監(jiān)管體系相對松懈的局面。

1.3 安全保障體系

目前，多數(shù)高校實驗室有專門的安全投入經(jīng)費，用于安全管理、購置實驗室必需的安全設(shè)備以及日常維護(hù)安全設(shè)備儀器。不過，部分高校仍存在實驗室安全經(jīng)費投入較少的現(xiàn)象，甚至將安全投入經(jīng)費用于實踐教學(xué)、購置科研設(shè)備等，使得高校實驗室的安全防護(hù)設(shè)備得不到及時維護(hù)，缺少安全防護(hù)設(shè)施。此外，有的高校將老教室改造成為實驗室，這樣的房屋設(shè)計和消防都存在較大安全隱患。

1.4 實驗人員安全意識

目前，實驗人員仍然存在安全意識不足、安全知識和技能不全面的情況。意識與教育方面，高校師生沒有形成本質(zhì)安全的意識思維，發(fā)生事故后，片面地將實驗室事故歸咎于危險源、操作不慎等原因。盡管高校均開展實驗室人員準(zhǔn)入培訓(xùn)，但對于實驗操作規(guī)程的培訓(xùn)實際上無法從根源上改變實驗室事故頻發(fā)的問題，高校實驗室應(yīng)當(dāng)注重實驗人員安全意識的培訓(xùn)，推動相關(guān)人員主動關(guān)注實驗室的風(fēng)險隱患狀況。

2 高校實驗室事故致因分析

2.1 事故數(shù)量統(tǒng)計

2001年以來，陸續(xù)發(fā)生火災(zāi)、爆炸等各種類型的實驗室事故，事故的頻發(fā)嚴(yán)重威脅校園安全。據(jù)不完全統(tǒng)計，在2001-2021年期間，共發(fā)生126起高校實驗室事故，共造成20人死亡、107人受傷，如圖1。

圖1 高校實驗室事故發(fā)生時間統(tǒng)計圖

2.2 事故類型分布

發(fā)生在實驗室中的事故主要類型有火災(zāi)、爆炸、中毒、機(jī)械傷害、觸電和其他事故[8]。對2001-2021年間發(fā)生的126起事故進(jìn)行分類，見表1。統(tǒng)計顯示，高校實驗室的各類事故中，火災(zāi)事故和爆炸事故所占比例最多，大約占總數(shù)的82%。中毒和觸電事故雖然發(fā)生較少，但事故一旦發(fā)生，人員傷亡較為嚴(yán)重。

表1 高校實驗室事故類型統(tǒng)計表

2.3 事故直接原因分布

事故的直接原因可以分為人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。對于實驗室事故直接原因的界定，大致包括：違規(guī)操作、操作不慎等人為因素；儲存不當(dāng)、設(shè)備故障、廢棄物處理等物的因素[9]，見表2。其中，操作不慎引發(fā)的事故最多，高達(dá)40起，造成43人傷亡；其次是設(shè)備故障、違規(guī)操作，分別為32與28起。

表2 高校實驗室事故直接原因統(tǒng)計表

2.4 事故致因因素分析

從人、物、環(huán)境和管理4個方面，對導(dǎo)致高校實驗室事故的事故致因進(jìn)行分析和分類，如圖2。

圖2 高校實驗室事故致因因素

(1)人的因素。由于人是實驗的主要策劃者和操作者，實驗過程的每個環(huán)節(jié)幾乎都與人為因素有著密切關(guān)聯(lián)，因而人的因素是導(dǎo)致高校實驗室事故最主要的原因之一。根據(jù)教育部的統(tǒng)計資料以及事故調(diào)查顯示，人的因素作為直接原因所導(dǎo)致的高校實驗室事故占事故總數(shù)的76%[10]。此外，高校實驗室系統(tǒng)中，人的因素不僅限于實驗操作人員，還涉及實驗室安全管理者、安全決策者等。

(2)物的因素。物的因素是事故致因理論所提及的、導(dǎo)致事故發(fā)生的重要因素之一，對于高校實驗室來說，物的因素是指實驗過程中所使用到的實驗儀器設(shè)備和實驗材料等，尤其是實驗室危險化學(xué)品等具有的易燃、易爆以及腐蝕性的材料，還有實驗儀器設(shè)備存在磨損老化或質(zhì)量不合格等風(fēng)險，從而引發(fā)高校實驗室事故。

(3)環(huán)境因素。實驗室環(huán)境主要是指實驗室室內(nèi)布局、安全通道、光線照明、通風(fēng)設(shè)施等情況。環(huán)境因素除了直接構(gòu)成實驗室安全隱患以外，也會間接影響著人的狀態(tài)或者物的狀態(tài)，例如光線照明、粉塵等不良因素會改變?nèi)说纳砗托睦頎顟B(tài)，從而增大人因失誤的概率，間接影響人員操作和判斷，成為實驗室不容忽視的間接安全隱患。

(4)管理因素。實驗室安全管理是通過計劃、組織、協(xié)調(diào)、控制等手段維持實驗室安全的狀態(tài)，從而保障實驗室的安全狀態(tài)。實驗室系統(tǒng)的安全狀態(tài)水平和日常安全管理有著一定關(guān)聯(lián)，如果加強(qiáng)實驗室的安全管理水平，可有效降低實驗室事故的發(fā)生概率。

2.5 事故致因關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘

關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘是數(shù)據(jù)挖掘的一種重要方法，可以從大量數(shù)據(jù)中集中探索不同因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，更加直觀地展現(xiàn)事故因素之間的邏輯[11]。本文選用Apriori算法從多維數(shù)據(jù)中尋找因素之間有意義的聯(lián)系，提取高校實驗室事故致因因素的頻繁項集，從而挖掘?qū)Ω咝嶒炇沂鹿视绊懗潭茸罡叩氖鹿手乱蛞蛩亍?/p>

本文利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，將最大前項數(shù)設(shè)定為2，設(shè)定最小支持度閾值為0.025，最小置信度閾值為0.1，最小提升度閾值為1，得到24個事故頻繁項集。圖3展示與高校實驗室相關(guān)的24個頻繁項集排序，最常見的5個頻繁項集是G3、R3、R5、W4、R6，說明這些因素對高校實驗室事故影響作用較大，在管理過程需要注意相關(guān)事宜。

圖3 高校實驗室事故相關(guān)的頻繁項集排序

3 高校實驗室安全管理水平提升對策

3.1 完善實驗室安全制度體系

高校在遵守國家、地方政府制定的相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范、規(guī)定的前提下，要結(jié)合學(xué)校自身特點和實際情況，不斷完善形成“層級明確、重點突出、獎懲分明”的實驗室安全管理規(guī)章制度體系。其中，建立的實驗室安全管理制度體系應(yīng)當(dāng)包括：實驗過程全時段，涉及教師、科研人員和學(xué)生全體人員的準(zhǔn)入制度和行為管理。此外，高校應(yīng)當(dāng)設(shè)立專項管理制度，全面涵蓋實驗室準(zhǔn)入、設(shè)備設(shè)施采購和管理、重點危險源管理、安全檢查、危廢處置、應(yīng)急響應(yīng)、激勵獎勵、責(zé)任追究等全過程內(nèi)容，并針對化學(xué)、生物、輻射、機(jī)電等重點實驗室建立專項管理制度。同時，定期審閱實驗室安全管理制度，并對不符合實際情況的內(nèi)容進(jìn)行修訂。

最后，為了實驗室安全管理制度的落地實施，保證實驗室的安全運行，高校應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行實驗室安全管理制度，做到制度執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。同時，高校應(yīng)對實驗室執(zhí)行制度情況進(jìn)行監(jiān)督、檢查和改進(jìn)，推動實驗室安全檢查、巡查和安全風(fēng)險評估常態(tài)化等措施的實施，通過剛性執(zhí)行實現(xiàn)制度護(hù)航。

3.2 規(guī)范實驗室安全責(zé)任體系

結(jié)合當(dāng)前普遍推行的“三級聯(lián)動”責(zé)任體系，高校應(yīng)嚴(yán)格落實“黨政同責(zé)、一崗雙責(zé)、齊抓共管、失職追責(zé)”的要求，進(jìn)一步建立學(xué)?？傮w規(guī)劃、學(xué)院監(jiān)督檢查、實驗室貫徹落實的責(zé)任體系，明確學(xué)校校長是學(xué)校實驗室安全工作第一責(zé)任人，學(xué)院院長是各學(xué)院實驗室安全工作第一責(zé)任人，各級實驗室負(fù)責(zé)人是本級實驗室安全第一責(zé)任人，壓實高校各層級責(zé)任。制定校內(nèi)各相關(guān)崗位的實驗室安全管理責(zé)任清單，將學(xué)校的總體安全管理責(zé)任分解和落實到每個相關(guān)個體，劃定各相關(guān)崗位的安全責(zé)任范疇和界限。

不僅如此，高校應(yīng)嚴(yán)格落實《安全生產(chǎn)法》中“管業(yè)務(wù)必須管安全”的要求，對實驗室安全工作相關(guān)的保衛(wèi)、教務(wù)、科研、研究生管理等二級單位清晰界定安全職責(zé)分工，形成“機(jī)構(gòu)健全、橫縱到底”的安全責(zé)任體系。

3.3 深入開展實驗室安全教育

2020年教育部辦公廳印發(fā)的《教育系統(tǒng)安全專項整治三年行動計劃實施方案》中，重點提到“加強(qiáng)實驗室安全教育，開設(shè)實驗室安全相關(guān)專業(yè)及課程，把實驗安全教育納入相關(guān)人才培養(yǎng)方案”。高校應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范，高度重視實驗室安全教育，構(gòu)建形式多樣、內(nèi)容豐富、具有針對性的實驗室安全教育培訓(xùn)體系。著重從以下幾方面深入開展實驗室安全教育工作：

(1)制訂完善的實驗室安全教育計劃。積極把安全教育納入學(xué)生培養(yǎng)方案，通過開設(shè)專門的必修課或選修課，把實驗室安全教育作為通識教育的一部分，并落實好安全培訓(xùn)與準(zhǔn)入制度。

(2)大力開展校園實驗安全文化創(chuàng)建活動。通過開展“安全生產(chǎn)月”“實驗室安全文化周”等系列活動，在高校校園內(nèi)營造濃厚、持久的安全氛圍，使安全理念真正的入腦入心。

(3)持續(xù)加強(qiáng)安全應(yīng)急教育。組織師生開展針對性較強(qiáng)的爆炸、危化品泄漏，輻射安全事故及急救防護(hù)類應(yīng)急演練，在增強(qiáng)職能部門間應(yīng)急聯(lián)動處置效能的同時，提高師生的自我保護(hù)和應(yīng)急反應(yīng)能力。

(4)利用信息化手段，提升學(xué)生的實訓(xùn)、實踐能力。建立高校實驗室安全教育數(shù)字平臺，采用數(shù)字化、信息化、智能化手段，模擬實驗室的實際情況，構(gòu)建實驗室安全教育的虛擬環(huán)境。探索使用AR/VR等工具，擴(kuò)充安全教育的形式，豐富安全教育的內(nèi)容。

(5)重視能力考核和培訓(xùn)計劃改進(jìn)，實現(xiàn)實驗室安全教育閉環(huán)過程。設(shè)計線上實驗室安全知識考核工具，定期對師生的安全能力進(jìn)行考核。結(jié)合考核結(jié)果衡量安全教育效果，并廣泛收集師生和專家學(xué)者的建議，對現(xiàn)有的安全教育體系進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

3.4 加大投入實驗室條件保障

高校應(yīng)當(dāng)在人員隊伍、支持經(jīng)費、軟硬件設(shè)施等多方面，加大實驗室條件配備和安全投入，夯實實驗室安全全方位保障能力，從而提升高校實驗室管理水平，降低安全風(fēng)險。

隊伍保障方面要增強(qiáng)實驗室專職人員配備和督導(dǎo)隊伍建設(shè)。按照國家和地方政府相關(guān)規(guī)定，配齊具備一定資質(zhì)的專職實驗室管理人員，加強(qiáng)對實驗室管理人員和高校教師的技能培訓(xùn)，把相關(guān)教師納入實驗室管理隊伍之中，形成全員參與的安全管理氛圍。在學(xué)校、學(xué)院層級方面，高校應(yīng)當(dāng)建設(shè)實驗室安全督導(dǎo)隊伍，定期對實驗室安全工作開展情況進(jìn)行檢查和督導(dǎo)。

經(jīng)費保障要落實實驗室安全常規(guī)經(jīng)費和專項經(jīng)費，提供充足的財力支撐。同時，建立資金使用和財務(wù)管理制度，明確工程建設(shè)招標(biāo)流程、所采購物品的安全等級和供應(yīng)商資質(zhì)，有效防止采購到不符合安全等級的實驗物品造成安全隱患的現(xiàn)象，避免因私自挪用專項資金導(dǎo)致的高校財產(chǎn)流失。

硬件方面應(yīng)加大安全設(shè)備設(shè)施的配備力度。全面核查校內(nèi)實驗室安全設(shè)備配備情況，采用新技術(shù)、新方法、新設(shè)備，彌補(bǔ)存在的管理漏洞，對大型儀器設(shè)備安裝防護(hù)圍欄和安全光柵，對實驗室的現(xiàn)有安全設(shè)施進(jìn)行更新改造。尤其重點加強(qiáng)?；穾旌蛯嶒炇椅ｋU源監(jiān)控、實驗室準(zhǔn)入系統(tǒng)、危險廢棄物處理及暫存、實驗室消防火災(zāi)報警、用電保護(hù)裝置、高溫高壓設(shè)備等方面硬件配置。

軟件方面應(yīng)重點加強(qiáng)?；啡^程管理平臺、實驗室安全巡檢平臺和危險性實驗監(jiān)測監(jiān)控平臺建設(shè)，對化學(xué)試劑和儀器設(shè)備維護(hù)、實驗室安全巡查檢查等安全工作進(jìn)行信息化管理。在減輕實驗室管理員工作量的同時，還可以規(guī)范實驗室設(shè)備設(shè)施管理和化學(xué)試劑的使用管理。同時，完善實驗室風(fēng)險評估環(huán)節(jié)，為實驗室風(fēng)險管控工作提供指引和方向。

此外，高校應(yīng)加強(qiáng)危險源辨識、安全巡檢、隱患整改、安全巡檢等安全保障措施，并針對重點實驗制定自身的“資源可控、操作可達(dá)”的應(yīng)急預(yù)案，充分做好應(yīng)對危機(jī)的條件保障。

4 結(jié)論

(1)本文從管理制度、管理體系、保障體系和實驗人員安全意識等方面對高校實驗室安全管理現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)和分析。

(2)統(tǒng)計2001-2021年期間發(fā)生的126起高校實驗室事故，對事故類型分布、事故直接原因分布和事故致因因素進(jìn)行分析，并通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘發(fā)現(xiàn)對高校實驗室事故影響最大的事故致因因素。

(3)針對高校實驗室管理現(xiàn)狀和事故致因分析，提出高校實驗室安全管理水平提升對策。