基于綠色環(huán)保理念的生化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索*

時 景，張 野

(九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221000)

高職院校生化實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生將生化理論應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)的重要場所，對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力至關(guān)重要[1-2]。然而，現(xiàn)有的高職院校生化實(shí)驗(yàn)室普遍存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)單一、實(shí)驗(yàn)管理方式不健全以及對實(shí)驗(yàn)環(huán)境污染的預(yù)防、治理都不足的現(xiàn)象?；谛聲r代下人與自然和諧發(fā)展的綠色環(huán)保主題以及國家對樹立綠色化教育理念，構(gòu)建綠色實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)略支持，如何不斷深入理解綠色化教育的內(nèi)涵，全方位、多角度的從實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)管理模式，實(shí)驗(yàn)平臺改進(jìn)的每項(xiàng)細(xì)節(jié)，探索符合綠色生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的舉措顯得尤為重要。本文通過探究綠色生化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)策略，旨在為打造建設(shè)引領(lǐng)新時代新科技綠色化的新型實(shí)驗(yàn)室提供理論支持[3]。

1 高職院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是高職院校進(jìn)行生化教學(xué)和研究的基地，許多有趣的科學(xué)理論、科學(xué)發(fā)現(xiàn)都來自于生化實(shí)驗(yàn)[4]。不同于其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有以下特點(diǎn)：生化實(shí)驗(yàn)中所需的部分試劑有毒性，甚至易燃、易爆、易揮發(fā)，致使實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜危險(xiǎn)，需要實(shí)驗(yàn)人員掌握扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)才能確保實(shí)驗(yàn)安全有效；實(shí)驗(yàn)過程中使用的活體動物如白鼠、蟾蜍、家兔等需提前放入準(zhǔn)備室，會對實(shí)驗(yàn)室的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，同時實(shí)驗(yàn)動物活潑，易對實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備造成不可逆的損害；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后產(chǎn)生的動物尸體和廢棄物成分復(fù)雜，如不經(jīng)過綠色處理，容易產(chǎn)生物污染。綜上所述，由于生化實(shí)驗(yàn)室存放的高端設(shè)備多、危險(xiǎn)化學(xué)品使用廣泛、實(shí)驗(yàn)伴隨具有安全風(fēng)險(xiǎn)的高壓、高溫等操作，如果不能在實(shí)驗(yàn)中采取有效的防止處理措施，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和安全問題。因此，切實(shí)轉(zhuǎn)變生化實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)作模式，構(gòu)建綠色化的生化實(shí)驗(yàn)室顯得尤為重要[5]。

2 構(gòu)建綠色生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必要性

近年來，全球環(huán)境污染問題日漸嚴(yán)峻，引起公眾的廣泛重視。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力、科研創(chuàng)新精神的重要平臺，但其實(shí)施實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)廢料在很大程度上對實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，也對實(shí)驗(yàn)人員的身體健康構(gòu)成危害。因此，將科學(xué)的綠色理念融入生化實(shí)驗(yàn)的每個環(huán)節(jié)，構(gòu)建基于綠色理念的生化實(shí)驗(yàn)室刻不容緩[6]。

綠色生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建立應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)遵循以下原則：在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備過程中應(yīng)該提前準(zhǔn)備好試劑，盡量選擇無毒或毒性較小的試劑；在實(shí)驗(yàn)操作過程中保證操作準(zhǔn)確，避免因操作違規(guī)造成試劑損失、污染物外泄。盡可能減少有害反應(yīng)物、生物垃圾的產(chǎn)生；在實(shí)驗(yàn)的結(jié)尾正確利用、處理、回收實(shí)驗(yàn)中過程中產(chǎn)生的反應(yīng)物，科學(xué)合理地處置實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣；整個實(shí)驗(yàn)過程中防止污染的舉措應(yīng)當(dāng)優(yōu)于污染形成后的處理舉措?？傊瑯?gòu)建綠色生化實(shí)驗(yàn)室是生命科學(xué)高度發(fā)展以及社會對生命科學(xué)發(fā)展的作用的必然結(jié)果，是一種更高層次的保證人與環(huán)境的友好關(guān)系，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展的產(chǎn)物，意味著全面推廣綠色化理念的新里程的到來。

3 基于綠色環(huán)保理念的生化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)策略

3.1 以綠色實(shí)驗(yàn)教育為核心，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)

構(gòu)建綠色生化實(shí)驗(yàn)室的核心工作就是要將綠色化的教育理念融入生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的每一個環(huán)節(jié)，這就要求教師要切實(shí)讓學(xué)生樹立起綠色環(huán)保意識，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣。教師在講授實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等專業(yè)知識時，除了讓學(xué)生扎實(shí)掌握核心要領(lǐng)，還要要求學(xué)生熟悉綠色實(shí)驗(yàn)的操作技術(shù)，將可優(yōu)化綠色實(shí)驗(yàn)過程的操作細(xì)節(jié)予以傳授，并對學(xué)生植入可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保理念，使學(xué)生充分認(rèn)識綠色實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是主動地減少實(shí)驗(yàn)室污染，而非等到污染泛濫時再去處理污染[1]，提高他們的環(huán)境保護(hù)意識。除此之外，適當(dāng)?shù)难垏鴥?nèi)外環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的前沿專家開展關(guān)于環(huán)保技術(shù)、綠色實(shí)驗(yàn)的講座，對于綠色實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題予以答疑，對于學(xué)生頭腦中綠色環(huán)保理念的形成也至關(guān)重要。只有在實(shí)驗(yàn)室營造綠色實(shí)驗(yàn)在我心中，綠色實(shí)驗(yàn)人人有責(zé)的良好實(shí)驗(yàn)氛圍，才能從根本上構(gòu)建綠色生化實(shí)驗(yàn)室。

3.2 推行綠色生化理念，加強(qiáng)綠色管理制度

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的綠色管理問題是保證實(shí)驗(yàn)是否綠色有效進(jìn)行的關(guān)鍵問題。因此，建立健全完善的綠色管理制度，明確實(shí)驗(yàn)安全責(zé)尤為重要[7]。首先，生化實(shí)驗(yàn)室的管理應(yīng)建立完善的登記存檔制度，包括記錄實(shí)驗(yàn)儀器的進(jìn)出時間和預(yù)約、使用詳情；實(shí)驗(yàn)試劑的進(jìn)出時間和使用詳情；實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)時間和過程詳情；實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生打掃情況等，通過明確的規(guī)章制度使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。其次，在完善的存檔制度基礎(chǔ)上，對于污染重、危害大、毒性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行可控范圍內(nèi)的替換，盡量選擇綠色、安全、環(huán)保的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時注意實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)試劑的相應(yīng)替換，并讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約使用實(shí)驗(yàn)試劑的習(xí)慣。最后，特別要注意規(guī)范關(guān)于廢氣、廢液、廢渣的凈化制度和危險(xiǎn)化學(xué)品的管理制度，危險(xiǎn)化學(xué)品的擺放應(yīng)有專門的區(qū)域，避免發(fā)生不必要的危險(xiǎn)。此外，對于違規(guī)的實(shí)驗(yàn)人員也應(yīng)當(dāng)明確相應(yīng)的懲罰和賠償責(zé)任，通過系列明確的規(guī)章制度約束實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行綠色實(shí)驗(yàn)，對于構(gòu)筑生化實(shí)驗(yàn)室綠色、環(huán)保、安全的“防火墻”，起到至關(guān)重要的作用[9]。

3.3 提高綠色環(huán)保意識，整合實(shí)驗(yàn)管理平臺

3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的綠色化管理

生化實(shí)驗(yàn)所用的高精儀器眾多，如熱板儀、無創(chuàng)血壓儀、分光光度計(jì)、自發(fā)活動儀等，這就意味著在實(shí)驗(yàn)過程中，如何更好的維護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器，提高其使用壽命和效率顯得尤為重要。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)樹立綠色管理意識，不僅要引導(dǎo)學(xué)生提前對儀器設(shè)備進(jìn)行充分了解，更應(yīng)該讓學(xué)生扎實(shí)掌握儀器的正確操作方法及常見問題的處理技巧，避免造成對儀器的損傷[10]。同時，要定期組織安排儀器使用的相關(guān)講座，邀請專業(yè)工程師對儀器使用中出現(xiàn)的疑難問題進(jìn)行答疑，并定期對儀器進(jìn)行維修清理。此外，定期更新和升級前沿的高精實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對于精簡實(shí)驗(yàn)流程，綠色化實(shí)驗(yàn)也是非常有必要[11]。

3.3.2 實(shí)驗(yàn)試劑的綠色化管理

生化實(shí)驗(yàn)試劑種類多樣，功效復(fù)雜。因此，要從根源上構(gòu)建綠色生化實(shí)驗(yàn)室，篩選合適的實(shí)驗(yàn)試劑是第一步。在保證教學(xué)質(zhì)量的情況下，實(shí)驗(yàn)時非必要不選取毒性大、危險(xiǎn)性高的化學(xué)試劑，優(yōu)先選用無毒性或毒性較低的化學(xué)試劑，以減少試劑或反應(yīng)產(chǎn)物對實(shí)驗(yàn)室造成的污染和風(fēng)險(xiǎn)；其次，在實(shí)驗(yàn)試劑的存放上，對于易揮發(fā)、易潮解、易氧化的藥品應(yīng)當(dāng)盡可能采用封裝、分裝、避光、通風(fēng)等方式進(jìn)行收納保存。實(shí)驗(yàn)試劑的分類擺放也不容忽視，要注意將普通試劑、有毒試劑、麻醉試劑、易燃易爆試劑貼好標(biāo)簽明確分開。此外，對于毒麻試劑的使用應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管控，按時登記，務(wù)必確保毒麻藥品用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)而非其他途徑[12]。

3.3.3 實(shí)驗(yàn)方法的綠色化升級

實(shí)驗(yàn)方法的選擇對于綠色生化實(shí)驗(yàn)室也至關(guān)重要。在保證學(xué)生學(xué)習(xí)效果的前提下，對于危險(xiǎn)大、污染重的實(shí)驗(yàn)盡可能地采用“替代”的方法進(jìn)行，如采用虛擬的方法在仿真模擬平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；反應(yīng)產(chǎn)物如無污染，盡可能回收利用，即采用“循環(huán)利用”的方法對于實(shí)驗(yàn)前期產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)作為下一環(huán)節(jié)的初產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；優(yōu)先選擇在高尖精的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行綠色實(shí)驗(yàn)，在一定程度上也是對實(shí)驗(yàn)方法的綠色優(yōu)化升級。

3.3.4 實(shí)驗(yàn)垃圾的綠色化處理

構(gòu)建綠色化的生化實(shí)驗(yàn)室，必須重視規(guī)范實(shí)驗(yàn)垃圾的處理和防治。(1)廢氣處理：對于實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢氣，可根據(jù)其性質(zhì)采用吸附法、吸收法、冷凝法及燃燒法等對廢氣進(jìn)行凈化和處理；(2)廢液處理：實(shí)驗(yàn)廢液應(yīng)當(dāng)按照實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一購置的廢液桶進(jìn)行分類放置，統(tǒng)一回收，盡量避免二次污染；污染性液體和有毒液體禁止排放進(jìn)入下水道；對于劇毒廢液，如果能通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行解毒或者降毒，可進(jìn)行無害化處理；(3)廢棄物處理：實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的尖狀物品，包括針頭、刀片等，不管是否污染，都應(yīng)該放入容器盒中，貼好標(biāo)簽，到容器的3/4時，用膠帶封上；非尖狀的固體垃圾按照其性質(zhì)進(jìn)行高溫消毒或焚燒，統(tǒng)一交由學(xué)校回收；已被污染的燒杯、吸管等可進(jìn)行高壓消毒，或在濃度為10%的漂白劑中浸泡30分鐘，放入垃圾桶密封；動物尸體可先經(jīng)高壓滅菌后放入塑料袋，繼而放入冷凍柜中，定期放入學(xué)校的實(shí)驗(yàn)動物中心，交由有資質(zhì)的公司做無害化處理。

4 結(jié) 語

21世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)室是綠色、健康、節(jié)能、環(huán)保、智能化的實(shí)驗(yàn)室。隨著中國“2060碳中和”目標(biāo)的提出，國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的綠色轉(zhuǎn)型已經(jīng)刻不容緩，建設(shè)降低設(shè)備能耗、提高實(shí)驗(yàn)效率、減少有害物質(zhì)或垃圾的綠色實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為必然趨勢。因此，我們應(yīng)該牢牢把握國家的戰(zhàn)略方針，始終把綠色理念滲透到生化實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)，這也就意味著學(xué)校的責(zé)任機(jī)構(gòu)、教學(xué)人員和管理人員應(yīng)當(dāng)深入理解綠色生物化學(xué)的內(nèi)涵，把培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保意識深深扎根于學(xué)生的頭腦中，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，建構(gòu)完善的生化實(shí)驗(yàn)課程體系，形成綠色、安全、高效的實(shí)驗(yàn)管理模式。