通宵實驗的危險性分析和安全性改進建議

林陶然，張英干，王衍戈，張錦彬

（廈門大學 材料學院，福建 廈門 361005）

實驗室安全是高校實驗室工作的重中之重。隨著高校實驗室建設的不斷推進和實驗室人員（包括教師、學生、工程實驗技術人員）的不斷擴充，實驗室安全工作日益得到高校相關部門以及廣大教職工的重視[1-8]。近年來，國內(nèi)高校在實驗室安全上的經(jīng)費投入力度逐步加大，實驗室管理制度日趨完善，實驗室安全的總體狀況和以往相比也在逐漸改善。

實驗室安全工作主要圍繞實驗室的各項教學科研實驗進行。其中，有的實驗持續(xù)時間較短，而有的實驗持續(xù)時間較長，甚至需要通宵進行。近幾年來，通宵實驗的安全問題正越來越多地引起人們的關注，通宵實驗引起的安全事故較多，在一定的程度上干擾了正常的教學科研工作秩序。如何在保證安全的前提下做好通宵實驗，是目前國內(nèi)高校實驗室管理必須面對的重要問題。為此，本文對通宵實驗的危險性進行了分析，并有針對性地提出改進通宵實驗安全性的對策和建議，以求進一步提高實驗室安全工作的質(zhì)量。

1 通宵實驗的危險性分析

與非通宵實驗相比，通宵實驗通常具有非通宵實驗具備的各種危險性，如使用各種危險物質(zhì)、在高溫高壓條件下進行等。同時，通宵實驗由于持續(xù)時間長，而且橫跨白天工作時段與夜間非工作時段，因此還具備一些特殊的危險性。

1.1 夜間實驗的危險性

通宵實驗往往橫跨白天與夜間，其中，夜間的實驗室狀況與白天相比有所不同：首先，入夜后在實驗室工作的人員數(shù)量逐漸減少，而且人員精神狀態(tài)受生物鐘影響，注意力和反應敏捷度同白天相比都有所下降，如果此時實驗發(fā)生事故，實驗室人員將更難以進行防范和做出正確的應對措施。其次，實驗室水電消耗量減少，在凌晨0:00至清早6:00之間尤為明顯，水電消耗量大幅減少可能導致實驗室水壓和電壓發(fā)生波動，從而給實驗設備的正常運行帶來危害。

1.2 長時間實驗的危險性

通宵實驗的持續(xù)時間較長，有的甚至需要幾天幾夜才能完成。這種長時間實驗與其他短時間實驗相比，具有以下潛在危險：（1）實驗設備長時間不間斷運行，可能會因為疲勞導致設備故障，甚至引起事故；（2）有的通宵實驗需要實驗室人員長時間進行實驗操作，在這種情況下，實驗室人員可能無法自始至終保持集中的注意力和高度的警覺性，一旦中途出現(xiàn)松懈，就有可能引發(fā)實驗事故[9]。

1.3 通宵實驗的人員值守問題

不少高校的實驗室都有明文規(guī)定：在實驗進行過程中，必須有人值守，不得擅自離崗。這樣的規(guī)定出發(fā)點很好，但實際應用在通宵實驗中就會面臨兩難：（1）如果安排實驗室人員通宵值守，受人體生物鐘影響，人容易感到疲倦，可能很難徹夜保持集中的注意力和高度的警覺性；且有的實驗需要連續(xù)幾個通宵，這就意味著實驗室人員需要連續(xù)幾天幾夜值守，無法休息，這將給他們的身體健康帶來傷害；（2）如果沒有安排實驗室人員值守，一旦發(fā)生實驗事故，實驗室人員將無法對事故進行及時的處置。

2 改進通宵實驗安全性的建議

從上文分析可知通宵實驗所存在的危險性。但如果僅僅采取一刀切的方式，將通宵實驗一禁了之，顯然是不合適的，因為這將干擾實驗室教學科研工作的正常進行。要想處理好教學科研與實驗室安全的關系，需要廣大實驗室人員充分發(fā)揮主觀能動性，從各個方面對通宵實驗的安全性和可靠性進行改進和提升。為此，筆者提出以下建議：

2.1 加強安全教育，提高安全意識

要進一步加強實驗室通宵實驗的安全教育，提高實驗室人員操作通宵實驗的安全意識。其中，作為實驗室第一安全責任人的教師，應當以身作則參與到實驗室安全教育中，用自己的專業(yè)知識和科研經(jīng)驗，豐富安全教育的內(nèi)容，指導學生安全、高效地完成通宵實驗。作為實驗室科研主要力量的學生，應主動學習并實踐與其科研課題相關的實驗室安全規(guī)定，并且每年參加一定學時的實驗室安全培訓課程，為操作通宵實驗打下堅實的基礎。作為實驗室正常運轉重要保障的工程技術人員，也應參與到實驗室安全教育中，通過參加各種與實驗室安全相關的培訓和學術交流活動，增加自己的知識儲備，并應用于通宵實驗等具體科研實踐中[10]。

2.2 針對實驗中的危險物質(zhì)做好相應的防護措施

通宵實驗通常會涉及各種有危險的物質(zhì)，因此為確保通宵實驗能夠安全、順利進行，實驗室人員務必仔細分析通宵實驗的每一個環(huán)節(jié)，列明實驗所使用物品的所有危險信息，并且針對夜間通宵實驗這一特殊時間段，做好相應的防護措施[11]。例如，對于使用易燃易爆化學品的通宵反應實驗，要控制好反應溫度在長時間內(nèi)不發(fā)生明顯波動，甚至要保持長時間恒溫狀態(tài)，以免在實驗中途溫度失控導致火災或爆炸；對于使用空氣中自燃化學品的通宵反應實驗，要用惰性氣體進行保護，甚至要在“手套箱”中進行實驗，以免實驗中途空氣進入反應體系導致火災；對于使用有毒物質(zhì)或腐蝕性化學品的反應實驗，要防止實驗中途反應容器發(fā)生傾倒，導致反應物泄漏或污損實驗室其他物件。

2.3 改進反應實驗工藝以降低危險性

實驗工藝并不是一成不變的，隨著實驗技術的進步和新物質(zhì)的合成，更加安全、方便、高效、環(huán)保的實驗工藝不斷涌現(xiàn)[12]。實驗室人員要密切關注相關領域實驗新技術、新方法的發(fā)展，并將新的技術與方法應用于通宵實驗中，努力改進實驗工藝，減少通宵實驗中的危險源，提升通宵實驗的可靠性與安全性。如高溫高壓條件下進行的實驗，可設法改進為在常溫常壓下進行；使用易燃、易爆或腐蝕性化學品的實驗，可設法改用性質(zhì)較為溫和穩(wěn)定的化學品來完成；實驗中使用的有毒或對環(huán)境有害的試劑，可設法采用無毒、環(huán)保的試劑進行替代；持續(xù)時間較長的實驗，可通過改進實驗工藝，提高實驗效率，縮短實驗時間；可分段進行的實驗，可通過調(diào)整實驗安排，將危險性較高的實驗部分安排在白天完成，把危險性較低的實驗部分放在夜間進行，以提高通宵實驗的總體安全性和可靠性。

2.4 確保實驗儀器設備的正常運行

實驗儀器設備的正常、穩(wěn)定運行直接關系到通宵實驗的安全[13]。因此，在通宵實驗前，實驗室人員務必對實驗儀器設備進行檢查，確保設備能正常工作后方可開始實驗。對于實驗持續(xù)時間長、使用頻次高的設備，則更要進行仔細的檢查，并且適當增加保養(yǎng)頻率，以降低儀器因長時間連續(xù)工作導致疲勞，從而引發(fā)故障和事故的概率。對于舊儀器和近期出現(xiàn)過故障的儀器，應減少其用于通宵實驗的次數(shù)，及時修復故障，增加保養(yǎng)頻率，并根據(jù)需要及時更換設備或零配件。對于長期未使用的儀器，不能立即將其用于通宵實驗，應先對其進行檢查和試運行，并密切觀察其在試運行期間的工作穩(wěn)定性，確認其正常工作后方可用于通宵實驗。對于涉及高溫、高壓、電離輻射等危險源的儀器，儀器管理員應多與儀器廠商進行儀器設計方面的溝通，為這類儀器設計一套應急機制，以便在通宵實驗中儀器出現(xiàn)故障并可能引起事故時，應急機制能及時中斷這一過程，最大限度地減小損失[10]。

2.5 確保實驗室水、電的穩(wěn)定供應

通宵實驗的安全、順利進行離不開實驗室基礎設施的正常運行，特別是水、電的正常、穩(wěn)定供應。因此，進行通宵實驗的實驗室應確保有持續(xù)穩(wěn)定的水壓和電壓，必要時需要安裝穩(wěn)壓設備，以避免水壓、電壓波動損壞儀器，影響通宵實驗；一旦停水或停電，勢必干擾通宵實驗的進行，甚至造成設備故障[14]，因此實驗室人員要特別留意停水和停電的相關通知，及時調(diào)整實驗安排，把停水停電帶來的影響降到最低。對于需要通宵運行的大型貴重精密儀器設備，還應當配備不間斷供電電源以應對突發(fā)性斷電。此外，實驗室人員還需定期對實驗室水電設施進行安全檢查，并及時修復檢查發(fā)現(xiàn)的問題[15]，避免水電設施發(fā)生故障，影響水、電的正常供應，干擾通宵實驗的正常進行，甚至引發(fā)事故。

2.6 配備安保團隊，建立實驗室夜間值班制度

通宵實驗的人員值守目前面臨兩難，即值守人員易疲勞松懈并可能引發(fā)事故，而無人員值守同樣存在安全隱患。為解決這一難題，筆者建議實驗室樓配備物業(yè)安保團隊。安保人員上下半夜兩班輪流值勤，定時對實驗室進行巡查，重點巡查有通宵實驗任務的實驗室。安保人員夜間值班，有利于維護通宵實驗安全，方便實驗室人員輪流休息；安保人員上下半夜輪流值班，也可避免整夜值班造成疲勞。構成安保團隊的人員必須經(jīng)過專業(yè)訓練并且持證上崗，以便在發(fā)生實驗事故時能在第一時間內(nèi)進行正確的處置。

2.7 建立通宵實驗報備制度，制訂應急預案

建立通宵實驗報備制度，有利于加強學校和學院對通宵實驗工作的管理。實驗室人員開始通宵實驗前，應向課題組導師、實驗室安全責任人、學院分管領導和物業(yè)安保團隊如實報備通宵實驗的相關信息，包括實驗持續(xù)時間，實驗所用到的藥品、試劑和儀器設備，以及實驗所包含的各種危險信息，并制訂相應、切實可行的應急預案，課題組導師、實驗室安全責任人和學院分管領導審批通過后，方可進行通宵實驗。若通宵實驗涉及高溫、高壓、易爆化學品、強腐蝕性化學品、放射性物質(zhì)、高致病性微生物等危險源，還應向學校管理部門進行報備，學校分管領導和相關管理部門負責人審批通過后，方可進行通宵實驗。若通宵實驗未經(jīng)報備審批，相關人員擅自進行實驗并造成事故，學校管理部門必須追究相關人員的責任。

3 結語

保障實驗室各項教學、科研實驗的正常進行是實驗室安全工作的重點。隨著國內(nèi)高校實驗室建設的快速推進和教學科研事業(yè)的快速發(fā)展，通宵實驗的管理工作還會陸續(xù)遇到各種問題與挑戰(zhàn)，這就需要實驗室人員對現(xiàn)有的實驗室管理方法進行不斷的改進與完善。同時，實驗室人員可以從實驗安全防護、儀器設施維護、管理制度建設等多方面，提升通宵實驗的安全性和可靠性，進一步做好實驗室的安全管理工作。