实验室安全与环保管理论文

2022-04-24 版权声明 我要投稿

摘要:为了加强实验室安全与环保教育,推动师生共同做好实验室安全与环保工作,本文提出利用JavaEE等现代网络信息技术构建面向高校实验室安全与环保知识教育的考试系统。本文介绍了系统的设计理念与目标,详细阐述了系统的设计架构和功能,系统在华南农业大学实验室安全与环保教育和首届广东省大学生实验室安全与环保知识竞赛中取得了良好的应用效果。下面是小编精心推荐的《实验室安全与环保管理论文 (精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

实验室安全与环保管理论文 篇1:

高校生物实验室环保与安全管理研究

【摘要】随着国民经济的不断发展与进步,高校教育的不断改革与创新,社会各界人士开始高度关注和重视到高校创新实践人才的培养工作。生物实验室作为高校培养高素质、高层次人才的重要科研场所,直接关系到高校各项科研工作的整体水平。因此,为了保障高校生物实验室的安全环保性,为广大师生提供一个和谐愉悦的学习环境,高校要有针对性地制定完善的规章制度,加强对现场的管理和监督,组织实验人员参与专业安全教育活动,不断提高他们的安全环保实验意识,能够进行规范操作,科学处理各项实验废弃物。本文对高校生物实验室环保与安全管理进行了分析与探讨。

【关键词】高校;生物实验室;环保与安全

当前是一个经济全球化的时代,高校教育发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。生物实验室作为高校培养创新实践人才的核心场所,会涉及到水、电、气等安全使用,同时,实验人员在实验过程中还必须确保各项实验仪器的规范操作,避免失誤操作引起安全事故。因此,高校要不断加强对生物实验室的安全环保管理,积极建立健全管理体制,切实落实安全责任制,对现场的各项仪器、实验试剂以及药品进行科学管理,确保实验后废弃物得到妥善处理,通过安全环保教育活动向广大实验人员积极推广应用高效清洁的实验方法。

一、高校生物实验室的特征

随着高校规模的不断发展壮大,越来越多的高校开始新建各种类型的实验室,投入大量财力、物力、人力去培养现代科研人才。高校生物实验室承担着较为繁重的教学与科研任务,因此,在日常使用过程中其安全环保管理工作是至关重要的。高校生物实验室最为显著的特征就是其人员流动性大、突发情况较多以及安全控制管理难度大等。与其他各类实验室相比较,高校生物实验室储存了大量的现代化精密实验仪器、各种各样的生化试剂、易于燃烧爆炸的实验物品以及具备毒性的化学物品等。此外,高校生物实验室所要涉及到的科研项目众多,不同项目要求的实验条件也会具有差异性。在部分生物实验中某些实验材料是活性器官或者活生物,在该部分实验过程中会产生大量的废弃物,如果不妥善处理便会对环境造成严重污染,危害人们的生命健康。

二、高校生物实验室环保与安全管理中存在的主要问题

(一)软硬件方面问题

高校高层领导未能够充分认识到生物实验室环保安全管理的重要性,在日常安全环保管理资金投入上较为匮乏,实验室内部各项安全设施不够完善,不能够有效避免各种安全事故的发生。节能环保和防护设施已经无法满足现代生物实验的要求,容易对实验人员与周围环境造成威胁。与此同时,高校领导过于注重科研与教学工作的顺利开展,一定程度上忽视了生物实验室的安全环保管理工作,管理人员安全环保意识普遍偏低,未能够根据实验室的实际情况,有针对性地制定完善的规章制度,严格督促现场实验人员按照制度规范操作,从而导致安全事故的发生。由于缺乏定期对生物实验室管理人员和实验人员的安全培训教育,导致一部分工作人员综合素质不高,未能坚决履行好自身的职责,因此,导致不能有效提高生物实验室的安全环保管理水平。

(二)安全環保管理制度问题

众所周知,保障各类实验室高效稳定的前提就是必须建立起科学完善的安全环保管理制度,切实落实好各项安全管理措施。然而,由于当前高校实验室管理人员整体安全意识浅薄,工作观念落后,未能够正确认识到生物实验室安全、环保的重要性,导致各项管理工作流于形式,一旦发生安全事故就相互推卸责任。此外,相关部门岗位人员职责不够明确,未能落实好责任制度,做到权责统一,不断加强实验室现场的科学规范管理,这样无疑降低了实验室安全管理的工作质量和效率,不利于各项实验有条不紊地进行。

(三)废弃物处理问题

生物实验室常见的废弃物主要包括以下几类:一是生物活性材料及其代谢物。在生物实验过程中,实验人员常常要使用到活性动物和各项植物等实验材料。活性动物在解剖后会遗留下来大量的废弃器官,动物也会产生一定的代谢物,这些废弃物如果不能进行妥善处置,就会造成对其他实验项目的干扰和影响,严重情况下还会导致各种传染疾病的发生,不利于实验室的安全环保管理。二是有毒有害物品及其实验废弃物。在部分实验当中,实验人员需要应用到一些有毒有害的物品,例如,常见的氰化物、重金属、甲酰胺、四甲基乙二胺以及丙烯酰胺等。该类实验物品具有较大的毒性,倘若不规范管理、处置,不仅会威胁到人们的生命安全,还会对周围环境造成一定的影响。此外,实验人员在使用有毒有害物品进行实验后,会产生各种污染废弃物,不及时处理的话也不利于生物实验室安全环保管理工作的开展。三是放射性物质及其废弃物。在生物实验室中存在着各种具有放射性的样品,实验人员在进行生物实验操作过程中经常要使用放射性元素作为标记物,只要经过放射性元素处理的实验物品、材料以及仪器等都会受到一定程度放射污染,现场安全环保管理人员如果不及时将放射性污染进行科学处理,就会导致该污染对人类健康与生态环境造成极大的危害。

三、加强高校生物实验室环保与安全管理的具体措施

(一)加强实验室基础设施规范建设

高校高层领导要高度重视生物实验室安全环保工作,根据学校自身发展水平和条件,适当加大对实验室设施规范建设的投资力度,首先,要确保生物实验室选址的科学性,积极引入先进的安全管理设施和事故防范设备,加强对实验室内部环境的优化改善。对于陈旧的生物实验室,高校要通过改造更新确保各个电路、管道的安全性,还要不断完善实验室通风系统与现场监控设备。其次,管理人员要不断提高自身的环保安全管理意识,履行好自身的职责,加强对现场各项高端仪器设备、化学药剂以及实验物品的规范管理,保证实验室基础设施的完好无损,能够正常投入到实验中进行使用。最后,高校要注重生物实验室的安全事故防范管理工作,要根据国家防火相关需求及时配备好消火栓、灭火器等设备,对于存放贵重物品、药品的库房要贴好警示标志,在实验室外明显位置要张贴好各种安全标识,时刻提醒管理人员与实验人员规范管理操作,杜绝实验安全事故的发生,不断提高高校生物实验室的安全与环保管理水平,实现各项功能的充分发挥利用。

(二)建立完善的实验室安全环保管理制度

高校要想实现生物实验室的安全环保管理,就必须针对以往管理过程中存在的问题,有效建立起科学完善的安全管理制度。例如,相关管理部门要制定出《实验室安全管理办法》《实验人员相关守则》以及《实验废弃物处置管理条例》等具体实验操作守则和管理办法。管理人员要切实落实好各项制度,严格督促现场实验人员规范操作使用各种物品、药剂和仪器,确保实验过程的安全环保性。此外,安全制度的制定必須涵盖生物实验教学内容的安全管理、活體动物及植物安全管理以及药品试剂等。

实验室管理部门针对生物实验室的安全环保管理特殊性,要确保各项安全管理制度建立的规范性、系统性以及科学性,要严格执行安全责任制,明确各部门、各岗位工作人员的职责任务。例如,通过根据不同部门的属性,逐级去签订安全责任书,这样能够保证在发生安全事故时明确落实责任,避免出现相互推卸责任的情况。高校要组建起专业的实验室管理委员会,加强对实验室安全制度的监督执行工作。

(三)强化废弃物处理的管理工作

1.规范处理生物活性实验材料。在高校生物实验中,教师会经常组织学生进行活性生物实验,对于废弃的生物活性材料,尤其是微生物与细胞等,教师要科学指导学生进行严格的消毒或者灭活处理。例如,对于细菌的处理可以通过使用15%次氯酸钠进行30分钟的消毒作业,有效稀释过后进行排放,这样能够最大化降低实验废弃物对生态环境的污染影响。

2.科学处理有毒有害实验废弃物。在生物实验环保管理过程中,管理人员必须严格督促实验人员按照规章制度科学处理有毒有害废弃物,将不同的废弃物进行分级分类,收集处理,不能将所有废液倒在一起进行集中处理。例如,过氧化物与硫化物、有机物以及氰化物等。实验人员为了避免有害有毒废液的泄露,危害到人们的身体健康和环境安全,就必须及时对其进行处理,收集在不会被废液腐蚀的容器当中。

四、结语

综上所述,高校在生物实验室的建设发展过程中,要充分认识到其安全环保管理工作的重要性。高校实验室管理部门要努力为广大实验人员创建出安全和谐的实验环境,确保各项实验教学科研工作的顺利开展。因此,生物实验室管理部门必须建立起完善的管理制度,加强对管理人员与实验人员的专业安全培训,促使他们树立起先进的实验管理理念,自我规范操作管理,避免实验事故的发生。学校要加大对管理基础设施建设的投资力度,完善各项安全设施,将不安全因素扼杀在萌芽状态,保障全体师生员工的生命健康和环境健康。

参考文献:

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(作者单位:成都师范学院化学与生命科学学院)

作者:薛飞龙 刘绪

实验室安全与环保管理论文 篇2:

高校实验室安全与环保知识教育考试系统的开发与应用

摘要:为了加强实验室安全与环保教育,推动师生共同做好实验室安全与环保工作,本文提出利用Java EE等现代网络信息技术构建面向高校实验室安全与环保知识教育的考试系统。本文介绍了系统的设计理念与目标,详细阐述了系统的设计架构和功能,系统在华南农业大学实验室安全与环保教育和首届广东省大学生实验室安全与环保知识竞赛中取得了良好的应用效果。

关键词:实验室安全与环保;考试系统;安全教育;安全与环保

一、引言

实验室是教学实践和科学研究的重要基地,是学校全面实施综合素质教育、培养学生实验技能、知识创新和科技创新能力的必要场所。近年来,高校实验室安全事故时有发生,严重影响了正常的教学、科研秩序,危害了国家和广大师生员工的生命财产安全,不利于高校教学科研的可持续发展。加强实验室安全与环保教育,提高师生的安全环保知识水平和增强师生的安全意识是减少实验室事故的有效途径。传统的安全教育方法主要包括组织安全知识讲座、印发学习材料、召开事故现场会、开设实验室安全课的课堂教学等方式。这些安全教育方法在过去发挥了很好的作用,取得了一定的效果[1],但是传统的安全教育方式存在着覆盖面有限、教育内容不够系统全面、缺乏个性化教育、学生主动学习不够等缺点[2]。纵观国内外,国际上发达国家和地区的高校非常重视安全、环保的建设,如美国麻省理工大学、澳洲阿德莱德大学、香港科技大学为代表的很多知名高校在实验室安全与环保的教育方面都建立起相应的培训与考核系统[3-7]。近年国内也有少数高校开始建立实验室安全教育与考核系统,如清华大学、江南大学、四川大学、杭州电子科技大学、首都医科大学等,这些高校所建系统因学校实际不同而各具特

点[8-14]。利用现代网络信息技术以及丰富的网络信息资源建立“互联网+实验室安全与环保教育”的考试系统,让学生通过网络自学并通过网上考试考核,是开展实验室安全与环保教育的有效途径。华南农业大学是广东地区乃至全国最早利用信息技术手段开展实验室安全与环保教育的高校之一,早在2009年起就开发了实验室安全与环保知识教育的考试系统并投入使用,成功举办过两届校级实验室安全与环保知识竞赛和首届广东省大学生实验室安全与环保知识竞赛,此后每年均开放给师生使用,至今累计教育人数近10万人,并取得了显著的效果。本文将详细阐述华南农业大学实验室安全与环保教育考试系统的开发技术、设计思路、系统功能和应用效果。

二、相关技术

系统采用B/S结构、Java EE技术平台、MVC设计模式和MySQL数据库,并综合使用Struts和Hibernate等技术进行开发。

1.B/S结构。B/S(Browser/Server)结构即是浏览器/服务器结构模式,它以HTTP为传输协议,用户通过浏览器访问Web服务器和与其相连接的后台数据库,服务器接收到浏览器的请求后,从数据库中获取数据并在Web服务器上按业务逻辑运行处理后将处理结果传回给浏览器的运行模式[15-17]。相对于C/S(Client/Server)结构,它最显著的优点是系统软件运行于Web服务器而与客户端无关,免去用户安装客户端软件的烦琐,因而具有较好的易用性,同时易于维护与扩展升级。

2.Java EE技术平台。Java EE(Java Platform Enterprise Edition)是Java平台企业版,在Java的基础上整合了JSP、Java Applet、Java Beans、Servlet、EJB等关键技术而形成的一套面向企业应用的体系结构,它已不仅是一门编程语言,更是一个企业级的分布式应用规范。软件开发人员可以直接在Java EE平台上进行软件的开发,同时开发出的程序可以轻易地在不同的两台机器上进行移植,即Java可以独立于操作系统而存在。Java EE应用程序中主要包括客户端组件、Web层组件、业务层组件三大类型组件[16]。

3.MVC设计模式。MVC(Model View Controller,即模型—视图—控制器)是设计开发Web应用程序的流行模式。它将整个任务中的对象分成了Model、View和Controller三部分。其中Model就是模型,它是应用程序的核心,用于处理程序的数据逻辑,比如负责对数据库中资源的访问;View即视图,它是应用程序中实现为用户显示数据的功能,而视图的建立往往依赖于模型;Controller即控制器,程序与用户的交互则由它来完成,负责接收用户输入、从视图读取数据、向模型发送数据等工作[18,19]。

4.Struts。Struts框架是基于MVC的开源框架,是当前Web开发中最为流行的设计和开发框架。在Struts框架中,模型由实现业务逻辑的Java Bean或EJB组件构成,控制器由Action Servlet和Action来实现,视图由一组JSP页面构成[19,20]。Struts包含模型(Model)、视图(Viewer)、控制器(Controller)和XML配置文件四部分,其主要的设计理念是通过控制器将表现逻辑和业务逻辑解耦,以提高系统的可維护性、可扩展性和可重用性。Struts框架的体系结构,具体如图1所示。

5.Hibernate。Hibernate是目前最流行的开放源代码的ORM(Object Relational Mapping)框架,是连接Java对象模型和关系数据模型的桥梁,负责Java对象和关系数据之间的映射。它对JDBC进行了轻量级的封装,不仅提供ORM映射服务,还提供了数据操作和数据缓存功能。Hibernate将SQL操作完全封装成对象化的操作,Java开发人员可以方便地通过Hibernate API来访问数据库[15,19]。

6.MySQL。MySQL是一个开放源码的关系型数据库,它使用C和C++编写,并使用了多种编译器进行测试,保证源代码的可移植性,支持Windows、Linux、Mac OS、Solaris等多种操作系统。相比较其他系统而言,数据库可以称得上是目前运行速度最快的SQL语言数据库之一。更重要的是该数据库是一种完全免费的产品[17,21]。由于MySQL具有诸多优点,因此选用它作为系统数据库进行开发。

三、系统开发

1.设计目标。为了加强实验室安全与环保教育工作,提出利用现代网络信息技术建立“互联网+实验室安全与环保教育”的考试系统,让学生通过网络自学并通过网上考试考核提高教育水平。网上考试系统的具体设计目标是能够实现计算机网络环境下的命题、组卷、答题和自动评分。教师和管理人员可以通过系统后台管理题库、组织出题、管理考试、批改试卷、查阅考试相关统计信息、发布考试公告等。考生可以通过浏览器登录考试系统参加考试和查看成绩等。考试结束时系统会自动收取试卷结束考试,并且能够自动判卷得出成绩,同时要求系统具有良好的性能,能支持5—10万人同时在线答题。

2.设计框架。

(1)系统的设计路线。题目按照所属类别分类汇聚到题库,从题库中按照特定的方式抽取题目从而形成考卷,而考试即由考生信息库中选取参考人员和选择生成考卷的方式共同形成。换言之,考试就是为考生分配考卷,同时为了便于管理,对正在或即将进行的考试定义为考场,考场可以实时监控考试状态并对实时发生的情况提供相应的处理方法。图2为系统的设计路线图。

(2)系统的技术框架。系统采用基于Java EE架构的五层Web开发模型[22],即客户层、Web层、业务层、数据访问层和数据存储层,如图3所示。①客户层:用户在使用应用程序过程中的操作界面和数据请求结果的显示由客户端及其运行的客户层组件构成。B/S模式下客户层的应用变得简单,可以用浏览器进行交互。②Web层:运行在Java EE服务器上,主要是将客户端发送的请求进行处理,将处理后反馈给客户端的信息进行描述,主要以HTML文件的格式发送。该层采用Struts技术框架,其功能组件主要包括Servlet和JSP组件。③业务层:运行在Java EE服务器上,它不关心系统的实现细节问题,主要实现与应用系统程序相关的业务逻辑功能,只关注具体的业务逻辑事务分析。业务层组件主要有三种,即Session bean、Entity bean和Message-Driver bean。④数据访问层:该层提供所有与数据库操作相关的接口,为业务层提供数据服务,对数据存储层进行抽象封装,保证数据存储层从业务逻辑层看是完全透明的。可以利用Hibernate框架,通过Hibernate API来访问数据库。⑤数据存储层:运行在数据库服务器上,主要将数据访问层的数据处理功能转换为具体的数据库或文件操作[23,24]。

3.系统功能。实验室安全与环保知识教育考试系统是遵循MVC设计模式,采用Java EE技术平台和基于五层体系架构开发的B/S模式的系统。系统主要分为三个功能模块:学生模块、教师模块和管理员模块,分别对应三种角色,具有不同的权限和功能。每个大模块下面又有若干个小功能模块,实现不同的功能。系统的功能结构如图4所示。

(1)学生模块。学生可以通过浏览器直接访问系统,包括修改信息、参加在线考试和查询成绩等。①修改信息:考生在首次使用该系统需要注册信息,通过教师用户审核后,注册的信息开始生效,考生就可以使用注册账号和密码登录系统,登录后如果发现信息有误,还可以修改自己的个人信息。②在线考试:考生成功登录系统后可以选择参加在线考试,根据考生选择的考试,系统会自动从题库中抽取相应的试题进行组卷,为考生分配相应的考卷并返回到考试界面,由此在线考试开始并进行计时。③成绩查询:考生登录系统后,可以查询本次考试和以往考试的成绩。

(2)教师模块。教师用户的权限由管理员用户分配。教师用户经管理员授权后,可以登录考试系统的后台管理系统进行考试管理。具体的管理功能包括题库管理、考生管理、考卷管理、考试管理、考场管理、试卷评分和发布公告等。①题库管理:题库是题目按照一定的方式组织起来的题目集合。题目的组织按照多级分类编排入库,每门考试分为若干知识点,而知识点划分为一级知识点、二级知识点、三级知识点和四级知识点。为了更加精细地管理题目,根据题目的难度不同,为每道题目标注不同的难度系数。目前,我校的实验室安全与环保知识题库已建立起涵盖“防火防爆”、“电气安全”、“危险化学品”、“生物安全”、“放射性安全”、“信息安全”、“实验室事故紧急处理与救援”等十大类知识约2000道题,知识点齐全,难度系数均有标注。题库的题目分布情况见表1。②考生管理:对学生的基本信息包括学校、学号、姓名、年级、学院、专业名称等进行管理,除了必备的增删查改等功能外,还具有数据的批量导入和导出功能以及重置考生密码的功能。③考卷管理:系统在题库中按一定方式抽取题目从而形成考卷。在上机考试中有两种比较常用的考卷模式:普通考卷与随机考卷,这两种考卷模式在生成考卷的时候均可选择。a.普通试卷:同一套题,打乱题目顺序(包括题目顺序和选项顺序);题目均从题库中抽取,添加题目是可以自动从不同类别的题目中选取若干道或者手工选择题目。b.随机试卷:题目从题库中按一定比例从不同类别的题目中抽取。每份考卷都是自动随机生成。④考试管理:根据考试时限要求,考试可以分为批次考试和滚动考试。a.批次考试是严格的定时考试,开考时间一到就开始启动考试,晚登录的考生无法获得补时,结束时间一到就结束考试。b.滚动考试是考生在允许登录的时间范围内的任何时间都可登录考试,并且保证考试的时间长度不会削减。在设置考试中,可以根据需要选择不同的考试方式,并设置好考试的开始时间和结束时间以及添加考试人员。考试管理功能除了设置功能外,还可以查看考试的相关信息,包括查看考试人员、考卷、考试成绩、题目的使用频率和答题正确率等。⑤考场管理:从时间的完成情况划分,考试分为两种:一种是已经完成的考试,另一种是尚未完成的考试,即正在进行或将要发生的考试。为了便于管理,我们把尚未完成的考试定义为考场。对于考场的管理,管理功能包括發布考场公告、重置考生密码、考场延时、查看当前考试状态(如考生的答题时间和完成考试的人数)、实时统计考生成绩和排名等。⑥试卷评分:试卷评分有两种情况:一是未到考试结束时间考生提前交卷,此时系统就会对考卷自动进行评分并得出考试成绩;二是由于考试时间到了而强制结束考试,系统也会自动把考生的答卷提交上来。批改试卷就意味着考试的完全终结,不管考生有没有来参加考试,也不管考生是否提交考卷,系统都会对考场的所有考卷进行强行批改,生成成绩表,把相关数据记入数据库。对于个别考生由于网络等原因造成的断线异常,系统也提供手动评分功能作为补充。⑦公告发布:主要方便教师用户把考试相关的信息能批量及时地推送到学生考试终端,让学生及时掌握考试的相关信息。

(3)管理员模块。管理员用户拥有系统的最高管理权,具有用户管理、权限分配、科目维护和系统参数设置的功能。①用户管理:管理员用户可以创建教师用户、修改教师用户信息和重置用户密码、删除教师用户等。②权限分配:为了增强系统安全性和便于管理,设置了多级权限管理功能。系统设置了管理员、教师管理员、考生用户等不同用户的管理权限。管理员具有一切权限,可以创建教师用户和管理员用户。教师用户经管理员授权后具有某门科目考试的管理权限,而考生用户只具有参加考试、查看考试成绩、查看考试公告、修改用户密码等权限。③科目维护:管理员可以创建和管理不同的考试科目,对教师用户的授权也是按照科目授权,教师用户只是具有经授权科目的相关管理功能。④参数设置:对考试系统相关参数进行设置,如是否开启教师端登录、是否关闭学生端登录、是否开通学生的注册功能等。

四、系统应用

华南农业大学实验室安全与环保知识教育的考试系统(如图5—6所示)早在2009年起就开始了研发并投入使用,后来经过不断锤炼和完善,具有了良好的稳定性。我校利用该系统负责全校学生的实验室安全与环保知识教育,每年均有1万多学生参加考试与考核,至今累计教育人数达近10万人。此外,我校利用该系统已成功举办了两届校级实验室安全与环保知识竞赛,共吸引了近4000学生参加。随后,我校在广东省教育厅的领导下又承办了首届广东省大学生实验室安全与环保知识竞赛,共有来自53所本科院校合计44157人报名参赛,产生了积极广泛的影响效果。我校先后在全国动植物学科组国家级实验教学示范中心建设会、广东省高校实验室工作年会、广东省高校实验室安全管理培训班及全国农林高校实验室工作研讨会上做了有关“实验室安全与环保”的专题示范,对广东省高校和全国农林类高校的实验室安全与环保教育工作起到了良好的示范作用和辐射效果。

利用该系统通过网络化方式进行实验室安全环保教育和考试,突破了时间与空间的限制,学生可以随时随地地参加学习与接受网络考核,省去了教师的许多工作,减少了大量的人力、物力。网络考试方式不需要人工阅卷,学生通过计算机来答题,待答题结束后计算机立即给出考试结果,大大提高了实验室安全与环保教育的效率。

五、结语

基于实验室安全与环保知识教育的考试系统的建设,切合了“互联网+教育”的时代潮流。在技术层面上,考试系统采取B/S模式和五层架构方式,有利于提高系统的开放性和稳定性;系统运用的“题目—题库—考卷—考试—考场”功能逻辑结构设计,使得结构清晰,有效降低了软件的耦合度,提高了内聚性,便于维护和扩展。在应用层面上,系统在我校经过多年的应用和完善,并且历经了省级大型赛事的检验,具有良好的示范作用和应用效果,对于开展实验室安全与环保工作起到了很好的推动作用,富有推广价值。

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作者:陈志民 许家熙 黄柯伟 黄景祥

实验室安全与环保管理论文 篇3:

普通高校生化类实验室安全管理现状研究及对策

[关键词]生化类实验室;安全隐患;管理经验;管理对策

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。

一、生化类实验室安全隐患分类

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。

(一)危险化学品安全隐患

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。

(二)生物安全隐患

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进行实驗造成死亡;2010年东北农业大学动物医学院购人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。

(三)仪器安全隐患

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。

(四)废弃物处置隐患

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。

(五)消防安全隐患

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。

二、生化类实验室安全管理现状分析

(一)实验室建设缺乏技术规范

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。

(二)实验室安全管理制度欠缺

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。

(三)实验室安全管理培训薄弱

对陕西学前师范学院(以下简称“我校”)生物与化学专业的在校本科生进行调查后发现,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”。

(四)实验室人员流动性大

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。

三、生化类实验室安全管理体系建设

(一)国外优秀生化实验室的安全管理经验

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。

(二)普通高校生化实验室安全管理体系建设

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,更要建立一套符合本学校发展的实验室安全管理体系。

作为新建本科院校,近年来我校的教学实验室安全工作扎实,取得了一系列成就,如建立了各学院的实验室安全管理制度及应急预案;对于消防重点部位和危险化学品使用有專门的管理办法;为危险化学品建立了废液池和危险化学品库房;以制度形式每年定期开展实验室安全专项检查,开展消防安全培训;成立了实验室安全工作领导小组;与相关学院签订了《实验室安全管理责任书》等。

(三)实验室安全管理工作对策

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。

1.优化实验室安全管理制度

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;实验室安全准人制度;实验室建设安全评估制度。

2.落实实验室安全责任制度

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。

3.购置实验室安全设施设备

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。

4.大力建设实验室安全队伍

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。

5.加强师生实验室安全教育

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。

四、结束语

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。

作者:吴丹

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