“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下農(nóng)業(yè)高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品綠色安全管理實(shí)踐探析

0 引言

高校承擔(dān)著培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才、推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的重要責(zé)任和使命，是知識(shí)傳承與創(chuàng)新的重要場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)室作為教學(xué)和科研的基本平臺(tái)，在高校發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用。然而，在實(shí)驗(yàn)室日?？蒲泻徒虒W(xué)中，危險(xiǎn)化學(xué)品的頻繁使用存在著許多安全隱患[1-3]，如化學(xué)品具有腐蝕性、放射性、污染性等。近年來(lái)，隨著高校學(xué)科建設(shè)與發(fā)展，越來(lái)越多的高校實(shí)驗(yàn)室因危險(xiǎn)化學(xué)品的存放和使用不當(dāng)導(dǎo)致安全事故頻發(fā)，如2021年中國(guó)某大學(xué)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，因操作不當(dāng)導(dǎo)致頭發(fā)著火和燒傷[4]，2018年北京某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室爆炸事件[5]等。這些安全事故無(wú)不說(shuō)明高校實(shí)驗(yàn)室安全管理中存在著問題。

農(nóng)業(yè)高校一般包含農(nóng)學(xué)、林學(xué)、動(dòng)物科學(xué)等專業(yè)，而這類專業(yè)的教學(xué)和科研都涉及危險(xiǎn)化學(xué)品。因此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理、規(guī)范實(shí)驗(yàn)室日常操作流程、制定合理科學(xué)的規(guī)章制度、提高實(shí)驗(yàn)室?guī)熒踩阑家庾R(shí)是保障高校實(shí)驗(yàn)室安全常態(tài)化和師生生命財(cái)產(chǎn)安全的重要方式?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的管理模式在金融、智慧農(nóng)業(yè)、教育、工業(yè)等領(lǐng)域都展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)能使管理信息實(shí)時(shí)傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)管理過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)，顯著減少信息延遲，提高管理效率?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)還能結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加智能化、高效化、安全化的管理和服務(wù)。通過各種自動(dòng)化的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和系統(tǒng)可以大大減少人工負(fù)擔(dān)。因此，本文提出利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)高校實(shí)驗(yàn)室綠色安全管理具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1高校危險(xiǎn)化學(xué)品管理現(xiàn)狀

1.1種類繁多，難以統(tǒng)一分類管理

危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等特性[6，對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品[7]。根據(jù)《化學(xué)品分類和危險(xiǎn)性公示通則》，化學(xué)品分為理化危險(xiǎn)類、健康危險(xiǎn)類和環(huán)境危險(xiǎn)類。其中，理化危險(xiǎn)類的化學(xué)品包括爆炸物、易燃?xì)怏w、易燃液體、易燃固體、自反應(yīng)物質(zhì)或混合物、自燃液體、自燃固體、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)或混合物、有機(jī)過氧化物、金屬腐蝕劑等[8]。然而這類化學(xué)品因品類繁多，化學(xué)性質(zhì)多樣導(dǎo)致難以簡(jiǎn)單地統(tǒng)一進(jìn)行管理[9。同時(shí)，這類危險(xiǎn)化學(xué)品往往也是導(dǎo)致高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)生安全事故的主要原因[10]，因此要加強(qiáng)對(duì)這些危險(xiǎn)化學(xué)品的管理。

1.2缺乏安全防護(hù)意識(shí)，人為因素引發(fā)事故

高校實(shí)驗(yàn)室負(fù)有教學(xué)和科研雙重使命，涉及師生人數(shù)眾多，在危險(xiǎn)化學(xué)品的管理和使用上，安全防護(hù)意識(shí)的缺乏成為實(shí)驗(yàn)室事故頻發(fā)的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過 76% 的高校實(shí)驗(yàn)室安全事故由人為因素引發(fā)。危險(xiǎn)化學(xué)品種類繁多、使用頻率高，其危險(xiǎn)特性復(fù)雜多變，且化學(xué)反應(yīng)過程中潛藏著諸多風(fēng)險(xiǎn)。然而，目前高校師生往往對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的使用與操作缺乏足夠的重視，安全防范意識(shí)薄弱，極大地增加了實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生概率。

因此，提高高校師生對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的安全防范意識(shí)刻不容緩。必須加強(qiáng)安全教育和意識(shí)培養(yǎng)，確保師生充分認(rèn)識(shí)危險(xiǎn)化學(xué)品的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并掌握正確的使用和管理方法。只有這樣，才能確保實(shí)驗(yàn)室安全穩(wěn)定運(yùn)行，為教學(xué)和科研工作的順利開展提供保障。

1.3不完善的危險(xiǎn)化學(xué)品管理機(jī)制

危險(xiǎn)化學(xué)品管理相關(guān)的法律法規(guī)可能存在一些漏洞或更新滯后的問題，從而為生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)埋下安全隱患。這些漏洞可能導(dǎo)致危險(xiǎn)化學(xué)品的非法流通、濫用和誤用，增加事故發(fā)生概率。同時(shí)，高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品的管理是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)院和多個(gè)部門的復(fù)雜系統(tǒng)，如果監(jiān)管責(zé)任劃分不明確，容易導(dǎo)致管理職責(zé)的重疊或遺漏。這種管理上的模糊地帶可能使一些危險(xiǎn)化學(xué)品游離于監(jiān)管之外，增加了其對(duì)校園教學(xué)和科研環(huán)境造成潛在危害的風(fēng)險(xiǎn)。此外，高效的信息化系統(tǒng)是危險(xiǎn)化學(xué)品管理的重要支撐，但現(xiàn)實(shí)中，部分高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的信息化水平尚顯不足，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品的相關(guān)信息無(wú)法實(shí)時(shí)更新和共享，監(jiān)管部門難以準(zhǔn)確掌握危險(xiǎn)化學(xué)品的流向和狀態(tài)，從而影響管理的有效性和及時(shí)性。

因此，為了加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品的管理，必須不斷完善相關(guān)管理機(jī)制，明確監(jiān)管責(zé)任，提升信息化水平，并加大人員培訓(xùn)力度，以確保危險(xiǎn)化學(xué)品的安全使用和處置。

1.4存儲(chǔ)不規(guī)范，設(shè)備不達(dá)標(biāo)

根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)和特點(diǎn)，其存放有嚴(yán)格的規(guī)定和要求，但在實(shí)際運(yùn)行中，相關(guān)實(shí)驗(yàn)員和師生往往忽視規(guī)定，隨意放置危險(xiǎn)化學(xué)品。這種存儲(chǔ)不規(guī)范、設(shè)備不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象在高校實(shí)驗(yàn)室較為普遍，由此帶來(lái)一些安全隱患。例如，化學(xué)品儲(chǔ)存柜不符合標(biāo)準(zhǔn)可能導(dǎo)致化學(xué)品混放和泄漏；通風(fēng)系統(tǒng)不完善可能導(dǎo)致有毒氣體濃度過高；缺乏安全洗眼器和淋浴器等應(yīng)急設(shè)備可能在事故發(fā)生時(shí)無(wú)法及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

針對(duì)以上高校實(shí)驗(yàn)室管理存在的問題，亟須設(shè)計(jì)出一個(gè)可以規(guī)范實(shí)驗(yàn)人員實(shí)驗(yàn)操作、管理人員管理行為的實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品信息管理系統(tǒng)，保障實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行，提高管理效率。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”的農(nóng)業(yè)高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為解決高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品管理中存在的人為操作不當(dāng)、管理制度不嚴(yán)謹(jǐn)和管理信息化水平低等問題，本文利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)傳遞信息的特點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器精準(zhǔn)收集各種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)。結(jié)合農(nóng)業(yè)高校實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)際，系統(tǒng)包括六大主要功能。

該系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.1 用戶管理模塊

用戶管理模塊在高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。該模塊主要作用是管理與維護(hù)用戶信息。用戶進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)必須填寫正確的用戶賬號(hào)或注冊(cè)新賬號(hào)。注冊(cè)新賬號(hào)時(shí)，用戶必須通過實(shí)驗(yàn)室的安全培訓(xùn)才可激活使用賬號(hào)。用戶還可以隨時(shí)查詢和修改自身信息，確保用戶信息的準(zhǔn)確和及時(shí)更新。同時(shí)，用戶管理模塊針對(duì)不同用戶群體開放不同系統(tǒng)功能權(quán)限，如為實(shí)驗(yàn)室管理人員設(shè)置權(quán)限高的管理員賬號(hào)，可以對(duì)系統(tǒng)的六大模塊進(jìn)行操作與管理；為普通師生提供普通賬號(hào)，只具有部分功能的操作權(quán)限。

通過用戶管理模塊的以上功能，高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶信息的全面管理，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，并為不同用戶群體提供高效、便捷的服務(wù)。

2.2危險(xiǎn)化學(xué)品信息管理模塊

危險(xiǎn)化學(xué)品信息管理模塊允許用戶按照《化學(xué)品分類和危險(xiǎn)性公示通則》對(duì)化學(xué)品進(jìn)行分類管理，根據(jù)化學(xué)品的性質(zhì)、用途和危險(xiǎn)程度進(jìn)行分組并準(zhǔn)確錄入系統(tǒng)，便于后續(xù)查詢和使用。系統(tǒng)提供靈活的修改功能，允許管理員或授權(quán)用戶根據(jù)需要進(jìn)行信息更新。修改時(shí)，系統(tǒng)記錄修改時(shí)間和修改者，以便于追溯。用戶還可以根據(jù)化學(xué)品的名稱、CAS號(hào)、危險(xiǎn)性分類等關(guān)鍵字進(jìn)行模糊查詢和高級(jí)查詢，查找指定化學(xué)品的數(shù)量、危險(xiǎn)等級(jí)、存放位置等詳細(xì)信息。

2.3進(jìn)出庫(kù)管理模塊

進(jìn)出庫(kù)管理模塊是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，旨在確保危險(xiǎn)化學(xué)品的出入庫(kù)過程安全、高效且符合法規(guī)要求。該模塊包括入庫(kù)管理功能和出庫(kù)管理功能，其中入庫(kù)管理功能支持用戶發(fā)起入庫(kù)申請(qǐng)，并由實(shí)驗(yàn)室臺(tái)賬管理人員審批流程，確保危險(xiǎn)化學(xué)品在入庫(kù)前經(jīng)過必要的審核和確認(rèn)，并且根據(jù)入庫(kù)化學(xué)品的特性自動(dòng)分配庫(kù)存位置，確保合理存放；而出庫(kù)管理功能則需要用戶提交出庫(kù)申請(qǐng)，詳細(xì)填寫危險(xiǎn)化學(xué)品的名稱、類別、用途、劑量等參數(shù)，并經(jīng)過管理人員的嚴(yán)格審批流程，確保出庫(kù)操作符合規(guī)定和實(shí)際需求，并且根據(jù)出庫(kù)申請(qǐng)，自動(dòng)生成出庫(kù)單，方便用戶進(jìn)行核對(duì)和記錄。

2.4預(yù)警與報(bào)警模塊

預(yù)警與報(bào)警模塊通過集成各種傳感器和監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該模塊能收集并處理來(lái)自這些設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括氣體濃度、溫度、壓力等關(guān)鍵參數(shù)，為后續(xù)的預(yù)警和報(bào)警提供數(shù)據(jù)支持。用戶可以根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)和安全標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)中設(shè)定相應(yīng)的預(yù)警閾值。一旦實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過這些閾值，預(yù)警與報(bào)警模塊會(huì)立即觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，并通過聲光報(bào)警、短信通知、郵件提醒等多種方式發(fā)送給相關(guān)人員，確保他們能夠及時(shí)了解潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，如危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、火災(zāi)等，預(yù)警與報(bào)警模塊會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制。報(bào)警信號(hào)通常比預(yù)警信號(hào)更為緊急和顯著，以確保相關(guān)人員能夠迅速作出反應(yīng)。系統(tǒng)可以自動(dòng)觸發(fā)應(yīng)急預(yù)案，啟動(dòng)相關(guān)的安全設(shè)備和措施，如自動(dòng)滅火系統(tǒng)、緊急疏散指示等，以最大程度減少損失和危害。

2.5數(shù)據(jù)分析與報(bào)表模塊

數(shù)據(jù)分析與報(bào)表模塊的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)據(jù)的全面提取、整合和分析，以直觀的方式展示數(shù)據(jù)結(jié)果，幫助用戶更好地理解危險(xiǎn)化學(xué)品的監(jiān)控狀態(tài)和管理情況，為決策提供有力的數(shù)據(jù)支持。該模塊自動(dòng)抓取用戶管理模塊、危險(xiǎn)化學(xué)品信息管理模塊、進(jìn)出庫(kù)管理模塊、預(yù)警與報(bào)警模塊和安全培訓(xùn)與知識(shí)管理模塊中的相關(guān)數(shù)據(jù)，以結(jié)構(gòu)化的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)以折線圖、柱狀圖、報(bào)表等可視化形式直觀地展示給用戶。

2.6安全培訓(xùn)與知識(shí)管理模塊

安全培訓(xùn)與知識(shí)管理模塊是為了確保每位師生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前都具備必要的安全知識(shí)和操作技能而設(shè)計(jì)的。該模塊通過系統(tǒng)的培訓(xùn)和測(cè)試，幫助師生掌握實(shí)驗(yàn)室安全的基本常識(shí)、操作規(guī)程和應(yīng)急處理方法，從而提高實(shí)驗(yàn)室的安全水平，保障師生的人身安全和實(shí)驗(yàn)室的穩(wěn)定運(yùn)行。

師生可以通過該模塊進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，了解實(shí)驗(yàn)室安全的基本知識(shí)、操作規(guī)程和應(yīng)急處理方法。培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)、危險(xiǎn)化學(xué)品管理、消防安全、個(gè)人防護(hù)等多個(gè)方面。該模塊中設(shè)有豐富的互動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和測(cè)試題目，幫助師生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。師生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和情況選擇不同難度與類型的題目進(jìn)行測(cè)試，確保學(xué)習(xí)效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。該模塊還具備學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤和管理功能，可以實(shí)時(shí)記錄師生的學(xué)習(xí)情況和進(jìn)度。教師可以通過該功能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助；學(xué)生可以隨時(shí)查看自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成績(jī)，以便更好地規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)時(shí)間和計(jì)劃。只有通過系統(tǒng)最終測(cè)試的師生才能獲得實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)培訓(xùn)證書，并獲得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)與科研的授權(quán)。這一措施可以確保每位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的師生都具備必要的安全知識(shí)和操作技能，為實(shí)驗(yàn)室的安全穩(wěn)定提供有力保障。

3結(jié)束語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室安全對(duì)師生生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要，同時(shí)也是維護(hù)學(xué)校和社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵要素。在實(shí)驗(yàn)室安全管理中，危險(xiǎn)化學(xué)品給管理工作帶來(lái)的挑戰(zhàn)尤為突出。為確保危險(xiǎn)化學(xué)品的綠色安全使用，必須實(shí)行規(guī)范存儲(chǔ)，確保余量管理得當(dāng)；使用數(shù)據(jù)必須及時(shí)登記，記錄全流向，實(shí)現(xiàn)信息可追溯；嚴(yán)格把控監(jiān)督環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)化學(xué)品綠色管理的全方位、規(guī)范化、精細(xì)化和信息化。這種管理方式不僅能提升危險(xiǎn)化學(xué)品的管理效率，為實(shí)驗(yàn)人員提供便捷服務(wù)，更為實(shí)驗(yàn)室的安全穩(wěn)定提供了堅(jiān)實(shí)保障。

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