本文摘要：摘要：高校地球化學超凈實驗室是對實驗室內單位體積空氣中所含懸浮粒子數量和溫壓及濕度條件有一定要求，同時進行地球化學實驗操作的實驗室。通過分析地球化學超凈實驗室的特點及安全隱患，圍繞實驗操作人員安全、環(huán)境安全和樣品安全，同時結合實際情況提出了高校地球
摘要：高校地球化學超凈實驗室是對實驗室內單位體積空氣中所含懸浮粒子數量和溫壓及濕度條件有一定要求，同時進行地球化學實驗操作的實驗室。通過分析地球化學超凈實驗室的特點及安全隱患，圍繞實驗操作人員安全、環(huán)境安全和樣品安全，同時結合實際情況提出了高校地球化學超凈實驗室的行為規(guī)范，采取了強化安全意識、嚴格遵守行為規(guī)范、了解應急處置等措施，從源頭上減少實驗室安全事故的發(fā)生率。
關鍵詞：超凈實驗室;安全管理;實驗安全
超凈實驗室是許多科學和工業(yè)領域必備的工作場所，如生物科學、制藥、電子、地球化學、食品和水加工等[1-4]。超凈實驗室是對實驗室內單位體積空氣中所含懸浮粒子數量有一定要求的實驗室，是一個相對封閉的系統(tǒng)，其室內溫度、清潔度、室內壓力、氣流速度和氣流分布、噪聲振動、照明、靜電等必須控制在一定需求范圍內，具有密閉、恒壓、恒溫、恒濕等特性[2-3]。
地球化學是地球科學的基本學科之一，也是研究地球(廣義也包括部分天體)的化學組成、化學作用及化學演化的學科[5]。超凈實驗室在地球化學相關研究方面扮演著重要角色，其工作目的包括：①保護研究對象(樣品)不受環(huán)境污染;②保護研究對象(樣品)不受實驗人員的污染;③保護實驗人員和實驗環(huán)境不受危險樣品(例如酸蒸汽或放射性材料)的影響[1]。
隨著地球化學在地球科學中的應用越來越廣泛，超凈實驗室使用人員數量越來越大，其中包括科研人員、實驗室人員、研究生、本科生等，如果管理不當會對實驗室環(huán)境和實驗操作者的安全帶來很大的影響。因此，對超凈實驗室必須進行有效的制度管理，要求實驗人員必須遵守相應的行為規(guī)范，特別要重視對學生的管理和培訓。本文針對操作人員安全、樣品安全、環(huán)境安全等3個方面，探討在地球化學超凈實驗室應遵守的安全行為規(guī)范，促進高校這類實驗室的規(guī)范化管理。
1地球化學超凈實驗室特點及安全隱患
這類超凈實驗室主要應用在地質年代學、同位素地球化學、宇宙化學、海洋和環(huán)境地球化學等領域。隨著現代地球化學的發(fā)展和測試手段的提高，可測試的元素和同位素范圍越來越大，為了獲得微量和極微量的地球化學樣品準確的分析數據，需要盡量降低實驗全流程空白的影響，同時準確了解全流程空白的貢獻，例如在鋯石U-PbID-TIMS地質年代學實驗分析中，實驗室空白鉛(實驗過程中引入環(huán)境中的鉛)的含量對實驗結果的準確性及精度都有很大的影響。
實驗全流程空白是測量包括樣品準備和分析的整個實驗過程中外部引入的污染，降低實驗全流程空白的途徑包括減少空氣中懸浮粒子的污染，對實驗容器進行嚴格清洗，對水和所用試劑進行純化，以及減少實驗操作人員帶來的污染等。依據我國的國家標準《潔凈室及相關受控環(huán)境》(GB/T25915.1-2010)，超凈實驗室空氣潔凈度的分級是根據散布在每立方米空氣中規(guī)定的粒徑范圍(0.1~5μm)的懸浮粒子數量來確定的。
地球化學超凈實驗室通常對空氣潔凈度要求達到千級、局部(通風櫥內)百級的水平。超凈實驗室空氣中的懸浮粒子是超凈實驗室環(huán)境中主要關注的污染源，主要來源于3種途徑：①從實驗室外部帶來的懸浮粒子，例如通過送風管道或門;②來源于實驗室內部的懸浮粒子，這部分主要是通過實驗人員在實驗操作過程中帶來的;③來源于進入實驗室的衣服、鞋、物品和樣品等。通過合理的實驗室設計可以減少第一種途徑帶來的污染并且在一定程度上減少第二種途徑帶來的污染;通過嚴格遵守超凈實驗室行為規(guī)范可以大幅減少第二種和第三種途徑帶來的污染，因此必須重視地球超凈實驗室內的行為規(guī)范。
人們在行走時，每分鐘約產生1×106顆粒子和數千個微生物顆粒，如果沒有空氣交換，只需要幾分鐘，就可以把百級超凈實驗室內的空氣污染到與實驗室外一樣的水平，超凈實驗室里的人越多，分散在里面的污染也就越大，因此必須確保只有必要人員才能進入潔凈室。在進行實驗操作時，實驗人員和帶入的物品也應盡量減少，同時實驗人員必須嚴格遵守實驗室行為規(guī)范。
地球化學超凈實驗室除了對潔凈度要求高外，在實驗過程中也會用到各種化學試劑，常用試劑包括鹽酸、硝酸、氫氟酸等。這些酸性試劑具有強腐蝕性、強揮發(fā)性等特點，是化學實驗室常見的安全風險之一[6]。因此，超凈實驗室要對這類危化品進行有效的管控和安全存儲[7-9]，如在實驗人員使用這些試劑前，必須進行安全知識培訓，了解這些試劑的特點，掌握安全操作規(guī)范和應急處理方法。
此外，超凈實驗室須備有相應的中和試劑、急救箱、緊急噴淋裝置、洗眼器等，并對試劑使用者進行設備使用方法的培訓[10-13]。另外，在地球化學實驗過程中會產生各種各樣的廢液和實驗廢物，這些廢液和廢物也存在揮發(fā)性或腐蝕性特征，如果直接排放到環(huán)境中，或混入生活垃圾，都會造成環(huán)境問題或人員傷害[14-15]。除了化學試劑外，在對地質樣品進行溶解、蒸干、化學分離等操作時，使用的電熱板、烘箱和溫度可達到1000℃的馬弗爐等高溫設備也是實驗室潛在的危險源[16]。
在樣品溶解過程中，特別是對難溶解的樣品(如鋯石)，有時需使用高壓消解罐，這是一種高壓容器，由外部的不銹鋼彈體和內部的特氟龍材質內膽組成，工作時將樣品在氫氟酸、鹽酸、硝酸或王水中進行高溫高壓消解，工作溫度達250℃，工作壓力可達34.5MPa，如果不嚴格遵守安全操作規(guī)范，這種高溫高壓容器很容易引起安全事故的發(fā)生。因此，實驗人員在使用這些設備前，必須經過嚴格的培訓，必須遵守相應的規(guī)范操作，以減少危險的發(fā)生。
2地球化學超凈實驗室的安全行為規(guī)范
在高校地球化學超凈實驗室的使用者中學生占較大的比例，但學生往往存在實驗安全意識不強、實驗操作不規(guī)范等問題。
因此，需要根據超凈實驗室的特點，制定嚴格、詳細且可操作的行為規(guī)范，其目的是保障實驗人員安全、環(huán)境安全和樣品安全。超凈實驗室的行為規(guī)范應以預防為主，引導學生建立實驗室安全意識，嚴格遵守行為規(guī)范，重視實踐培訓，了解應急處置措施等。實驗室人員必須經過安全培訓和考核，考核合格后方能進入超凈實驗室進行相關的地球化學實驗。實驗室、學院、學校應有緊急聯(lián)系人及其聯(lián)系方式，并確保實驗人員在進入實驗室操作之前知道，如果發(fā)生事故或出現緊急情況，應向誰報告或求助。
此外，實驗人員需要知道安全器材的存放位置和使用方法，如洗眼器、應急噴淋器、急救包和滅火器等，還需要了解超凈實驗室的布局和安全出口，以及知道實驗中使用的化學品潛在的易燃性、反應性、腐蝕性、毒性等特性。超凈實驗室須制定進出登記制度，記錄實驗室人員的進出時間、工作內容、有無異常等情況，同時實驗操作人員在實驗室內須高度注意任何異常情況，如果出現這類情況，需要立即與實驗室管理人員聯(lián)系。為了控制帶入超凈實驗室的污染物(顆粒)，實驗人員應減少進出實驗室的次數，同時減少帶進實驗室的物品。在進入超凈間前，實驗室人員須在更衣間穿戴實驗服、實驗帽、實驗鞋，經風淋室吹風除塵后，方可進入潔凈室，如有必要在風淋除塵后進行二次更衣再進入超凈實驗室。
進出超凈實驗室要隨手關門，切忌同時開啟兩扇相通的門，嚴禁在實驗室內飲食。在實驗結束后，實驗人員須在更衣室更換服裝，不得將實驗服、實驗鞋等穿出超凈實驗室。在鋯石U-PbID-TIMS地質年代學實驗、Fe同位素實驗等過程中，為了減少實驗全流程空白，需要用酸對實驗器具進行反復清洗，對試劑進行純化，并在樣品溶解、化學分離、蒸干等步驟方面，也會使用到許多具有強腐蝕和強揮發(fā)性的酸。
為了減少這些酸性物質對實驗操作人員的安全風險，同時保護樣品不受外界污染，在超凈實驗室內的實驗人員還要遵守特定的行為規(guī)范，如在使用酸的實驗操作過程中，實驗人員必須全程佩戴手套和防護眼鏡，不得佩戴隱形眼鏡，在必要時還需佩戴防酸面罩等。如果實驗中需要使用氫氟酸和高氯酸，實驗人員則需要接受特殊培訓后方可使用這些試劑。超凈實驗室對所有化學試劑都必須正確標記并存放在合理的位置，對領用和使用這些試劑須作好全程記錄。實驗過程中，須確保合理處理和回收廢液或廢物，按照統(tǒng)一的化學實驗廢棄物標簽進行正確標記。實驗工作結束后，實驗人員須仔細洗手，清除所有實驗污跡。這些實驗規(guī)范能夠最大限度地保護樣品不受來自實驗者的污染，同時保護實驗操作者的安全。
3結語
制定嚴格的超凈實驗室行為規(guī)范是實驗室高效運行、降低安全事故的保障。在地球化學超凈實驗室，樣品污染和安全事故的發(fā)生多數是由人為因素引起的，因此強化人的安全意識是保障超凈實驗室安全的首要條件，同時安全培訓和嚴格有效的規(guī)章制度是超凈實驗室安全的重要保證。此外，高校超凈實驗室需要重視安全教育培訓和行為規(guī)范的落實，不能只依靠安全理論學習，還須強化實踐，通過實地演練對實驗操作人員進行行為規(guī)范和應急措施的培訓，如應對火災、化學品泄漏等安全事故處理，真正做到強化安全意識、重視實踐培訓、遵守行為規(guī)范、了解應急處置措施等，從源頭上減少實驗室安全事故的發(fā)生。
參考文獻(References)
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作者：王天天
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