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安全知识的讲解是本课程的重点和难点。一方面安全教育所涉猎的领域大而广,没有专业的基础知识和长期的工作积累,难以把相关知识组合成一门系统的课程。另一方面考虑到授课对象的学习能力,讲解内容还要使学生易于理解和接受。我们在课程中讲授的安全知识包括通识类、危险化学品、基本实验操作规范、消防知识等。通识类安全知识主要介绍实验室日常使用的水、电、煤气等的使用要求与注意事项,化学废弃物的种类和相关的处理规定,以及养成良好实验习惯的重要性。讲课中会援引一些案例,如我校某实验室冬季没有关闭窗户,致使暖气水管被冻坏,一些较贵重的设备被供暖水浸泡,造成了较大的经济损失;某课题组人员在进行有机合成实验时,未对冷凝水管加固处理,中午外出吃饭时未留人照看实验室,从而导致水压升高,水管连接处松动,冷凝水流入电气设备中,造成较大损失;还有如果煤气灯关闭不严,一旦发生煤气泄漏,后果会更加严重。这些看似细小的问题,都会带来很大的危险性,学生在进入实验室之前必须引起注意。实验操作规范是一门学问,不仅体现了实验者的综合素质,同时也是实验室安全的重要保证。大学实验室中使用的仪器和药品较多,操作步骤也比较复杂,而实验指导教师常常会忽略对基本实验操作规范的要求。例如高中化学实验中会强调温度计的使用方法,不能用温度计搅拌溶液,温度计的液泡不能碰到杯底和杯壁,温度计使用完毕后应该立即放回温度计套筒中;然而到了大学阶段,有的学生使用温度计时却很不熟练,水银温度计经常会被打碎,实验室的水槽底部因此经常有水银沉积。再如在玻璃管加工实验中,经常发生学生被割伤或烫伤的意外事故。这些事故归根结底就是由于实验人员操作不规范、仪器整理不及时导致的。介绍一些基础化学实验操作规范,目的是让学生明白使用实验仪器的基本原理与操作方法,并将学到的相关安全防护知识应用于其他复杂仪器的使用之中。危险化学品部分是我们讲解的重点,这方面的知识很系统也容易理解。学生应该知晓危险化学品的种类和标志符号,并读懂试剂瓶上的标签来判断试剂的性质,或者使用危险化学品安全技术说明书(MSDS)查询材料的危险性。高校中使用的化学药品种类多、性质各异,部分试剂具有易燃、易爆、腐蚀性强等特点。随着高校科研项目的增加,有些课题组购买大量的有机溶剂,并贮存在实验室中,这就存在着较大的安全隐患。危险化学品的购买、存放、使用都有专门的规定,师生都必须严格遵守。学生还应该知道危险化学品的危险特征,懂得安全事故的预防方法,并采取正确的防范措施。消防知识包括“四懂”和“四会”。“四懂”即懂得火灾的危险性,懂得火灾的预防措施,懂得火灾的扑救方法,懂得火灾的逃生方法;“四会”分别是会报警,会使用灭火器材,会灭初级火,会逃生。这其中侧重于灭火器的使用。火灾是极端的危险情况。尽管这种情况极少发生,可一旦发生了就会造成十分严重的后果。实验室人员应当学习相应的防护知识,遇到火灾时保持镇定,根据火灾的性质,采用正确的方式进行灭火。这样不仅会减少火灾发生时的财产损失,也会降低实验室人员所受到的人身伤害。如实验仪器局部着火,应该用湿布、灭火毯等材料将其盖灭,如果直接使用干粉灭火器,虽然可以迅速灭火,但也有可能使得仪器报废,造成不必要的损失。当火势较大无法自行扑救时,师生应当及时关闭电源,迅速离开并报警求助。
二、实验室安全教育的实施效果
开设化学实验安全课程增强了本科生的安全意识,提高了学生对安全事故的防范能力。以往本科生们进入科研实验室前,所受到的安全教育仅仅是师兄师姐的口传心授,没有系统性和规范性。许多本科生来到实验室的第一项工作常常是清理玻璃仪器,这样就会接触到一些有毒的化学试剂。以前,学生对这项工作的安全性普遍不太重视,而现在则会主动地采取防护措施,戴上橡胶手套再进行相应的操作。经过安全课程的学习,本科生对实验室安全有了正确的认识,能自觉遵守实验室的安全规范,并常常指出所在实验室存在的安全隐患和提出改进方法,推动所在实验室的安全化进程,从而也提升了学院整体的安全水平。目前,我国实验室的安全工作仍然存在很多问题,理论课的学习只是安全教育的一个重要环节,并不能解决实验室里所有的安全问题。实验室的安全教育应该是一项常态化的工作,需要学校全程化、全方位、多层次来进行,时时刻刻提醒学生注意人身安全。所以,我们还通过开设安全教育宣传栏、建立安全教育网页、聘请专家举办安全教育讲座等形式,使学生不断地学习安全知识,增强安全意识。
三、结束语
实验前实施安全教育考核制度
在进行化学实验课程之前,学生对化学实验了解得往往不多,虽然对实验项目兴趣浓厚,有迫切进行实验的欲望,但对实验的机理、内容和安全知识却是知者甚少。传统的安全教育安排在这个阶段,让学生系统地了解相关安全知识,确实具有一定的效果。但教师在讲并不表明学生一定在听,由于多种原因,能完全掌握安全知识的学生较少。台湾清华大学在这方面实行的是安全教育结合化学实验室的准入制度。学生在进入化学实验室之前,必须通过相应的安全教育和考试,并把通过安全考试作为进入化学实验室的必要条件。安全教育方式多样化,学生可选择选修安全教育课和网络教育等不同方式。在考试前往往还会安排进行一次集体授课,请专业的实验室安全人员来进行讲解。对于缺考或考试不合格的学生,会安排重修和考试,直至合格后才准进入实验室。在安全考试面前人人平等,即便是来访的资深教授也要在进入实验室进行实验前通过安全考试,否则是不允许进入的。我们传统的实验安全教育也有自学和集中授课环节,但往往缺乏的是安全考试制度。进行安全考试能在一定程度上提高学生安全学习的效果,同时把其作为进入实验室的必要条件,能让学生在思想上充分重视,避免了传统安全教育方式中学生可听可不听的懈怠局面。台湾清华大学在授课方面也尽可能以形象教育方式为主,用实物演示、图片展示等教育方式来提高安全教育效果。例如,在讲解实验室灭火知识时,重点强调需要沉着冷静,及时判断火势大小、原因并正确使用消防器材:局部着火,顺手用湿布、沙子等材料盖灭;火势较大时,依据着火原因和火情使用适宜的灭火器材;火势无法控制时,及时断电关气,迅速离开并立即报警。在讲解使用灭火器材时,可以把常见的各类灭火器向学生展示,同时用示范的方式给大家进行演示。通过这样的系列课前安全教育与考试,让每名学生都掌握相关安全知识,提高安全意识和安全能力。这不仅保障安全教育的效果,而且最大限度地减少了实验室安全事故。
教学过程中强化安全教育
传统安全教育方式往往只重视课前的安全教育,在教学实施过程中和结束后并没有实质性的安全教育内容。这也给学生造成误解和思维定势,认为安全教育只是走过场,对于化学实验室安全管理制度也产生不在意的心理,因而易于发生实验室安全事故。在日常实验室安全教育方面,台湾清华大学采取了一些很有特点的措施。例如在每间实验室门口都有危险提示标志,说明该实验室可能产生哪些危险,同时也提示禁止在该实验进行不恰当行为(如吸烟、带入磁性物体等)。每个实验室需要使用的危险试剂、药品都需要进行登记和专人保管使用,在实验室门口醒目的位置建立文件夹,放有该实验室使用的危险药品的性质和预防、处理措施的资料,不断提醒进入实验室的人员要时刻进行规范操作和安全处理。他们还专门成立环安中心来进行实验室安全检查和安全设施维护工作,往往每学期有多次的安全检查。相比之下,内地高校实验室的安全制度实施则相对不力,有些安全检查流于形式,这是需要认真改进的。在化学实验教学过程中需要不断强化安全教育。我校在进行每项化学实验之前,都要求学生进行预习,不仅要对实验机理和实验过程进行预习,而且需要查明实验中每一个用到的试剂与药品的物理、化学性质和安全特性(MSDS)[10]。这样能有效提高学生的安全意识,同时也能指导学生在实验中进行规范操作,避免安全事故。为了能提高学生在化学实验教学过程中的学习效果和安全觉悟,我们计划让学生自己进行实验安全监督。学生相互进行实验操作监督,对实验设施和实验环境提出安全意见,不仅使学生实验操作更加规范,而且让他们时刻具有安全意识,同时也改进了实验室环境和条件。在这个过程中,毕竟学生的经验尚浅,教师应当在合适的时候进行引导,以取得更好的实验教学和安全教育效果。学校提倡在实验前和教学过程中将实验安全教学引入案例教学方式,对社会上最近发生的安全事故和实验室以往的安全隐患进行分析。这样既可以提高学生的学习兴趣和视野,同时也让学生了解正确的安全处理方式。例如在使用金属钠的实验中,在课堂上让学生对“实验室中金属钠着火是否能直接用水进行浇灭?”进行讨论。这样不只是教师直接灌输关于金属钠的安全知识,还让学生在讨论中更加深刻了解金属钠的性质,同时也让学生正确掌握用砂土隔绝氧气而灭火的手段。当然,如果在确保安全条件下用少量金属钠为学生进行教学演示,将能取得更直观的教学效果。这些安全教学方式和手段都是在教学过程中对学生进行安全教育的强化,能让学生在潜意识上强化正确的安全理念和掌握实验安全技巧,培养学生进行化学实验的综合能力。
课后安全评价巩固安全教育效果
传统教学方式忽视了实验结束后对学生的安全教育。实验结束后,学生只是对实验过程进行复述,对实验结果进行处理并书写实验报告。在调查中发现,大多数学生都以获得实验产物的多少来衡量实验的成败,而对实验的规范操作和安全事项不加重视。为了能达到安全教育与实验教学一体化,在课后对学生的安全教育是极其重要的。引入学生对实验安全的自我总结评价方式,能让学生对实验过程的安全进行有效的总结,达到将安全教育贯穿整个实验教学过程的目的。在实验报告中增加实验安全评价一项,让学生从安全角度去审视自己的整个实验过程:实验仪器装置是否按照要求搭建,原料称取时是否有撒漏,实验过程中废气是如何处理的,实验结束后的废料是否进行规范处置等,对每次实验操作进行安全总结。只有这样才能让学生时刻意识到实验安全的重要性。对于那些实验操作不规范、存在实验安全隐患的学生,虽然侥幸得到实验预期的产品和结果,但整个实验严格来说是不合格的。传统教学方式并没有让这些学生意识到问题所在,通过实验后的安全评价能让他们进行这方面的自我批评和改正,真正在实验能力上得到提高。因此推行课后自我安全评价教育方式,能进一步巩固整个实验教学过程的安全教育效果。
病理实验室的工作环境一直受到多种化学品的影响,其中以甲醛、二甲苯和DAB影响最重,要想制定相应的防护措施就先要了解这些化学品对病理实验室环境危害的程度。
2化学品安全存放要求
化学品存放应以2011年国务院修订的《危险化学品安全管理条例》为依据,根据不同化学品的性质与特点建立相应的存放模式,同时对每种化学品建立MSDS(化学品安全技术说明书),让操作者更容易、更直观的了解化学品的理化特性、安全防护、泄漏处理等情况。
2.1一般化学品存放要求
化学品区域要独立,不能和其他物品混放,其内严禁吸烟和使用明火,并在存放区域醒目位置设置明显标志。化学品应存放于阴凉、通风、干燥处,避免日晒,还应隔绝火、热、电源,并注意防水。
2.2特殊化学品存放要求
2.2.1易燃易爆危险品
病理实验室常见易燃易爆危险品有乙醇、二甲苯、甲醛,该类化学品存放必须有独立的危险品仓库,坚决不能整箱堆置存放,必须拆箱分类存放于专用的化学品防爆柜中,并于防爆柜外部醒目位置张贴其相应的MSDS,并配备灭火装置。该类危险品的存储温度不能超过30℃,应在存储位置悬挂温度计由专人进行监控并记录。平时易燃易爆危险品的存储量适量即可,不提倡过多储存。
2.2.2腐蚀化学品
病理实验室常见腐蚀化学品有盐酸、硝酸,对于该类物质的存放应放置于专门的强酸、强碱储存柜中,并于箱体外侧张贴MSDS。该类储存柜采用进口的聚丙烯(PP)材料,耐酸碱强度高,也易于清洗,很多从事实验室防护设备的公司均有出售。该类物质必须与碱类物质、易燃易爆物品分开存放,不能混存,因该类腐蚀性化学品易挥发,以免发生反应造成危险。
2.2.3剧毒或致毒化学品
对于该类物质病理实验室比较少见,如氧化汞等。该类物质从安全角度考虑作者不建议病理实验室存放,本院是由药剂科联系专门机构进行存放,使用时由专人送至病理实验室,用多少取多少,用完后送回专门存放点存放。
3化学品的使用
化学品在使用时根据需要量领用,不能随意领用。在领用时要严格遵守双签名的原则,由科室负责人和化学品管理员审核签名后领用,并将使用情况详细记录于化学品使用记录表。使用过程中未使用完的试剂放置于托盘中,同时根据试剂在MSDS中的理化特性贴上相应的化学品标示。对于配制的试剂要配备相应的存放容器,并在容器醒目位置贴上标示注明其试剂名称,配制日期和有效期。对于过期试剂或失效试剂按照废弃液体处理流程处置。
4化学品防护原则及措施
4.1防护原则
病理实验室针对化学品防护要严格遵循以人为本的原则,无论是病理实验室规划设计还是个人防护物品配置都要从人的角度考虑,因为这关系到工作场所的环境保护和工作人员的身体健康,不可忽视。
4.2防护措施
病理实验室的防护措施要从两方面来阐述:病理实验室的整体规划设计和个人防护措施。
4.2.1病理实验室规划设计
病理实验室整体规划设计要严格区分污染区、半污染区、清洁区,并建立相应的缓冲带,同时要制定标本接受流程、取材工作流程和制片工作流程,将工作制度化和标准化。对于污染较大的区域要适当的增加空间,这样有利于稀释空气中挥发的有毒化学物质。对于空气污染区域要配置相应的空气净化系统,以降低空气中毒性化学物质对人体的伤害,如在取材室要安装配有标准排风系统的取材台,而制片技术室要安装通风柜,使包埋、染色等易接触有毒化学物质的操作能在通风柜中进行。对于易挥发的有毒化学物质要密封保存并加强相关区域的通风,一般要求室内与外界空气的更换次数不少于2次/h,某些特殊的室内(如取材室、标本储存室)通风至少要换进空气6次/h,有条件的单位可以使用环保试剂替代,不过相对成本会提高。取材后的标本应储存于独立的标本存放室内并配备冰柜,可有效的降低取材室的甲醛浓度。工作区的温度控制也要有相应的要求,根据P2实验室工作温度一般控制在18~27℃,温度过高,会加剧挥发性化学品的挥发。
4.2.2个人防护
(1)要加强个人的防护意识,对病理实验室工作人员要定期进行培训,危险意识不能松动。
(2)在防护物品配备方面要齐全。在接触化学品的过程中,口罩、帽子、手套、防护衣是必备品,有条件的单位还可以配备防护眼镜、活性炭口罩、防酸手套以及独立洗眼台。
(3)员工必须定期体检,可及时发现问题并解决问题。最后,要加强监督,由病理科负责人组建监督小组,针对科室内部人员工作中的防护问题进行自我内部监督。在此值得一提的是,南京组建的病理质量控制委员会对于很多单位工作环境中甲醛、二甲苯严重超标等不符合规范的情况进行监督,这种监督效果往往要好于科室内部的自我监督,南京的组建经验值得在很多地方推广。
5化学品泄漏处置
病理实验室在工作中,有时会出现化学品倾覆的事情发生,导致化学品暴露在外部。当少量泄漏时,操作人员穿好防护物品,并用干布或吸水纸吸干已暴露的化学品后置于黄色垃圾袋中,交废物运送处由专门机构集中处理。泄漏物较多时,要根据化学品处置流程与原则将泄漏处置分为初期应对、抢险救援和后期处理三个阶段,并根据这三个阶段建立规范化的化学品泄漏处置流程。本院目前使用的化学品泄漏处置流程见图7。
6化学品废弃处置
病理实验室的化学性废弃物比较多,这些废弃物如甲醛、二甲苯等有毒有害物质不能直接通过下水道进行排放。就目前情况来看,很多医院的相关责任部门不具备该类废弃化学品的处理资质和能力,这就带来了如何处理这些废弃化学品的问题。目前,病理实验室产生的化学性废弃物主要来自组织固定、组织脱水、制片染色这三个环节,由于接触环节人员较多,作者建议指定专人负责病理实验室化学性废弃物的处置。在处置过程中废弃液体放置于专门的密闭有盖的化学桶中,且最大存放量不能超过该桶的2/3。在化学桶外侧要贴上标签,注明科室和试剂成分。在这里要特别说明一点,化学废弃品不能混合放在同一个桶中,因为目前很多处理机构只能处理单一类型的化学品。当化学桶达到最高存储容量时,由医疗废物收集人员从病理实验室将其收集,用专用收集车送至专门机构作无害化处理。
7总结