高校实验室安全管理模式分析与本质安全化信息系统建设

聂百胜， 吴若宇， 柳先锋， 张 豪， 凌明照

（1.重庆大学资源与安全学院煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆 400044；2.中国矿业大学（北京）应急管理与安全工程学院，北京 100083）

0 引 言

高校实验室是从事实验教学、科学研究、生产试验、技术服务的教学或科研工作的重要场所，随着高等教育事业的快速发展，高校实验室在支撑人才培养、科学研究和社会服务方面的重要性日益凸显［1］。但高校实验室存有安全隐患多样、人员流动性大、实验室场所分散性、实验内容具有探索性等特点，面临着巨大的安全压力［2］。近年来高校实验室安全事故频发，在造成人员伤亡及财产损失的同时，还造成了严重的社会影响，为此，构建科学合理的高校实验室安全管理体系尤为重要。

当前，国内外大多数高校结合本校实际建立了实验室安全管理体系：美国、德国、日本等发达国家高度重视实验室安全管理建设，经过多年的积累和发展，已经形成了较为规范成熟的实验室安全管理体系［3-5］；清华大学提出了的实验室安全管理模式6 要素［6］，并进行了有效实践［7］；北京大学探索了实验室安全管理全过程跟踪法，建立完善了各类实验室的安全标准和规范［8］；中国矿业大学（北京）通过设置实验室巡查员、重点楼层管理员、班级安全委员、于开题报告中增加风险分析与防控对策环节等措施，进一步加强实验室安全管理与事前预防。虽然目前国内高校越来越重视实验室安全管理工作，随着高校的不断发展，实验室规模逐渐扩大，其类型渐趋多元化、复杂化，导致实验室安全管理面临着职责落实不明确、培训不到位、体系不健全等挑战［9］，传统的实验室安全管理模式已经无法满足“十四五”时期实验室的发展需求。随着各类个人移动设备与移动互联网的普及，信息化平台的优势逐渐凸显［10］，因此构建新形势下符合国情、校情的实验室安全管理信息化平台显得更为迫切［11-12］。

本文在深入分析了新时代高校实验室安全管理难点，从人-物-环-管4 个方面辨识了高校实验室中存在的隐患，运用本质安全化与闭环管理的理念，提出“4×4”实验室安全管理体系，构建包含组织管理、安全培训、实验室及危化品管理、风险隐患一张图、隐患排查与整改6 个模块的实验室本质安全化信息系统。

1 新时代实验室安全管理难点

1.1 安全管理组织体系不完善

目前我国高校的实验室安全管理多为传统层级化组织体系，由于各种原因，高校实验室安全管理体系在不同程度上存在管理机构职能不清、人员配置不足、事故责任未落实等情况［13］。而且由于实验室安全管理部门属于行政管理部门中较为弱势的部门，很多事故的责任人并没有得到有效的处罚，间接导致各级管理人员对于实验室安全的重视程度不足。

1.2 危化品管理体系不足

在实验室现场调研过程中发现，有些实验室存放的危险化学品量过大，其本身的危险不容忽视。大部分学校虽然有各种详细的危化品管理规章制度，但由于安全管理人员数量和精力有限，不能很好地对危化品购买、存放、使用以及回收全过程进行监督。

1.3 科研实验本身具有探索性与复杂性

科学研究本身具有探索性强，涉及领域广泛的特点，使得实验工艺日益复杂、未知的安全隐患日益增多，给安全管理工作带来了极大挑战。且由于各类实验室的隐患类别各不相同，造成实验室分级方法不合理、实验室安全管理制度不配套等问题。

1.4 发展规划不周全、安全投入不足

随着我国高等教育的发展以及高校的不断扩建，导致新建、改建的实验室越来越多。很多高校存在多校区办学问题，导致其实验室数量多且分散，加大了安全管理难度。学校下拨大部分经费用于实验室装修、仪器设备或试剂采购等，与实验室安全相关的设施、设备等建设资金投入不足。

2 高校实验室安全全要素分析

（1）人的不安全因素。实验室的安全责任人一般由导师或研究生兼任，繁重的教学与科研工作使其忽略了安全管理。实验室的参与主体为本科生与研究生，对各类实验的危险性并没有全面了解，极易出现操作不慎或使用不当，导致事故发生。实验人员没有按照规定穿戴实验服与防护眼镜的比例非常高，其原因大多为“怕麻烦”“没必要”等［14］。另外，随着高校的发展，校企合作进一步加深，实验室人员构成更为复杂且流动性进一步加大，也带来了很多不安全因素。

（2）物的不安全状态。大部分实验室存在着多种易燃、易爆、有毒的危险化学品、各种气瓶以及各类危险的实验设备，存在不小的安全隐患［15］。部分实验室的设备使用时限较长、维护保养不足、插线板使用不当，极易印发触电与短路发热类事故。部分实验由于其创新型与不确定性，也会带来很多未知的隐患。

（3）环境的不安全条件。由于师生人数不断增多，导致实验用房紧张，实验人员在使用危化品过程中操作空间小、安全操作距离不足、危化品储存空间有限等问题。有些学校甚至缺乏必要的实验室安全防护设施，如洗眼装置、通风设施等，其整体安全设施系统配备不够完善。另外，实验过程产生过期试剂、药品也需引起重视。

（4）管理的不健全。各个学院、各个实验室的实验室安全管理大多为导师兼职，缺乏专职实验室安全管理人员，“懂科研的不一定懂管理，更不一定懂安全”的情况极为普遍。安全教育培训内容更新慢、考核时间节点乱、安全准入执行不严格等问题极为普遍，没有形成针对不同年级、不同类别学生、不同实验种类的安全教育培训。部分高校的应急预案编制存在漏洞，对应急处置的指导性不强；大部分高校没有建立定期的应急演练机制，演练的数量与质量更是无从保证。目前各高校的实验室检查的主体均为定期检查，由于定期检查的时间过于固定，部分实验室存在用“突击”的方式来应付检查，安全检查未能做到“全时间覆盖”；在检查工作结束之后，部分高校对隐患的跟踪、整改、复查、消除工作未能落实。

3 实验室安全管理体系构建

针对目前实验室安全管理模式存在的各种问题与不足，应构建针对高校实验室的持续改进机制，形成基于本质安全理念的实验室安全管理体系，实现高校实验室安全管理的全流程严管控、全区域广覆盖、全师生共参与、全要素统分析，最终实现高校实验室的“0 死亡，0 伤害，0 事故，0 隐患”的目标。

3.1 体系构建的理念与方法

（1）本质安全化管理理念。狭义的本质安全理念是从根源上消除或减少机器、设备、设施的危险，即能够自动防止操作失误而引发的事故。广义本质安全将该理念扩展到人员、物质、环境、管理整个系统中，从系统设计的初期就考虑从根本上消除隐患、预防事故［16］。本质安全化管理理念则是从系统中的人-物-环-管入手，使用风险评估、隐患排查治理、监测预警、应急管理等手段，利用大数据、物联网、云平台等技术，实现风险可评估可管控、隐患可排除可整改、环境信息可感知可监测、设备运行状态可监测可预警，将危险状态转化为安全状态，以实现人员、物质、环境、管理全要素的本质安全。

（2）PDCA闭环管理方法。PDCA 闭环管理即包含Plan（计划）、Do（执行）、Check（检查）和Act（处理）的一种循环往复不断优化的环状管理方法。结合闭环管理基本理论和原则，实验室安全管理过程被看作一个循环往复、不断改进的闭环式链条［17］。

3.2 “4 ×4”实验室安全管理体系

（1）4 级组织管理体系。学校领导层应成立实验室安全工作领导小组，负责贯彻执行国家和上级有关方针、政策，构建制度化、规范化和常态化的实验室安全管理机制，维护校园安全稳定。

校级实验室安全管理职能部门负责制定和完善学校实验室安全规章制度；组织定期与专项的安全检查工作，下达整改书、督促各学院整改，对整改进行验收；负责突发事件应急处置。

学院应设立实验室安全党政负责人与安全督导组，负责建立健全学院实验室安全管理责任体系和规章制度；组织开展对本单位实验室的定期安全检查，落实隐患整改工作，督促各实验室落实整改；制定安全工作计划，组织安全培训和应急演练；落实安全责任制，组织、协调、督促下属单位做好实验室安全工作。

实验室应设立实验室负责人与学生巡查员，负责实验室内安全管理责任体系建立和规章制度建设；负责开展实验室自查，落实上级与全员参与的安全隐患整改，上报整改信息；负责实验室相关人员的安全教育与培训，以及应急演练等工作。

（2）4 级安全培训体系。学校层级负责进行宏观的实验室安全培训，制定学校实验室培训制度；学院针对各实验室的不同特点，建立适合自己学院的培训体系；实验室负责对进入实验室人员的培训与考核，具体到实验室的每台实验设备，对每个使用该设备的人员进行培训。培训内容见表1。

表1 四级实验室安全培训表

（3）4 级风险评估与管控体系。采用模糊综合评价法、熵权法、DLEC 法等分别对学校、学院、实验室、设备与岗位进行风险定量评估，并将所有的实验室、危化品、公共区域的风险进行分级管控，风险级别分为四级：Ⅰ级（特别严重）、Ⅱ级（严重）、Ⅲ级（较重）、Ⅳ级（一般），依次用红色、橙色、黄色、蓝色表示。针对不同级别的风险建立相应的管控措施、应急预案、实现风险的可预测、可预警。

（4）4 级隐患排查闭环管理体系。学校由资产处或实验室管理处组织对某类或某几类实验室安全问题进行专项检查与定期检查；学院对本院实验室每学期组织4 次安全检查；各课题组各实验室根据自身特点，进行频率更高的定期自查；全体师生共同参与的排查，采用激励制度引导全体师生提供隐患信息，实现隐患信息在时间和空间上的连续（见图1）。

图1 四级实验室安全检查流程图

4 实验室本质安全化信息系统建设

本系统主要由组织管理、安全培训、实验室管理、危化品管理、风险隐患“一张图”、隐患排查与整改6个模块组成，采用浏览器／服务器（B／S）模式＋微信小程序开发。

4.1 组织管理模块

该模块可实现学校组织机构管理、用户校园身份信息绑定，角色创建与权限管理，各个身份的权限由后台以权限梯度的形式进行控制。可根据每个学院不同实验室特点设置本学院的实验室负责人，实验室巡查员，负责本学院实验室的隐患排查与整改工作。各实验室的负责人可根据实验室与课题组的具体情况，授权学生进行实验室安全管理。可设置每个班级的安全委员，负责班级的安全培训教育工作。从事实验室研究的学生应从开题报告及实验设计初期就考虑实验中存在的危险环节，并将开题报告中的风险分析与防控对策章节上传至“我的信息”中。

4.2 安全培训模块

本模块主要有通知公告与安全知识库模块组成，可以对近期的风险隐患信息、事故动态、安全培训计划、安全检查工作等内容于首页进行展示通知，用以提升全体师生的安全意识；可将安全相关知识，如学校规章制度、安全守则、安全准入流程、设备操作规程、应急设施使用方法、危化品常识等内容置入安全知识库内进行展示，供全体师生阅读。

4.3 实验室风险管理模块

该模块可统计全校的实验室信息包括名称、学区、楼宇、房间、危险设备、危化品种类、安全负责人等，建立全校的实验室台账。实验室管理人员可以方便快捷录入实验室信息，并在HTML 端和小程序端进行展示。后续需对实验室的每一台套设备进行风险评估，建立评价指标，对每一个实验室进行风险分析和定量评估，自动生成统计图表或相关报表，自动发送至学院实验室安全负责人和实验室管理机构。

4.4 危化品管理模块

本模块针对高校危化学品采购渠道混乱、存量小、品种繁多等特点，可实现各实验室危化品使用情况的定期登记，其中包括危化品种类、购买日期、购买数量、保管措施、防护措施、供应商信息、保管人等信息。化学品储存必须严格按照国家相关规定进行规范性储存，并且实行专人管理，危险化学品必须明确标签，注明名称、性质和使用注意事项。各实验室须提供危化品使用情况月报，月报内容应包括实验室购入、使用、储存的危化品种类与数量。后续应按学院／实验室、危险品种类、存量等维度对各实验室的危化品风险登记进行分析（见图2）。

图2 危化品信息登记与管理

4.5 风险隐患“一张图”模块

高校实验室具有规模大、数量多、实验场所分散等特点，需要利用“风险隐患一张图”实现全方位、全过程监控和预警。本模块使用高德地图接口，集成了隐患排查整改、实验室管理、危化品管理、突发事件一键报警、故障上报等功能，“一张图”中可对显示隐患信息，危化品信息各实验室所在楼宇，突发事件信息进行动态分级展示。

4.6 隐患排查与整改模块

本模块可为校级、学院级、实验室级、全体师生四级隐患检查体系提供支撑，可实现隐患信息登记、隐患信息确认、隐患整改任务下达、隐患整改信息上传，确保隐患百分之百闭环。隐患信息的上传部分可由微信小程序和HTML端进行：微信小程序端可上传隐患的视频、照片、自动识别所在楼宇，提交后由管理员对该隐患信息进行审核，确认隐患的严重等级与类型，并下达整改任务至各实验室，各实验室在期限内整改完毕后可将整改信息上传供管理员审核，最终实现隐患排查的闭环。

5 结 语

实验室安全管理是一项长期、复杂、艰巨的工作，目前我国大部分高校实验室的安全管理体系还存在着诸如组织管理混乱、隐患治理不能闭环、教育培训流于形式、危化品管理程序繁杂等问题，没有建立起完善的实验室安全管理体系。构建高校实验室本质安全化信息系统有利于完善实验室组织管理，优化运行机制，调动全体师生的积极性；有利于提升危化品管理水平，实现各个流程的严格管控，提升管理效率，减少行政冗余；有利于完善隐患排查体系，实现隐患的闭环管理；有利于实验室安全规章制度的普及，提升全体师生的安全意识；有利于完善实验室安全管理，提升实验室信息化建设水平。