楊曉峰， 渠 暉， 王滿意， 虞俊超

（南開大學實驗室設備處，天津 300071）

0 引 言

實驗室安全事關學校的安全穩(wěn)定，是高校實驗室管理的核心內容。隨著實驗室建設的持續(xù)推進和師生安全意識的不斷增強，實驗室安全工作在高校受到越來越重視［1］。高校實驗室安全管理的水平較以往有顯著提升，實驗室安全管理逐漸向智能化和精細化方向邁進。

隨著“雙一流”建設和“四新”學科建設的發(fā)展，高校承擔的教學科研和創(chuàng)新實驗項目數(shù)量、種類不斷增加，在實驗室開展教學科研活動的師生數(shù)量也快速增長。但是，高校發(fā)展所需空間資源與事業(yè)發(fā)展不可能同步匹配，教學科研用房建設相對滯后；為完成教學科研任務，有的實驗室儀器設備白天滿負荷運行仍無法滿足需求，導致師生開展夜間實驗的頻次有所增加，高溫、高壓、高速運轉和跨晝夜長時間實驗（通宵實驗）越來越多，給實驗室安全管理帶來新的挑戰(zhàn)。

1 通宵實驗的危險性分析

關于通宵實驗的特殊危險性，林陶然等［2］從夜間實驗的危險性、長時間實驗的危險性和通宵實驗的人員值守問題三方面進行了總結。為確保夜間實驗室安全，現(xiàn)從實驗人員全程安全行為、實驗事故發(fā)生和應急救援的角度對通宵實驗危險性做進一步分析。

1.1 實驗人員安全行為堅持難

受人體生物鐘影響，實驗人員在通宵實驗時全程安全行為堅持難：①通宵實驗持續(xù)時間長，實驗人員因各種原因可能離開實驗崗位，期間實驗室內無其他人員，實驗全程有人值守難以實現(xiàn)；②夜間長時間實驗，實驗人員容易產生疲憊感，注意力難以集中，因誤操作導致實驗事故的風險明顯提升；③實驗人員反應敏捷度相較白天有所降低，一旦發(fā)生實驗事故，很難在事故發(fā)生時采取科學有效措施進行處置。

1.2 通宵實驗事故發(fā)生風險高

董繼業(yè)等［3］對2010 ～2015 年間46 起國內高校實驗室安全事故進行統(tǒng)計，可認定為在通宵實驗過程中發(fā)生的事故有6 起，因“夜間無人狀態(tài)下運行烘干機、實驗過程中操作者長時間離開”造成，占統(tǒng)計事故總數(shù)的13%；因“未嚴格控制實驗條件”“實驗后未清理現(xiàn)場、斷電、關設備”“混合放置或處理性質相反?；贰薄皟x器設備、材料使用不當”4 個原因，引發(fā)事故20起，占統(tǒng)計事故總數(shù)的43.48%，這些事故雖未寫明發(fā)生時段，但恰恰是通宵實驗過程中發(fā)生。通宵實驗由于跨晝夜持續(xù)時間長，實驗人員安全意識易松懈、安全行為難堅持等原因而引發(fā)實驗事故的風險較高，應引起實驗室?guī)熒透咝嶒炇夜芾聿块T的高度重視。

1.3 通宵實驗事故應急救援難

通宵實驗期間實驗室人員較少或處于無人狀態(tài)，一旦發(fā)生事故，實驗室人員無法及時對事故進行處置，進而可能釀成更大的事故。通宵實驗易引發(fā)爆炸性和火災性事故，危險性較高，如果參與救援人員少、應急速度跟不上，很難在初期控制住事故發(fā)展，導致實驗室儀器設備全部燒毀，甚至引發(fā)更嚴重后果。

據(jù)調查通宵實驗事故多發(fā)生在凌晨3、4 點鐘，以爆炸和火災為主。事故發(fā)生后，實驗室物業(yè)值守人員報警求助，等校方人員和消防員趕到時實驗室已基本損毀，只能控制火勢不波及其他實驗室。由于夜間人員少、呼救不及時、事故現(xiàn)場情況復雜等因素，給參與救援通宵實驗事故的工作人員帶來很大的難度。

2 通宵實驗安全管理的實踐

實驗室設備處作為學校實驗室管理部門，針對師生通宵實驗日益增多、安全風險增大的情況，在日常管理中從人、物、環(huán)境和管理4 個方面著手（見圖1），抓住通宵實驗管理的關鍵點，對通宵實驗的安全管理進行規(guī)范化探索與實踐。

圖1 通宵實驗安全管理的實踐

2.1 實驗申請制

通宵實驗一般橫跨白天工作時間和夜間休息時間，持續(xù)時間長，危險性較大。實行通宵實驗申請制是加強通宵實驗安全管理第1 步，也是關鍵一步。具體由實驗發(fā)起人（學生或老師）在開展通宵實驗前向所在系所安全管理委員會提交實驗申請書［4］，在申請書中注明項目名稱、負責人、聯(lián)系電話、實驗地點、實驗時長、危險源、操作規(guī)程、安全培訓情況、防護措施及用品配備、應急預案等，經課題組負責人和系所安全主管領導同意，安全委會審核，才能取得通宵實驗資格，獲準開展相關實驗。審核目的在于對通宵實驗項目進行安全風險評估，進而優(yōu)化實驗設計、剔除不必要的風險隱患。通宵實驗申請書張貼在具體實驗室或通風櫥上，供實驗室?guī)熒桶踩芾砣藛T隨時監(jiān)督。

2.2 雙人在崗制

雙人在崗制用于建筑物消防控制室的值守，《消防安全責任制實施辦法》中明確規(guī)定：設有消防控制室，實行24 h 值班制度，每班不少于2 人，并持證上崗［5］。目的在于一旦發(fā)生火情事故，有人參與撲救，有人在崗值守。隨著雙人在崗制的推廣普及，很多政府部門的夜間和節(jié)假日值班也紛紛采用雙人在崗制。通宵實驗持續(xù)時間長，高溫、高壓設備長時間運行易發(fā)生故障。同時，通宵實驗在夜間長時間進行，實驗人員易出現(xiàn)倦怠感，實行雙人在崗制能有效避免因人員過度疲勞導致精力不集中而引發(fā)事故，降低事故風險。

教育部《高等學校實驗室安全檢查項目表（2022年）》中指出：危險性實驗（如高溫、高壓、高速運轉等）時必須有2 人在場。檢查要點中注明“實驗時不能脫崗，通宵實驗必須2 人在場須有事先審批制度”［6］。由此可見，教育部對高校通宵實驗的安全管理，從制度設計上吸收了建筑物消防控制室雙人在崗的做法，明確要求通宵實驗必須2 人在場。因此，在《南開大學通宵實驗指導性意見》中明確要求，各實驗室開展通宵實驗時必須確保雙人在崗，觀察實驗進度、適時調整儀器設備、處置突發(fā)狀況等。

2.3 固定設施制

根據(jù)海因里希事故致因理論的統(tǒng)計，因“物的不安全狀態(tài)”引發(fā)實驗室事故在所有事故中占比10%左右［7］。實驗離不開儀器設備，通宵實驗多涉及高溫、高壓和高速運轉的儀器設備，如烘箱、馬弗爐、壓力容器、高速離心機等。因此，固定儀器設備和實驗設施開展通宵實驗是避免因“物的不安全狀態(tài)”引發(fā)實驗事故的有效手段。要求開展通宵實驗的課題組或實驗室必須指定實驗房間、通風櫥等設施以及相關儀器設備，并提前檢修養(yǎng)護設施和設備，確保在通宵實驗期間不發(fā)生故障。

在通宵實驗中施行固定設施設備的優(yōu)點在于：①確保實驗設施如通風櫥、手套箱和實驗儀器設備如烘箱、馬弗爐、壓力容器、高速離心機能持續(xù)正常工作，提前排除掉故障設施設備；②在固定的實驗室、通風櫥內開展通宵實驗，有利于實驗人員、安全負責人和物業(yè)人員進行實時監(jiān)督管理。

2.4 全程監(jiān)控

隨著信息技術在日常生活中廣泛應用，視頻監(jiān)控和門禁系統(tǒng)在高校實驗室的安全管理中得到充分運用［8］。很多高校為有效管理實驗的開展，安裝視頻監(jiān)控和門禁系統(tǒng)，監(jiān)督實驗人員的實驗操作和個人防護情況、儀器設備工作溫度和壓力狀況、實驗室內化學品濃度、室內溫度和周邊情況等［9］。

視頻監(jiān)控和門禁系統(tǒng)可有效避免因“環(huán)境的不安全因素”引發(fā)實驗室安全事故。我校要求開展通宵實驗的實驗室必須裝有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，沒有視頻監(jiān)控的實驗室不得開展通宵實驗。目的在于將通宵實驗中的人員防護、實驗操作、設施設備運行、實驗階段性反應以及實驗室環(huán)境情況納入實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，一旦出現(xiàn)事故便于調查取證、查找管理漏洞。

2.5 夜間巡查制

安全檢查是高校實驗室安全管理的重要方法和手段。只有通過認真排查，發(fā)現(xiàn)事故隱患和管理等深層次問題，將導致事故的隱患找出來，不放過任何一個隱患和風險，才能有效遏制事故的發(fā)生，實現(xiàn)實驗室的持續(xù)安全穩(wěn)定和健康發(fā)展［10］。通宵實驗持續(xù)時間長，自身危險程度較高，更需要通過安全檢查發(fā)現(xiàn)人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全因素以及管理制度缺陷等問題，及時排除各種風險和隱患。

為加強對通宵實驗的安全管理，學校實行夜間巡查制，即學校每季度在夜間（22：00 ～2：00）開展一次實驗室安全檢查，重點檢查通宵實驗人員值守、設施設備運行、應急救援預案、實驗室周邊環(huán)境等情況，了解通宵實驗申請報備和物業(yè)每日巡查情況。一旦發(fā)現(xiàn)風險隱患及時糾正并下發(fā)整改通知書，堅決杜絕實驗室?guī)熒半U作業(yè)。

3 通宵實驗安全管理的成效

我校推行通宵實驗安全規(guī)范化管理，全力確保實驗室人、物、環(huán)境處于安全狀態(tài)，目前已取得一定成效。

3.1 科普安全常識，實驗人員安全素養(yǎng)顯著提升

通宵實驗是高校實驗室管理工作的薄弱環(huán)節(jié)，很容易被實驗人員忽略。學校利用全年各類培訓契機，以事故案例形式警示師生重視通宵實驗安全，持續(xù)科普通宵實驗的安全要求。通過定期抽查學院安全檔案確保通宵實驗申請制度落實到位，督促各學院強化通宵實驗安全管理。在學校歷次夜間巡查中，經現(xiàn)場查詢明顯感受到師生安全素養(yǎng)的提升，從以前的茫然不知通宵實驗的危險性，到開始認知通宵實驗安全的重要性。通過宣傳教育，實驗人員知悉學校對通宵實驗的安全要求，平時能主動落實相關安全工作事項，并按照巡查人員提出的建議不斷改進實驗室安全管理。通宵實驗人員須做到雙人在崗，通過現(xiàn)場值守或在臨近的辦公室遠程監(jiān)控的方式實時查看實驗情況。固定設施制度促使通宵實驗人員更加關注實驗設施及儀器設備安全，避免因“物的不安全狀態(tài)”引發(fā)事故。

3.2 通宵實驗的整體安全風險有效降低

學校在2021 ～2022 學年共計發(fā)布10 份通宵實驗安全整改通知書，對發(fā)現(xiàn)突出安全隱患責令相關實驗室完成整改并反饋整改報告，通宵實驗重大安全隱患已基本杜絕。對發(fā)現(xiàn)“夜間實驗結束后儀器設備、辦公電腦未及時斷電，實驗用品未及時整理歸位、實驗室環(huán)境衛(wèi)生較差”等普遍性問題，學校以書面形式向相關學院反饋，校院合力推動通宵實驗安全規(guī)范化管理。2021 ～2022 學年我校實驗室總體運行平穩(wěn)，通宵實驗期間未發(fā)生過較大的安全事故，未有人員傷亡。

4 通宵實驗安全管理展望

如何做好通宵實驗的安全管理應該是高校實驗室管理部門和安全員認真思考的問題，也是實驗室安全精細化管理的重要著力點。分析我校通宵實驗安全管理的實踐情況，尚不夠成熟，有待進一步完善。為做好通霄實驗安全管理，學校需借助新理念和新技術，在不斷實踐探索中尋找更加有效的管理方案（見圖2）。

圖2 通宵實驗安全管理的展望

4.1 完善制度建設

通宵實驗具有較大的危險性，隨著通宵實驗數(shù)量的不斷增加，學校應制定完善通宵實驗管理制度，對實驗前審批備案、專項培訓、過程風險防控、應急處置等各方面作出明確規(guī)定。管理制度的執(zhí)行是保障實驗室安全的重要環(huán)節(jié)。實驗室安全工作是一個系統(tǒng)管理工程，涉及人、物、環(huán)境的各個方面，是全方位、全天候和涉及全體人員的管理。安全管理制度是以保證人身安全為首要目標的，根據(jù)人的思想和行為規(guī)律，制定相應的規(guī)章制度，防范人的疏忽大意；同時，安全管理制度具有強制性和約束性，避免人們因懈怠而忽視安全［11］。

4.2 培訓實驗人員

教育部在《關于加強高校實驗室安全工作的意見》中明確要求“各高校要狠抓安全教育宣傳培訓，要建立實驗室人員安全培訓和安全準入機制，凡進入實驗室的師生必須進行安全知識、技能和操作規(guī)范等相關培訓，未通過考核的人員不得進入實驗室”［12］，這是實驗室?guī)熒熘膶嶒炇野踩珳嗜胫啤８鶕?jù)教育部要求，各高校紛紛利用信息系統(tǒng)，采用在線學習、在線考試等形式實現(xiàn)實驗室安全教育培訓和安全準入。

4.3 開發(fā)替代實驗

安全是高校師生開展實驗的基本前提和保障。隨著實驗技術的不斷進步和發(fā)展，通過替代實驗的方式，根據(jù)通宵實驗的危險性（如涉及高溫高壓條件、使用有毒有害易燃易爆試劑，實驗持續(xù)時間較長等），針對性地改進實驗工藝，從源頭上降低實驗的危險性，提高通宵實驗的可靠性和安全性［13］。

4.4 信息技術運用

在開展通宵實驗的實驗室中安裝智能化監(jiān)控系統(tǒng)，利用實時監(jiān)控和智能控制功能，將視頻監(jiān)控、氣體監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測、水電供應等全部納入監(jiān)控中來［14］。同時，發(fā)揮智能預警機制的優(yōu)勢，一旦出現(xiàn)實驗人員未穿戴防護用品，實驗室內氣體超標或溫濕度、水電供應異常，即時發(fā)出預警信息。這樣，能充分提高通宵實驗的安全指數(shù)，減少實驗事故風險。

4.5 應急救援聯(lián)動

為預防二次事故、防止事故擴大以及減少輿論影響等［15-16］，應急救援作為保障實驗安全進行的手段，是實驗室應急管理的重要組成部分。隨著高校師生實驗室安全意識的提升，各實驗室均制定應急預案并參與應急演練，師生已具備處置初期或小型實驗事故的能力。但是，實驗事故處置主體應為各地公安、消防、醫(yī)療、生態(tài)環(huán)境等政府管理部門，與管理部門建立快速聯(lián)動機制是減少實驗事故損失、抑制二次事故發(fā)生的有效辦法。

5 結 語

隨著通宵實驗數(shù)量的不斷增多，實驗室的安全風險日益增高，相關安全問題已受到高校實驗室管理部門的重視。高校應根據(jù)實際情況主動改進管理方式，從人、物、環(huán)境安全各方面探索通宵實驗規(guī)范化管理實施途徑，有效防范和遏制事故的發(fā)生。

安全是開展通宵實驗的基本前提，在做好制度建設、實驗人員培訓、替代實驗開發(fā)的基礎上，對通宵實驗的管理應逐漸向智能化和精細化，利用現(xiàn)代信息技術手段加強通宵實驗安全管理是未來的發(fā)展方向。