实验室安全科学概论9787030789426

**章 实验室安全建设与管理概论1 

**节 高校实验室安全形势1 

第二节 高校实验室危险源、安全隐患与安全事故2 

第三节 全过程的实验室安全管理工作内容4 

第四节 实验室安全管理的规章制度与管理要求7 

参考文献8 

第二章 实验室消防安全10 

**节 实验室消防安全概述10 

第二节 燃烧与火灾11 

第三节 实验室的火灾种类14 

第四节 消防设施及器材16 

第五节 实验室消防的应急处理24 

参考文献30 

第三章 实验室电气安全32 

**节 高校实验室电气化发展趋势和电气安全风险33 

第二节 电气事故的特点与类型34 

第三节 触电事故及其防护38 

第四节 电气火灾及其防护45 

第五节 静电及其防护47 

第六节 电磁辐射及其防护53 

参考文献57 

第四章 实验室化学品安全59 

**节 危险化学品的危险特性60 

第二节 危险化学品的分类和标志63 

第三节 危险化学品的全周期管理68 

第四节 实验室个人防护与操作安全78 

第五节 化学品一般事故的应急处置83 

参考文献89 

第五章 实验室生物安全90 

**节 病原微生物危害分类与生物安全实验室分级91 

第二节 生物安全实验室常用安全设备和个人防护用品99 

第三节 生物安全实验室中的危险因素及操作规范105 

第四节 病原微生物实验活动危害评估109 

第五节 实验室生物安全事故应急处理113 

参考文献118 

第六章 实验室辐射安全119 

**节 核物理基础119 

第二节 实验室相关辐射123 

第三节 实验室辐射防护概述126 

第四节 实验室辐射防护细则130 

第五节 实验室表面污染的防治137 

第六节 辐射相关实验室易发事故及应对措施140 

参考文献144 

第七章 实验室机电安全146 

**节 机械设备的危害与防护146 

第二节 激光的危害与防护152 

第三节 粉尘危害与安全管理156 

参考文献162 

第八章 实验室特种设备与常规冷热设备安全163 

**节 起重类设备使用安全163 

第二节 压力容器使用安全166 

第三节 专用机动车辆使用安全173 

第四节 制冷及加热设备使用安全174 

参考文献177 

第九章 实验室信息安全179 

**节 实验室信息化环境安全180 

第二节 实验室网络安全181 

第三节 信息系统安全185 

第四节 实验室数据安全188 

参考文献191 

第十章 实验室安全事故应急准备与处置救援192 

**节 实验室安全事故应急预案编制与管理192 

第二节 实验室安全事故应急演练的分类与实施196 

第三节 实验室安全事故应急响应程序200 

参考文献206

**章 实验室安全建设与管理概论 

 本章要求 

 1. 掌握 高校实验室安全管理的主要工作内容。 

 2. 熟悉 高校实验室危险源的定义与类型。 

 3. 了解 教育行政主管部门对实验室安全管理的规章制度。 

 高校实验室是开展实验教学、科研等实验实训活动的场所，主要功能是支撑师生以实验活动的形式开展教学科研工作，在高校履行科学研究与人才培养的社会职能中发挥着不可替代的重要作用。高校实验室作为高校科研和人才培养的重要基地，承担的教学、科研与实验活动具有实践性、真实性与探索性。高校实验室的安全运行是实验活动正常开展的根本保障，也是校园安全的重要组成部分。然而，高校实验室存在多种类型的危险源，由于管理漏洞、仪器设备故障、实验操作失误、麻痹大意等原因会导致实验室安全事故的发生，给实验室人员的生命与财产安全造成严重后果，对高等教育事业发展构成重大威胁。准确把握高校实验室安全形势，科学认识实验室安全事故的发生规律，扎实开展实验安全管理工作，构建齐抓共管的实验室安全管理体系，营造人人讲安全、个个会应急的良好安全氛围，是保障高校实验室教学科研活动正常开展的重要前提。 

 **节 高校实验室安全形势 

 科学技术是推动人类文明进步的发动机。随着社会的飞速发展，各领域的科技创新日新月异，新学科、新技术层出不穷。创新是民族进步的灵魂，也是国家发展的源泉。经济社会的高质量发展，必须坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才。高校实验室是科技创新和人才培养的重要场所，实验活动是开展科技创新与人才培养的重要实践形式，在实施创新驱动发展战略，贯彻新发展理念，构建新发展格局中发挥重要作用。安全是教学科研高质量发展、学生成长成才的基本保障。高校实验室的安全运行是高校开展正常教学与科研活动的基础条件，构成了高校校园安全的重要组成部分。只有保证实验室安全运行，才能正常实施各项实验方案，完成各项教学任务。*先，高校实验室类型众多，涉及化学、材料、医学、生物、环境、机械等不同专业，不同类型实验室的构成要素与运行管理过程存在较大差异，诱发实验室安全事故的风险因素也存在较大差异；其次，高校实验活动具有探索性，实验过程与实验结果具有较强的不确定性。随着实验方案越来越复杂，且变化频繁，潜在的可能导致实验室安全事故且尚未被充分认知的风险因素越来越多；再次，进入实验室的人员流动性大，培养形成安全行为规范的难度大，师生员工的不安全行为是导致实验室安全事故发生的重要因素；*后，高校实验室数量多，在空间上高度分散，分布在校园内多个楼宇，无法集中管理，要求实验室安全管理工作必须下沉到基层单位。因此，如何科学防范与化解实验室安全风险，有效地应对实验室可能发生的各类安全事故，是每一个实验室人员必须认真思考的问题。高校实验室安全是师生员工人身安全的重要保障，是不可逾越的红线。面对复杂艰巨的实验室安全管理工作，教育系统始终按照总体国家安全观的要求，统筹高等教育事业发展与实验室安全管理，认真贯彻落实安全生产责任制，紧盯实验室安全的薄弱环节，切实提高师生员工的安全知识水平与能力，努力营造良好的实验室安全文化。同时，坚持预防与应急并重，有效提升应对处置各类实验室安全事故的能力，不断推进高校实验室安全管理体系与能力现代化。实验室人员是实验室安全事故的直接影响对象，是实验室安全管理工作的*终责任主体和受益者，应该从自己做起，坚持预防为主，将安全管理工作融入各项实验活动，按照“谁使用、谁负责；谁主管、谁负责”的原则，严格遵守各项实验室安全管理规章制度，并不断提高自救互救能力，用实际行动推动实验室安全管理水平的不断提升。 

 近年来，我国高校实验室安全事故时有发生，对教学、科研工作和对实验室人员的人身与财产安全造成了严重影响，影响高等教育事业的健康发展。2018年 12月 26日，某高校的市政与环境工程实验室由于违规开展实验、冒险作业，违规购买、非法储存危险化学品，以及对实验室和科研项目安全管理不到位，发生爆炸燃烧，造成 3名研究生当场死亡。现场情况见图 1-1所示。时有发生的实验室安全事故暴露出当前高校实验室安全管理仍然存在薄弱环节，突出体现在实验室安全管理责任落实不到位，实验室安全隐患排查与整治不彻底，师生员工安全意识与水平有待提升，应对事故的自救互救能力不强等方面。因此，高校实验室安全形势依旧复杂严峻，实验室安全管理水平亟待提升，全面加强实验室安全管理工作刻不容缓。随着在高校实验室开展的教学与科研项目越来越多，实验活动的复杂程度不断提升，高校实验室安全管理工作将面临更大挑战。 

 图1-1 2018年某高校实验室安全事故现场 

 第二节 高校实验室危险源、安全隐患与安全事故 

 在实验室提供的物理场所与环境中，高校师生员工按照实验方案与实验室管理规章制度使用各类仪器设备和实验试剂或材料等实验材料，开展实验活动是科技创新和人才培养的重要实践形式。师生员工（人）、仪器设备（机）、实验材料或试剂（料）、实验方案与实验室管理规章制度（法）、实验室物理场所安全氛围（环）等五个方面的实验室要素保障了实验活动的正常开展。根据安全系统工程理论，实验室安全事故是实验室各要素相互作用的结果。科学认识实验室安全要素、事故发生的可能因素与变化规律，是科学开展实验室安全管理工作、有效预防与应对实验室安全事故、切实保障实验室安全运行的前提。

 一、实验室危险源 

 高校实验室存在多种可能导致实验室安全事故发生的物质、能量、设备或设施等，是造成师生员工伤亡或财产损失的根源或状态，本书称为危险源。本书主要介绍八类实验室危险源及其安全管理工作，具体包括：消防安全危险源、电气安全危险源、化学品安全危险源、生物安全危险源、辐射安全与核材料管制危险源、机电安全危险源、特种设备与常规冷热设备危险源、信息安全危险源，具体类型划分与定义见表1-1所示。 

 表1-1 高校实验室危险源的分类与定义 

 高校实验室危险源是潜在危险的源头或部位，是危险物质和能量集中的核心。危险源的内在属性和*要特性是潜在危险性，如爆炸性、燃烧性、毒性、感染性、放射性等。通常，危险源的危险性通过危险源触发事故后可能带来的危害程度或损失大小、可释放的破坏性能量强度、危险物本身体积或质量大小进行衡量。危险源在实验室场所中必须处于相对安全的可控约束状态，包括物理、化学约束状态等。因此危险物质在实验室存放或使用时需要考虑压力、温度、化学稳定性、盛装压力容器的坚固性、周围环境障碍物等因素。 

 虽然高校实验室存在多种类型的危险源，但这些危险源不一定直接导致安全事故发生。危险源只有在特定条件下被触发，才会通过释放能量或危险物质等方式导致实验室安全事故的发生。例如，高温是易燃、易爆物质的触发因素，压力剧增是压力容器触发因素等。全面认识与识别实验室危险源的触发条件，科学控制实验室危险源，是有效预防实验室安全事故的重要途径。然而，高校实验室涉及多种专业，危险源类型多，并受实验室空间上高度分散、实验研究方案复杂多变、实验活动持续时间长等因素影响，这些因素对识别与控制实验室危险源提出了更高要求。 

 二、实验室安全隐患 

 英国曼彻斯特大学 James Reason认为，组织活动中发生的安全事故与环境影响、管理漏洞、不安全行为等因素相关，科学揭示了安全事故的发生机制。本书将可能导致实验室安全事故发生的物的不安全状态、人的不安全行为、管理漏洞与环境因素称为实验室安全隐患。在高校实验室运行过程中，师生员工在实验活动中违反实验方案或管理制度的不安全行为，实验材料、仪器、实验室的物理环境与工作氛围的不安全状态，实验安全管理规章制度的漏洞等，将导致实验室危险源失去控制，*终触发实验室安全事故的发生。 

 在高校实验室运行过程中，存在的各类危险源在 4种不同类型的实验室安全隐患作用下，将会达到危险源的触发条件，并导致实验室安全事故发生。高校实验室安全事故致因机制如图 1-2所示。高校实验室要素的安全运行构成了实验室安全事故的防御体系，每一片奶酪代表一层预防安全事故发生的防御体系。每片奶酪上的孔洞即代表该层防御体系中存在的漏洞或缺陷，这些孔洞的位置和大小受高校实验室安全管理工作水平的影响，将会不断变化。各层防御体系从不同维度对实验室安全管理的缺陷和漏洞进行相互补充式拦截，实现防止实验室安全事故发生的目标。高校实验室危险源只有同时穿过所有层面的防御体系才能导致实验室安全事故发生。因此，系统排查和有效消除实验室安全隐患，是控制实验室危险源、预防实验室安全事故发生的有效途径。在长期的实验室安全管理实践工作中，我们发现学生的不安全行为是*重要的实验室安全隐患之一，往往是导致实验室安全事故发生的重要原因。这为严格执行实验室安全准入，对学生进行安全教育与培训提出了更高要求，更提醒每位师生员工更加努力地坚守实验室安全规范的底线。 

 图1-2 高校实验室安全事故致因机制 

 三、实验室安全事故