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农业教育

高校生物类实验室开放管理安全探讨

  • 王北艳 ,
  • 马金柱 ,
  • 王彦杰
展开
  • 黑龙江八一农垦大学,黑龙江 大庆 163319

王北艳(1979—),女,黑龙江富锦人,硕士,实验师,从事生物实验室管理工作。

Copy editor: 杨欢

收稿日期: 2024-07-26

  网络出版日期: 2024-11-12

基金资助

黑龙江八一农垦大学校级教育教学研究项目“基于OBE理念的生物技术专业实验室开放管理模式研究”(NDJY2348)

黑龙江省高等教育教学改革研究项目“基于OBE理念和新时代要求的生物技术一流专业建设研究”(SJGY20220477)

Discussion on the safety of open management of biological laboratories in universities

  • WANG Beiyan ,
  • MA Jinzhu ,
  • WANG Yanjie
Expand
  • Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China

Received date: 2024-07-26

  Online published: 2024-11-12

摘要

为有效预防和减少生物类实验室安全事故发生,从制度管理、基础保障和安全意识3个方面对高校生物类实验室的安全管理现状进行分析,并探讨了生物安全、化学药品使用安全、仪器设备使用安全和实验废弃物安全4种实验室易发生的生物类实验安全类型。对其安全管理策略进行深入研究,包括完善安全管理体系制度,规范化学药品保管和使用,规范实验废弃物分类收集和处理,以及加强生物安全、实验室仪器设备和场所等安全管理。为高校生物类实验室开放管理提供参考。

本文引用格式

王北艳 , 马金柱 , 王彦杰 . 高校生物类实验室开放管理安全探讨[J]. 安徽农学通报, 2024 , 30(21) : 126 -130 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.21.026

Abstract

To effectively prevent and reduce safety accidents in biological laboratories, the current situation of safety management in university biological laboratories was analyzed from three aspects: institutional management, basic guarantee, and safety awareness. The 4 types of biological experiments safety that were prone to occur in laboratories were explored: biological safety, chemical drug use safety, instrument and equipment use safety, and experimental waste safety. Its safety management strategy was researched in-depth, including improving the safety management system and regulations, standardizing the storage and use of chemical drugs, standardizing the classification, collection, and disposal of experimental waste, and strengthening bio-safety, laboratory equipment and facilities, etc. safety management. Provided references for safety issues in the open management of biological laboratories in universities.

实验室是高校培养学生实践能力和创新能力的重要场所之一。在实验室开放管理模式下,安全管理是首要任务。目前,关于高校生物类实验室安全的探讨主要集中在科研实验室和危险化学品管理方面。苏嫄等[1]研究提出地方高校实验室危险化学品“集中制+积分制”安全管理措施,确保其使用的各个环节实现闭环管理,包括集中采购存取、规范专人管理和积分制过程监测等,以实现高质量人才培养、科研产出与实验室安全管理。康婷婷[2]分析了地方高校科研实验室的管理现状,有针对性地从安全教育与培训、实验室管理模式和设备资源共享等方面改革提出建议,包括加强安全教育与培训,合理使用信息化平台,科学规划实验室建设,提高设备资源利用率。于淑杰[3]对保障实验教学实施的实验室开放制度进行分析,从加大实验室开放力度、增加科研创新实验开放项目比重、提高师生参与积极性、健全实验室管理队伍体系和建立实验室开放共享平台等多个方面入手,完善实验室开放管理制度,保障研究性教学改革目标的实现。本文对生物类实验室开放管理现状和安全类型进行分析,并提出相应的改革措施,如完善安全责任体系建设、安全教育和准入以及安全检查和整改,同时规范化学药品保管和使用、实验废弃物分类收集和整理、加强生物安全管理以及加强实验室仪器设备和场所等安全管理措施,以维护实验室安全。

1 高校生物类实验室安全管理现状分析

1.1 制度管理方面

部分高校实验室安全管理制度有待进一步完善,具体实施方法有待进一步落实,以保障实验室安全运行。刘光辉[4]研究认为,部分高校有待进一步设立独立的实验室管理部门,当前的部分实验室安全管理可能交由其他部门管理,其职责有待进一步明晰,工作效率有待进一步提高。部分高校实验室安全管理工作中的安全教育培训方式有待进一步多元化,安全教育内容有待进一步丰富;针对实验内容开展的分类安全教育有待进一步补充,进入实验室的规范条例有待进一步严格落实。

1.2 基础保障方面

部分实验教师属于教学管理人员,其担任的工作内容较琐碎、工作量大。部分实验室管理人员可能选择离开实验岗或转岗,其工作的可持续性有待进一步加强。崔淼[5]研究认为,实验室安全风险的人为因素包括部分实验人员操作不当甚至违规操作,未经培训使用关键仪器设备,不熟悉实验过程中可能存在的安全隐患及紧急状态下的应对措施等。因此,实验室安全管理中的人员管理和仪器使用等基础保障有待进一步加强。

1.3 安全意识方面

在生物类实验室运行过程中,部分师生对实验室安全重要性的认识有待进一步增强,安全教育工作有待进一步推进,应急演练活动有待进一步增加。在实验室开放管理过程中,人员流动性较大,对实验室使用过程中的违规行为有待进一步严格处理。何淼等[6]研究认为,对部分实验室管理及使用人员的安全观念和安全意识的培养力度有待进一步加大。

2 高校生物类实验室安全类型分析

与其他实验室相比,生物类实验室拥有精密的仪器设备、多种类的化学药品、易燃易爆危险品、压缩气体钢瓶和特种仪器设备等。实验类别项目呈多样化,可能产生有毒有害废弃物等。

2.1 生物安全

实验动物是开展生命科学研究的重要材料之一,开展动物实验主要涉及动物购买、饲养、实验、采样和解剖等操作。首先,若购置未经检疫合格的实验动物可能会带来安全隐患。其次,在饲养、换笼、采血和解剖动物等过程中,可能产生动物性气溶胶,若处理不当,会为害实验操作人员、污染实验室环境和影响公共卫生。崔淼[5]研究认为,生物活性材料一般具有较高的生物活性成分且可能产生有毒代谢物质,实验动物往往在实验中被接种疫苗或病菌、注射抗体或药物,操作人员可能会被这些动物咬伤,或被沾染实验动物血液的利器刺伤等导致感染。最后,实验动物尸体需要进行无害化处理,以避免带来安全隐患。
致病微生物能够引起人类、动物和植物病害,是一类具有致病性的微生物。高校生物实验室动物实验活动通常涉及致病性的活菌、寄生虫、血液制品和病原微生物等,其释放、扩散可能会污染空气、水和物体表面,或感染人体。在实验过程中,个人防护不当、操作不规范等均可能产生生物安全风险。

2.2 化学药品使用安全

生物类实验项目涉及的交叉学科较多,使用的化学药品种类繁多,包括剧毒化学药品、易制毒化学药品、易燃易爆化学药品和常规化学药品等。古丽君等[7]研究认为,高校生物类实验室的化学试剂管理中,化学试剂种类多、数量大,包含大量的危险化学试剂;部分化学试剂无固定场所存放、无专人管理。实验室易燃易爆化学药品有较高的火灾危险性,管理不当可能会导致安全事故发生。另外,常规化学药品的大量堆积也存在一定的安全隐患。

2.3 仪器设备使用安全

郭月波[8]研究指出,高校开展生物实验时离不开各种仪器设备,其中高压气瓶和高压蒸汽灭菌锅、超高速离心机、激光设备和生物安全柜等仪器设备在使用过程中可能存在一定的危险性。屈亚锦等[9]研究指出,生物安全实验室中设施设备可能会由于人为因素、管理问题或意外情况而存在一定的安全风险;实验室运行管理过程中需对生物安全柜、送排风系统、动物饲养装置、压力蒸汽灭菌器和污水处理系统等关键防护设备性能进行严格检测,以及时发现故障,保障实验室人员和周边公众安全。

2.4 实验废弃物安全

古丽君等[7]研究认为,危险化学实验废弃物具有易燃、易爆、有毒、有害、放射性及腐蚀性等特性,且可能对人体和环境造成有害影响。陈璐等[10]研究认为,生物类实验产生的化学类、生物类和实验器械及耗材等废弃物需要分类妥善处理,否则可能存在安全隐患。化学实验废弃物中的酸碱和重金属等具有强刺激性和强腐蚀性,可能引起人体中毒;针头、刀片和玻璃制品等器械废弃物易划伤实验操作人员或保洁人员。

3 高校生物类实验室安全管理策略研究

3.1 完善安全规范体系制度

3.1.1 安全责任体系建设

刘光辉[4]研究建立三级安全管理组织构架,采用“谁使用、谁负责”“谁主管、谁负责”原则,将实验室的安全管理责任落实到具体责任人(专责实验岗教师)、专业课教师、学生以及使用实验室的全体人员。实践中,实行学院—实验中心—实验室三级责任体系,学院级包含实验室安全管理领导小组、实验中心主任和实验室负责人;每个阶段、各个环节逐级签订安全管理责任书,做到“谁管理谁负责、谁主管谁负责和谁使用谁负责”。董玉国等[11]健全实验室安全管理制度,完善实验室安全应急管理预案、实验室安全责任承诺书和实验室安全管理档案等制度,并围绕“谁承担安全工作、谁管理安全工作、如何管理安全工作和出现安全问题如何处理”4个方面,做到有制度可依,有标准可循。

3.1.2 安全教育和准入

李卫锦等[12]不断完善实验室准入制度,使准入资格审批程序更合理、更严格。在进入实验室前,开展学校—院(系)—实验室三级生物安全教育培训,将生物类实验室安全问题设为一门选修课,使师生明确实验过程中的危险源,掌握规范的实验操作流程和必要的个人防护技能。安全教育形式较为多样化,如举办实验室安全知识竞赛、小视频制作大赛和漫画比赛,以增加趣味性和提升安全教育效果。实验室安装门禁和摄像头等装置,或通过扫描二维码进入实验室。姚淼等[13]研究指出,严格执行准入制度和门禁管理制度,要求学生填报申请、指导教师签字确认,然后报送实验室,经过入室前安全培训且考试合格后方可进入实验室。为提高安全应急能力,要求学生掌握防毒面具、灭火器、急救箱、冲眼器和紧急喷淋等安全设施的使用方法,并定期开展安全演练。

3.1.3 安全检查和整改

实验室安全检查需常态化,通常分为学校、院(系)和实验人员3个层面,学校每学期至少进行1次安全检查并进行不定期抽查;院(系)级每月至少检查1次,重大节假日前须进行安全检查,实验中心每周检查1次;实验人员每天对所负责的实验室进行安全检查,每次检查组交叉进行,及时发现安全隐患。李春波等[14]研究强调检查后填写安全检查记录本,对存在安全隐患的地方及时拍照记录,并填写整改完成时间,整改完成后再次拍照记录留存。在实验室处于空闲状态时,做好清洁工作,定期对水、电、门窗及消防器材等进行检查和维护,确保实验室安全。郭月波[8]研究指出,对于高风险实验或操作,实施双重确认制度,至少由2名实验人员共同确认实验步骤和安全措施;要求实验室人员每天记录安全情况,包括设备使用、实验操作和安全检查等,以及时发现问题,预防安全事故发生。

3.2 规范化学药品保管和使用

黄丽华等[15]研究建立实验室危险化学品购买、验收和使用等动态台账,并设置危险化学品安全周知卡,建立化学品安全科学存放制度,以及执行剧毒化学品及管控试剂“五双”管理制度。实践中,化学药品库房安装通风排气及防火报警等装置;易燃易爆化学品设置专库和专柜保存,专库环境保持阴凉干燥、通风良好,并远离火种、热源,确保无阳光直射;定期检查易燃、易爆类化学药品的库存,保证药品仓库环境的稳定性。对易制毒化学药品落实“双人保管、双人领取、双人使用、双把锁和双本账”的“五双”管理制度。对储存条件有特殊要求的危险化学品,按照药品保管要求储存;领取时登记姓名、时间、试剂名称和用量;对于使用危险化学品的实验项目严格进行评估,确保使用者掌握其使用注意事项。常规化学药品集中管理,按实验计划采购,防止药品过量保存。赵伟等[16]研究认为,虚拟仿真实验项目的开展可以有效减少有毒有害化学药品的使用,有利于保障实验室安全。

3.3 规范实验废弃物分类收集和处理

生物类实验废弃物主要包括一般化学和生物废弃物、耗材废弃物、动物尸体、尖锐废弃物、过期药品、危险化学药品废弃物和特殊生物废弃物等。一般化学和生物废弃物、耗材废弃物可通过无害化处理或高压灭菌处理;班晖琼等[17]研究提出,动物尸体以适当的方法处置后须封存在冰柜中,并交由专业机构处置;尖锐废弃物放在利器盒内;过期药品、危险化学药品废弃物和特殊生物废弃物标注好成分、日期和数量,交由专业机构处理;古丽君等[7]研究认为,尽量从源头上减少实验废弃物的产生数量,并加强对废液的无害化处理。另外,废弃物和生活垃圾须分开收集,废弃物用专用垃圾袋装置,以免造成污染。

3.4 加强生物安全管理

张进[18]研究指出,实验动物须来源于具有生产合格证的动物生产单位,购买时要求养殖机构出示动物检疫合格证明。杨大伟等[19]研究认为,实验动物统一在动物中心饲养,并登记来源、品种、数量和洁净等级等信息,不同批次或不同种类的动物不混合饲养。实验动物饲养划分明确的区域,圈舍定期消毒,饲养人员做好防护措施,定期进行人畜共患病的检查,避免传染性疾病流行。
开展新的致病微生物项目或实验活动前进行风险评估,根据致病微生物种类、污染对象和污染程度选择适宜的消毒和灭菌方法并记录;致病微生物的培养基和保存液等高危实验废弃物在移出实验室前就地消毒或灭菌。

3.5 加强实验室仪器设备和场所等安全管理

3.5.1 仪器设备管理

制订完善的仪器设备管理方案、实验仪器设备操作规程、特种设备的安全管理规定等,大型设备配备专人负责管理。张美鑫[20]研究认为,要建立健全实验室开放管理制度,实行预约、登记,并建立应急处理预案。实践中,建立仪器设备台账和使用记录,定期进行仪器设备检测和校准。特种设备使用要求实名登记,压力表和安全阀定期检查,且操作人员要掌握仪器使用规则,持证上岗。学生进入实验室前进行设备使用培训,要求其严格遵守仪器操作规程,如高压锅加入蒸馏水,不宜加入水质较硬的自来水,否则可能会对仪器造成影响。超速离心机满足放置和使用的距离要求,保证加热设备周围有一定的散热空间,且不建议高温过夜。其他小型仪器定期维护,实验结束后填写仪器运行情况,及时上报问题。建立研究生助管助教仪器管理机制,为实现8 h以外的开放实验室管理提供人力支持。

3.5.2 实验场所与安全设施管理

陈桂平[21]研究指出,实验场所确保安全疏散指示、安全通道标识清晰,消防设施装置和应急喷淋装置等设备定期进行检查和更新升级;配备药品急救箱,便于在烧伤、烫伤及化学伤害发生后及时进行紧急现场处理,减少对伤员的进一步伤害。张美鑫[20]研究认为,需在实验室安装烟雾报警器,摆放灭火器,在实验室楼梯过道安装洗眼器、喷淋装置等防护急救设施,并设置安全出口、应急灯等,从而完善安全设施,加强实验室的安全管理。
高校生物类实验室建设是一项长期性、系统性工程,需要在实践中不断探索、改进和完善。本文针对生物类实验室开放过程中安全管理的痛点和难点提出了管理措施,包括完善安全管理体系制度,规范化学药品保管和使用,规范实验废弃物分类收集和处理,以及加强生物安全、实验室仪器设备和场所等安全管理。为同类型高校降低实验室安全风险、完善开放安全管理制度提供参考。
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