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摘要：高校化学研究实验室通常处于该领域科学技术创新的前沿阵地。科研人员在完成实验项目过程中，经常接触危险化学品，存在安全隐患。为了让科研人员心中建立起“我要安全、安全大家”的安全思想，高校应强化安全管理体系，对科研人员进行系统的专业培训、提供合适的安全防护设备、健全安全管理制度，以此增强科研人员安全防范意识、环境保护意识，提高危急处置能力。文章对高校化学研究实验室存在的安全隐患进行剖析并提出预防对策。
关键词：科研实验室；危险化学品；专业培训；安全管理
0引言
在高校化学研究实验室实验中，若对安全问题不重视，可能会发生事故。例如：1996年8月在达特茅斯学院的教授Karen Wetterhahn，在移取二甲基汞这一剧毒危险化学品时，不慎将有毒试剂滴落在了左手的乳胶手套上，5个月后她的身体出现严重的神经损伤，身体逐渐失去平衡和语言功能退化，十个月后在医院不幸离世[1]；2008年12月29日在加州大学的助理研究员西哈巴诺•桑吉(Sheharbano Sangji)使用大剂量的叔丁基锂这一高度易燃的有机金属化合物，因没有穿防火实验服，实验操作不规范且紧急情况下处理不到位，导致全身43%的二级和三级烧伤，在医院里不治身亡[2]；2010年1月美国德州理工大学两名研究生在生产高能爆炸的高氯酸肼镍的衍生物，因没有将该类危险化学品的使用剂量控制在安全范围内，其中1名研究生在实验操作过程中没有佩戴防爆护目镜，导致研磨该类危险品时发生爆炸而身受重伤[3]。这些事故的发生并非偶然，在他们的实验操作中存在安全隐患，包括对取用的危险化学品没有事先进行充分的调研、没有采取有效的个人防护、紧急情况下处理不到位等。高校应从以往的事故中吸取教训，对科研人员进行全面系统的安全培训，普及师生的安全常识，强化安全意识。在危化品使用和废弃物处理方面，学校应加大监管力度，对违规操作行为进行早发现、早纠正、早消除。
1科研人员在进入研究室之前必须进行系统的安全培训
本科期间学生所接触的化学药品都是教师筛选出危险系数不高且都是成熟的实验，但研发性实验可能会接触更多危险性药品或是生成危险性的产物。那么以往基础安全培训将不足以应对特殊的危险品的使用，对相关人员提供更专业的安全培训是必要的。学院可以通过安全讲座、安全微视频、消防演练等活动，带动师生共同形成“人人学安全、个个守规则”的良好氛围。
1.1个人防护措施
研究人员使用危险化学品时需要提前先查阅药品说明书了解其相关危险性(毒性、腐蚀性、易燃性、不稳定性、辐射性等)和注意事项，再根据特有危险性采取有效的防护措施[4]。如：手部防护，当操作有毒化学品实验的时候，应佩戴橡胶布制成的防毒手套而非普通丁腈手套或PE手套。由于不同手套材质其试剂沾染后的穿透时间不同，应该查阅手套化学渗透测试表，选择合适材质的手套和防护等级。身体防护，在实验室不要穿暴露皮肤的衣服和鞋子，应当选择合适材料的实验服。比如操作易燃药品时，应当穿阻燃实验服，当阻燃实验服着火后，离开火源自动熄灭，可抵御中等风险的火灾。眼部防护，在实验室为防止液体飞溅入眼部需要佩戴合适材质的护目镜来保护眼睛。比如化学品爆炸瞬间会产生巨大能量，为防止高速化学颗粒物或玻璃仪器碎屑飞溅进入眼部，则需要佩戴防冲击护目镜。佩戴护目镜最好选择贴合面部，避免化学品通过缝隙渗入眼睛，在需要更全面防护的情况下可以考虑搭配防护面罩或面屏来保护整个面部。在实验过程中尽量在通风橱内进行实验，因为有些实验药品蒸气的吸入会引发急性或慢性中毒。切勿在实验室内进食或饮水，可能会无意中摄入实验室化学物质。为了避免无意中传播化学品，在没有摘下手套前不要触碰手机、电脑、计算器、门把手、纸笔等。
1.2识别潜在风险，规范实验操作
科研人员不论使用文献方法或是自己设计实验步骤，都应该考虑实验中可能存在的风险。可以采取以下方法降低风险，如：小组讨论，利用头脑风暴，一起寻找风险控制的方法；导师指导，讨论实验操作的规范性、合理性；专职安全员把关，监督实验操作。通过多种方式，识别实验中存在的危险，形成带有安全注意事项的详细处理步骤。在实验中，个人经验技能积累尤为重要，例如在用注射器取用易燃危险品时，有经验的教师会指导人员选用30～60 cm的长针头，针管容量的选取是试剂容量的两倍之多，将试剂瓶竖直、夹稳，同时往试剂瓶中填充惰性气体，使试剂自动流入针管，这样的操作更安全、更规范。过氧化物属于易爆危险品，在取用过程中不要使用金属刮刀或金属勺，只能用塑料勺或牛角勺，取料时轻拿轻放，通过塑料烧杯进行转移。在操作有毒有害试剂时，一定要在通风橱进行，将通风橱前面的钢化玻璃拉至实验台10～15 cm的安全范围，强劲气流会将有毒的烟雾或蒸气迅速带走。科研人员对潜在风险要保持警惕之心，严格按照规范操作进行实验，不仅是对自己生命健康的珍视，也是对别人的安危负责。
1.3化学废弃物的正确处理
实验室废弃物主要包含废气、废液、废固这三种形态，若处理不慎不仅会危害自己和他人健康，也会对环境造成严重污染[5]。对废气的处理方式，一般无毒量少可直接通过通风装置排出室外，有毒废气应提前进行吸附、分解、氧化、吸收等处理后再排放。对酸性废气如氟化氢(HF)、硫化氢(H2 S)、氯气(Cl2)、二氧化硫(SO2)等，要使用导管通入碱性液体进行大部分吸收后再排放。对废液的处理方式，无机废液包括酸性、碱性、含有重金属元素的废液(如镉(Cd)、钡(Ba)、汞(Hg)、铅(Pb)等)、含氟、硫、氰的废液，要分馏回收放入白色废液桶；有机废液应尽量浓缩，分类放入标号不同的废液桶。对废固的处理方式，碎玻璃和锐器类放入箱子，废气手套口罩放入袋装，空试剂玻璃瓶和塑料瓶需要清洗晾干放入箱子，放射性废弃物和剧毒试剂均需要贴上相关标识交予专业技术人员监管，动物尸体需要高压灭菌放入双层袋中，感染性废弃物需要高温高压灭菌和漂白剂消毒再进行分离回收。通过规范废弃物处理，培养工作者安全和责任意识，营造和谐、可靠、科学的安全氛围。
1.4应急情况下如何科学应对
当化学实验室会出现药品泄漏、着火、灼伤、中毒等突发情况，应优先考虑人身安全，及时确定化学品物理化学性质、泄漏程度、危害范围[6]；对不可控的局面，尽可能地隔离泄漏源，立即疏散人员至安全区域，同时拉响化学品泄漏报警器，等待医护人员或消防人员的到来；对可控的突发情况，应积极采取正确的处理措施，具体操作如下：
药品泄漏。对易燃易爆气体泄漏，为避免达到爆炸极限应立即开窗通风，远离明火、火源、静电源。部分气体会造成人员中毒和窒息，应迅速撤离等待专业人员到来。对液体泄漏，根据其性质可以将其转化为另一种相对安全的物质再处理，如汞洒落后使用硫磺粉覆盖其表面，使汞转化为不易挥发的硫化汞固体再处理。甲醛洒落后可以使用漂白粉加水浸湿，使甲醛氧化成甲酸再处理。对固体泄漏，需要根据其性质进行处理，如金属钠洒落需要切成小块，分次加入到异丙醇或无水乙醇中，待其转化为相对安全的醇钠再用稀盐酸中和后倒入相应的废液桶中。砷洒落需要用碱水和氢氧化铁解毒，再用水冲洗。
火灾发生。对液体着火，使用消防沙、干粉灭火器、灭火毯将其扑灭。如对易溶于水的溶剂或不溶于水且轻于水的溶剂切勿用水灭火，那样会导致可燃液体随着水流扩散，导致火势蔓延；对电器着火，应立即切断电源使用二氧化碳灭火器或干粉灭火器。金属着火。使用干燥的消防沙、七氟丙烷灭火器、金属D型灭火器、干粉灭火器。切勿使用水灭火器和泡沫灭火器，因为金属遇水反应产生氢气，加剧火势蔓延。也不能使用二氧化碳灭火器，如活泼金属金属锂与二氧化碳反应生成碳和氧气，加剧火势。对气体着火，一般选用干粉、二氧化碳灭火器。
化学品灼伤。皮肤或眼部被腐蚀性或刺激性化学药品灼伤后，如果不能及时清洗，可能会导致化学品接触皮肤后渗透至皮下组织，导致细胞坏死，更严重者可能造成终身残疾。当化学品灼伤时，应尽快采取处理措施。如：强酸灼伤(浓盐酸、浓硫酸)，先用纸擦去表面残留的酸液，用大量流动的清水处理伤处，再用5%饱和碳酸氢钠涂洗伤处；对强碱灼伤(氢氧化钠、氢氧化钾)，先用纸擦去表面残留的碱液，用大量流动的清水清洗创面，再用2%醋酸或2%硼酸涂洗伤处；对氧化剂灼伤(高锰酸钾、重铬酸钾)，立即用大量流动清水冲洗创面，然后涂抹碘伏消毒，外涂烧伤湿润膏；对金属腐蚀剂灼伤(氯化锌、硝酸银)，用水冲洗，再使用碳酸氢钠溶液漂洗；对催泪剂灼伤(氯乙烯苯、溴)，用水清洗创面，涂抹碘伏消炎杀菌，然后再涂抹甘油或烫伤膏。
化学品中毒。有毒化学品可通过皮肤、呼吸道、消化道等途径进入人体，可能会导致机体受损，器官功能发生障碍、诱发癌症或其他肿瘤等。当误食有毒化学品时，应立刻做出化学品类判断和应急处理，并立即送往医院治疗。大部分化学品中毒(如汞、铅、铁、磷化物、氟化物等)可以在中毒者神志清醒的情况下采用催吐、洗胃的方式清除胃肠道尚未吸收的有毒试剂。但误食强腐蚀性毒物(强酸、强碱)，催吐、洗胃的方法将不被采纳，那样会加重患者咽喉的损伤或堵塞气道。禁止口服相反的试剂中和腐蚀性毒物，这会导致严重的热反应；也禁止服用活性炭催吐，那会穿透受伤组织，干扰后续内镜的检查结果，最好口服牛奶或水来稀释毒物。当吸入有毒化学品时，将中毒者带空气清新且流通的地方，对心跳停搏、呼吸停止立即进行人工呼吸，等患者呼吸恢复再进行吸氧、静卧、保暖。
2高校应加大监管力度，将科研实验室安全落到实处
2.1学校为实验室人员提供配套的安全设备
经常使用易燃易爆化学品的实验室应安装防爆开关、防爆灯、防爆冰箱、防爆罩等，能使人员在可燃物或粉尘的危险环境下安全工作；在危险品储存方面，根据其特有的性质选用专用的储存柜，可以有效防止危险品的泄漏和爆炸事故的发生。如易燃易爆危险化学品应放置在防火防爆专用柜、腐蚀性化学品放置在防腐蚀专用柜、剧毒品放置在保险柜等，在存放过程中避免不兼容的化学品存放，如酸碱试剂的混放、氧化剂与还原剂的混放、活泼金属与氧化剂的混放等。对危险品仓库则需安装监控和门禁设施，交由专人管理；安装必要的可燃气体报警器，有利于工作人员及时处理，避免事故的发生。可以搭配瑶安云智能云平台来实现数据云端查看，不会错过报警通知；为控制实验室有害物质对室内外空气的影响和破坏，实验室应安装适合本研究室的通风装置，如全面通风或局部通风(如通风柜、万向排烟罩、原子吸收罩等)。同时，在通风管路系统设置增加消声器来减少风机运作所产生的高频噪声，配备废气处理塔为减少有毒害的气体对空气的污染。实验室还涉及很多安全设备，这里不再一一赘述。
2.2规章制度的制定和落实
为减少实验室事故的发生和保障科研工作的顺利进行，根据《化学实验中心安全管理规定》《废弃物处置实施细则》《消防安全管理制度》等，规定科研人员在进入实验室之前必须经过专业培训，熟悉个人防护装备的选取和使用，化学危险品的购买、储存、使用、处理和回收，消防器械、紧急淋浴、洗眼器的位置及使用方法，安全用水、电、气的常识等。经过考核，成绩合格者才能进入实验室。每间实验室遵循“谁主管、谁负责、谁在岗、谁负责”的管理原则，对节假日或夜间进行实验的科研人员，需要签订安全责任书，否则学院可拒绝提供实验场地。为了加强安全管理制度，学院应成立督查小组，组织有经验的教师，轮班进行每日巡查工作，对不履行安全职责、违规作业、实验操作不规范、个人防护不到位等人员应立即纠正，并在学院进行通报批评；对表现出色的实验室也应给予鼓励和肯定，最终将考察结果纳入科研人员的年终考核成绩当中。对易制毒、易制爆的管制品，学院应安排专职教师管理，严格遵循“五双”管理制度，当科研人员在使用管制品时需要递交申请材料，用于什么实验、用料多少、如何后处理等，得到专业教师的同意才可领取。这有助于形成可追踪、可溯源、可协调的管理模式。化学实验产生的废弃物，学校应定期统一处理，将其送至该城市专业的废弃物处理厂，在各环节全过程树立绿色环保和可持续发展理念。
3结语
高校化学科研实验室是实施人才培养和助力科技兴国的重要载体。实验室安全发展不仅是科研工作顺利开展的前提和基础，也是保护广大师生身心健康、维护公共财产和构建和谐校园的重要内容。强化安全教育是一项具有挑战性、持久性、系统性的工作，离不开学校、学院、师生、社会的共同努力。高校从专业培训、安全设备、安全制度、安全责任等多角度完善化学实验室安全体系，帮助科研人员强化实验中自我保护意识、安全防范意识，着力推进安全教育工作向好、向前发展。
参考文献：
[1]赵刚，翟德高.带刺“玫瑰”—迷人又危险的汞(Hg)[J].矿床地质，2024，43(1)：215-222.
[2]耿明华，孙尔康，应安明，等.高度重视严格管理做好实验室安全工作[J].实验室研究与探究，2014，33(5)：278-282.
[3]唐彬.美国德州理工大学实验室爆炸事故分析及启示[J].劳动保护，2016(9)：83-85.
[4]霍淑华.实验室化学危险品管理措施[J].科技资讯，2014，12(13)：155.
[5]雷虹，秦巧红，张欣，等.高校化学实验室污染废弃物的安全管理[J].化工管理，2022(8)：26-28.
[6]汤海峰，刘艳，李臣亮，等.高校化学实验室常见安全事故的紧急处置策略[J].广东化工，2021，48(24)：89-90.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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高校化学研究实验室安全问题及预防对策论文
人参与 2024-08-01 10:06:04 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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