高校本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室危化品源控制方法的探究*

劉海峰，曾 暉，王義珍，李 瑞，林 銳，李國濱

(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院，廣東 廣州 510640；2 中山大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，廣東 珠海 519082；3 中山大學(xué)廣東新材料產(chǎn)業(yè)基地聯(lián)合研究中心，廣東 佛山 528244)

危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有腐蝕、易燃、易爆、劇毒等性質(zhì)，在存儲(chǔ)或者使用過程中會(huì)對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的一類化學(xué)物質(zhì)[1-2]。

近年來，國家對(duì)高校本科化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室投入力度不斷加大，但高校教學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)多屬于探索性基礎(chǔ)教學(xué)，所需的化學(xué)試劑品類眾多；同時(shí)，由于教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)方案的定期修改，對(duì)藥品的消耗需求是不固定的，例如在硝化實(shí)驗(yàn)中前期因?yàn)樾枰跛嶙鳛閺?qiáng)氧化劑[3]，如果中途因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)方案而放棄硝化手段，則可能會(huì)積累較多的硝化試劑，進(jìn)而衍生相應(yīng)的藥品積壓和后面存儲(chǔ)管理的問題。如巰基苯這類物質(zhì)常用于與氧化試劑催化反應(yīng)[4]，但一般高校實(shí)驗(yàn)室用量小，購入后可能只使用了一小部分，則剩余部分在存儲(chǔ)時(shí)要求與氧化劑和堿性試劑隔開存放，同樣面臨后期存儲(chǔ)場(chǎng)合設(shè)置和分開管理的問題。此類問題衍生出一系列的管理問題：高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品存在種類多，樣品使用量大，存放條件可能要求避光，冷藏，隔熱，避開氧化劑，避開還原劑等等復(fù)雜情況[5-6]。

因此，非常有必要就如何進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品識(shí)別，危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)條件設(shè)置，危險(xiǎn)存儲(chǔ)器材選取考慮等方面著手，再結(jié)合有效管理才是最好的策略。

1 危險(xiǎn)化學(xué)品識(shí)別

危險(xiǎn)化學(xué)品控制目的是為了預(yù)防事故的發(fā)生(常見的事故包括化學(xué)品氧化還原、泄漏、燃燒、爆炸等)，存儲(chǔ)和使用過程不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境安全、職業(yè)健康安全等，以確保這類物質(zhì)的使用符合規(guī)定要求。

識(shí)別危險(xiǎn)源是安全管理危險(xiǎn)化學(xué)品的第一步。早在1982年時(shí)，歐洲就發(fā)布了《工業(yè)活動(dòng)中重大事故危險(xiǎn)法令》；1992年美國政府頒布了《高度危險(xiǎn)化學(xué)品處理過程的安全管理》(PSM)標(biāo)準(zhǔn)，提出了多種化學(xué)物質(zhì)及其臨界量[7]；接著美國又頒布RMP標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)提出了規(guī)定[8]。為了與國際接軌，我國提出了國家標(biāo)準(zhǔn)《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB 18218-2000)，在此標(biāo)準(zhǔn)中采取了與國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)類似的方法[9]。

早期對(duì)于危險(xiǎn)化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要針對(duì)人，由于人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)列為危險(xiǎn)化學(xué)品評(píng)估的一項(xiàng)重要評(píng)估內(nèi)容[10]。通常情況下，歐洲對(duì)于化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要運(yùn)用REACH法規(guī)[11]。目前我國對(duì)化學(xué)品各個(gè)方面的評(píng)估的水平相對(duì)發(fā)達(dá)國家仍然存在不小的距離。雖然出臺(tái)了《化學(xué)品危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)通則》給出了基本的評(píng)估流程，但是該通則對(duì)于各項(xiàng)評(píng)估內(nèi)容的方法并不統(tǒng)一，而且內(nèi)容上比較空泛，這對(duì)于化學(xué)的綜合評(píng)估存在很大限制，與實(shí)際運(yùn)用存在一定距離。

對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)安全與管理方面，國外高校如麻省理工建立了一套“環(huán)境、健康和安全”管理系統(tǒng)，簡稱EHS，EHS由EHS總部、EHS辦公室和EHS委員會(huì)四個(gè)部分組成。具體職能分工：EHS總部負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和決策、EHS辦公室為執(zhí)行部門、EHS委員會(huì)則負(fù)責(zé)監(jiān)督[12]。日本各個(gè)高校根據(jù)自身的情況設(shè)置相應(yīng)的安全環(huán)保管理機(jī)構(gòu)，如東京大學(xué)設(shè)置有環(huán)境安全部、保健健康推進(jìn)本部以及實(shí)驗(yàn)委員會(huì)；早稻田大學(xué)設(shè)有校園環(huán)境宣傳委員會(huì)、大學(xué)環(huán)境及安全處，環(huán)境安全管理課[13]。另外日本對(duì)安全方面是非常重視的，并且出臺(tái)了一系列的法規(guī)，使得日本高校的實(shí)驗(yàn)室安全與管理有法可依，具有很好的實(shí)施性[13]。美國學(xué)校安全委員會(huì)負(fù)責(zé)審核安全管理制度和處理規(guī)程，因此在美國高校的實(shí)驗(yàn)室安全與管理的制度可實(shí)施性也較強(qiáng)[14]。

2 危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)

表1 常見危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)條件

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室因經(jīng)常使用危險(xiǎn)化學(xué)品使其成為安全隱患較大的場(chǎng)所，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般理科類學(xué)校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品占所用的化學(xué)品種類的65%左右[15]，實(shí)驗(yàn)室安全事故主要有火災(zāi)、爆炸、中毒、感染、腐蝕灼傷等類型[16]，而大部分事故是由于對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的反應(yīng)活性控制不當(dāng)，以及有毒和揮發(fā)性危險(xiǎn)化學(xué)品的存儲(chǔ)不當(dāng)所造成的[17]。為避免因存儲(chǔ)位置或存儲(chǔ)條件不符合要求引起安全事故，各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)所使用危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)和形態(tài)差異，按照其揮發(fā)性、氧化還原性、毒性、危險(xiǎn)性等不同特點(diǎn)進(jìn)行分類/分區(qū)安全存放[18-19]，明確規(guī)定溫濕度、排風(fēng)、震動(dòng)等具體儲(chǔ)存條件，尤其對(duì)于需特殊條件存放的危險(xiǎn)化學(xué)品，要采用適當(dāng)?shù)谋９芊椒?。如金屬鈉遇水易起火，須保存在液體石蠟中；鎂粉遇水易發(fā)生反應(yīng)放出氫氣和大量熱量，從而引起燃爆，要求密封包裝，儲(chǔ)存房間干燥、通風(fēng)良好且房間溫度不能過高，并與氧化劑、氯代烴等分開存放；黃磷必須保存在盛水玻璃瓶中；毒性化學(xué)品汞存放時(shí)可在瓶中注入少量水，防止揮發(fā)；毒性化學(xué)品特別是劇毒化學(xué)品須鎖在專用的毒品柜里存放，雙人雙鎖專人管理；易燃易爆化學(xué)品須單獨(dú)存放在陰涼通風(fēng)的區(qū)域，需低溫保存的揮發(fā)性化學(xué)品要存放在防爆冰箱里，不能使用普通冰箱存放。危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)室應(yīng)配置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)、防護(hù)裝置及報(bào)警裝置，要有良好的通風(fēng)裝置，以防有毒和易燃?xì)怏w的長期積聚，為防止靜電產(chǎn)生火災(zāi)的發(fā)生，存儲(chǔ)室須安裝防爆開關(guān)和防爆燈，同時(shí)配備數(shù)量足夠和種類齊全的消防器材。

3 存儲(chǔ)器材的選擇

危險(xiǎn)化學(xué)品在存儲(chǔ)條件下對(duì)材料造成的腐蝕量很大，所以選擇適合材質(zhì)的藥品柜十分重要。實(shí)驗(yàn)室管理時(shí)常常忽略了藥品性質(zhì)對(duì)存放藥品柜的腐蝕性，導(dǎo)致時(shí)間一長很多教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的藥品柜都發(fā)生了不同情況的腐蝕，這主要是沒有針對(duì)藥品性質(zhì)選擇合適的材料而造成的。通常針對(duì)存儲(chǔ)器材，要從化學(xué)品的腐蝕性、揮發(fā)性、氧化性、易燃性這幾個(gè)方面結(jié)合[20]，考慮選擇合適的存儲(chǔ)器材。

藥品存儲(chǔ)的試劑柜常用PP板材，采用環(huán)氧樹脂可以耐一般酸堿。但如果接觸強(qiáng)酸性化學(xué)品時(shí)間長，可考慮采用呋喃樹脂[21]作為試劑柜板材，采用石墨烯復(fù)合的PU涂層可提供材料的耐酸堿特性[22]。易揮發(fā)化合物主要注意控制環(huán)境溫度不要過高(溫度越高，揮發(fā)性越強(qiáng))，同時(shí)對(duì)存儲(chǔ)柜加裝通風(fēng)系統(tǒng)避免吸入中毒。

表2 存儲(chǔ)材料的選擇

4 結(jié) 語

危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理是高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中重要的一環(huán)。危險(xiǎn)化學(xué)品使用和管理與所有實(shí)驗(yàn)人員息息相關(guān)，所以要在充分辨識(shí)危險(xiǎn)化學(xué)品的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)危險(xiǎn)化學(xué)品的控制方法，用適當(dāng)方法儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品，同時(shí)根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品理化性質(zhì)，選用新型防腐蝕、防爆、防熱等材料作為危化品儲(chǔ)存設(shè)備，同時(shí)配合對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的安全培訓(xùn)，將實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)系數(shù)降到最低。