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技术导航丨普通高校生化类实验室安全管理现状研究及对策

  实验室是开展实验教学和科学研究的重要场所,是提高学生动手能力、创新能力与思考能力的核心基地,实验室安全对整个学校的稳定和发展至关重要。但目前国内一些实验室安全的管理存在诸多问题,实验室管理人员意识、实验室安全规章制度、管理机构设置以及应急预案措施与发达国家的一流高校相比还存在明显差距,主要原因是目前部分高校的实验室安全建设意识远落后于科研水平提升意识。近年来,我国高校的生化类实验室危险化学品爆炸、火灾、中毒事件及其他实验室安全事故时有发生,提高生化实验室安全管理水平迫在眉睫。

  与其他学科实验室相比,生化类实验室的安全隐患较为复杂。生化实验室包括多种危险化学品,如常见的剧毒化学品(抗霉素A、氯化汞、亚硒酸氢钠等)、危险化学品(苯、盐酸、硝酸等)、易制爆危险化学品(镁铝粉、钠、锌等),以及实验动物(老鼠、兔子等)、仪器设备(超高速离心机、反应釜、高温烘箱、超低温冰箱)等。

  生化实验室化学品种类繁多,参差不齐,这些化学品在保管存放或在拿取使用的过程中,稍有不慎极易发生安全事故。例如危险化学品硫酸、硝酸等,易造成腐蚀,对皮肤会有灼伤;甲醇可使人失明;乙腈可使人窒息;放线菌素D可致畸性;过硫酸铵可致黏膜损伤;镁粉遇水或湿气猛烈反应发生氢气,大量产热,会引起燃烧或爆炸,北京交通大学市政与环境工程实验室的安全事故就与此相关。可见,危险化学品的管理至关重要,刻不容缓。危险化学品是实验室安全事故易发的地方,更是实验室安全管理工作的重要方面,其管理,应以相关院(系)为责任主体,建立申购、保管、领用、废物处置等一系列制度,确保分类存放、账实相符、定期检查,实现危险化学品使用周期全覆盖。易燃品、易爆品、腐蚀性物品应分类分区存放,对于剧毒化学品,在使用过程中,应坚决落实“五双”管理原则,即双人保管、双人领取、双人使用、双把锁、双本账,做到了“四无一保”,即无被盗、无事故、无丢失、无违章、保安全。

  实验室生物安全(Laboratory biosafety)是指以实验室为科研单位和工作场所时,避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并导致危害的综合措施,其是指通过一级隔离设施和二级隔离设施达到生物安全要求的生物实验室。国际通行标准将生物实验室安全防护水平分为四个等级,1-4级防护水平依次增高,以BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4表示仅从事体外的操作实验室相应生物安全防护水平。

  高校的生物实验室也多为BSL-1和BSL-2实验室。高校的生物实验室常年保存和培养大量微生物、动植物,包括一些高致病性病毒、癌细胞、工程菌以及转基因动植物,若管理保存不当,一旦泄露,会对社会造成一定的危害。例如在2005年中国疾病控制中心病毒所一位研究生因使用未灭活SARS进行实验造成死亡;2010年东北农业大学动物医学院购入未经检验的山羊进行实验,使部分师生陆续感染布鲁菌病。我国相关部门颁布了一系列法规来确保实验室生物安全,但高校往往重视程度不够,落实情况不到位。我国目前的生物实验室安全管理与国外还存在一定的差距。

  仪器设备是实验室的重要装备,是进行教学科研以及社会服务的基本依托。仪器设备的使用安全即仪器本身的安全和操作者的安全。生物化学实验室的仪器种类繁多,操作复杂,其中多种仪器的操作还具有危险性,如马弗炉、超高速离心机、超低温冰箱、高压气瓶和高压蒸汽灭菌锅等,操作不当会产生有毒气体、电离辐射、高温高压,极易危及操作者的人身安全。

  实验室废弃物管理是实验室安全管理的一个重要组成部分,一般生物化学类实验室废弃物种类繁多,如化学试剂、玻璃器皿、动物尸体、微生物病毒、生物制剂和放射性材料等。我国的部分高校存在重视教学科研,忽视安全环保的思想问题,一些高校对实验室废弃物安全管不够重视,教职工的安全教育及培训不到位。一些高校缺乏对废水废气的治理设备及排放控制,实验室废弃物堆积严重,如若不合理处理,不仅会对环境产生巨大影响,也会危及实验人员的安全。

  用电安全是实验室安全的重要组成部分,是避免实验室火灾的关键。造成火灾事故的原因往往是实验室用电不当,主要为线路老化、超负荷用电、仪器设备布线混乱等。

  不少高校生化实验室的建设、改造、装修缺少专业性的技术指导,许多院系根据自己所需要教授的课程以及科研项目设置实验室、购置仪器设备,对于实验操作的具体问题缺乏充分论证。例如实验室的净化系统应做好有效的防污染措施,避免交叉污染;排风系统或通风橱应考虑实验设备及实验试剂的使用条件。目前一些高校的基础实验室并未按照JGJ91-93《科学实验室建筑设计规范》设计,而是通过在旧建筑的基础上改造建成,安全隐患较为突出。

  一些学校的职能部门对实验室的安全管理不重视,缺乏安全管理机构,缺乏相应的安全文件,无警示或限制标识,对于危险化学品、废弃物以及特定实验材料缺乏明确的管理。若学校的安全管理制度欠缺,无安全领导小组制度,安全工作检查落后,会造成安全隐患不能及时排查,容易引发安全事故。

  经调查后发现,学生更加关注实验室设备的先进性、实验操作的难易程度以及结果评价体系,但却对生化实验室认识水平与安全意识方面关注不够。目前,国内高校的安全教育培训次数及质量还有待提高。不仅如此,部分高校实验室的教师比较看重科研成果,不注重学生的安全教育,即使学校组织安全培训,也是一些教师代表参加,有些甚至放弃参加。一些学校为了加强实验室管理,规定学生必须通过考试获得合格证后,方可进入实验室,但是这类培训考试较简单,仅仅是通过死记硬背或者在线学习达到一定时长就可拿到合格证,安全培训成为“走过场”。

  实验室操作及管理人员多且复杂,人员专业知识、理论水平以及安全素养参差不齐,流动性大。我校的生物和化学实验室不仅为学生提供最基础的实验教学服务,还面向本科生的创新项目、毕业设计项目以及教师的科研项目;不仅如此,实验室的管理人员基本均为专兼职结合,其对实验室安全的了解程度参差不齐,尤其是兼职实验室管理人员,其身兼数职,流动性大,这使得实验室安全管理更加困难,安全隐患也层出不穷。

  国外尤其是西方发达国家,对高校的实验室安全格外重视,几乎每所高校都成立有相应的安全机构负责实验室安全工作,如美国的生化实验室为了有效保护实验室工作人员、周围环境和实验试剂,其建立了完善合理的实验室管理制度、安全预案以及安保措施。

  为防止安全事故发生,新人在进入实验室前须进行岗前培训,培训结束后统一考核,只有考核通过才允许进入实验室。通过培训,实验人员不仅掌握了实验基本的操作技能,也会增强安全意识,这大幅度降低了实验室安全事故发生的几率。为了强化实验室人员安全意识,学校会定期组织消防应急演练以及随机检查。对存在的安全问题及问题实验室责令整改,隐患消除后方可使用。

  要彻底改变实验室的安全管理现状,我们不仅要积极学习优秀实验室的相关管理经验,更要建立一套符合学校发展的实验室安全管理体系。

  虽然实验室安全规范与管理可以有效保障高校师生的安全,但建立一套全面完善的实验室安全管理工作,是一项长期且艰巨的任务。目前国内的生化实验室创新性研究较多,其重心明显倾向于成果输出,往往忽视了实验室安全。笔者认为,保障实验室安全,应做到以下几点。

  目前,一些生化实验室安全管理制度已不能适应现代高校实验室建设发展的新情况、新要求。实验室管理部门、各学院应提高对实验室安全管理工作的重视程度,结合当代生化实验室建设发展与近年来出现的新问题新情况,制订切实可行的、符合本校适时发展以及贴合当前实验室建设发展的各项安全管理规章制度及实验室应急事件处理预案。在生化实验室的安全工作上,尤其应当完善和补充的重点制度是:危险化学品的购置以及废弃物处置制度;实验室安全准入制度;实验室建设安全评估制度。

  在学校的统一领导下,构建由学校、各学院、教学实验室构成的三级联动安全管理责任体系,各级应从上到下,层层落实安全责任,明确安全责任人的责权利。在落实实验室安全的具体工作中,要根据实验室软硬件条件、专业特点、师生安全风险因素和行为等情况,结合当前实验室安全形势,实行实验室安全准入制度。尤其是生化类实验室,必须要求师生经过相关的安全技能和操作规范培训,考核通过后才可进入教学实验室。

  受经费所限,一些实验室没有按要求配备足够的安全消防器材、监控系统等安全设施,这给实验室埋下了巨大的安全隐患。笔者建议学校应在每年经费开支中预留专门的实验室安全管理以及维修费用,保证实验室日常工作顺利进行。

  一些高校,尤其是新建本科院校的生化实验室工作人员数量无法满足实验室正常的工作需要,受学校教学、科研层面的限制,实验室“带病运转”现象常有发生。行政管理部门应根据实验室运转情况的实际需要,配齐相关实验室工作人员。生化类实验室,应配备专业的安全员,并通过开展实验室安全知识培训等多种形式提高生化类实验室工作人员的安全意识,培养一支具有相关专业知识的高素质实验室管理队伍。

  在日常工作中,可通过课堂教学、讲座培训、制作发放实验室安全手册等传统形式,或采取校园网、微信、微博等新媒体手段加强宣教力度和范围。有条件的实验室,可向师生开放实验室现场,由相关负责人宣讲安全常识,普及基本安全常识和一般急救技能,做到让师生了解实验室安全的相关法律法规,一旦出现安全事故,可以将损失减少到最小。

  学校可独立开展生化实验室安全课程,课程大纲可根据生物及化学的学科特点,将内容分为:生物安全、化学安全、消防安全、仪器设备使用安全,课程采取理论教学与操作演练相结合,考核采取笔试答题与实际操作相结合,此举不仅可以提高学生的实验室实际操作与安全意识,也在很大程度上体现了学校对学生安全教育的重视。

  学生是科研的操作者,是实验室的主力军,只有通过提高学生的实验安全意识,规范实验操作,才能真正把控实验安全方向。学校也应着力于培育生化类实验室安全的理念文化、行为文化、制度文化、环境文化。实验室的安全管理工作须坚持“以人为本,安全第一,预防为主”的原则,始终把“保证师生生命安全和身体健康,最大限度地预防和减少实验室事故造成的人员伤害和财产损失”作为实验室安全管理的首要任务。