高校危險化學品試劑柜現狀分析與對策*

張 賀，張 博，梁龍琪，魏士剛

(1 吉林大學化學學院，吉林 長春 130012；2 吉林大學未來科學國際合作聯合實驗室，吉林 長春 130012)

化學試劑是教學、科研工作中的常用物資，其中很多化學試劑都是危險化學品。危險化學品極易在儲存、使用和廢棄等環節給實驗室帶來安全隱患和事故[1-2]，其中在儲存環節發生安全事故的比例占到22%[3]，屬于事故多發環節，也是我國高校實驗室安全檢查工作的重點內容。對于化學試劑的儲存，一定離不開試劑柜。試劑柜的安全性直接影響著實驗室安全，是師生人身安全、財產安全和教學、科研項目順利開展、進行和完成的重要保障條件之一。因此，試劑柜是實驗室內十分重要的設備。

1 試劑柜的種類和特點

1.1 試劑柜的種類

隨著化學學科的發展，作為實驗室重要的實驗家具和化學品的存放地，試劑柜無論從生產材質還是在使用的安全性、功能性方面都有了巨大的變化，在保證化學品安全儲存的同時也促進了現代實驗室的建設和發展。雖然試劑柜的發展歷史已無據可考，但可從柜體材質、儲存試劑類型和使用功能三個方面把試劑柜分為三類。

1.1.1 按照試劑柜的生產材質分類

按照生產材質，試劑柜可分為木質柜、鐵皮柜、聚丙烯柜和不銹鋼柜。早期的試劑柜都是純實木材質的，隨著生產工藝發展和環保工作的要求，合成板材材質的試劑柜也開始使用，比如實木顆粒板材質的試劑柜(見圖1)；使用木質柜的同時，薄鐵皮材質的鐵皮柜(鐵皮卷柜)也被用作試劑柜，一些易燃易爆的試劑都存放在這種鐵皮柜里(見圖2)；近些年來，隨著國家對實驗室安全工作越來越重視，適應化學試劑分類儲存的聚丙烯柜和不銹鋼柜成為試劑柜的主流產品。

圖1 木質試劑柜

圖2 鐵皮試劑柜

聚丙烯柜也叫PP柜，是由厚度不小于8 mm的聚丙烯材質制作而成，具有耐強酸、強堿和抗腐蝕的特性。PP柜主要用于存放強酸、強堿和腐蝕性的化學試劑(見圖3)。

圖3 PP試劑柜

不銹鋼柜是由厚度不小于1.2 mm的鍍鋅鋼板為基礎，全自動壓膜成型，板材表面經過酸洗、中和、磷化和拋光等處理，再經環氧樹脂粉末噴塑而成。不銹鋼試劑柜可以儲存弱酸堿、無機鹽、有機試劑、氧化劑、還原劑和活潑金屬等化學試劑(見圖4)。

圖4 不銹鋼試劑柜

1.1.2 按照儲存試劑的類型分類

現階段，我國還沒有化學品試劑柜的國家標準，生產企業無論是容積參數、外觀尺寸，還是安全性能方面都是參照美國或歐盟的相關標準，比如美國消防協會危險品緊急處理系統鑒別標準(NFPA 704)。因此，實驗室內不同顏色的試劑柜也對應著所儲存化學試劑的性質和危險性，按照化學試劑的性質和危險性程度的不同可把試劑柜可分為易燃液體柜、可燃液體柜、腐蝕性液體柜、毒害品柜和壓縮氣體氣瓶柜。

易燃液體試劑柜(見圖5)的材質為不銹鋼、外觀顏色為黃色，用于儲存閉杯試驗閃點不高于60 ℃或開杯試驗閃點不高于65 ℃的易燃液體試劑或液體混合物，例如乙醇、乙酸乙酯等；易燃液體試劑柜也可以儲存可燃液體或液體混合物。

圖5 易燃液體試劑柜

可燃液體柜體試劑柜(見圖6)的材質為不銹鋼、外觀顏色為紅色，用于儲存閉杯試驗閃點高于60 ℃或開杯試驗閃點高于65 ℃的可燃液體試劑或液體混合物，例如乙二醇、液體石蠟等。

圖6 可燃液體試劑柜

腐蝕性液體柜(見圖7)的材質為不銹鋼、外觀顏色為藍色，用于儲存易燃或可燃且有弱酸性或弱堿性的試劑，例如甲酸、乙酸等。

圖7 腐蝕性液體試劑柜

毒害品柜(見圖8)的材質為不銹鋼、外觀顏色為藍色或灰白色，用于儲存經吸入、皮膚接觸或吞食后可能造成嚴重受傷、死亡或損害人類健康的化學試劑，例如氯化鋇等。

圖8 毒害品試劑柜

壓縮氣體氣瓶柜(見圖9)的材質為不銹鋼，外觀顏色因所儲存氣體種類的不同而不同，主要用于儲存壓縮氣體鋼瓶。柜子的外觀顏色分為灰色或黃色，灰色是指可存放惰性或不易燃燒氣體的鋼瓶，例如氬氣、氮氣等氣體；黃色是指可存放易燃氣體的鋼瓶，例如甲烷、乙炔等氣體。

圖9 氣瓶柜

1.1.3 按照試劑柜的使用功能分類

按照使用功能的不同，試劑柜可分為普通試劑柜、凈氣型試劑柜、低溫冷藏防爆柜和智能型試劑柜。

普通試劑柜也就是除了儲存試劑沒有其他對所儲存試劑具有凈味、冷藏和管理等輔助功能的不銹鋼試劑柜，例如易燃液體試劑柜、腐蝕性液體試劑柜等都是普通試劑柜。

凈氣型試劑柜(見圖10)是普通試劑柜的基礎上在其頂部加裝了對揮發性化學試劑具有一定吸附能力的活性炭等材料的過濾器，能夠有效地去除柜內化學試劑的味道，減少其對人和環境的影響。凈氣型試劑柜的吸附材料要定期更換，否則就達不到凈氣的效果。

圖10 凈氣型試劑柜

低溫冷藏防爆柜也叫低溫冷藏防爆冰箱(見圖11)，控溫范圍為2～20 ℃，腔體為金屬材質并具有防爆功能。低溫冷藏防爆柜可以儲存需要低溫保存的易燃、易爆、易蒸發、易腐蝕等化學試劑，非常適合在高校各實驗室和科研單位的實驗場所使用。

圖11 低溫冷藏防爆冰箱

智能型試劑柜(見圖12)是在PP或不銹鋼試劑柜的基礎上，加入稱量、掃描、物聯網、人臉或指紋識別等功能的試劑柜。有的智能型試劑柜還可以通過本地和云端系統實現了對化學試劑的全生命周期安全管理，特別適合管控類危險化學品的管理，也是未來試劑柜發展的方向。

圖12 智能型試劑柜

1.2 各種類型試劑柜的特點

木質試劑柜和鐵皮柜的優點是價格低；缺點是不能儲存危險化學品，因為是存在安全隱患，現在已逐漸被淘汰。

PP試劑柜的優點是耐酸堿腐蝕，可以存放鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等強酸強堿試劑；缺點是不能儲存與PP材質反應的或易燃易爆的試劑。

不銹鋼試劑柜的優點是可以儲存絕大多數危險化學品，在增加PP材質內襯的不銹鋼試劑柜里也可以儲存強酸強堿試劑；缺點是價格比較高，柜子重移動較困難。

智能型試劑柜的優點除了有不銹鋼試劑柜的全部優點外，還可以通過信息化手段實現分類存放、身份識別、智能臺帳、配伍禁忌及遠程預警等功能，而且通過智能控制終端實現對多個試劑柜的管理；缺點是價格高、場地條件要求高。

2 試劑柜使用的現狀

2.1 “木、鋼、塑”材質并存

木質試劑柜雖然完成了那個年代賦予它的歷史使命，但是它還在發揮著余熱，變成了存放實驗備品的儲物柜。但有些備品是易燃物品，即造成很大的安全隱患。

不銹鋼材質的試劑柜很多，如易燃液體試劑柜、可燃液體試劑柜和毒害品試劑柜等，但是很多實驗室沒有按照柜子本身的功能去存放化學試劑。也就是說沒有按照柜子的功能和試劑的分類要求去存放化學試劑，使安全柜變成了“危險柜”，安全隱患也更大。

對于PP試劑柜，使用者認為其是多功能柜，什么試劑、耗材和辦公用品等都可以存放而且混放，是名副其實的萬能柜子。

以上這些現象非常普遍，反映出的問題是實驗室工作人員對試劑柜的功能和使用方法不了解，進而給實驗室帶來了不同程度的安全隱患。

2.2 “手工化、信息化、智能化”管理水平參差不齊

目前大部分高校實驗室對化學試劑的使用管理并不規范?；瘜W試劑出入庫記錄等工作還停留在傳統手工記賬的“手工化”初級階段，而且工作繁瑣且效率低下，還存在代簽、錯簽等問題，導致臺賬不清、記錄不全和賬物不符，存在很大的安全隱患。

部分實驗室實現了對化學試劑管理的“信息化”?！靶畔⒒笔且揽渴褂谜叩母咦杂X性才能完成，否則難以實現信息化，且效率低下、易出錯、對人的依賴性太大[4-7]?！靶畔⒒背跗谄鹆撕芎玫淖饔?，當出現管理上的人為中斷時，這樣的“信息化”管理在“三分鐘熱血”之后就停留在硬盤的扇區上等待著再次喚醒了。

雖然少數實驗室購買了智能型試劑柜，但是由于智能型試劑柜太智能、敏感和挑剔，經常因為操作復雜、不當操作和VOC超標而報警，導致使用者斷電使用智能型試劑柜，把他當成了普通的危險化學品試劑柜，人為地成為了“高大上”而不實用的設備。

2.3 “人、財、地”條件嚴重不足

人力不足是指責任心強、能科學管理實驗室的直接管理者或工作人員缺乏。對于教學實驗室，由于現有實驗技術人員年齡偏大、學歷偏低、安于現狀、觀念守舊和不受重視等原因，導致實驗室危險化學品信息化管理工作推行緩慢、受阻和實驗室技術人員缺乏；對于科研實驗室或課題組，實驗室危險化學品的管理一般由研究生來管理，他們自然不可能把心思放在化學試劑管理上，以至于在化學試劑的管理上不規范、不科學和不合法。

財力不足是指用于實驗室安全建設的專項資金不足或沒有。各高校在資金有限的情況下，重視即時產生效益的項目投入、重視對“高精尖”儀器設備的投入和科研人才的引入工作，而忽視了實驗室安全管理工作[8]。由于缺乏資金，導致危險化學品所需的專用試劑柜短缺和儲存場地條件不符合要求。

場地需求不足是指缺少存放試劑柜的空間或空間條件不符合存放要求。許多高校的老舊實驗室通風設施不完善，再加上用房緊張，出現了實驗室內無通風設備和擠占實驗室空間或擠占公共空間的現象。對于化學試劑的存放溫度，大部分是可以常溫保存的，只要保持空氣流通和定期排風就可以[9]。但是，現實情況是很多實驗室的試劑柜并沒有接到通風系統中，或者想安裝通風裝置但實驗室條件不允許，有些中、低閃點的化學試劑沒有保存在低溫冷藏防爆冰箱里。這些不正常情況都給實驗室安全帶來了極大的安全隱患。

2.4 “校、院、室”三級管理不到位

首先，學校缺乏化學試劑柜科學使用與管理技術標準規范，導致個實驗室對化學試劑柜的使用和管理缺失或管理水平參差不齊。

其次，缺乏專職專業的安全管理人員。很多安全管理人員基本上都是兼職的，他們無論從責任心還是化學試劑管理的專業知識方面都是缺乏的，無法進行科學、合理的管理，導致化學試劑在使用和存放等過程中存在安全隱患。

最后，對實驗室工作人員或研究生的危險化學品相關安全教育、培訓和應急演練不到位或流于形式。實驗室人員安全意識的淡薄或缺失是最大的安全隱患。

3 管理對策

3.1 改變試劑柜的固定資產類別，加快報廢速度

老、舊試劑柜的固定資產類別是家具，教育部直屬高校固定資產最低使用年限表中要求家具的最低使用年限是15年。由于化學試劑的腐蝕和長時間的負重，加速了試劑柜板材、五金件和外觀的腐蝕、變形和開裂程度。因未到報廢年限，老、舊試劑柜繼續使用即有很大的安全隱患，也會占用實驗室內有限的、寶貴的使用空間?，F在很多試劑柜本身使用了大量電子器件和高科技技術以達到其儲存功能外的其它特有功能，不再是不用電的簡單家具了。因此，把試劑柜的固定資產類別改為設備類也是勢在必行的，加快報廢速度，為購買新式試劑柜提供時間和空間。

3.2 加大資金投入，購置化學試劑專用試劑柜

高校應該向企業一樣設置一定比例的專項資金用于實驗室安全建設，科研項目經費可以有一定比例的額度用于項目開展前的風險評估支出，比如購買專用試劑柜、個人防護裝備等。只有在加大資金投入的前提下，實驗室安全建設才不是空話，才能落地生根做到實處。

3.3 大力推進試劑柜管理由信息化向智能化發展

在信息化管理水平上，危險化學品試劑柜可以實現對化學試劑的記錄與統計功能，即簡化了領用的各種手工登記程序，同時有利于數據的統計[10]，但是并不能實現化學試劑流向和流量的雙管控。而智能化危險化學品試劑柜就可以實現這兩種功能，它能夠監控使用過程、提高工作效率和積累數字檔案[11]，真正做到“源頭可溯、過程可查、責任到人”[12]。智能化危險化學品試劑柜的主要管理對象是化學試劑、使用者、管理者和實驗室，通過信息化及物聯網方式，理清各管理對象之間的時空關系，實施數字化管理、跟蹤、記錄和實時監控，來滿足可溯源的管理需求。

3.4 加強安全教育，培養安全意識

實驗室的主體是實驗室的使用者，使用者的不安全行為是導致事故發生的首要因素[13-15]。雖然層層簽訂責任書在一定程度上可以強化安全意識，但是顯然不及讓實驗室工作人員通過自主學習、專題培訓、網絡平臺和實地演習等多種形式的培訓效果顯著。這些學習和培訓即可以提高他們的安全意識并主動參與實驗室安全建設，也可以學習安全裝備的使用方法和注意事項。

3.5 建立健全管理制度

為了加強對危險化學品的安全管理，減少和避免安全事故的發生，高校必須制定完善的安全管理規章制度。校-院-系所中心都要制定危險化學品管理相關的規章制度，嚴格執行危險化學品的“一書一簽一程”制度?！耙粫奔窗踩夹g說明書，是進行危險化學品安全教育的重要內容，也是制定危險化學品安全操作規程的重要依據；“一簽”即安全標簽，是用易于理解的文字、圖形表述危險特性及其安全注意事項，它可以起到警示作用；“一程”即危險化學品的全生命周期管控流程，制定包括購買、存儲、使用和處置等環節的管控流程，防范安全事故的發生，尤其要加強易制毒、易制爆和劇毒等管制試劑的全流程管控。

4 結 語

化學試劑儲存柜是實驗室儲存藥品的重要設備，一款合適的、安全性高的試劑柜是實驗室安全的重要保障。尤其是在當今互聯網快速度發展的大背景下，試劑柜不僅可以保障教學、科研工作的順利進行，還能提高工作效率和保護數據安全。因此，高校應當加大資金投入，購買更多的專用試劑柜，替換和淘汰老舊試劑柜；同時，要加強對試劑柜的日常管理使其發揮更大的使用效益，以減少安全隱患和安全事故的發生。