摘要：高校实验室安全管理的质量和水平反映了实验室的教学实践能力、科研水平和开放性服务质量，并与实验人员的人身安全息息相关。文章综述了实验室现存的主要安全隐患和管理问题，从实验室安全意识、实验室仪器设备维修与更新、药品的采购和损耗记录等三个方面探索实验室安全与管理的改进措施，以降低实验室的安全风险，提高实验室管理效能。
关键词：化学实验室,安全管理,风险
0引言
高校实验室是从事科学研究和实验教学的主要阵地，也是培养学生动手能力和创新能力的重要场所，还是高校及科研院所综合实力的重要体现。化学实验室作为高校实验室的重要组成部分，因其专业的特殊性，容易出现火灾、中毒和化学伤害等安全问题，威胁着实验人员的生命和财产安全。为了防止这些事故的发生，各高校都制定了相应的实验安全管理规范和规程，但实验室安全事故仍时有发生。本文以海南热带海洋学院化学实验室安全管理为例，对化学实验室的安全与管理进行了探索和实践。
1化学实验室现存的安全与管理问题
1.1现存的安全问题
1.1.1消防安全意识不足
一些高校在规划和组建实验室时，缺少对必要安全设备和设施建设上的考虑。据统计，我国现阶段仍有一定数量的高校将化学、化工实验室设置在老旧建筑内，随着建筑的老化，会出现防火性能下降、电气线路老化、消防设施落后等不同程度的安全隐患[1]。这些老旧建筑在设计之初，未曾考虑将其作为实验室使用，因此在设计上难以达到化学实验室的安全标准。在实验室的建设过程中，未能配备功能完善、运行稳定的消防设施、通风设施以及废弃物处理设施等安全设备。结构设计缺陷导致老旧建筑的内部空间无法完全契合现代大型科研仪器设备，致使部分高校难以完全依据原标准的安全管理方案对实验室活动空间进行布局建设，给实验室安全管理及后续工作开展带来了不良的影响[2]。消防设施的不合理布置和维护缺失都会使火灾发生的风险增加，特别是在消防器材配备不达标的情况下，当实验室中发生特殊火情时，难以在第一时间进行有效地应对。学生作为实验室中从事科研活动的主体，如果对实验室中存放和使用的化学试剂认识不够清晰，当操作不当时，可能会引发火灾甚至发生爆炸，造成不可挽回的损失。因此，对学生进行实验室相关的消防安全意识普及是非常有必要的。
1.1.2学生实验操作水平参差不齐
随着高考招生制度的不断改革，高校生源结构发生了变化。不同生源地的学生在基础知识和学习能力方面存在差异，实验操作水平也参差不齐，给实验室的教学实施和日常管理增加了难度，尤其是化学实验室。(1)化学实验所用药品种类繁多、性质各异，实验操作不慎，容易引发安全事故；(2)化学实验流程繁杂，混乱的操作顺序以及错误的处理方式，增加了事故的发生概率；(3)不同学生安全知识的掌握程度存在差异，对实验过程中可能发生的意外事件缺乏防范意识[3]。如何避免学生因操作水平差异而导致的实验室意外事件发生，是需要考虑和解决的问题。实验室安全是关乎实验室正常运行、实验课程顺利开展和实验人员人身安全的重要环节，因此，对进入实验室的师生进行安全教育是非常有必要的。
此外，随着高校教学科研的发展，实验室功能也在不断升级，导致有限的实验室空间资源不断趋于饱和[4]。许多高校实验室存在着不同专业共用的情况，单一教学实验室，同期有多位教师讲授不同的实验课程，实验的内容和仪器也不尽相同，仪器设备的发放和收纳进一步增加了实验室日常管理的困难。在开展实验课的学生中，只有少部分是化学专业的学生，一些非化学专业的学生在高中阶段未选修过化学，这部分学生对化学实验缺乏最基本的认识，在实验过程中容易出现操作失误，给教师的授课和实验室的维护增加了工作量。加之实验教师编制数量较少，工作量较大，更加难以保障所有学生在实验过程中按要求进行试验操作，正确使用实验药品和仪器设备。
1.2目前存在的管理问题
1.2.1药品管理有待完善
在实验室日常管理中，药品和仪器设备的管理是一项繁杂的工作。一方面，实验中心为了满足教学与科研需要，通常提前采购、存储整学期乃至整学年的化学试剂。这些化学试剂品种达上千种、化学性质各有不同，有相当多的试剂有风险性[5]。另一方面，这些化学试剂还受到使用条件和使用者的影响，引发安全事故，造成安全威胁。
近年来，随着各个部门对化学实验室安全的重视，有关化学实验室的事故比之以前已经大大减少，但仍有发生，如2018年北京某高校实验室爆炸事故，2021年中国科学院某研究所实验室安全事故，2022年湖南某高校实验室发生爆燃事故。这些事故大多以火灾、爆炸等类型发生。这些事故的发生与易燃易爆化学品及实验室气体等危险化学品(简称“危化品”)的储存及使用有关[6]。
1.2.2仪器设备的维修、报废效率低
实验室在采购仪器设备时，通常会购买型号相同、数量较多的普通设备。同批次的设备在使用过程中，存在着损耗程度不一致的问题，例如在需要加热的实验中，学生可以选择恒温水浴锅、电加热套或是电炉，在没有统一要求的情况下，不同的学生会选择不同的加热设备，使得各种仪器的使用情况不尽相同。尽管如此，多数仪器设备都处于或接近满负荷使用状态，容易出现不同程度的故障和损坏，实验室不得不增加投入来保证设备的完好率[7]。
实验仪器是开展实验的基本保障，在实验教学中起着重要的作用。如果仪器设备出现故障，没有得到及时有效地维修，即便是轻度损坏，也会因忽视保养维修而导致损坏程度加剧，产生直接报废的情况。海南热带海洋学院距离海边较近，空气湿度大，实验设备的零部件容易产生腐蚀，往往一些轻度损坏的设备由于缺乏及时专业的维修，被闲置一段时间后就会因为腐蚀而面临报废的风险。这些报废设备或与正常设备混合堆积在一起，给正常仪器的使用带来极大的不便；又或者被堆放在实验室的某个角落，长期占用实验室宝贵的空间资源。这些报废仪器往往只是被统一收集，随意地堆积在一个狭小的空间中，长期堆积增大了实验室的安全隐患。
1.2.3信息化程度较低
许多高校至今仍在使用效率低、溯源差的手工方式记录设备采购维修、药品存储记录，或是采用低水平的信息管理系统，信息录入依旧依赖人工[8]；纸质登记方式只是记录设备的重要信息，对更为详尽的功能特性信息难以记录完全。目前，部分高校实验室在实验室管理时仍旧以纸质化审批为主，手续繁琐，工作效率不高[9]。高校中大多数学院都拥有独立的实验室，然而实验室并不是学校的职能部门进行统一管理，而是各个院系单独管理，这些繁多且相互孤立的业务系统导致实验室的各项资源在不同的二级学院难以实现全面的共享。不同学院的实验室管理水平存在差异，部分学院的管理能力比较落后，还处于较为初级的状态，实验室资源利用率较低。较低的信息化管理水平，进一步导致对实验室安全监管和预防管理不够。针对以上问题，目前很多高校在不同的二级学院之间建立实验室共享平台，推动实现设备共享，提高科研仪器的利用率。
部分高校实验室还存在着人员不足的情况，尤其管理人员数量不足，难以满足日常教学管理的要求。很多高校比较重视专任教师的进修培养，但是对实验室管理人员的培训有所忽视，导致管理员缺乏系统的培训。高校对实验室管理员的定位大部分都是教学辅助人员，对实验室的管理没有系统完善的机制，这导致管理员在进行实验室信息化改革建设时积极性不高[10]。
2改进及优化方案
2.1改进措施
2.1.1完善消防布局、加强安全教育
实验室消防安全关乎参与实验师生的生命财产安全，在实验室日常管理中，可以通过完善消防布局降低发生安全事故的概率，具体的措施如下：
(1)完善消防设施。学院所有化学实验室和试剂库房全部配齐消防沙、灭火器等消防物资；涉及危化品的，采用专门的预备室操作。
(2)配备急救箱和紧急淋浴装置。所有实验室在出口处、楼层间设立紧急淋浴装置；急救箱放置在实验室醒目的地方；为确保实验室人员安全，对有风险的操作，配备防护镜可以大大减少风险[11]。
(3)张贴警示标识。存放危化品的实验室和药品柜应张贴醒目的安全周知卡和相关警示标识，告诫实验员该药品为危险物质，方便师生了解其理化性质及危害性，还包括使用前应做好防护措施及突发意外可采取的紧急措施等。
(4)完善辅助设施。为了保证授课的正常进行，所有的实验设备应进行定期的维护和检测；同时，增加药品保存的辅助设备，包括通风换气设备、温度湿度监控调节设备和感应报警器等[12]。
除了完善消防布局外，还可以对参与实验的学生进行消防安全和实验室安全教育培训，增强师生防范意识和危机事件处理能力。在日常教学活动中，教师要把安全教育融入课程思政，不断强化学生的安全意识。为减少事故的发生，学生进入实验室前必须进行安全培训，可以收集往年各种实验事故现场照片，与学生一同分析事故原因，让学生们深刻地意识到实验安全和规范操作的重要性。此外，还可以开展安全知识讲座，向大家展示部分不当操作所造成的可怕后果，并向学生们教学正确的操作手法和处理方案。
师生在进入实验室之前都应参加实验室安全考试，条件允许时还可设置实践操作考核，只有考核合格才能获得实验室的准入资格，对不合格者，应重新参加安全考试直至合格为止。准入资格应设置一定的期限，超出有效期后需重新考取。安全考试的题库应不断更新，以适应不断发展的实验室安全需求，并发放《化学实验室安全手册》供学生学习。
2.1.2注重突发事故预防及处理
在实验室日常检查中，应格外注意老旧实验室线路的老化情况，可以通过电路更新、电力扩容等措施降低线路老化引起的安全风险，使实验室电路达标并满足当前的实验需求。此外还应加大经费投入以完善消防设施，建立可靠有效的火灾自动报警系统，提高灾情的预防能力[13]。
如果化学实验人员与强酸、强碱等危险系数较高的化学试剂接触较为频繁，应格外注重良好实验习惯的培养、实验室突发事故的预防及处理。实验人员应着装合理，合理的着装在一定程度上能够保障实验人员的人身安全。许多高校对试验人员的着装有着严格的要求，包括：
(1)所有实验人员进入实验室必须穿实验服(部分高校明确要求是100%的纯棉面料)；
(2)实验人员不准穿凉鞋、拖鞋等；
(3)不可佩戴手镯、项链等饰品，避免发生损伤或缠搅事故；
(4)涉及危化品时，必须使用防护手套[14]。
化学反应时常有气体产生，可能是刺激性气体或易燃易爆气体等，为了保证实验人员的安全，该类实验应在通风橱中进行。合理地使用通风橱可以有效地减少各种气体中毒、可燃气体燃烧或爆炸等事件发生，最大程度地保障学生的生命财产安全。如发生安全事故，实验人员应在确保自身安全的前提下，判断事故的引发因素，并视情况采取合理的措施，防止事态进一步扩大。
2.1.3打造数字化实验室
目前许多高校现有的实验设施和传统教学方式已难以满足日益增长的学生培养需求。化学作为一门以实验为基础的学科，实验技能永远是培养过程中不可缺失的重要部分。信息技术的发展使得数字化模拟实验室的建设成为可能，通过仿真软件可以模拟简单的实验，从而缓解实验室资源紧张的情况。计算机技术的提升使得许多实验可以在电脑中模拟运行并得出正确的实验结果。
数字化实验室是“绿色化学”理念的一个重要体现，不仅能帮助学生掌握物质的物理化学性质，清晰地熟悉实验操作流程，还可以降低实验风险。在传统的实验教学时，实验课程经常通过避开涉及有毒、操作复杂的化学实验，减少风险，但这样也减少了学生的一些直观感受，影响实验技能提升。在数字实验室中，计算机可以模拟真实的实验过程，还可以保护学生免受安全威胁；同时，学生也可以通过模拟实验观察到微观世界和化学反应的全貌，对于理解和掌握化学反应的微观原理大有裨益[15]。
2.2针对实验室管理的改进措施
2.2.1规范实验药品的采购、使用和报废流程
为规范实验药品的管理，实验管理中心应制定化学试剂管理制度，尤其是危化品的日常管理。危化品应设置独立库房和台账，统一采购、入库、出库，并跟踪去向，严格按照“谁使用、谁负责”的原则，落实危化品管理。海南热带海洋学院危化品管理审批流程，如图1所示。
实验人员应签订危化品安全责任书，在购买、存储、使用中落实危化品安全责任制，严格落实危化品去向；同时，对于高危的化学品应实施“双人验收、双人保管、双锁管控、双人发货、双本台账”的五双管理制度，以提高对高危化学品的安全管理[16]。学校、学院应指定安全员对实验室危化品使用情况进行定期和不定期检查，检查使用记录登记是否齐全、使用记录与实际存量是否一致、“五双”管理是否落实。若检查过程中发现问题，学院应及时通报，并对相关人员作出批评要求其限期整改，情况严重的应暂停其危化品的购买资格。在这方面，海南热带海洋学院按照规定，真正做到了严格落实。
化学实验常伴随有废弃物的产生，主要包括废气、固废和废液。针对实验过程中产生的“三废”物质，学院应制定规范的处理流程。针对废液的处理，在每个实验室都设立废液收集区，并按照不同类型分类分别配制废液桶，定期收集、统一处理，对实验过程中产生较大废液量的药品，应提前计算理论用量，并根据实验需求合理控制加入量，减少废液的产生。实验产生废气时，应在通风良好的环境下进行，同时确保达到标准时方可排放。固体废弃物应统一存放回收，严禁随意丢弃在垃圾桶内[17]。存储废弃物的容器应具备较好的密封性，其显著位置应张贴警示标签，并填写废弃物类型等信息，存放在通风条件良好的专用房间内。实验室中不应储存过多的废弃物，应根据使用情况定期清运，委托具有废弃物处理资质的单位定期收集处置[18]。
2.2.2优化实验室信息化服务体系
高校实验室共享需要依托先进的管理模式，而信息化管理就是实现共享的有力手段。实验室的信息化管理是指在各个实验室之间构建统一的网络信息管理系统，在该系统中，各实验室相互独立，但彼此之间可以相互通信，基于统一的服务端口，使用者能够快速了解全校实验室仪器设备的使用情况，便于作出最优的决策，最大程度地发挥科研仪器的作用，提高设备利用率。
实验室的信息化主要指信息资料的收集、存储和修改。若将实验室设备信息、实验室教学材料同实验室规划与管理信息通过信息技术进行汇总，借助网络技术形成新的实验室信息管理系统，可极大地提高管理效率。实验药品和仪器设备可采用先进的条形码编码管理系统，当试剂或仪器入库时，在系统上录入试剂相关产品信息，并生成唯一标识的条形码，后续使用或报废时，只需要扫描条形码即可更改相关状态，在实现对试剂和仪器便捷管理的同时，也有助于追溯危化品的去向。
信息化管理既有助于解决实验室管理中的“信息孤岛”问题，便于学校对实验室的管理，实现科研设备的共享，提高仪器利用率，同时也有利于实验室的日常管理[19]。
2.3构建并强化实验室风险评估体系
建立健全实验室风险评估体系有助于排除安全隐患，降低实验室安全事故发生的概率。然而，各高校实验室在建设规格和功能定位等方面存在差异，需要根据自身实际情况，因地制宜地制定风险评估标准。风险评估体系的建立可以从以下四个方面进行：
(1)加强实验室管理人员培训。高等院校应采取适当的培训方式，教育引导实验室管理人员能够全面系统地认识实验室安全管理工作，将现代信息技术引入实验室的日常管理中，充分关注安全管理工作，积极投身于科学化风险评估工作。
(2)预判实验室潜在风险。基于现代信息科学技术，构建实验室日常运行动态管理体系，并对仪器、设备和各种危险药品的实际使用过程中可能出现的安全问题，进行系统性的评估预判，以确保日常教学工作能够安全有序地开展。
(3)制定安全工作制度。基于现代信息技术，积极谋划、制定和执行面向高等院校各类实验室的安全管理工作规章制度。师生在参与开展日常化实验探究工作过程中，要严格遵循标准化的实验室安全技术管理规范和操作技术规程，完成自身在基础性实验探究活动过程中的各项操作行为。通过安全制度的建立和标准化操作流程的指引，支持和助力高等院校实验室各项日常业务活动安全高效有序地组织开展[20]。
(4)培养安全管理人才。基于实验室往年的日常运行中的实际情况，积极建设实验室安全管理人员队伍，重点培养安全管理人才。高素质的安全管理队伍能极大地提高管理效率。同时，在实验室现代化管理方面更具优势，有利于实验室现代化管理体系的建立，助力高等院校实验室安全管理工作顺利开展并取得最佳预期结果。
3结语
实验安全无小事，牢固树立“生命至上、安全第一”的安全理念，正视实验室安全管理，借鉴多方面的先进理念和方法，结合自身实际，建立健全实验室安全运行机制和风险防范体系，共同构建安全可靠的实验环境，为平安校园建设和师生生命财产安全保驾护航。
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