周寶晗,唐 強,王 薇,王龍勝,陳 坤,徐保明,馬 麗
(湖北工業(yè)大學 材料與化學化工學院,湖北 武漢 430068)
實驗室是高等學校教學與科研的重要活動場所,其中化學化工專業(yè)實驗室是危險源最集中及最容易存在安全隱患的地方[1-4]。實驗室內(nèi)普遍使用種類繁多的危險化學品,包括易燃易爆化學品、有毒化學品、易制毒化學品等,還有鋼瓶、反應釜等壓力容器[5-6]。許多化學實驗要在高溫、高壓或者超低溫等特殊環(huán)境和條件下進行,潛在的危險源較多[7-8]。挪威高校的化學專業(yè)并不是熱門專業(yè),相對來說,從事化學及化工研究的人員并不是很多,但在實驗教學及科研工作中,挪威的高校非常重視實驗的安全問題,并且充分體現(xiàn)了“以人為本”的理念。在挪威進行了2 年的博士后研究工作,詳細地介紹一下挪威高校的實驗室管理工作。
挪威高校所有的人都要參加必要的課程培訓,使自己熟悉與健康、安全和環(huán)境相關(guān)的知識及規(guī)則,必須遵守實驗室的規(guī)章制度以及實驗室安全管理人員的指示。正式進入實驗室前,安全教育是必不可少的。安全教育的時間是2 個小時,然后還要通過考試才能有資格進入實驗室進行相應的研究工作。安全教育的內(nèi)容主要有2 方面:
(1)自身的實驗安全。如個人的著裝要求,進入實驗室必須穿實驗服、戴手套及防護目鏡。其中防護目鏡是必須帶的,由學校配備,如果眼睛近視,可以佩戴近視防護目鏡,學校出錢購買。實驗室內(nèi)禁止飲食、喝水、嚼口香糖等,尤其是喝水,最開始不好理解,為什么連水都不讓喝,安全教師解釋,喝水可以到辦公室,實驗室不準放喝水的杯子。
(2)了解實驗工作須遵守的安全規(guī)則,以及出現(xiàn)安全事故后如何緊急處理與自救之類的知識。印象最深的是火災發(fā)生的模擬逃生,安全教育教師會帶領(lǐng)學生熟悉安全出口,告訴逃生路線。
這些國內(nèi)化學化工專業(yè)實驗室應該多學習,特別是防護眼鏡,大多數(shù)高校的化學實驗室并沒有要求,也沒有基本配備。進入實驗室做實驗,一般也是由師兄、師姐簡單地介紹一下常規(guī)的實驗設備,并沒有正規(guī)的安全教育,以至于剛進入實驗室的學生經(jīng)常會在安全問題方面犯一些錯誤,存在一定的安全隱患。
在挪威高校的化學化工實驗室樓道或?qū)嶒炇依锩娑加芯o急醫(yī)療箱、洗眼器、滅火器、溫馨的安全警告標語、煙霧報警及噴淋系統(tǒng)、報警系統(tǒng)。在安全教育環(huán)節(jié),安全教師穿著雨衣,站在噴淋系統(tǒng)下親自示范身上著火了的處理辦法。在挪威,室內(nèi)是不允許抽煙的,因此包括辦公室都有煙霧報警系統(tǒng),煙霧濃度超過一定限值,就會自動報警。
在挪威一家化工公司工作了一段時間,他們的實驗室安全設施及管理比高校的實驗室更嚴格。每周一中午12 點警報就會拉響,所有的人都到餐廳集合,那里是安全出口。這個模擬逃生實驗要求嚴格,不能因為是模擬訓練就置若罔聞,每個人必須遵守并執(zhí)行。2個月一次的真實的逃生訓練,從二樓窗戶順著梯子跳下去,完成真正的逃生過程。讓大家熟知一旦火災發(fā)生,該怎么順利地按著路線逃生保全生命。
每2 個月進行一次實驗室安全檢查,參與人員為分管實驗室領(lǐng)導、實驗員以及安全管理員。檢查之前,實驗員須將這2 月期間隱患及所發(fā)生的事故作簡要說明,提出問題所在,大家討論解決方案,然后一起檢查整個實驗室,檢查是否有不當?shù)那闆r,排查出可能的隱患,實驗員給予記錄并予以解決。
以上提到的這些都是我國的化學化工實驗室需要加強的。加強安全教育, 防患于未然。
化學化工實驗室涉及大量的化學試劑,挪威高校所有實驗試劑的購買均由實驗室管理員采購。實驗人員列出藥品清單及廠家,采購人員統(tǒng)一購買。需要采購的每一種藥品需要提供這個藥品相應的安全等級和藥理說明(safety data sheet),并將說明書整理成冊,便于查閱。實驗室的安全管理人員負責登記和評估所有的藥品。藥品無論是液體、固體還是高壓物質(zhì),購買之前都要進行安全風險評估。
值得一提的是,挪威對酒精等易燃易爆及高毒性試劑的管理非常嚴,乙醇作為溶劑很難買到,因此在實驗過程中如果用到乙醇做溶劑,一般需要換成其他溶劑來替代。易燃、劇毒、高壓物品盡量使用替代品,沒有經(jīng)過嚴格的風險評估或者相關(guān)領(lǐng)導的同意,不能購買。藥品購買后由安全管理人員保管,存放藥品嚴格按照藥品性質(zhì)分類存放,且藥品存放處均設有通風系統(tǒng)。實驗室里面高壓鋼瓶的使用和保管必須有固定且穩(wěn)固的位置,不少實驗室不放置高壓鋼瓶,這些存儲高壓氣體的鋼瓶一般都集中在一個房間,然后通過不銹鋼管連通到各個實驗室。
關(guān)于藥品管理,與我國相比各有利弊。我國簡單化很多,課題組可以自己購買所需的藥品,在購買之前對藥品的基本性質(zhì)進行大概的了解就可以。這樣購買藥品很快,不會影響實驗進度。而在挪威,由于要走各種程序,購買藥品需要一定的時間,經(jīng)常會出現(xiàn)實驗中斷等待藥品的現(xiàn)象,但是這種規(guī)范化的管理依然值得我們學習。
挪威高校實驗室的管理人員對具有潛在危險性的實驗控制非常嚴格,一些細節(jié)性的操作需要反復討論,將其危險性降到最低。例如在某個實驗中需要用干燥的THF,因此需要用金屬鉀來處理THF 中少量的水。這個實驗筆者在國內(nèi)博士期間做過很多次,金屬鉀固然和水的反應很劇烈,但是由于THF 中水的量很少,而且鉀被分成小塊加入反應瓶,所以此反應在可控范圍之內(nèi)。但是在挪威實驗室,實驗室管理人員很重視,實驗前反復討論可能會出現(xiàn)的問題,討論怎么樣把危險降到最低,一起搭建實驗裝置、檢查裝置的安全性,然后實驗才被允許進行。在涉及實驗完成以后反應瓶中剩余的 THF 和少量過量鉀的處理時,意見又有分歧。筆者建議用異丙醇緩慢加入,慢慢消耗過量的鉀,但是他們認為不安全,又專門召開會議討論這個問題,最后請了專業(yè)人員來處理。在當時覺得特別不可思議,認為把一件簡單的事情復雜化了,但事后仔細思考,雖然這樣處理看似把事情復雜化了,但也最大限度地保證了實驗的安全。雖然這種管理方法不太適合我國的情況,但其有可取之處,應該學習其對待事情的嚴謹性。
另外,實驗室產(chǎn)生的任何廢液都置于廢液桶保管,決不允許倒入下水道,一旦被發(fā)現(xiàn)就會受處分。我國雖然同樣要求,但是執(zhí)行的力度不夠,所以有些實驗室總會發(fā)生管子被溶劑腐蝕然后漏水的現(xiàn)象。
挪威實驗室的每一個儀器均有專門的負責人,其責任是負責學生操作培訓和儀器的維護。學生在接受培訓前須了解儀器工作原理、認真閱讀儀器操作說明書并熟悉操作步驟;接受培訓后,還要親自完整地操作一遍,操作準確無誤才可得到儀器操作許可。每臺儀器均配有設備卡片,該卡片張貼在設備顯眼處??ㄆ蠘嗣鲀x器名稱、儀器可能會使用的化學品及危險等級、設備負責人及聯(lián)系方式、已授權(quán)使用人、出現(xiàn)故障后的緊急處理方式等信息。卡片的背面為“暫時停用”標志,如果設備某段時間沒有使用,就將卡片背面向外,告知該設備的狀態(tài)。另外,每臺設備配有使用記錄本,使用者在完成實驗后必須簽名并簡單標明實驗內(nèi)容。
我國高校實驗室的設備管理制度與挪威差不多,一般大型儀器都有專門教師負責,學生受到培訓后才能自己操作,但對小型儀器管理不那么嚴格,每臺設備的記錄不那么詳細,沒有標明實驗內(nèi)容,甚至沒有簽名。
從以上幾個方面的比較可以看出:在安全教育方面要向挪威的專業(yè)實驗室學習;在實驗設施及管理方面,要完善實驗設施、強化管理;在藥品管理方面,各有利弊,盡量向他們的規(guī)范化管理學習,另外保持自己高效率工作的優(yōu)點;實驗操作管理方面應強化執(zhí)行力度,學習其操作嚴謹性。