摘要：高校实验室是一个半开放的公共科研场所，使用频率高，人员流动大。其中爆炸现象是高校实验室常见的事故之一，如何预防和应对这类事故成为一项紧迫任务。文章以近5年来发生的高校实验室爆炸典型事件为案例，分析爆炸发生原因，指出危化品管控不严、仪器使用不当、实验操作错误、安全意识薄弱以及应急能力缺乏是主要原因。结合高校实验室实际情况，提出建立安全的实验场所、制定危化品安全管理制度、建立仪器管理制度、定期开展安全培训和考核、加强安全监督应急管理工作机制等措施，确保高校实验室的安全。
关键词：爆炸,危化品,实验室安全,应急管理,安全管理,高等院校
0引言
随着国家对科学研究投入加大，越来越多的高校和科研院所在兴建实验室或扩大实验室规模。但是，有些高校的实验室安全管理制度，尤其是实验室应急管理工作并未同步发展。高校实验室一旦发生安全问题都是涉及面广、危害性大的问题，爆炸是实验室事故中常见的严重事故[1-2]。爆炸事件发生时，能够瞬间释放大量热量，造成高温、高压高速传播，诱发火灾，给在场人员造成烧伤、中毒、机械性伤害等，急救工作也极为困难[3]。因此，爆炸在实验室事故中造成的死亡比例最高[4-5]。如何预防和应对实验室爆炸事故成为高校实验室管理者的一项紧迫任务，也是当前一项重要研究课题。
1高校实验室爆炸典型事件
2018年12月26日，北京某高校发生爆炸事故，造成现场3名学生伤亡。2019年2月，北京市应急管理局发布了事故调查报告[6]，确认事故直接原因为使用搅拌机对含有易燃物质镁粉在内的试剂搅拌过程中产生了氢气，气体经搅拌机摩擦、碰撞产生火花，引发镁粉粉尘爆炸。2019年8月20日，某实验室硕士生在走廊用烘箱加热反应釜发生爆炸，爆炸产生的冲击力造成烘箱顶板和箱门脱落，反应釜飞出，庆幸事故发生时现场无人故未造成人员伤亡。后续调查显示爆炸发生时，烘箱正以180℃条件加热装有一定量稀硝酸和双氧水的反应釜。2021年7月27日，某大学药学院一名博士生在用水冲洗烧瓶内残留未知白色固体时，突发烧瓶炸裂，造成该博士生手臂动脉血管受伤。据后续通报称，未知固体中可能含有氰化钠或氢化钙，因遇水发生剧烈反应而发生炸裂。2021年10月24日，南京某高校实验室发生爆炸，具体原因为实验过程中未按规范混合镁粉和铝粉，事故造成2人死亡，9人受伤。2022年4月20日，某大学材料科学与工程学院一名博士生在实验中因使用铝粉不当引发爆炸，事故造成该博士生的气管和食道进入大量高温金属粉末，全身80%以上面积的皮肤烧伤。2022年12月6日，香港某大学一实验室发生事故，一名博士生因操作氢化钠不当导致圆底烧瓶炸裂，烧瓶中的化学品喷射而出，意外溅到另一名女博士生的脸上，造成该生眼角膜受损流脓、多处皮肤严重灼伤并面临毁容风险。2023年8月17日，台湾某大学化工系实验室发生爆炸引起火灾，台北市消防局共出动20辆消防车、8辆救护车、5辆指挥车和91名救援人员参加救援工作。事故具体原因为学生在实验过程中操作不慎，导致氯化铝碰到热油引发爆炸，事故造成9名学生受伤，其中2名烧烫伤、7名吸入性呛伤。2023年11月30日，河北某大学实验室起火引发爆炸，现场火势猛烈，教学楼窗户玻璃爆裂。好在楼内人员短时间内全部疏散，并未造成人员伤亡。
2高校实验室爆炸发生原因
有研究对1986年至2019年发生的150起实验室事故进行统计分析，结果显示火灾、爆炸和毒害性事故是实验室事故的主要类型，并证实了爆炸造成的死亡比例最高，平均每次爆炸导致0.16±0.08人死亡[4]。事实上，很多时候爆炸与火灾互为因果，炸药或特殊化学试剂并不是产生爆炸的唯一条件，常用的可燃气体、具有一定压差的容器以及实验室中常用的酸碱试剂都可能引发爆炸。因此，作为储存各类试剂、配备多种仪器设备的高校实验室必须严格做好安全管理工作，预防爆炸事故的发生并做好应急预案。梳理近5年高校实验室爆炸典型事件的发生原因可以归纳为5个方面：危化品管控不严、仪器使用不当、实验操作错误、安全意识薄弱以及应急能力缺乏。本文将基于上述原因探讨建立适合高校实验室场景的应急管理机制，保障实验室的安全生产。
3高校实验室应急管理机制探讨
3.1建立安全的实验场所
为了保障实验室安全，最基本的措施就是建立和提供安全的实验场所。因此，高校实验室需根据实验室定位、功能及拟开展的实验方向，按照相关实验室行业标准进行实验室设计，配备应急设备和逃生设施，同时可辅助实验室安全信息管理系统。
3.1.1设计规范的实验室布局
严格参照实验室行业标准进行实验室布局设计，充分考虑通风、采光等因素，以满足不同仪器设备的要求，对于生物安全严格要求的实验室需要对压力、气流、排风等进行科学的设计和规划[7]。此外，要特别关注容易导致火灾爆炸的电气因素、防火防爆设备和通风设备，合理分配实验室空间和辅助用房，聘请相关专家对实验室布局进行检查[8]。
3.1.2配备齐全的安全设施
为加强高校消防安全管理工作，国家消防主管部门于2009年出台了《高等学校消防安全管理规定》，对高校消防安全责任、消防安全管理、消防设施维护、消防安全检查等作了明确要求，实验室消防安全问题是日常管理的重点[9]。配备齐全的消防安全设施有助于改善实验室的安全管理[10]，因此，实验室应张贴醒目的应急处理和逃生标识，在通畅区域安装应急处置设备(如洗眼器、冲淋器)，配齐消防设施，保障遇到突发状况时实验人员能够及时处理和逃生。
3.1.3建立智能化管理系统
传统的实验室管理方式已经不能满足高校管理实验室的需求，高校实验室需利用物联网、人工智能等现代化信息技术建立高校实验室安全防护系统。配备相关硬件和软件平台，实现集实验室人员考勤、仪器设备实时监控、实验室环境监控以及实验室安全事故预警等功能于一体的智能化管理[11]。
3.2制定危化品安全管理制度
危化品的定义是具有一定毒害、腐蚀性，能燃烧或者助燃的化学药品，其对人体和环境具有一定危害性[12]。危化品管控不严是近年来高校实验室爆炸发生的重要原因之一。因此，为了保障实验室人员生命财产安全，避免发生爆炸安全事故，高校实验室需制定危化品管理制度，配置专人执行和管理，保障危化品使用安全。
3.2.1建立动态管理台账
高校实验室人员多、流动大，危化品使用频繁，因此需建立动态管理台账，更有利于实现实验室对危化品的规范化、科学化管理，最大限度地避免事故的发生[13]。台账需严格记录危化品的采购、存储、使用和危废处理信息[14]，记录内容需注明时间、人员、用量、库存等信息，便于查询和管理。通过建立动态的管理台账，便于实验室管理人员掌握危化品的使用情况，有利于及时发现和解决潜在问题。
3.2.2严格管理采购过程
高校实验室应按照实际需要，提出采购申请，由实验室上级管理部门和学校负责审核，严禁大量囤积。采购危化品需选择具有相应资质的供应商，签订正规的采购合同，便于档案管理。合同中明确采购的危化品名称、规格、数量、厂家、批次等信息，保证危化品的来源合法、质量可靠、记录可溯。
3.2.3保障储存与使用安全
高校实验室应设置专门的危化品储存区域，分类存放，安装明确标识，根据国家标准，做好通风、防火、防爆等措施。危化品储存实行双人双锁管理，专管人员应具备相应的专业知识和管理能力，熟悉危化品的性质和安全使用要求，并定期接受学校监督部门的安全考核。定期检查危化品的储存和使用场所，及时发现和消除安全隐患。使用人员需了解危化品的危险特性及使用注意事项，对照实验设计进行安全风险评估，按需领取适量危化品。实验过程中，应严格按照实验操作规程进行，注意佩戴防护手套、防护眼镜等相应的防护用品。对于实验过程中产生的危险废弃物，使用人员应严格按照规定进行分类处理，不得随意倾倒或排放。
3.3建立仪器使用管理制度
仪器使用不当也是导致近年来高校实验室爆炸发生的关键因素，为了预防和减少事故发生，高校实验室需加强仪器培训，并建立实验室仪器使用管理制度。
3.3.1仪器使用人员接受专业培训
无论是实验室管理人员还是实际使用人员都必须接受仪器使用培训，通过培训让受训者了解仪器的应用范围、使用方法、注意事项以及可能涉及的安全防护措施，避免因仪器使用不当引发实验室事故。对于新进员工或初次使用仪器的人员，应在其接受相关培训且考核合格后才准许使用仪器。
3.3.2制定仪器使用标准化流程
为了便于规范化管理，高校实验室应针对大型仪器制定标准化操作流程，明确仪器使用的步骤、注意事项和应急处理措施，操作人员在使用仪器时必须遵守安全操作规程，确保仪器的使用安全。对于涉及高压、高温等条件的特种设备，需由具有相关操作资质的工作人员操作，并注意佩戴合适的防护设备，确保自身安全。
3.3.3定期开展仪器检查与维护工作
高校实验室仪器使用频繁，因此实验室应定期对仪器进行检查和维护，确保仪器的性能正常和使用安全。对于先进科研实验室经常用到的精密仪器，除关注主仪器本身的安全外，还需注意检查配套仪器，如透射电镜等高精密仪器，除主仪器本身外还配备高压柜及不间断电源等电气设备。另有循环水箱、空气压缩机、空调、除湿机、烘箱等常年运行的控制设备[15]，务必定期巡查。发现存在故障或安全隐患的仪器，应及时进行维修或更换，避免因仪器问题导致的安全事故发生。
3.4定期开展安全培训和考核
实验室安全教育对学生牢固树立安全理念具有深远影响[16]，有利于增强实验安全意识，培养和锻炼应急处置能力。因此，为了增强实验人员的安全意识和提升安全操作技能，保障实验室的安全生产，高校实验室需定期组织开展安全培训教育和考核活动。
3.4.1培养良好的实验习惯
良好的实验习惯可以在一定程度上避免实验意外的发生，因此实验人员进入公共实验室时首先进行系统的培训学习，培养良好的实验习惯。首先需熟悉实验室的设施，了解实验室规范和各项管理制度等。其次是接受系统培训，掌握仪器设备的原理及使用方法，牢记注意事项，确保仪器使用安全。最后进行基础实验操作培训并接受实验室管理人员考核，确保掌握实验正确操作并熟悉注意事项，清楚实验过程中可能遇到的潜在安全问题，由此养成良好的实验习惯，避免后期实验操作不当引发的爆炸等意外事故。
3.4.2明确实验室潜在风险点位
实验室管理人员需定期梳理容易引发安全隐患的潜在风险点位，如危化品仓库、特种仪器设备、理化实验区域、废弃物处置间等，由实验室管理人员进行每天的安全巡查工作，做好详细记录并及时更新风险点位信息。同时定期培训和提醒实验人员明确实验室的潜在风险点位，确保人人对实验室的危险源和潜在安全隐患做到心中有数，不断强化实验安全意识。
3.4.3掌握突发状况的应对措施
为了降低突发状况造成的危害，高校实验室需结合实验室布局、风险点位情况、人员信息，制定实验室事故应急处理预案。实验室定期开展培训教育活动，让所有实验室人员了解实验室突发状况类型，掌握紧急情况的应对措施，避免发生更严重的实验室事故。此外，高校实验室需定期组织应急演练，提高实验人员应急处置的实践能力。通过这种理论和实践相结合的培训方式，提高实验人员的安全意识和操作技能，达到人人懂安全，人人会应急的效果，保障高校实验室的安全生产。
3.5加强安全监督
为了保障实验室的安全工作落到实处，必须加强实验室安全监督。首先，高校实验室应定期自我检查，对实验室的相关安全管理制度进行审查和更新，确保其适应实验室的安全需求。其次，实验室需接受学校安全保卫部门的督查，包括危化品的使用登记、仪器设备的检修信息、消防设施及安全防护用品更新等。检查人员需不定期抽查实验人员对消防安全设备使用的掌握情况，确保人人掌握消防应急能力。发现问题及时整改，消除实验室的各类安全隐患。
4结语
高校实验室作为培养人才、支持科技发展的重要场所，安全保障至关重要。本文针对高校实验室事故中发生频率较高、危害性最大的爆炸事件提出了一套应急管理工作机制，即各高校院所需结合自身情况，做好实验室的规划设计工作，制定并严格执行实验室危化品安全管理制度，建立实验室仪器使用管理制度，定期开展实验室安全培训和考核，并通过加强对实验室的安全监督工作保障实验室的安全生产。希望本机制能为高校实验室安全管理提供参考，最大限度地预防和减少实验室爆炸事故的发生，保障科研工作的正常开展。
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