實驗室化學品HSE管理

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時間 2021-12-01 02:38:16

實驗室化學品HSE管理-1

前一篇我們分享了實驗室HSE體系管理的一些基礎概念，本篇開始，我們分享實驗室化學品的HSE管理。從實驗室開始購買化學品到化學品作為廢棄物報廢這一整個流程，人員都在接觸化學品并且暴露于化學品風險中。所以，實驗室化學品的HSE管理需要考慮化學品在實驗室從引入到報廢這一完整的化學品生命周期階段。第一部分從以下幾個方面分享實驗室化學品管理需要關注的一些HSE內容：

1. 什么叫化學品；

2. 怎樣管理化學品；

3. 實驗室化學品的采購管理；

4. 實驗室化學品的運輸管理；

5. 實驗室化學品的儲存管理；

6. 實驗室化學品的使用管理；

7. 實驗室化學品的廢棄管理；

8. 實驗室化學品的應急管理。

一、什么叫化學品

我們現行知識體系下對于化學品的理解，是一種科學范疇下的理解，比如：我們身上的衣服，穿的鞋子，吃的東西等都可以叫做“化學品”。但是，如果基于這一理解，那么，我們實際中對于化學品的管理就會陷入一個“復雜”的無解怪圈。例如，監管范疇內的化學品，購買是有特殊要求，使用是有特殊要求，儲存也是有特殊要求的，我們日常的衣服、鞋子等等，你會在平時穿戴時還要佩戴PPE嗎?你會在儲存時還要防火防爆防靜電嗎?你會在平時穿衣時還需要佩戴呼吸器嗎?這顯然是不會的。但是，剛才舉例的這些都是對于化學品的基本管理要求，這就造成了矛盾。怎么辦?

為了對化學品的范圍進行統一和全球化管理的一致性，聯合國GHS對化學品的范圍進行了定義和統一，我們通常所說的需要進行化學品管理的化學品與GHS中對于“化學品適用”中的化學品定義一致。GHS適用于純化學物質，他們的稀釋溶液和化學物質的混合物……定義界定的“物品”不屬于這一制度的范圍(相關內容引用自紫皮書中的對應部分)。所以，我們通常所說的需要進行化學品管理的化學品是指：純化學物質、他們的稀釋溶液和化學物質的混合物。實驗室中的化學品往往與實驗有關，所以是實驗需要用到的各種純化學物質、他們的稀釋溶液和化學物質的混合物。

二、怎樣管理化學品

化學品的管理，一定要基于化學品的危害和風險(關于如何識別實驗室的危害，可以參考本系列第一篇(LAB-HSE（1）一實驗室HSE隱患的認知)。實際上在國內，化學品的管理大方向上分為兩個方面，這兩個方面雖然基本一致但有些部分有區別，必須要分開來說明。一個方面是化學品本身的危害是什么，比如易燃易爆化學品需要怎么管，酸堿類腐蝕性化學品需要怎么管，自分解或自反應或自放熱類化學品該怎么管等。另一個方面是法規維度，即針對某些特別的化學品，在法規維度需要怎么管理。雖然這些法規要求與化學品本身的危害并無太大直接關聯。這類化學品具有代表性的就是易制毒類化學品、易制爆類化學品、劇毒化學品、民用爆炸品等。

基于化學品的危害和風險，化學品的管理過程，實際也是一個PDCA循環的過程即“危害識別——風險評估——風險控制——有效性驗證——管理評審——再危害識別……”的這么一個過程。根據化學品生命周期階段的不同，化學品的管理，在不同的階段又會有不同的側重點，下面將一一分析。

三、實驗室化學品的采購管理

采購管理是實驗室化學品管理階段的初始階段，實驗室化學品的HSE管理從采購端就要開始介入。原因有兩個：一個是國家對于危險化學品在采購端(從供應商來講是銷售端)就有一系列的法規要求需要遵守;第二個是對于化學品引入后的后續管理，也需要采購端的一些支持才能被良好的實行。對于采購階段，化學品的管理會面臨以下問題：

1、需要購買哪些化學品？

2、如何購買、購買有什么特別要求嗎？

3、購買時及購買后需要注意些什么？

先解決這三個問題需要做好以下幾個工作。

1、統計需要購買的化學品種類及數量。

該過程可以通過建立一個化學品清單的方式進行(化學品清單的模板可以參考附件1）附件1：化學品清單模板.xlsx建立清單的過程相當于對化學品進行系統的危害識別的過程。這不僅可以幫助我們系統識別我們到底需要哪些化學品、化學品各自所屬種類，從而可以知曉這些化學品該對接哪些政府部門、會有什么管理要求;還可以幫助我們識別化學品分別有哪些危害，和誰反應，儲存哪里，儲存要求等，為我們后續良好管理打下一個堅實的基礎。化學品清單不僅在采購端需要，在后續的管理環節中也同樣會需要用到。

附件1

2、向供應商索取SDS。

化學品統計完成后，就會面臨下一個環節，購買時及購買后需要注意些什么。需要注意些什么的前提是購買人員必須了解為什么要注意這些，于是，會引出一系列問題：

化學品的危害是什么?
是不是混合物?
有哪些禁忌?
可以運輸嗎?如果可以，運輸方式是什么?
包裝有要求嗎?
可以混裝嗎?
可以傾倒嗎？等等。

這一系列問題都必須了解和清晰，只有了解和清晰才能夠正確的進行采購和管理。而這些信息都來源一個東西：SDS，化學品安全技術數據表。

SDS是為化學品提供有關安全、健康和環境保護方面的各種信息，及有關化學品的基本知識、防護措施和緊急情況下的應對措施。其列出化學品的16項信息，主要用于工作場所以及專家參照安全技術說明書決定不同情況下的保護措施。安全技術說明書是化學品信息的廣泛來源，當確定如何控制接觸風險時，SDS可作為獲取接觸極限值建議、法規控制和其它有用數據等信息的參考文件。它總共包括16個方面內容：

1. 化學品及企業標識

2. 危險性概述

3. 組成和成分信息

4. 急救措施

5. 消防措施

6. 泄露應急處理

7. 操作處置和儲存

8. 接觸控制和個人防護用品（PPE）

9. 物理和化學特性

10. 穩定性/反應性

11. 毒理學信息

12. 生態學信息

13. 廢棄處置

14. 運輸信息

15. 法規信息

16. 其它信息

所以，在采購階段必須獲得化學品的SDS，否則，化學品的所有一切管理將無從談起。

實驗室化學品HSE管理-2

前一部分我們說到了實驗室化學品的采購管理，本部分給大家說說實驗室化學品的運輸和儲存管理。

一、實驗室化學品的運輸管理

此處說的運輸指的是實驗室單位內的化學品轉移。實驗室內部的化學品轉移，需要考慮的HSE管理實質其實就一個：如何方便快捷的轉移化學品又不受化學品傷害。這一實質，意味著轉移環節，需要管理的HSE方面有以下：

1. 在便捷、高效的滿足日常轉移需求之外，又能使人員肢體少接觸到化學品;

2. 轉移過程需消除或最小化化學品意外掉落、破損等造成的化學品泄漏風險;

3. 需要人員用手接觸化學品的轉移，需要有人員肢體保護措施;

4. 如何避免同時轉移多種化學品時造成的可能互相影響。

這些問題最好的解決方式就是通過輔助工具來轉移而不是直接用手。以下是一些參考的方法：

1. 高效、安全轉移：化學品轉運工具。

圖4.1 化學品轉運工具

圖4.2 化學品轉運籃

圖4.3 化學品轉運箱

2. 人員接觸安全：個人防護用品。

圖4.4 反串圍裙

圖4.5 面屏+手套+防護服

圖4.6 全身式防護服+電動送風式呼吸器

二、實驗室化學品的儲存管理

實驗室化學品的儲存，目前面臨的痛點主要是這么幾個：

1. 儲存在哪

基于現在實驗室的設計，安全、消防設計這面先天性的不足這里不談，幾乎所有的實驗室是沒有給專門設計儲存空間的。那么，那么多實驗需要的化學品全放在實驗臺面上顯然是放不下的。用的時候去庫房取，用完之后再還回庫房，這從實際操作中顯然也是不現實的。那么，該怎么儲存，儲存在哪里?

2. 如何儲存

基于化學品自身危害的不同和法規要求的不同，易燃易爆類化學品需要儲存在通風、無火源同時消防滿足耐火要求的地方;酸堿類化學品需要防止相互反應;劇毒、易制爆類等化學品又需要儲存在強度足夠、可以防盜的儲存設施內，同時又需要雙人雙鎖和視頻監控。那么，如果某化學品即是易燃易爆類又同時是劇毒類該如何儲存?某化學品既是易制爆類又是酸堿類化學品又該如何儲存?

3. 如何存取

通常的化學品該如何存取?易制爆、劇毒類國家需要精確管控的化學品又該如何存取?易燃易爆類化學品該如何存取?如何防止取錯、拿錯?

4. 儲存的狀態如何

國內大多數的實驗室化學品管理現狀是：

不知道實驗室到底有多少種化學品;
不知道實驗室存了多少化學品;
不知道實驗室化學品存了多久;
不知道實驗室化學品哪些是無主的或者遺留的;
不知道實驗室化學品怎么交接，和誰交接;
不知道實驗室哪些化學品已經反應了、反應了多久;
甚至不知道實驗室哪些化學品已經過期了……

怎么辦?

針對儲存管理的問題，對應的管理要求和解決思路如下：

1. 化學品盡可能全部集中儲存在實驗室的一個專用房間內，不要分散儲存，該房間內通排風良好、消防系統完善、具有二次防泄漏措施;如果是易制爆和劇毒類，不僅要單獨房間，而且還要滿足雙人雙鎖、視頻監控、防盜等要求。

圖5.1實驗室防爆設計&改造

2. 化學品儲存時滿足相似相容原理，互相反應的要隔離儲存;易燃易爆類要有防靜電措施，自反應類要有狀態監控等。

這里其實隱含一個問題，鑒于國內實驗室現狀，國內絕大多數實驗室都是不滿足消防等級要求的，那么，如何實現實驗室盡可能小空間多儲存化學品，同時又能滿足一定的消防保護要求，滿足耐腐蝕要求、互相隔離要求、防靜電、二次防泄漏同時雙人雙鎖、防盜等要求呢?

專用的化學品儲存柜是目前通用的解決方案

圖5.2室內化學品儲存柜

圖5.3室內化學品試劑柜

圖5.4室外化學品儲存柜

3. 存取時需要佩戴規定的個人防護用品，同時需要有存取記錄。對于易制毒、易制爆、劇毒類等國家明確管控的化學品，存取記錄還需要記錄完整的化學品流向、數量、以及取用人等。

4. 每種化學品都需有對應的化學品標簽，防止拿錯、用錯;每個儲存柜或者儲存單元內，最好都張貼該單元內的化學品清單，以便于管理。

圖5.5化學品柜標簽

圖5.6化學品標簽

5. 按照供應鏈管理思路管理化學品。“儲存狀態如何”部分所列的所有問題簡而言之是量的問題和狀態的問題。將量和狀態管理起來，就能避免這類問題，從而預防化學品事故的發生。解決量和狀態最好的辦法就是把化學品當成一種生產產品，把其按照供應鏈管理的思路管理起來。從化學品購買開始，建立一系列的信息，包括但不限于采購量、采購種類、化學品庫存量、庫存時間、庫存狀態、庫存管理人、是否報廢、如何報廢、報廢量等，基于供應鏈運營管理的思路和方法，通過供應鏈管理，實現：

監控到每種化學品的實際存量，防止超量購買;
合理的進行計劃性采購和預防采購、防止過量采購;
及時避免化學品過期、合理優化成本；
監控到每一種化學品的儲存狀態，防止狀態失控發生反應事故等。

現階段的簡潔做法是通過excel等類似工具進行化學品的供應鏈管理，優點是方便、快捷，易于上手，可以立即解決當下的問題;缺點是無法實現動態管理、實時管理，而且需要專人負責該塊工作，繁瑣且人工統計和盤庫等極容易出錯。更好的解決方案當然是化學品信息管理系統。

圖5.7化學品信息管理系統示例

圖5.8化學品管理信息系統原理

實驗室化學品HSE管理-3

前一部分我們談了實驗室化學品的運輸和儲存管理，本部分接著談談實驗室化學品的使用和廢棄管理。

一、實驗室化學品的使用管理

實驗室化學品的使用，其整體管理思路依然是：使用階段危害有哪些、風險多大?針對這些風險該怎么管理?這涉及到具體的管理方面包括：

1. 如何確保化學品取、用過程化學品危害不會侵入人體。

防止化學品危害侵入人體首先要明確一個概念，是只要侵入人體就有害嗎?有沒有量的界限?每種化學品的侵害量相同嗎?業內有句話叫做“物皆無毒，劑量決定毒性”。所以，防止化學品危害侵入人體需要做好兩個方面的管理：一，確保環境中存在的劑量越少越好;二，確保進入人體的劑量越少越好。這兩個方面主要采取的管理思路是：一，采用控制措施的層級選擇法：優選消除，是否可以使用無毒或無害的化學品進行實驗操作;次選替代，是否可以用低毒代替高毒，無害代替有害進行實驗操作;再選工程控制，比如通過通排風、局部通風等措施降低化學品的揮發劑量;第四選行政管理，比如通過建立實驗安全操作規程、通過目視化提示管理等告知危害。二，使用個人防護用品來防止化學品接觸人體。

基于實驗室自身功用的特殊性，消除或者替代絕大多數時候不適用，那么最優先考慮的控制措施一定是工程控制。通過通排風措施來降低實驗室內有害物質的劑量是通常的思路。下圖是一些具體的實踐分享。

圖6.1通排風整體設計思路

圖6.2通排風案例1

圖6.3局部通風案例-萬向罩

圖6.4通排風案例-通風櫥

2.如何確保化學品的使用操作是安全的。

化學品在使用操作過程中最大的作用是進行化學實驗。這里面又分為兩個維度，一，易燃易爆類化學品怎么管以及化學反應怎么管。

對于易燃易爆類化學品，基本管理思路是：

①對易燃易爆類化學品的儲存、使用、報廢等完整環節的各個階段進行爆炸和火災風險評估，形成風險結論;根據風險結論對缺失環節進行對應完善;

具體的做法涉及到一些專門的防爆知識，這里只做簡單分享：

第一步，對于需要使用或操作的化學品，需要判斷其爆炸特性;因為化學品的繁多性，尤其是很多中間產物、混合物的多樣性，僅從目視或者原始物料特性并不能判斷中間產物或者混合物的特性，必須對其爆炸特性進行判斷，判斷的方式是做爆炸性測試(基本以粉類化學品為主)。

第二步，測試結果證明其為確實的可爆性化學品后，對其日常存在區域(儲存、使用、操作、收集、報廢等)進行爆炸危險區域劃分，劃分的目的是為了防爆預防;有些人可能會問，為什么要劃分，直接全部防爆預防不就完了?這是因為第一，全部防爆預防在現實中意味著很多行為是不能存在的，這與客觀需求矛盾(比如，可能預防措施之一區域內不能有人，但是區域內有人可能是必然條件);第二，防爆預防意味著成本的增加，即資源的增加，但現實中資源一定是有限的，所以如何將有限的資源最有效使用，是必須要考慮的客觀現實。

第三步，在爆炸區域內，進行點火源識別，以為后續的預防措施打基礎。

第四步，根據第二步和第三步的信息，針對性的采取控制措施和進行管理。

②編制使用操作規程或實驗操作規程，規范實驗操作，尤其是一些禁止操作的事項;

③進行定期培訓教育，最好是形成定期培訓、實驗室HSE可視化提醒、實驗室“班前會”、實驗前“安全會”以及實驗后總結會這一整套體系。

圖6.5實驗室可視化看板&實驗前安全會

對于化學反應，基本管理思路是：

①反應前進行反應危害評估，確保該反應的一系列流程完整完成，各個環節均是可控的;反應危害評估的模板可以參考附件2附件2：反應危害評估模板.xlsx

②編制使用操作規程或實驗操作規程，規范實驗操作，尤其是一些禁止操作的事項;每個實驗都一定要有清晰的實驗操作規程和安全操作指導，每個實驗人員均需按照操作規程進行操作防止“隨意”操作造成事故;附件3是一個推薦的實驗安全操作指導模板附件3：實驗安全操作指導模板.xlsx

③定期培訓和訓練每個實驗室人員的應急處理能力。

圖6.6消防滅火演練

圖6.7化學品泄漏演習

二、實驗室化學品的廢棄管理

很多廢棄的化學品不代表其改變了化學品的性質，所以廢棄的化學品可能依然是“化學品”，依然要按照化學品的管理思路來進行管理。除此之外，由于實驗室實驗一定會有化學反應，所以化學品的廢棄產物可能會有三種形態：即氣態、液態和固態，所以實驗室化學品的廢棄需要管理的HSE方面有以下：

1、實驗室廢氣的管理。

1.1 實驗室應當定期對實驗室產生的廢氣(如：揮發性有機物)進行系統識別，識別應當包括其成分、產生點、可能的量、排放點等，以便盡可能全面的對其進行收集和處理，達標后排放。該識別應當定期進行并在實驗室設計之初就進行，因為設計之初如果考慮到了廢氣的處理總比運營后再進行改造要成本、高效的多。附件4是一個供參考的廢氣排放清單附件4：廢氣排放清單模板.xlsx

1.2 實驗室揮發性化學品的操作應當盡可能在通風櫥或局部抽風環境下進行，以盡可能減少對于化學品揮發氣向周邊環境的散逸。

1.3 實驗室的廢氣應當采取有效處理措施確保達標排放。

1.4 實驗室廢氣的吸收、處理裝置以及通排風裝置要根據實際情況采取防爆設計。

1.5 通風櫥、局部排風等設施，要滿足抽風的風速要求，確保揮發性氣體和粉塵能夠被有效捕集。

2、實驗室廢液的管理。

實驗室的廢液均會對水體造成污染或者可能由于其含有的成分會對污水站造成影響，“殺死”污水站里的微生物從而造成污水站的廢水超標排放。除此之外，如果廢液未經妥善處理還可能會形成“二次反應”(想想看為什么?)，造成反應危害。所以，實驗室廢液的管理應當遵循以下：

2.1 實驗室應當盡可能將所有廢液定義為危廢進行處理或者制定廢液準入清單，只有滿足排放要求的廢液才能被允許通過下水道、水池等渠道排放。

2.2 實驗室的所有廢液應當盡可能進行酸堿中和后再行處置。

2.3 實驗室的廢液在未處置前、暫存在實驗室指定地點時，應當加蓋并且張貼危險廢棄物標識。

2.4 實驗室廢液的儲存不應過滿，應根據容器的最大溶劑至少留有一定余量防止滿溢。

2.5 實驗室廢液的儲存地點應當有二次防泄漏措施。

圖7.1實驗室廢液的二次防漏

圖7.2實驗室廢液的分類管理&廢液標簽

3、實驗室化學品廢棄物的管理。

實驗室化學品廢棄物大多屬于危險廢棄物，應當按照危險廢棄物的要求進行管理。不屬于危險廢棄物的也應當按照廢棄物管理要求進行分類暫存。

3.1 實驗室化學品廢棄物應當進行分類暫存，暫存區域或容器上應當張貼對應廢棄物標識。

3.2 危險廢棄物應當暫存在實驗室危廢倉庫并分類儲存。

3.3 危廢儲存容器應當密閉。

3.4 危險廢棄物儲存倉庫或者設施應當防風、防雨、防揚撒、防滲漏，因為很多危險廢棄物依然等效于易燃易爆化學品，所以需要儲存此類危險廢棄物的還要具備相應消防和防爆要求。

由于國家對于化學品倉庫和危險廢棄物倉庫的管控流程極為復雜而且很多實驗室沒有足夠的空地建造危化品庫或廢棄物倉庫，這成為了大多數實驗室機構或院所的一個極大痛點。君源LAB-HSE為這一痛點帶來了政府認可的解決方案——戶外危險廢棄物儲存倉庫(戶外危險品庫，可見本文之前內容)

圖7.3是認可的標準的危險廢棄物儲存倉庫，具有無需施工、符合法規、成本低廉、性價比高等優點，深受廣大實驗室和企業歡迎。

圖7.3室外廢棄物儲存柜

實驗室化學品HSE管理-4

一、實驗室化學品的應急響應管理

實驗室化學品的應急響應管理已經是化學品管理的最后一道防線。它的意義在于如何使發生的事故的后果最小化。無論我們前端預防多么完美，總會有我們意想不到的意外發生從而產生事故。所以，一旦事故發生了，我們如何積極應對和處理、減量化事故的危害后果也是很重要的一個環節，這屬于應急響應方面的內容。應急響應的成功與否與事故的前端預防管理息息相關，簡單說應急響應管理的成功取決于應急準備的充分。基于響應源于準備的原則，應急響應的管理又分為這么幾個方面：

1、首先需要明確哪些情況需要應急響應

需要應急響應的情形是事先決定的并不是事故發生后才臨時決定是否需要應急響應。同時，并不是所有的情況均需要應急響應，因為時間和資源一定是不夠的，效率也是不足的。只有那些對于實驗室的后果影響是不可接受的情形才是需要應急響應的。這些情形的判定是在實驗室的風險評估階段就定義好的。

圖8.1為君源在某高校進行HSE風險評估工作的一個分享。

圖8.1高校HSE風險評估

2、應急響應的日常準備有哪些。

應急響應的日常準備包括實驗室前期規劃設計，中期物資設施準備、人員準備，日常應急設施的維護保養、有效驗證以及后期的定期演練等。

2.1 實驗室規劃設計準備。

實驗室規劃設計請詳見本管理系列第二篇 (LAB-HSE（2）—實驗室布局設計的HSE管理)，規劃設計是后期運營良好的保證。舉個例子，起火了最需要的東西是什么?滅火器啊。如果設計中沒有規劃滅火器，那么在真正著火時豈不是想用都用不了?就是這個道理。圖片8.2~8.5是實驗室規劃設計需要考慮的一些方面舉例。