史玲玲 齊 磊 李 可 姚洪軍 張柏林
(北京林業(yè)大學生物科學與技術(shù)學院,北京 100083)
實驗室是高校開展實驗教學、支撐科研工作的主要場所和陣地,實驗教學課程任務繁重,集中上課師生人數(shù)多,覆蓋學科及專業(yè)范圍廣,使用儀器設備和材料種類多,存在復雜的安全隱患與風險[1]。高校實驗室安全工作,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。為了切實改善高校的實驗室安全現(xiàn)狀,減少實驗室安全隱患,國內(nèi)高校實驗室安全教育已成為高等教育重要和迫切的任務,理應成為高校教學體系的必要組成部分,并納入高校人才培養(yǎng)的總體目標之中。2017年2月20日,教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強高校教學實驗室安全工作的通知》中就提出“鼓勵高校開設有學分的安全教育課程”。目前全國范圍內(nèi)已有多所高校開設實驗室安全相關(guān)課程,如中國科學技術(shù)大學、武漢理工大學、暨南大學、湖南大學等。筆者對美國兩所高校實驗室的安全管理進行調(diào)查分析,并以北京林業(yè)大學為例,分析實驗室安全現(xiàn)狀,闡述開設實驗室安全課程的必要性。
近年來,北京林業(yè)大學對實驗室安全培訓和安全教育越來越重視,實驗室安全管理制度也在逐年完善,但實驗室安全仍存在問題。筆者之一自2018年1月至2021年8月兼任校級實驗室安全督查員,定期對各學院的科研及教學實驗室各類安全專項問題進行督查。現(xiàn)對北京林業(yè)大學實驗室存在的安全問題總結(jié)如下。
在實驗室安全巡查過程中,筆者發(fā)現(xiàn)學生的安全意識較為淡薄,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。①個人安全防護不到位。進入實驗室需要的基本個人裝備包括長袖、長褲、實驗服和滿口鞋,同時要把長發(fā)束好,避免松散。但在實際檢查中發(fā)現(xiàn),學生做實驗不穿實驗服、夏天穿涼鞋、短袖、短褲等不規(guī)范現(xiàn)象時有發(fā)生。②在實驗室內(nèi)飲食。實驗室內(nèi)嚴禁飲食,實驗室冰箱、微波爐、烘箱、滅菌鍋等儀器設備嚴禁用于食物的儲存和加工。實驗室督查員在檢查實驗室過程中發(fā)現(xiàn)實驗室內(nèi)飲食的問題尤為嚴重,自從學校在大力加強實驗室安全管理以來,境況已改善不少,但在實驗室飲食的現(xiàn)象仍時時出現(xiàn)。
北京林業(yè)大學每年為實驗室的基礎維護投入經(jīng)費,包括為實驗室配備專業(yè)危險化學品儲存柜、緊急噴淋、洗眼器等安全防護裝置。但實驗室在使用危險化學品儲存柜時仍然存在固液混放、試劑堆疊、違反試劑存放禁忌要求、不執(zhí)行雙人雙鎖等不規(guī)范使用行為。有些實驗室存在安全設施管理不善的問題,例如緊急噴淋裝置的安全通道被堵塞、緊急噴淋裝置被雜物堆積、有的緊急噴淋裝置無水或水壓不足等,導致出現(xiàn)緊急情況時安全裝置不能發(fā)揮其功能。
目前實驗室與設備管理處定期安排專業(yè)公司上門回收實驗室廢棄物,實驗室需要從源頭上做好廢棄物的分類和收集。個別實驗室產(chǎn)生的廢液量少而種類多,而且是少量、間斷性產(chǎn)生,造成收集難度大、繁瑣,因此這種少量隨意排放的現(xiàn)象仍然存在。有些實驗室將培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基平板當作生活垃圾直接扔掉,而一般用過的培養(yǎng)基平板通常有菌落生長,必須先經(jīng)過滅菌[2],且滅過菌的培養(yǎng)基仍然是營養(yǎng)物質(zhì),直接扔到環(huán)境中會繼續(xù)長菌,是存在風險的。這些平板應該在滅菌后交由廢棄物回收公司做無害化處理。還有為數(shù)不少的實驗室生活垃圾分類不清晰,將其作為實驗垃圾交由回收公司處置,這對承擔實驗廢棄物處置費用的學校和實驗室來說,均造成不必要的經(jīng)濟損失。
自2017年起,北京林業(yè)大學“實驗室安全知識培訓及考試平臺”系統(tǒng)被引入實驗室安全管理。所有進入實驗室的學生均需在該平臺進行網(wǎng)上學習、測試,考試通過后方可進入實驗室做實驗。這在一定程度上可以督促學生迅速掌握實驗室知識和防護能力,但同時也存在一些不足。①缺乏對學生在線學習及考試的監(jiān)管。由于該系統(tǒng)的學習和測試均為線上,必學知識必須全部學完方可進行考試,考試次數(shù)不限,考試分數(shù)在90分以上即為通過,因此學生可隨時隨地學習實驗室安全知識并進行考試,其學習和測試過程無法監(jiān)管,可能出現(xiàn)網(wǎng)上掛機達到平臺規(guī)定學習時間,考試時網(wǎng)上搜索答案,或用戶名密碼輪換替考,一人學習多人通過等現(xiàn)象。這樣即使學生通過了安全測試,獲得了實驗室準入資格,實際并未掌握實驗室相關(guān)安全知識,使安全培訓不能達到預期效果。②缺乏對學生的主觀性和實踐操作技能的考查。實驗室安全測試平臺的題目均為判斷或選擇等客觀題,對學生主觀能動性學習的考查不足,難以客觀評價學生對實驗室安全知識的全面掌握情況。同時,該系統(tǒng)主要考查學生對實驗室安全理論知識的掌握程度,缺乏對實踐動手能力的考核。因此,對學生進行系統(tǒng)的實驗操作技能的培訓是減少實驗室安全事故發(fā)生的有效預防措施[3]。
筆者之一于2018年7月—2019年7月在美國紐約城市大學、另一筆者于2018年11月—2019年11月在美國佛羅里達大學進行訪問學習。期間二人分別對這兩所高校的實驗室安全管理作了系統(tǒng)調(diào)查,具體內(nèi)容總結(jié)如下。①安全培訓。學生進入實驗室之前必須進行不同等級的實驗室安全培訓,學生在考試通過后、實驗開始前必須向?qū)W院提交申請,同時提供參與的相應等級的安全培訓證明才能進入實驗室。②安全防護設備。除了配備齊全的個人安全防護用品(實驗服、手套、護目鏡、防護面罩等)外,實驗室具有完善的安全防護設備,如通風系統(tǒng)、應急噴淋裝置(應急噴淋洗眼器和全身噴淋設備)、安全標識、應急藥品等,并附有防護設備的正確使用說明。③風險評估。開展實驗前實驗人員需要與導師團隊進行安全風險評估,并依據(jù)實驗風險采取安全保障措施。對于風險較高的實驗,需要在學院報備,禁止單獨一人做試驗,且一般不允許非工作時間做實驗,以最大程度地規(guī)避風險。④試劑管理。實驗人員需要清楚地了解所用化學試劑的危險特性,試劑標簽要規(guī)范,不能缺失,實驗室每月固定整理危險化學試劑等。佛羅里達大學化學試劑管理也存在不足,比如危險化學試劑按首字母排序是不合理的,應按危化品危險特性進行分類存儲。⑤廢棄物處理。每個實驗室均配備專業(yè)實驗管理人員,負責每周3次以上的環(huán)境衛(wèi)生清理和廢棄物處理。實驗室垃圾分類細致入微(分為玻璃、液體、固體和生物垃圾等),其中廢液又分為有機類、酸類、堿類、有機鹵素類等進行分類廢液回收,絕不允許將廢液倒入下水道。以上兩所高校的一些實驗室安全管理經(jīng)驗和不足值得我們借鑒和思考。
結(jié)合北京林業(yè)大學生物科學與技術(shù)學院(簡稱生物學院)在實驗教學和科研工作中的實驗室安全相關(guān)問題,為了增強師生安全責任意識,培養(yǎng)本科生的科研素養(yǎng),提高師生安全防護能力,提升校園安全和人才培養(yǎng)整體水平,生物學院于2020年春季開設了“實驗室安全與操作規(guī)范”課程。該課程的開設情況如下。
“實驗室安全與操作規(guī)范”課程的屬性為專業(yè)選修課,共24學時,其中包括14學時的理論課和10學時的實踐課,面向生物學院生物類和食品類專業(yè)學生以及其他學院相關(guān)專業(yè)的學生。鑒于生物學院各專業(yè)班級自大二學年起,實踐類課程不斷增多、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目亦始于大二學年等特點,該課程選修時間定為大一學年第二學期,目的在于讓學生在大批量進入各教學實驗室進行實驗課程學習或進行科研創(chuàng)新訓練項目之前掌握實驗室相關(guān)安全知識,以及實驗室常用儀器設備的操作規(guī)范,為其之后的實踐課程學習及科研訓練奠定良好的專業(yè)和安全技術(shù)基礎。
根據(jù)國內(nèi)外高校實驗室安全教育的發(fā)展趨勢和“以人為本”的安全意識,借鑒了國內(nèi)外高校在本科教學中開設實驗室安全課程的教學內(nèi)容設置及教學安排,并結(jié)合生物學院專業(yè)特點確定“實驗室安全與操作規(guī)范”課程教學內(nèi)容如下:高校實驗室安全的重要性、實驗室消防安全、實驗室危險化學品安全、實驗室常用儀器設備安全、實驗室生物安全、實驗室常見安全事故及原因分析、安全防護和應急處理、實驗室廢棄物處理等理工農(nóng)類實驗室通識的安全理論知識;同時課程教學注重實踐操作,實踐環(huán)節(jié)主要包括實驗室內(nèi)儀器設備的安全規(guī)范操作、石斛組培苗的繼代和提取植物DNA等3個實驗項目,讓學生通過具體的實驗內(nèi)容學會儀器設備的正確使用、液氮等低溫操作規(guī)范及防護,了解?;返姆诸惞芾硪约皬U棄物的分類處置等實踐內(nèi)容。
“實驗室安全與操作規(guī)范”課程采用多樣化教學方式,注重細節(jié)與實際操作,包括理論知識授課、專題講座和研討、邀請專業(yè)人士進行消防安全和應急救護相關(guān)安全知識的培訓、班級實驗室安全知識競賽等,以及進入實驗教學示范中心的各類型實驗室進行實踐操作,在既定的實驗學時范圍內(nèi)盡可能學習多種實驗技能和多臺儀器設備的規(guī)范操作。
課程考核成績由平時成績(30%)、開卷考試成績(35%)和實踐操作成績(35%)3部分組成,教師對學生的安全理論知識和實踐操作技能進行綜合評定。為了充分利用和推廣學校開發(fā)的實驗室安全知識考試系統(tǒng),助力學校推行實驗室安全考試準入制度,“實驗室安全與操作規(guī)范”課程平時成績即每次課堂小測從北京林業(yè)大學“實驗室安全知識培訓及考試平臺”題庫中篩選符合專業(yè)特點的安全知識題目進行測試,并督促學生在課程結(jié)課前完成實驗室安全知識培訓考試,取得進入實驗室進行實踐課程學習和科研訓練的資格。課程考核的目的在于強化學生的安全意識,加強實驗室安全理論知識的學習,讓學生學會如何規(guī)范操作,知道緊急事故發(fā)生時如何應對,為其日后的學習、工作和生活保駕護航。
“實驗室安全與操作規(guī)范”課程通過形式多樣的教學方式,教學內(nèi)容除了實驗室通識安全知識外,還注重實踐操作技能,并加以綜合性考核方式促進學生全面系統(tǒng)地掌握實驗室安全知識,學會實驗室安全規(guī)范操作,提高安全責任意識,規(guī)范使用實驗室安全設備,定期對實驗室安全設施進行維護,正確處置實驗室廢棄物。綜合性的考核方式也有效彌補了北京林業(yè)大學“實驗室安全知識培訓及考試平臺”系統(tǒng)的不足,使規(guī)范性操作內(nèi)化為學生在實驗室的日常行為,真正使實驗室安全深入每位學生內(nèi)心,為其學業(yè)和科研道路奠定堅實的安全知識基礎。目前開設的安全課程主要面向生物類和食品類專業(yè)學生,部分其他相關(guān)學院專業(yè)學生也可選修,相應安全知識、實踐操作均與專業(yè)緊密結(jié)合,更有針對性地幫助學生解決實驗過程中遇到的各種問題,也為其他學院或高校開設有專業(yè)特色的實驗室安全課程起到引領(lǐng)示范作用。
安全課程的開設有效助力學校推行行之有效的實驗室準入制度,讓師生更有效地利用好實驗室安全知識培訓及考試平臺系統(tǒng),使之不再流于僅獲得準入制度的形式。從學校實驗室準入制度的推廣實施、實驗室安全知識培訓及考試平臺系統(tǒng)的使用、縱深至安全課程的理論學習和實踐技能的規(guī)范操作,實現(xiàn)實驗室安全從上到下、由外而內(nèi)的立體式教育,使實驗室安全成為進入實驗室的每位師生的責任,全校上下通力合作,從而減少和消除實驗室安全隱患,保障了實驗室的教學和科研工作正常順利開展。生物學院開設“實驗室安全與操作規(guī)范”課程,最大限度地擴大實驗室安全知識的覆蓋范圍,減少或降低了安全隱患,保障了師生的人身財產(chǎn)安全,維護了校園和社會的穩(wěn)定。