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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);實驗室安全管理;化學(xué)實驗課程
1問題提出與綠色化學(xué)
“8•12”天津港碼頭瑞海公司危險品倉庫特別重大火災(zāi)爆炸事故,震驚全國,甚至世界。這種特別重大的安全責(zé)任事故,至今壓在人們的心底無法抹去。然而,近年來高校實驗室(中心)安全事故也時有發(fā)生。這些安全事故的發(fā)生,不僅嚴重影響學(xué)校正常的教學(xué)、科研秩序。而且給社會和個人帶來了財產(chǎn)甚至生命的重大損失。認真地梳理、調(diào)查、分析這些安全事故的原因,非常明顯,主要起因:(1)不正確的安全觀念和態(tài)度(僥幸、無所謂、不在乎);(2)缺乏知識及技術(shù);(3)生理的不當(dāng)不適應(yīng);(4)不適當(dāng)?shù)沫h(huán)境和設(shè)備引起的行為。總之,是人的責(zé)任安全意識不強或管理不善,都是人的因素。據(jù)確切統(tǒng)計,人為因素占98%[1]。因此,高?;瘜W(xué)實驗室的安全管理,要以人為本,居安思危,防患未然,從源頭上解決問題。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)(EnvironmentallyBenignChemistry)、清潔化學(xué)(CleanChemistry)。即是用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生[2]??梢钥闯?,綠色化學(xué)注重源頭預(yù)防,提倡無毒、低毒原料和反應(yīng)條件的應(yīng)用,使資源和原料得到最大限度的利用,從而實現(xiàn)環(huán)境的無害化和可持續(xù)化發(fā)展?;诰G色化學(xué)理念,在綠色化學(xué)視域下,嘗試高?;瘜W(xué)實驗室安全管理,創(chuàng)建綠色、環(huán)保、安全的化學(xué)實驗室管理升級版,取得了良好效果。
2基于綠色化學(xué)理念的安全管理
2.1加強綠色化學(xué)教育
樹立實驗安全意識綠色化學(xué)教育主要是綠色化學(xué)思想、理念、“5R原則(不用危險品、減少用量、循環(huán)使用、回收再用、再生)”的教育。把綠色化學(xué)的思想和理念融入化學(xué)課程的教學(xué)大綱,貫穿到化學(xué)課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。理論教學(xué)的緒論課,在講好化學(xué)學(xué)科的研究對象、發(fā)展、應(yīng)用中,適當(dāng)提及新興學(xué)科綠色化學(xué)的研究對象、發(fā)展以及應(yīng)用,讓學(xué)生知道綠色化學(xué)是干什么的,有什么用處。尤其是在講授化學(xué)科學(xué)技術(shù)對科學(xué)和社會歷史貢獻時,一定要提到,化學(xué)科學(xué)技術(shù)的另一面。即人類生態(tài)環(huán)境的化學(xué)污染和化學(xué)產(chǎn)品的安全危害。讓學(xué)生一開始就有綠色化學(xué)的思想和理念,在今后的學(xué)習(xí)和工作中,始終具有綠色、環(huán)保、安全的意識和責(zé)任。課堂教學(xué)中,每一個定律、技術(shù)、方法和化學(xué)反應(yīng)過程都可以融入綠色化學(xué)的思想和技術(shù)?;瘜W(xué)實驗課教學(xué)中,更是要讓學(xué)生知道,怎樣用綠色化學(xué)的技術(shù)和方法減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。如何使用無毒、無害的原料,在無毒、無害的條件下進行反應(yīng),以減少廢物的排放;提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”;生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全以及人體健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。教育以綠色化學(xué)為科學(xué)基礎(chǔ),使師生“知其所以然”,使其體會“何應(yīng)為、何應(yīng)不為”,將安全意識轉(zhuǎn)化為安全習(xí)慣,實現(xiàn)安全意識固化和安全行為常態(tài)化。加強師生實驗安全操作技能訓(xùn)練,從每個細節(jié)入手,從根源上強化安全意識和責(zé)任。實驗教室里有《化學(xué)實驗規(guī)則》《實驗室安全管理規(guī)定》《化學(xué)實驗室安全歌》以及“綠色、環(huán)保、安全”的紅色標語,使用儀器設(shè)備、藥品用品上有“綠色、環(huán)保、安全”的標簽。處處是“綠色、環(huán)保、安全”的字樣,事事是“綠色、環(huán)保、安全”的責(zé)任。營造了“綠色、環(huán)保、安全在我心中,綠色、環(huán)保、安全人人有責(zé)”的良好氛圍。這樣,在化學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)參透綠色化學(xué)的思想和理念,常念化學(xué)實驗安全的“緊箍咒”,就能安全無憂;只有警鐘長鳴,才能防患于未然。
2.2制訂綠色管理制度
明確實驗安全責(zé)任哲人說得好,“沒有規(guī)矩,不成方圓”,規(guī)矩是安全的保障和“籠子”。在綠色化學(xué)的視域下,首先對化學(xué)實驗教學(xué)大綱分析研究,增加綠色、環(huán)保、安全的實驗內(nèi)容,去除毒性強、污染重、危害大的實驗內(nèi)容,用微型實驗和替代實驗的方法,保證化學(xué)實驗內(nèi)容的綠色安全化。對實驗室的規(guī)章制度進行認真的修改完善,在《化學(xué)實驗規(guī)則》《化學(xué)實驗室安全管理規(guī)定》《化學(xué)實驗藥品倉庫安全管理規(guī)定》中,有法規(guī)依據(jù),包含綠色化學(xué)的理念和技術(shù);有嚴格的實驗操作規(guī)范和責(zé)任擔(dān)當(dāng)賠償要求。尤其是,還全面制訂了《安全事故應(yīng)急處置預(yù)案》。規(guī)章制度的建立完善,筑起化學(xué)實驗綠色、環(huán)保、安全的“防火墻”,為化學(xué)實驗室的安全管理立下了不可逾越的規(guī)矩。高?;瘜W(xué)實驗室的安全管理還有兩項必須做好的工作。一是,化學(xué)實驗“三廢”的處理。高校化學(xué)實驗的內(nèi)容廣,學(xué)時多,頻次高,任務(wù)重。所以,“三廢”物品量多危害大。為此,制訂了嚴格的規(guī)章制度。主要是廢氣、廢液能收集凈化的,收集凈化后再處置,不能收集凈化的,在確保流通的情況下排放。對廢渣,特別是劇毒藥品,實行個人責(zé)任處置制度。多數(shù)是封袋,貼上標簽,注明廢品名稱和危害,安全處置。二是,危險化學(xué)品的管理。根據(jù)教育部辦公廳《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校實驗室危險化學(xué)品安全管理工作的通知》[3]精神,化學(xué)實驗室的?;穫}庫,有懂技術(shù)、有知識、管理經(jīng)驗的專人管理。并實行,需要主管部門簽字的《人員準入制度》,有管理人員負責(zé)的《人員進出登記制度》和《物品進出倉庫登記制度》等。始終繃緊安全管理這根弦,處處扎牢安全管理這個“籠子”。
2.3遵循綠色化學(xué)理念提升安全管理水平
2.3.1實驗室安全管理的綠色理念
綠色化學(xué)的理念可概括為“三性”:一是潔凈性,致力于從源頭上防止和消除污染;二是原子經(jīng)濟性,在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個原子,實現(xiàn)“零排放”;三是安全性,盡可能不使用有毒或有害的危險化學(xué)品,反應(yīng)條件盡可能溫和或安全。該理念的目標并不是被動地去消除安全存在的隱患,而是要主動地從源頭上去“防患于未然”,有效預(yù)防人的不安全行為和物的不安全狀態(tài),從根本上轉(zhuǎn)變思維方式,培育師生安全思想觀念,提高其安全素質(zhì),構(gòu)建完善安全技術(shù)體系,將實驗室的危險降到最低程度。基于這一理念,化學(xué)實驗室的安全管理又負有新的工作責(zé)任。實驗室的設(shè)施建設(shè),儀器設(shè)備、藥品的購置,實驗技術(shù)和方法,從計劃到實施都要遵循“三性”理念,重視安全管理的整個過程,形成化學(xué)實驗室綠色、環(huán)保、安全的管理系統(tǒng)模式。
2.3.2設(shè)施設(shè)備的安全綠色化
按照綠色、環(huán)保、安全的要求,學(xué)校投入較大資金對化學(xué)實驗室的校舍、水、電、通風(fēng)、實驗臺等進行合理設(shè)計和升級改造。選用原材料保證帶有綠色環(huán)保標志,符合國家安全標準。給排水管徑不小于規(guī)定數(shù)值,以確保給排水的通暢;照明電與動力電電閘分開,設(shè)計短路、過載、漏電等保護裝置,確保一鍵斷電,有效遏制事故的蔓延;通風(fēng)、排氣系統(tǒng)滿足大型精密設(shè)備的特殊需要,便于有毒有害氣體的散發(fā);建立了消防預(yù)警設(shè)施,事故警報系統(tǒng)、呼救系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)等。設(shè)施設(shè)備的綠色化,從源頭上堵住了安全事故的發(fā)生。消防、報警、呼救、逃生系統(tǒng)的設(shè)置,在事故發(fā)生時都會發(fā)揮最大效益,使危害程度降至最低。
2.3.3實驗技術(shù)方法的綠色化
從綠色、環(huán)保、安全的角度出發(fā),優(yōu)化實驗教學(xué)的內(nèi)容。采用“替代”原則,對于毒性、危險性較大、成功率較低的實驗(如硝基苯和濃硫酸的制備),采用計算機多媒體技術(shù)進行虛擬模擬實驗;用調(diào)溫式電爐替代酒精燈。在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下,提倡“拒用”原則,淘汰毒性大、危險大、耗量大、污染嚴重且成功率低的實驗,選用無污染或者少污染的實驗,如氯化鈉提純、醋酸質(zhì)量濃度的測定等。實施“減量”原則,精密計算,嚴格控制實驗藥品用量;積極推廣微型實驗,保證實驗操作安全和“三廢”污染的減少。貫徹“循環(huán)”原則,盡量選擇反應(yīng)產(chǎn)物可以連續(xù)利用的實驗,讓實驗產(chǎn)物可以被其他的實驗所用,節(jié)約成本,減少污染物的排放。綠色化學(xué)理念、技術(shù)為化學(xué)實驗室的安全管理賦予了新的內(nèi)涵和效益。
3結(jié)束語
化學(xué)實驗室雖小,但安全管理是一個值得重視的系統(tǒng)工程。實踐證明,化學(xué)實驗室的安全管理只要領(lǐng)導(dǎo)重視,管理人員用心盡力,融入綠色化學(xué)理念,采用綠色化學(xué)技術(shù),就能使安全管理升級。近幾年,在綠色化學(xué)的視域下,加強綠色化學(xué)教育,制訂綠色安全管理制度,提升綠色化學(xué)實驗技術(shù)水平,使化學(xué)實驗室的安全管理上了一個新的臺階。杜絕了重大安全事故的發(fā)生,也遏制了小事故頻發(fā)的勢頭。基本形成了高效安全的管理模式,創(chuàng)建了綠色、環(huán)保、安全的化學(xué)實驗課程體系。為學(xué)校的教學(xué)與科研提供一個安全可靠的良好環(huán)境,也為高校化學(xué)實驗室的安全管理提供了新途徑。
作者:仲婧 朱曉慧 曹曉群 單位:泰山醫(yī)學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院
參考文獻
[1]仲婧.高?;瘜W(xué)實驗室安全現(xiàn)狀分析及防范措施[J].中國化工貿(mào)易,2015,7(3):148.
安全知識的講解是本課程的重點和難點。一方面安全教育所涉獵的領(lǐng)域大而廣,沒有專業(yè)的基礎(chǔ)知識和長期的工作積累,難以把相關(guān)知識組合成一門系統(tǒng)的課程。另一方面考慮到授課對象的學(xué)習(xí)能力,講解內(nèi)容還要使學(xué)生易于理解和接受。我們在課程中講授的安全知識包括通識類、危險化學(xué)品、基本實驗操作規(guī)范、消防知識等。通識類安全知識主要介紹實驗室日常使用的水、電、煤氣等的使用要求與注意事項,化學(xué)廢棄物的種類和相關(guān)的處理規(guī)定,以及養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣的重要性。講課中會援引一些案例,如我校某實驗室冬季沒有關(guān)閉窗戶,致使暖氣水管被凍壞,一些較貴重的設(shè)備被供暖水浸泡,造成了較大的經(jīng)濟損失;某課題組人員在進行有機合成實驗時,未對冷凝水管加固處理,中午外出吃飯時未留人照看實驗室,從而導(dǎo)致水壓升高,水管連接處松動,冷凝水流入電氣設(shè)備中,造成較大損失;還有如果煤氣燈關(guān)閉不嚴,一旦發(fā)生煤氣泄漏,后果會更加嚴重。這些看似細小的問題,都會帶來很大的危險性,學(xué)生在進入實驗室之前必須引起注意。實驗操作規(guī)范是一門學(xué)問,不僅體現(xiàn)了實驗者的綜合素質(zhì),同時也是實驗室安全的重要保證。大學(xué)實驗室中使用的儀器和藥品較多,操作步驟也比較復(fù)雜,而實驗指導(dǎo)教師常常會忽略對基本實驗操作規(guī)范的要求。例如高中化學(xué)實驗中會強調(diào)溫度計的使用方法,不能用溫度計攪拌溶液,溫度計的液泡不能碰到杯底和杯壁,溫度計使用完畢后應(yīng)該立即放回溫度計套筒中;然而到了大學(xué)階段,有的學(xué)生使用溫度計時卻很不熟練,水銀溫度計經(jīng)常會被打碎,實驗室的水槽底部因此經(jīng)常有水銀沉積。再如在玻璃管加工實驗中,經(jīng)常發(fā)生學(xué)生被割傷或燙傷的意外事故。這些事故歸根結(jié)底就是由于實驗人員操作不規(guī)范、儀器整理不及時導(dǎo)致的。介紹一些基礎(chǔ)化學(xué)實驗操作規(guī)范,目的是讓學(xué)生明白使用實驗儀器的基本原理與操作方法,并將學(xué)到的相關(guān)安全防護知識應(yīng)用于其他復(fù)雜儀器的使用之中。危險化學(xué)品部分是我們講解的重點,這方面的知識很系統(tǒng)也容易理解。學(xué)生應(yīng)該知曉危險化學(xué)品的種類和標志符號,并讀懂試劑瓶上的標簽來判斷試劑的性質(zhì),或者使用危險化學(xué)品安全技術(shù)說明書(MSDS)查詢材料的危險性。高校中使用的化學(xué)藥品種類多、性質(zhì)各異,部分試劑具有易燃、易爆、腐蝕性強等特點。隨著高校科研項目的增加,有些課題組購買大量的有機溶劑,并貯存在實驗室中,這就存在著較大的安全隱患。危險化學(xué)品的購買、存放、使用都有專門的規(guī)定,師生都必須嚴格遵守。學(xué)生還應(yīng)該知道危險化學(xué)品的危險特征,懂得安全事故的預(yù)防方法,并采取正確的防范措施。消防知識包括“四懂”和“四會”?!八亩奔炊没馂?zāi)的危險性,懂得火災(zāi)的預(yù)防措施,懂得火災(zāi)的撲救方法,懂得火災(zāi)的逃生方法;“四會”分別是會報警,會使用滅火器材,會滅初級火,會逃生。這其中側(cè)重于滅火器的使用。火災(zāi)是極端的危險情況。盡管這種情況極少發(fā)生,可一旦發(fā)生了就會造成十分嚴重的后果。實驗室人員應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)相應(yīng)的防護知識,遇到火災(zāi)時保持鎮(zhèn)定,根據(jù)火災(zāi)的性質(zhì),采用正確的方式進行滅火。這樣不僅會減少火災(zāi)發(fā)生時的財產(chǎn)損失,也會降低實驗室人員所受到的人身傷害。如實驗儀器局部著火,應(yīng)該用濕布、滅火毯等材料將其蓋滅,如果直接使用干粉滅火器,雖然可以迅速滅火,但也有可能使得儀器報廢,造成不必要的損失。當(dāng)火勢較大無法自行撲救時,師生應(yīng)當(dāng)及時關(guān)閉電源,迅速離開并報警求助。
二、實驗室安全教育的實施效果
開設(shè)化學(xué)實驗安全課程增強了本科生的安全意識,提高了學(xué)生對安全事故的防范能力。以往本科生們進入科研實驗室前,所受到的安全教育僅僅是師兄師姐的口傳心授,沒有系統(tǒng)性和規(guī)范性。許多本科生來到實驗室的第一項工作常常是清理玻璃儀器,這樣就會接觸到一些有毒的化學(xué)試劑。以前,學(xué)生對這項工作的安全性普遍不太重視,而現(xiàn)在則會主動地采取防護措施,戴上橡膠手套再進行相應(yīng)的操作。經(jīng)過安全課程的學(xué)習(xí),本科生對實驗室安全有了正確的認識,能自覺遵守實驗室的安全規(guī)范,并常常指出所在實驗室存在的安全隱患和提出改進方法,推動所在實驗室的安全化進程,從而也提升了學(xué)院整體的安全水平。目前,我國實驗室的安全工作仍然存在很多問題,理論課的學(xué)習(xí)只是安全教育的一個重要環(huán)節(jié),并不能解決實驗室里所有的安全問題。實驗室的安全教育應(yīng)該是一項常態(tài)化的工作,需要學(xué)校全程化、全方位、多層次來進行,時時刻刻提醒學(xué)生注意人身安全。所以,我們還通過開設(shè)安全教育宣傳欄、建立安全教育網(wǎng)頁、聘請專家舉辦安全教育講座等形式,使學(xué)生不斷地學(xué)習(xí)安全知識,增強安全意識。
三、結(jié)束語
實驗前實施安全教育考核制度
在進行化學(xué)實驗課程之前,學(xué)生對化學(xué)實驗了解得往往不多,雖然對實驗項目興趣濃厚,有迫切進行實驗的欲望,但對實驗的機理、內(nèi)容和安全知識卻是知者甚少。傳統(tǒng)的安全教育安排在這個階段,讓學(xué)生系統(tǒng)地了解相關(guān)安全知識,確實具有一定的效果。但教師在講并不表明學(xué)生一定在聽,由于多種原因,能完全掌握安全知識的學(xué)生較少。臺灣清華大學(xué)在這方面實行的是安全教育結(jié)合化學(xué)實驗室的準入制度。學(xué)生在進入化學(xué)實驗室之前,必須通過相應(yīng)的安全教育和考試,并把通過安全考試作為進入化學(xué)實驗室的必要條件。安全教育方式多樣化,學(xué)生可選擇選修安全教育課和網(wǎng)絡(luò)教育等不同方式。在考試前往往還會安排進行一次集體授課,請專業(yè)的實驗室安全人員來進行講解。對于缺考或考試不合格的學(xué)生,會安排重修和考試,直至合格后才準進入實驗室。在安全考試面前人人平等,即便是來訪的資深教授也要在進入實驗室進行實驗前通過安全考試,否則是不允許進入的。我們傳統(tǒng)的實驗安全教育也有自學(xué)和集中授課環(huán)節(jié),但往往缺乏的是安全考試制度。進行安全考試能在一定程度上提高學(xué)生安全學(xué)習(xí)的效果,同時把其作為進入實驗室的必要條件,能讓學(xué)生在思想上充分重視,避免了傳統(tǒng)安全教育方式中學(xué)生可聽可不聽的懈怠局面。臺灣清華大學(xué)在授課方面也盡可能以形象教育方式為主,用實物演示、圖片展示等教育方式來提高安全教育效果。例如,在講解實驗室滅火知識時,重點強調(diào)需要沉著冷靜,及時判斷火勢大小、原因并正確使用消防器材:局部著火,順手用濕布、沙子等材料蓋滅;火勢較大時,依據(jù)著火原因和火情使用適宜的滅火器材;火勢無法控制時,及時斷電關(guān)氣,迅速離開并立即報警。在講解使用滅火器材時,可以把常見的各類滅火器向?qū)W生展示,同時用示范的方式給大家進行演示。通過這樣的系列課前安全教育與考試,讓每名學(xué)生都掌握相關(guān)安全知識,提高安全意識和安全能力。這不僅保障安全教育的效果,而且最大限度地減少了實驗室安全事故。
教學(xué)過程中強化安全教育
傳統(tǒng)安全教育方式往往只重視課前的安全教育,在教學(xué)實施過程中和結(jié)束后并沒有實質(zhì)性的安全教育內(nèi)容。這也給學(xué)生造成誤解和思維定勢,認為安全教育只是走過場,對于化學(xué)實驗室安全管理制度也產(chǎn)生不在意的心理,因而易于發(fā)生實驗室安全事故。在日常實驗室安全教育方面,臺灣清華大學(xué)采取了一些很有特點的措施。例如在每間實驗室門口都有危險提示標志,說明該實驗室可能產(chǎn)生哪些危險,同時也提示禁止在該實驗進行不恰當(dāng)行為(如吸煙、帶入磁性物體等)。每個實驗室需要使用的危險試劑、藥品都需要進行登記和專人保管使用,在實驗室門口醒目的位置建立文件夾,放有該實驗室使用的危險藥品的性質(zhì)和預(yù)防、處理措施的資料,不斷提醒進入實驗室的人員要時刻進行規(guī)范操作和安全處理。他們還專門成立環(huán)安中心來進行實驗室安全檢查和安全設(shè)施維護工作,往往每學(xué)期有多次的安全檢查。相比之下,內(nèi)地高校實驗室的安全制度實施則相對不力,有些安全檢查流于形式,這是需要認真改進的。在化學(xué)實驗教學(xué)過程中需要不斷強化安全教育。我校在進行每項化學(xué)實驗之前,都要求學(xué)生進行預(yù)習(xí),不僅要對實驗機理和實驗過程進行預(yù)習(xí),而且需要查明實驗中每一個用到的試劑與藥品的物理、化學(xué)性質(zhì)和安全特性(MSDS)[10]。這樣能有效提高學(xué)生的安全意識,同時也能指導(dǎo)學(xué)生在實驗中進行規(guī)范操作,避免安全事故。為了能提高學(xué)生在化學(xué)實驗教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)效果和安全覺悟,我們計劃讓學(xué)生自己進行實驗安全監(jiān)督。學(xué)生相互進行實驗操作監(jiān)督,對實驗設(shè)施和實驗環(huán)境提出安全意見,不僅使學(xué)生實驗操作更加規(guī)范,而且讓他們時刻具有安全意識,同時也改進了實驗室環(huán)境和條件。在這個過程中,畢竟學(xué)生的經(jīng)驗尚淺,教師應(yīng)當(dāng)在合適的時候進行引導(dǎo),以取得更好的實驗教學(xué)和安全教育效果。學(xué)校提倡在實驗前和教學(xué)過程中將實驗安全教學(xué)引入案例教學(xué)方式,對社會上最近發(fā)生的安全事故和實驗室以往的安全隱患進行分析。這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和視野,同時也讓學(xué)生了解正確的安全處理方式。例如在使用金屬鈉的實驗中,在課堂上讓學(xué)生對“實驗室中金屬鈉著火是否能直接用水進行澆滅?”進行討論。這樣不只是教師直接灌輸關(guān)于金屬鈉的安全知識,還讓學(xué)生在討論中更加深刻了解金屬鈉的性質(zhì),同時也讓學(xué)生正確掌握用砂土隔絕氧氣而滅火的手段。當(dāng)然,如果在確保安全條件下用少量金屬鈉為學(xué)生進行教學(xué)演示,將能取得更直觀的教學(xué)效果。這些安全教學(xué)方式和手段都是在教學(xué)過程中對學(xué)生進行安全教育的強化,能讓學(xué)生在潛意識上強化正確的安全理念和掌握實驗安全技巧,培養(yǎng)學(xué)生進行化學(xué)實驗的綜合能力。
課后安全評價鞏固安全教育效果
傳統(tǒng)教學(xué)方式忽視了實驗結(jié)束后對學(xué)生的安全教育。實驗結(jié)束后,學(xué)生只是對實驗過程進行復(fù)述,對實驗結(jié)果進行處理并書寫實驗報告。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生都以獲得實驗產(chǎn)物的多少來衡量實驗的成敗,而對實驗的規(guī)范操作和安全事項不加重視。為了能達到安全教育與實驗教學(xué)一體化,在課后對學(xué)生的安全教育是極其重要的。引入學(xué)生對實驗安全的自我總結(jié)評價方式,能讓學(xué)生對實驗過程的安全進行有效的總結(jié),達到將安全教育貫穿整個實驗教學(xué)過程的目的。在實驗報告中增加實驗安全評價一項,讓學(xué)生從安全角度去審視自己的整個實驗過程:實驗儀器裝置是否按照要求搭建,原料稱取時是否有撒漏,實驗過程中廢氣是如何處理的,實驗結(jié)束后的廢料是否進行規(guī)范處置等,對每次實驗操作進行安全總結(jié)。只有這樣才能讓學(xué)生時刻意識到實驗安全的重要性。對于那些實驗操作不規(guī)范、存在實驗安全隱患的學(xué)生,雖然僥幸得到實驗預(yù)期的產(chǎn)品和結(jié)果,但整個實驗嚴格來說是不合格的。傳統(tǒng)教學(xué)方式并沒有讓這些學(xué)生意識到問題所在,通過實驗后的安全評價能讓他們進行這方面的自我批評和改正,真正在實驗?zāi)芰ι系玫教岣?。因此推行課后自我安全評價教育方式,能進一步鞏固整個實驗教學(xué)過程的安全教育效果。
病理實驗室的工作環(huán)境一直受到多種化學(xué)品的影響,其中以甲醛、二甲苯和DAB影響最重,要想制定相應(yīng)的防護措施就先要了解這些化學(xué)品對病理實驗室環(huán)境危害的程度。
2化學(xué)品安全存放要求
化學(xué)品存放應(yīng)以2011年國務(wù)院修訂的《危險化學(xué)品安全管理條例》為依據(jù),根據(jù)不同化學(xué)品的性質(zhì)與特點建立相應(yīng)的存放模式,同時對每種化學(xué)品建立MSDS(化學(xué)品安全技術(shù)說明書),讓操作者更容易、更直觀的了解化學(xué)品的理化特性、安全防護、泄漏處理等情況。
2.1一般化學(xué)品存放要求
化學(xué)品區(qū)域要獨立,不能和其他物品混放,其內(nèi)嚴禁吸煙和使用明火,并在存放區(qū)域醒目位置設(shè)置明顯標志?;瘜W(xué)品應(yīng)存放于陰涼、通風(fēng)、干燥處,避免日曬,還應(yīng)隔絕火、熱、電源,并注意防水。
2.2特殊化學(xué)品存放要求
2.2.1易燃易爆危險品
病理實驗室常見易燃易爆危險品有乙醇、二甲苯、甲醛,該類化學(xué)品存放必須有獨立的危險品倉庫,堅決不能整箱堆置存放,必須拆箱分類存放于專用的化學(xué)品防爆柜中,并于防爆柜外部醒目位置張貼其相應(yīng)的MSDS,并配備滅火裝置。該類危險品的存儲溫度不能超過30℃,應(yīng)在存儲位置懸掛溫度計由專人進行監(jiān)控并記錄。平時易燃易爆危險品的存儲量適量即可,不提倡過多儲存。
2.2.2腐蝕化學(xué)品
病理實驗室常見腐蝕化學(xué)品有鹽酸、硝酸,對于該類物質(zhì)的存放應(yīng)放置于專門的強酸、強堿儲存柜中,并于箱體外側(cè)張貼MSDS。該類儲存柜采用進口的聚丙烯(PP)材料,耐酸堿強度高,也易于清洗,很多從事實驗室防護設(shè)備的公司均有出售。該類物質(zhì)必須與堿類物質(zhì)、易燃易爆物品分開存放,不能混存,因該類腐蝕性化學(xué)品易揮發(fā),以免發(fā)生反應(yīng)造成危險。
2.2.3劇毒或致毒化學(xué)品
對于該類物質(zhì)病理實驗室比較少見,如氧化汞等。該類物質(zhì)從安全角度考慮作者不建議病理實驗室存放,本院是由藥劑科聯(lián)系專門機構(gòu)進行存放,使用時由專人送至病理實驗室,用多少取多少,用完后送回專門存放點存放。
3化學(xué)品的使用
化學(xué)品在使用時根據(jù)需要量領(lǐng)用,不能隨意領(lǐng)用。在領(lǐng)用時要嚴格遵守雙簽名的原則,由科室負責(zé)人和化學(xué)品管理員審核簽名后領(lǐng)用,并將使用情況詳細記錄于化學(xué)品使用記錄表。使用過程中未使用完的試劑放置于托盤中,同時根據(jù)試劑在MSDS中的理化特性貼上相應(yīng)的化學(xué)品標示。對于配制的試劑要配備相應(yīng)的存放容器,并在容器醒目位置貼上標示注明其試劑名稱,配制日期和有效期。對于過期試劑或失效試劑按照廢棄液體處理流程處置。
4化學(xué)品防護原則及措施
4.1防護原則
病理實驗室針對化學(xué)品防護要嚴格遵循以人為本的原則,無論是病理實驗室規(guī)劃設(shè)計還是個人防護物品配置都要從人的角度考慮,因為這關(guān)系到工作場所的環(huán)境保護和工作人員的身體健康,不可忽視。
4.2防護措施
病理實驗室的防護措施要從兩方面來闡述:病理實驗室的整體規(guī)劃設(shè)計和個人防護措施。
4.2.1病理實驗室規(guī)劃設(shè)計
病理實驗室整體規(guī)劃設(shè)計要嚴格區(qū)分污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū),并建立相應(yīng)的緩沖帶,同時要制定標本接受流程、取材工作流程和制片工作流程,將工作制度化和標準化。對于污染較大的區(qū)域要適當(dāng)?shù)脑黾涌臻g,這樣有利于稀釋空氣中揮發(fā)的有毒化學(xué)物質(zhì)。對于空氣污染區(qū)域要配置相應(yīng)的空氣凈化系統(tǒng),以降低空氣中毒性化學(xué)物質(zhì)對人體的傷害,如在取材室要安裝配有標準排風(fēng)系統(tǒng)的取材臺,而制片技術(shù)室要安裝通風(fēng)柜,使包埋、染色等易接觸有毒化學(xué)物質(zhì)的操作能在通風(fēng)柜中進行。對于易揮發(fā)的有毒化學(xué)物質(zhì)要密封保存并加強相關(guān)區(qū)域的通風(fēng),一般要求室內(nèi)與外界空氣的更換次數(shù)不少于2次/h,某些特殊的室內(nèi)(如取材室、標本儲存室)通風(fēng)至少要換進空氣6次/h,有條件的單位可以使用環(huán)保試劑替代,不過相對成本會提高。取材后的標本應(yīng)儲存于獨立的標本存放室內(nèi)并配備冰柜,可有效的降低取材室的甲醛濃度。工作區(qū)的溫度控制也要有相應(yīng)的要求,根據(jù)P2實驗室工作溫度一般控制在18~27℃,溫度過高,會加劇揮發(fā)性化學(xué)品的揮發(fā)。
4.2.2個人防護
(1)要加強個人的防護意識,對病理實驗室工作人員要定期進行培訓(xùn),危險意識不能松動。
(2)在防護物品配備方面要齊全。在接觸化學(xué)品的過程中,口罩、帽子、手套、防護衣是必備品,有條件的單位還可以配備防護眼鏡、活性炭口罩、防酸手套以及獨立洗眼臺。
(3)員工必須定期體檢,可及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。最后,要加強監(jiān)督,由病理科負責(zé)人組建監(jiān)督小組,針對科室內(nèi)部人員工作中的防護問題進行自我內(nèi)部監(jiān)督。在此值得一提的是,南京組建的病理質(zhì)量控制委員會對于很多單位工作環(huán)境中甲醛、二甲苯嚴重超標等不符合規(guī)范的情況進行監(jiān)督,這種監(jiān)督效果往往要好于科室內(nèi)部的自我監(jiān)督,南京的組建經(jīng)驗值得在很多地方推廣。
5化學(xué)品泄漏處置
病理實驗室在工作中,有時會出現(xiàn)化學(xué)品傾覆的事情發(fā)生,導(dǎo)致化學(xué)品暴露在外部。當(dāng)少量泄漏時,操作人員穿好防護物品,并用干布或吸水紙吸干已暴露的化學(xué)品后置于黃色垃圾袋中,交廢物運送處由專門機構(gòu)集中處理。泄漏物較多時,要根據(jù)化學(xué)品處置流程與原則將泄漏處置分為初期應(yīng)對、搶險救援和后期處理三個階段,并根據(jù)這三個階段建立規(guī)范化的化學(xué)品泄漏處置流程。本院目前使用的化學(xué)品泄漏處置流程見圖7。
6化學(xué)品廢棄處置
病理實驗室的化學(xué)性廢棄物比較多,這些廢棄物如甲醛、二甲苯等有毒有害物質(zhì)不能直接通過下水道進行排放。就目前情況來看,很多醫(yī)院的相關(guān)責(zé)任部門不具備該類廢棄化學(xué)品的處理資質(zhì)和能力,這就帶來了如何處理這些廢棄化學(xué)品的問題。目前,病理實驗室產(chǎn)生的化學(xué)性廢棄物主要來自組織固定、組織脫水、制片染色這三個環(huán)節(jié),由于接觸環(huán)節(jié)人員較多,作者建議指定專人負責(zé)病理實驗室化學(xué)性廢棄物的處置。在處置過程中廢棄液體放置于專門的密閉有蓋的化學(xué)桶中,且最大存放量不能超過該桶的2/3。在化學(xué)桶外側(cè)要貼上標簽,注明科室和試劑成分。在這里要特別說明一點,化學(xué)廢棄品不能混合放在同一個桶中,因為目前很多處理機構(gòu)只能處理單一類型的化學(xué)品。當(dāng)化學(xué)桶達到最高存儲容量時,由醫(yī)療廢物收集人員從病理實驗室將其收集,用專用收集車送至專門機構(gòu)作無害化處理。
7總結(jié)
【關(guān)鍵詞】 化學(xué)實驗;安全;危險性;注意事項;急救方法
【中圖分類號】 G427 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)05(b)-0084-01
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過做實驗,可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高動手能力,幫助他們理解、鞏固所學(xué)知識,同時也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,引導(dǎo)他們探究未知,勇攀科學(xué)高峰。由于學(xué)科教學(xué)的特殊性,安全問題不容小覷。
1 遵循操作規(guī)程,杜絕事故發(fā)生
在化學(xué)實驗中,經(jīng)常要用到一些危險品和儀器設(shè)備,如果缺乏必要的安全知識,就有可能造成不必要的損失甚至出現(xiàn)危險。因此,在進入化學(xué)實驗室之前,必須了解相關(guān)的安全注意事項,防患于未然。只要我們了解各種化學(xué)實驗事故發(fā)生的引發(fā)原因,遵循操作規(guī)程,認真操作,就可避免各種事故的發(fā)生,做到安全實驗。以下就是實驗室中存在的一些危險因素:
1.1 藥品不純導(dǎo)致事故發(fā)生
實驗過程中要注意反應(yīng)物的純度和反應(yīng)過程中生成物的純度,如果粗心大意,可能造成危險。例如:做甲烷的實驗時,沒有把空氣排凈就點燃甲烷氣體,產(chǎn)生爆炸事故。在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時,如果把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,加熱就會發(fā)生爆炸事故。
1.2 違反實驗操作規(guī)定引發(fā)危險
在做實驗前,一定要給學(xué)生講清楚實驗操作規(guī)定,否則就可能發(fā)生危險。如:配置稀硫酸時,應(yīng)該把濃硫酸慢慢倒入水中,并且用玻璃棒不斷攪拌,因為濃硫酸的稀釋過程要放出大量的熱。如果顛倒順序,就會有硫酸濺出傷人,發(fā)生事故。加熱制取氣體并用排水法收集,實驗完畢時,應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出,再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了,先撤去了酒精燈,還沒來得及取導(dǎo)管,水就會沿導(dǎo)管流入反應(yīng)器,引起儀器炸裂,濺出硫酸,發(fā)生危險。
1.3 使用失落標簽未經(jīng)鑒定的試劑引發(fā)的事故
凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用,憑主觀認為,沒有經(jīng)過檢驗確定就使用,可能造成傷害事故的發(fā)生。例如:配制溶液時錯把濃硫酸當(dāng)鹽酸使用,造成液體沸騰濺出傷人。在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時,如果把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,加熱就會發(fā)生爆炸事故。
1.4 實驗用藥過量導(dǎo)致事故
有些實驗雖然很劇烈,但用量少時并無危險,用藥量稍大便會發(fā)生危險。例如:用小蘇打和濃硫酸反應(yīng)做二氧化碳的滅火實驗。如果小蘇打和濃硫酸用量大,產(chǎn)生氣壓過大,會沖開膠塞,噴出酸液。從而發(fā)生燒壞衣服,腐蝕實驗者手甚至面部的事故。所以 在保證實驗效果的前提下用藥量寧少勿多。5、實驗室通風(fēng)效果不好引發(fā)的事故。
如制氫氣、乙烯、乙炔等時,如果實驗室空氣不流通,有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多,達到一定濃度,會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應(yīng)安置通風(fēng)櫥、換氣扇等通風(fēng)設(shè)施,必須做到實驗室空氣流通。
2 有效防范,及時處置
在化學(xué)實驗中經(jīng)常接觸到一些危險藥品和危險操作,實驗過程中一定要注意規(guī)范,如果在實驗中發(fā)生意外事故,首先不要驚慌,要沉著冷靜,做有效的處理和及時的求救。
2.1 如果在燒杯、蒸發(fā)皿或其他容器中著火時可用石棉布或玻璃板甚至木板覆蓋,通常即可使火熄滅
如果是酒精等有機溶劑潑灑在桌面上著火燃燒,可用濕抹布、石棉布或沙子蓋滅,或用滅火器撲滅,如果衣服著火,立即用濕布或石棉布蒙蓋,使之與空氣隔絕而熄滅,衣服的燃燒面積較大,可躺在地上打滾,使火焰不致向上燒著頭部,同時也可使火熄滅。如果比水輕的有機溶劑(如苯、石油烴、醚等)著火,切勿用水撲救,否則會造成更大的災(zāi)害,可用細紗覆蓋或用泡沫滅火器撲滅。如果比水重且不溶于水的有機溶劑(如二硫化碳等)著火,可用二氧化碳滅火器滅火。如果與水發(fā)生劇烈作用的化學(xué)藥品(如金屬鉀、鈉、過氧化鈉等)著火,切勿用水撲救,若小范圍的燃燒,可用細沙覆蓋,使之與空氣隔絕而滅,若范圍較大時,應(yīng)用干粉。
2.2 被火燙傷,應(yīng)在傷口上涂燙傷藥膏
輕度的燙傷或燒傷,可用藥棉棍浸90-95%的酒精輕涂傷處,也可用3-5%高錳酸鉀溶液擦傷處至皮膚變?yōu)樽厣?然后涂上燙傷藥膏。較嚴重的燙傷或燒傷,不要弄破水泡,以防感染。要用消毒紗布輕輕包扎傷處,立即送醫(yī)院治療。
2.3 在實驗室內(nèi)一旦發(fā)生觸電事故,應(yīng)立即切斷電源,如果不切斷電源,要用木棍挑開電線或戴上絕緣橡皮手套等,使觸電者脫離電源
2.4 吸入有毒氣體,中毒較輕時,可把中毒者移到空氣新鮮的地方,保持溫暖和安靜,必要時可輸氧,但不能隨便進入人工呼吸
中毒較輕者立即送醫(yī)院治療。若誤服毒物,常用的方法是引起嘔吐,催吐劑有肥皂水、1%硫酸銅溶液。誤服毒物的急救和治療一般由醫(yī)務(wù)人員進行。若有毒物質(zhì)落在皮膚上,要立即用棉花或紗布擦掉,再用大量水沖洗。
2.5 被強酸腐蝕,應(yīng)立即用大量水沖洗,再用碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液沖洗
關(guān)鍵詞:高校化學(xué)實驗室;安全教育培訓(xùn);體系構(gòu)建
1高校實驗室安全培訓(xùn)存在的問題
目前高校實驗室安全培訓(xùn)主要存在以下問題[4]:(1)安全意識淡漠,對實驗室安全教育培訓(xùn)重視不夠。對安全教育和培訓(xùn)的重要性普遍認識不到位,特別是對學(xué)生的實驗室安全培訓(xùn),沒有認識到其必要性,培訓(xùn)往往流于形式,簡單地用消防安全、防盜安全等常識性的安全教育代替專業(yè)化的實驗室安全教育,部分學(xué)生沒有經(jīng)過必要的培訓(xùn)就進入實驗室,無知從而無畏,導(dǎo)致一些不應(yīng)該發(fā)生的事故發(fā)生。(2)安全培訓(xùn)方案不甚科學(xué),內(nèi)容缺乏針對性。優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)方案可以使安全教育工作事半功倍,有效地提高師生的安全意識、安全操作技能、突發(fā)狀況的應(yīng)急處理能力。但是,目前高校缺乏規(guī)范的實驗室安全培訓(xùn)方案,培訓(xùn)目標不清晰、培訓(xùn)內(nèi)容不全面、培訓(xùn)計劃不系統(tǒng),專業(yè)性、實用性、操作性不足,存在雖經(jīng)過培訓(xùn)依然無法處理實際問題的情況。(3)安全培訓(xùn)隊伍薄弱,影響培訓(xùn)效果。高校安全培訓(xùn)多由保衛(wèi)處、國資處等部門的管理人員承擔(dān),他們對于專業(yè)實驗室的情況并不了解,對于實驗室可能出現(xiàn)的問題和突發(fā)狀況沒有經(jīng)驗,也沒有專業(yè)知識作為支撐;有些學(xué)校的安全培訓(xùn)由實驗技術(shù)人員承擔(dān),往往簡單強調(diào)實驗過程中要注意的具體問題,安全知識的培訓(xùn)沒有系統(tǒng)性,缺乏政策法規(guī)介紹。(4)缺乏制度保障,無法保證覆蓋面和長效性。目前高校實驗室安全工作大多由保衛(wèi)處、國資處或裝備處共同負責(zé),但是對于安全培訓(xùn)由誰來牽頭和負責(zé),缺乏明確的職責(zé)指向。進入實驗室的人員歸口不同部門管理,其中本科生由教務(wù)處管理,研究生由研究生院管理,教師、博士后、聘用人員由人事處管理,多部門管理的情況下,缺乏制度的保障和部門之間的協(xié)調(diào)。
2化學(xué)實驗室安全教育培訓(xùn)內(nèi)容
系統(tǒng)而規(guī)范的安全培訓(xùn)體系應(yīng)當(dāng)具有完善的培訓(xùn)內(nèi)容、專業(yè)的培訓(xùn)隊伍、多樣的培訓(xùn)方式,同時營造濃郁安全文化的氛圍,鞏固和促進安全教育的成效。
2.1化學(xué)實驗室必備的安全知識
化學(xué)實驗室由于存儲和使用許多易燃、易爆、對人體有毒害的化學(xué)品,因此在實驗中存在諸多的安全隱患;同時,化學(xué)實驗還需要使用各種儀器設(shè)備、水電、氣體鋼瓶等。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括消防安全、用電安全、化學(xué)安全、生物安全、輻射安全、設(shè)備使用、規(guī)范操作、應(yīng)急(急救處理)等多方面的知識[5]。(1)消防安全:必備的消防知識,如火場逃生與自救、火災(zāi)報警、常見消防設(shè)施的使用,以及針對實驗室不同類型的火情如何選擇合適的滅火器材等。(2)用電安全:化學(xué)實驗室中有各種電器、設(shè)備以及反應(yīng)裝置,需要用到的有交流電(三相和單相)、直流電和弱電,工作人員應(yīng)當(dāng)掌握基本的電學(xué)常識和實驗室用電的常規(guī)注意事項,了解實驗室存在的電氣危害、觸電的預(yù)防、觸電后的處理和急救及電氣火災(zāi)的撲救等。(3)生物安全:化學(xué)學(xué)科與生命科學(xué)的交叉研究領(lǐng)域涉及到部分生物安全問題,應(yīng)當(dāng)知曉由動物、植物、微生物等生物給人類健康和自然環(huán)境可能造成的不安全以及初步的防范,知曉現(xiàn)代生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用可能產(chǎn)生的負面影響,學(xué)會基本的處理措施,并樹立生物安全的概念以及自我防護、環(huán)境保護的意識。(4)輻射安全:化學(xué)實驗室會用到具有放射源的儀器、用作標記物的放射性物質(zhì),應(yīng)學(xué)會如何對輻射進行防護及輻射性廢棄物如何處理,并建立職業(yè)健康思想,知道需要定期對場所進行輻射監(jiān)測、定期進行工作人員的身體檢查。(5)實驗室常見設(shè)備:化學(xué)實驗室用到的設(shè)備類型很多,如高溫、高速、低溫、加熱、壓力容器等。壓力容器如帶壓反應(yīng)釜、高壓滅菌鍋、氣體鋼瓶,屬于特種設(shè)備,需要定期檢查,有特定的操作要求,必須嚴格遵守操作規(guī)程。電爐、馬弗爐、干燥箱(烘箱)等高溫設(shè)備,大多功率較高,不能超過實驗室用電的額定功率,不能將多個大功率設(shè)備插在一個接線板上同時使用,并應(yīng)定期檢查溫控部件。(6)化學(xué)品安全:危險化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的化學(xué)品。由于其危害性,在采購、存儲、使用、回收等各環(huán)節(jié)都有相關(guān)的規(guī)定以及特殊的規(guī)范要求,實驗者掌握并遵守有關(guān)規(guī)則才可以達成化學(xué)品的閉環(huán)管理。對于劇、易制爆、易制毒化學(xué)品,公安部門頒發(fā)了更為嚴格的要求,實驗者必須了解并強制執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。(7)應(yīng)急處理:學(xué)會如何處理實驗室突發(fā)事故,學(xué)會簡單處置實驗中的小傷害,如燙傷、割破手指、化學(xué)品濺入眼中等事故。
2.2防護措施
進行化學(xué)實驗時必要的防護可以使工作人員減少或免受傷害,首先應(yīng)當(dāng)采取自我防護的措施,如穿棉質(zhì)工作服、戴防護眼鏡及防護手套、穿不露腳趾的鞋子等。同時,應(yīng)當(dāng)在實驗室硬件條件上采取必要的防護措施,營造健康和安全的實驗室環(huán)境,比如良好的通風(fēng)以及配備必要的急救設(shè)施,如洗眼器、緊急沖淋器、醫(yī)用急救箱等,確保實驗者的身心健康和安全。
2.3環(huán)境保護
在實驗工作中學(xué)會做到“三不傷害”,即不傷害自己、不被別人傷害、不傷害別人。在做好自我防護的同時,不能影響環(huán)境和他人。應(yīng)當(dāng)了解化學(xué)實驗產(chǎn)生的“三廢”如何處理及在實驗室如何遵守環(huán)保規(guī)定,例如實驗的廢棄物不得隨意拋棄、生活垃圾與實驗垃圾要分開收集、實驗垃圾進行分類收集等。
2.4規(guī)范的實驗操作
據(jù)統(tǒng)計,大部分的實驗室安全事故是由于操作而引起的[6]。化學(xué)實驗的基本操作,有其特定的要求和專業(yè)的規(guī)范,不按照規(guī)程進行操作可能引發(fā)事故。例如:蒸餾和回流時,不能是密閉回路,否則會引起沖料甚至爆炸;在加熱液體時應(yīng)加入沸石以防局部過熱而爆沸。雖然在教學(xué)實驗中已進行過實驗操作的培訓(xùn),但是學(xué)生真正步入科研實驗室獨自開展工作時,依然會有遺忘和疏忽,在安全培訓(xùn)中再次強調(diào)單元操作的規(guī)范性,可以強化學(xué)生的安全意識,培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣,預(yù)防科研實驗中錯誤和疏漏的發(fā)生。
2.5事故案例分析
有針對性地選擇發(fā)生在高校實驗室的典型安全事故,對事故原因進行深入而專業(yè)的剖析,可以充分發(fā)揮其應(yīng)有的警示作用和教育價值[7],可以避免同類事故的再次發(fā)生。面對一個個發(fā)生在校園里的鮮活案例,也可能就是身邊發(fā)生的事情,讓學(xué)生留下深刻印象,比機械地灌輸安全知識,具有更好的培訓(xùn)效果。
2.6政策法規(guī)解讀
初步統(tǒng)計關(guān)于安全、環(huán)保的國家、地方的政策法規(guī)多達30余種,并且隨著形勢的發(fā)展,法規(guī)條例也在不斷修改、不斷提出更高的要求。對現(xiàn)行法規(guī)進行解讀,可以幫助學(xué)生更好地理解、執(zhí)行和遵守各項安全環(huán)保的規(guī)定。
3專業(yè)化的培訓(xùn)隊伍
規(guī)范健全的安全培訓(xùn)體系必須具有專業(yè)化的培訓(xùn)隊伍。實驗室安全涉及的專業(yè)知識較多,可以由具備某方面專業(yè)知識的人員共同組織成一支培訓(xùn)隊伍,各自承擔(dān)部分培訓(xùn)內(nèi)容,比如教師承擔(dān)安全知識、操作規(guī)范的講解,管理人員解讀政策法規(guī),消防工作者介紹消防安全知識等,這種由多層次、多類型專業(yè)人士組成的培訓(xùn)隊伍,才能更具專業(yè)性和權(quán)威性;同時應(yīng)當(dāng)采取措施,加強對培訓(xùn)人員的再教育,鼓勵他們參加各種培訓(xùn)和研討,促進培訓(xùn)人員自身水平的提高,優(yōu)化其自身的知識結(jié)構(gòu)、更新安全環(huán)保理念。
4多樣化的培訓(xùn)方式
為了達到良好的培訓(xùn)效果,必須采取多種培訓(xùn)方式[8],以人們喜聞樂見的形式,不斷強化、不斷重復(fù),以期在思想意識中牢固樹立安全的觀念。(1)增加實踐環(huán)節(jié)。安全知識的傳授,更多是紙上談兵,在實驗室中面對出現(xiàn)的各種情況,必須經(jīng)過演練和操作,在實際工作中才會真正應(yīng)對。因此,消防器材的實訓(xùn)操作、消防演練、事故逃生演練、化學(xué)泄漏處理演練等,應(yīng)當(dāng)作為培訓(xùn)的重要組成部分,提高實驗安全事故的實際應(yīng)對能力。(2)多管齊下提高培訓(xùn)效果。將安全培訓(xùn)納入課程教學(xué),使安全培訓(xùn)成為強制性的環(huán)節(jié),例如北京大學(xué)化學(xué)院將安全教育作為本科生的必修課,南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院將安全教育作為本科生的選修課、研究生的必修課,或以講座報告形式拓寬學(xué)生的視野,邀請學(xué)者、環(huán)保、消防等專業(yè)人士,開展不同方向的專業(yè)講座,可以接觸到各方面的最新動態(tài),又或者編寫安全手冊,讓學(xué)生在進入實驗室前進行自學(xué),將自學(xué)與講學(xué)結(jié)合起來。(3)利用信息化手段推廣和強化安全培訓(xùn)。利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),推廣安全教育和宣傳:在網(wǎng)頁上開設(shè)安全園地,介紹各種實驗室安全的知識和規(guī)定;制作安全教育慕課課程,開展網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),北京大學(xué)以及中國科技大學(xué)化學(xué)實驗中心均制作有網(wǎng)上開放課程,供大家學(xué)習(xí);利用虛擬仿真技術(shù)、VR技術(shù)對實驗操作規(guī)范進行培訓(xùn),當(dāng)出現(xiàn)錯誤操作或違反操作規(guī)程時,危險狀況通過虛擬畫面呈現(xiàn),給人帶來視覺的沖擊、留下深刻印象,操作培訓(xùn)效果更加直觀。(4)安全文化氛圍的營造。營造實驗室安全文化的氛圍,可以提高師生的安全素質(zhì)、強化“安全第一、預(yù)防為主”的安全意識,通過潛移默化的作用,使實驗室安全內(nèi)化于心、外化于行[9]??梢圆扇∫韵麓胧I造氛圍:實驗室門口張貼安全警示以及潛在的安全危險,做好預(yù)防提示;將實驗室安全制度張貼在實驗室,明確規(guī)范要求;充分利用墻報、???、標語牌的作用進行安全宣傳和安全氣氛烘托;舉辦實驗室安全知識競賽、開展實驗室安全月活動,進行安全實驗室表彰等活動,形成與制度約束相適應(yīng)的氛圍,達到比制度約束更為有力的效果[10]。
5實驗室安全教育培訓(xùn)體系的構(gòu)建
5.1安全培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)與安全管理制度相結(jié)合
構(gòu)建規(guī)范的安全教育培訓(xùn)體系,必須有相應(yīng)的制度進行保障、有手段促進執(zhí)行、有機制激勵完成,才能實施推行、達到效果。(1)建立考評制度,用考核來檢驗培訓(xùn)效果,并與實驗室準入制度相聯(lián)[11]。經(jīng)過課程學(xué)習(xí)或自學(xué)后,參加網(wǎng)上的安全測試并與門禁系統(tǒng)聯(lián)動,通過者頒發(fā)合格證書,合格者方可開通門禁進入實驗室。通過強制的手段,使每一位進入實驗室的人員都經(jīng)過安全測試,達到初步培訓(xùn)的效果。(2)通過安全檢查制度,查找實驗室危險因素[12],有針對性地對學(xué)生進行教育培訓(xùn)。因為課題研究方向不同或改變,以及各實驗室潛在的危險因素不同且隨時變化,所以要以檢查促進針對性的培訓(xùn)、以檢查促進個性化的安全管理。
5.2以學(xué)生為本,建立學(xué)生參與機制
建立課題組安全員制度,課題組安全員是由導(dǎo)師指定的學(xué)生。首先對安全員進行培訓(xùn),再由他們將安全管理的具體規(guī)定和安全知識向?qū)熀屯瑢W(xué)傳達;來自實驗室的安全員,也可以將實驗室存在的安全問題反映出來,大家共同商議解決。安全員同時參與安全檢查,可以發(fā)現(xiàn)其他實驗室存在的問題,并提醒自己課題組注意。通過學(xué)生參與制度,使學(xué)生從被教育、被檢查的角色,轉(zhuǎn)換為教育者、檢查者,真正成為實驗室的主人,增加學(xué)生的主人翁意識和責(zé)任感。
6規(guī)范化實驗室安全教育培訓(xùn)體系的優(yōu)勢
6.1全員覆蓋
隨著高??蒲腥蝿?wù)的加重,科研合作者、科研助理、博士后、聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生也越來越多,而研究生導(dǎo)師、實驗技術(shù)人員以及實驗室安全管理人員,雖然長期在實驗室工作,但是對于日益嚴格的安全要求及環(huán)保規(guī)定,并不了解或觀念落后停滯,都需要不斷地學(xué)習(xí)。通過教務(wù)處、人事處、國資處、保衛(wèi)處的多部門聯(lián)動,在新生入學(xué)教育、新教師入校教育、教學(xué)課程體系等各環(huán)節(jié)中,加入實驗室安全教育內(nèi)容,真正實現(xiàn)全員覆蓋。
6.2分層次具有針對性
進入實驗室的人員情況各有不同,對于不同的對象,應(yīng)當(dāng)分層次進行教育和培訓(xùn)。對于理工科的本科生和研究生,實驗室安全應(yīng)作為應(yīng)知應(yīng)會的知識,納入課程體系。不同的學(xué)生需要因材施教:對于大一學(xué)生,應(yīng)當(dāng)掌握通識的安全知識、實驗室的基本操作和防護手段;對于大二、大三的學(xué)生,應(yīng)當(dāng)掌握涉及專業(yè)方面的實驗技能以及安全知識;對于大四學(xué)生及研究生,開始進入科學(xué)研究的領(lǐng)域,應(yīng)當(dāng)全面了解和掌握涉及到的各種安全問題和規(guī)定,并在實際工作中學(xué)會解決問題和自我保護。對于新進教師以及博士后等人員,以政策法規(guī)解讀為主要培訓(xùn)內(nèi)容,培訓(xùn)的方式以自學(xué)為主。同時,根據(jù)各類型實驗室常發(fā)生的問題和狀況,有針對性地進行指導(dǎo)和培訓(xùn)教育,分層次、有針對性的教育培訓(xùn)才能具有更好的效果。
安全實驗的關(guān)鍵是要按照操作規(guī)定進行實驗,危險也能變?yōu)榘踩7粗?,安全也變得不安全。但也不要害怕,也不必滿腹恐懼不敢動手實驗;要熟悉操作規(guī)定,了解反應(yīng)規(guī)律,不懂要問,不可蠻干。否則,在實驗過程中一旦發(fā)生事故,危及師生的安全,甚至嚴重致殘造成終生不幸,且會影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,事關(guān)重大,務(wù)必高度警惕。
請注意下列情況下常常會發(fā)生實驗事故:
一、違反操作規(guī)定
例如,點燃氫氣必須先檢驗純度。可是,如果你在用鋅和鹽酸反應(yīng)制取氫氣的演示實驗過程中,當(dāng)鋅粒反應(yīng)完后,打開反應(yīng)器的塞又裝上鋅粒,塞上塞就點燃,就會引起儀器爆炸。為什么會發(fā)生爆炸事故呢?這是因為你違背了點燃氫氣前必須檢驗純度的操作規(guī)定。實驗過程中打開塞裝鋅粒跟實驗開始時裝鋅粒相同,反應(yīng)器里進入了空氣,氫氣和氧氣混合,點燃都會發(fā)生爆炸。
又如,在制乙烯時,在大試管里倒入酒精和濃硫酸,加熱時,就會發(fā)生液體噴出事故。為防止這樣的事故發(fā)生,在加熱液體制取氣體時,應(yīng)加入瓷片以防爆沸。
還要注意,如果你用酒精和濃硫酸加入瓷片加熱制乙烯,用排水取氣法收集完畢時,先撤去了酒精燈,冷水就會沿導(dǎo)管流入盛濃硫酸的燒瓶,以致引起燒瓶炸裂。這是因為你違背了實驗操作而引起的。
加熱制取氣體并用排水法收集,實驗完畢時,應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出,再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了,先撤去了酒精燈,還沒來得及取導(dǎo)管,水就沿導(dǎo)管流入反應(yīng)器,引起儀器炸裂,濺出硫酸。
二、用藥過量發(fā)生事故
一些實驗雖然劇烈,但試劑量小并無危險,用藥量稍大便會發(fā)生危險。如紅磷在氧氣里燃燒時,反應(yīng)很劇烈,但藥量少時并無危險。
在做分組實驗時,讓學(xué)生觀察紅磷在氧氣里燃燒時的現(xiàn)象,放入的藥量一定要適量,不得隨意用藥,否則就會發(fā)生意外事故。
又如:用小蘇打和濃硫酸反應(yīng)做二氧化碳的滅火實驗。如果小蘇打和濃硫酸用量大,產(chǎn)生氣壓過大,會沖開膠塞,噴出酸液。像這樣,也曾發(fā)生過燒壞衣服,腐蝕操作者的手的事故。
再如:配制銀氨溶液時,如果加入過量的氨水,且不隨配隨用,久置后再用,溶液中生成了容易爆炸的物質(zhì),用時就會引發(fā)爆炸事故。此實驗要防止加入過量氨水,銀氨溶液必須隨配隨用,不能久置。
三、藥品混入雜質(zhì)
在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時,錯把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,使得藥品中混入了雜質(zhì),造成了爆炸事故。因此用藥時要認真辨清藥物,不得馬虎從事。
又如:做甲烷的演示實驗時,有人沒有把空氣排凈就點燃甲烷氣體,產(chǎn)生爆炸事故。此實驗應(yīng)先做甲烷的性質(zhì)實驗,再點燃甲烷氣體,以防空氣的混入,保證甲烷的純度,避免爆炸事故的發(fā)生。
四、使用失落標簽未經(jīng)鑒定的試劑發(fā)生事故
如,在配制溶液時錯把硫酸當(dāng)鹽酸使用,造成傷害事故。凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用,以避免傷害事故的發(fā)生。
五、實驗室空氣不流通
在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時,或?qū)W生實驗可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時,如果實驗室空氣不流通,有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多,達到一定濃度,會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應(yīng)安置通風(fēng)櫥、換氣扇等通風(fēng)設(shè)施,必須做到實驗室空氣流通。
為安全地進行化學(xué)實驗教學(xué),實驗時一定要做到以下幾點:
1.一切實驗一定要按照操作規(guī)定進行。
2.一切實驗一定要在預(yù)備室準備好,做到實驗無誤,方可拿到教室或?qū)嶒炇易觥?/p>
3.做有毒、可燃性實驗時,一定要打開門窗,使空氣流通。
4.有可燃性氣體參加的實驗,在點燃或加熱前切勿混入空氣或氧化劑。
5.用藥量寧少勿多,不要取用未經(jīng)鑒定無標簽的試劑,隨配隨用,不可久置。
6.沒做過的實驗要向能者請教或查清資料再做,不要冒然實驗。
7.步驟多的實驗,操作順序要記熟,不可看一步做一步。
8.實驗室要有一定的安全設(shè)施。