摘要：高校地球化学超净实验室是对实验室内单位体积空气中所含悬浮粒子数量和温压及湿度条件有一定要求，同时进行地球化学实验操作的实验室。通过分析地球化学超净实验室的特点及安全隐患，围绕实验操作人员安全、环境安全和样品安全，同时结合实际情况提出了高校地球化学超净实验室的行为规范，采取了强化安全意识、严格遵守行为规范、了解应急处置等措施，从源头上减少实验室安全事故的发生率。
关键词：超净实验室;安全管理;实验安全
超净实验室是许多科学和工业领域必备的工作场所，如生物科学、制药、电子、地球化学、食品和水加工等[1-4]。超净实验室是对实验室内单位体积空气中所含悬浮粒子数量有一定要求的实验室，是一个相对封闭的系统，其室内温度、清洁度、室内压力、气流速度和气流分布、噪声振动、照明、静电等必须控制在一定需求范围内，具有密闭、恒压、恒温、恒湿等特性[2-3]。
地球化学是地球科学的基本学科之一，也是研究地球(广义也包括部分天体)的化学组成、化学作用及化学演化的学科[5]。超净实验室在地球化学相关研究方面扮演着重要角色，其工作目的包括：①保护研究对象(样品)不受环境污染;②保护研究对象(样品)不受实验人员的污染;③保护实验人员和实验环境不受危险样品(例如酸蒸汽或放射性材料)的影响[1]。
随着地球化学在地球科学中的应用越来越广泛，超净实验室使用人员数量越来越大，其中包括科研人员、实验室人员、研究生、本科生等，如果管理不当会对实验室环境和实验操作者的安全带来很大的影响。因此，对超净实验室必须进行有效的制度管理，要求实验人员必须遵守相应的行为规范，特别要重视对学生的管理和培训。本文针对操作人员安全、样品安全、环境安全等3个方面，探讨在地球化学超净实验室应遵守的安全行为规范，促进高校这类实验室的规范化管理。
1地球化学超净实验室特点及安全隐患
这类超净实验室主要应用在地质年代学、同位素地球化学、宇宙化学、海洋和环境地球化学等领域。随着现代地球化学的发展和测试手段的提高，可测试的元素和同位素范围越来越大，为了获得微量和极微量的地球化学样品准确的分析数据，需要尽量降低实验全流程空白的影响，同时准确了解全流程空白的贡献，例如在锆石U-PbID-TIMS地质年代学实验分析中，实验室空白铅(实验过程中引入环境中的铅)的含量对实验结果的准确性及精度都有很大的影响。
实验全流程空白是测量包括样品准备和分析的整个实验过程中外部引入的污染，降低实验全流程空白的途径包括减少空气中悬浮粒子的污染，对实验容器进行严格清洗，对水和所用试剂进行纯化，以及减少实验操作人员带来的污染等。依据我国的国家标准《洁净室及相关受控环境》(GB/T25915.1-2010)，超净实验室空气洁净度的分级是根据散布在每立方米空气中规定的粒径范围(0.1~5μm)的悬浮粒子数量来确定的。
地球化学超净实验室通常对空气洁净度要求达到千级、局部(通风橱内)百级的水平。超净实验室空气中的悬浮粒子是超净实验室环境中主要关注的污染源，主要来源于3种途径：①从实验室外部带来的悬浮粒子，例如通过送风管道或门;②来源于实验室内部的悬浮粒子，这部分主要是通过实验人员在实验操作过程中带来的;③来源于进入实验室的衣服、鞋、物品和样品等。通过合理的实验室设计可以减少第一种途径带来的污染并且在一定程度上减少第二种途径带来的污染;通过严格遵守超净实验室行为规范可以大幅减少第二种和第三种途径带来的污染，因此必须重视地球超净实验室内的行为规范。
人们在行走时，每分钟约产生1×106颗粒子和数千个微生物颗粒，如果没有空气交换，只需要几分钟，就可以把百级超净实验室内的空气污染到与实验室外一样的水平，超净实验室里的人越多，分散在里面的污染也就越大，因此必须确保只有必要人员才能进入洁净室。在进行实验操作时，实验人员和带入的物品也应尽量减少，同时实验人员必须严格遵守实验室行为规范。
地球化学超净实验室除了对洁净度要求高外，在实验过程中也会用到各种化学试剂，常用试剂包括盐酸、硝酸、氢氟酸等。这些酸性试剂具有强腐蚀性、强挥发性等特点，是化学实验室常见的安全风险之一[6]。因此，超净实验室要对这类危化品进行有效的管控和安全存储[7-9]，如在实验人员使用这些试剂前，必须进行安全知识培训，了解这些试剂的特点，掌握安全操作规范和应急处理方法。
此外，超净实验室须备有相应的中和试剂、急救箱、紧急喷淋装置、洗眼器等，并对试剂使用者进行设备使用方法的培训[10-13]。另外，在地球化学实验过程中会产生各种各样的废液和实验废物，这些废液和废物也存在挥发性或腐蚀性特征，如果直接排放到环境中，或混入生活垃圾，都会造成环境问题或人员伤害[14-15]。除了化学试剂外，在对地质样品进行溶解、蒸干、化学分离等操作时，使用的电热板、烘箱和温度可达到1000℃的马弗炉等高温设备也是实验室潜在的危险源[16]。
在样品溶解过程中，特别是对难溶解的样品(如锆石)，有时需使用高压消解罐，这是一种高压容器，由外部的不锈钢弹体和内部的特氟龙材质内胆组成，工作时将样品在氢氟酸、盐酸、硝酸或王水中进行高温高压消解，工作温度达250℃，工作压力可达34.5MPa，如果不严格遵守安全操作规范，这种高温高压容器很容易引起安全事故的发生。因此，实验人员在使用这些设备前，必须经过严格的培训，必须遵守相应的规范操作，以减少危险的发生。
2地球化学超净实验室的安全行为规范
在高校地球化学超净实验室的使用者中学生占较大的比例，但学生往往存在实验安全意识不强、实验操作不规范等问题。
因此，需要根据超净实验室的特点，制定严格、详细且可操作的行为规范，其目的是保障实验人员安全、环境安全和样品安全。超净实验室的行为规范应以预防为主，引导学生建立实验室安全意识，严格遵守行为规范，重视实践培训，了解应急处置措施等。实验室人员必须经过安全培训和考核，考核合格后方能进入超净实验室进行相关的地球化学实验。实验室、学院、学校应有紧急联系人及其联系方式，并确保实验人员在进入实验室操作之前知道，如果发生事故或出现紧急情况，应向谁报告或求助。
此外，实验人员需要知道安全器材的存放位置和使用方法，如洗眼器、应急喷淋器、急救包和灭火器等，还需要了解超净实验室的布局和安全出口，以及知道实验中使用的化学品潜在的易燃性、反应性、腐蚀性、毒性等特性。超净实验室须制定进出登记制度，记录实验室人员的进出时间、工作内容、有无异常等情况，同时实验操作人员在实验室内须高度注意任何异常情况，如果出现这类情况，需要立即与实验室管理人员联系。为了控制带入超净实验室的污染物(颗粒)，实验人员应减少进出实验室的次数，同时减少带进实验室的物品。在进入超净间前，实验室人员须在更衣间穿戴实验服、实验帽、实验鞋，经风淋室吹风除尘后，方可进入洁净室，如有必要在风淋除尘后进行二次更衣再进入超净实验室。
进出超净实验室要随手关门，切忌同时开启两扇相通的门，严禁在实验室内饮食。在实验结束后，实验人员须在更衣室更换服装，不得将实验服、实验鞋等穿出超净实验室。在锆石U-PbID-TIMS地质年代学实验、Fe同位素实验等过程中，为了减少实验全流程空白，需要用酸对实验器具进行反复清洗，对试剂进行纯化，并在样品溶解、化学分离、蒸干等步骤方面，也会使用到许多具有强腐蚀和强挥发性的酸。
为了减少这些酸性物质对实验操作人员的安全风险，同时保护样品不受外界污染，在超净实验室内的实验人员还要遵守特定的行为规范，如在使用酸的实验操作过程中，实验人员必须全程佩戴手套和防护眼镜，不得佩戴隐形眼镜，在必要时还需佩戴防酸面罩等。如果实验中需要使用氢氟酸和高氯酸，实验人员则需要接受特殊培训后方可使用这些试剂。超净实验室对所有化学试剂都必须正确标记并存放在合理的位置，对领用和使用这些试剂须作好全程记录。实验过程中，须确保合理处理和回收废液或废物，按照统一的化学实验废弃物标签进行正确标记。实验工作结束后，实验人员须仔细洗手，清除所有实验污迹。这些实验规范能够最大限度地保护样品不受来自实验者的污染，同时保护实验操作者的安全。
3结语
制定严格的超净实验室行为规范是实验室高效运行、降低安全事故的保障。在地球化学超净实验室，样品污染和安全事故的发生多数是由人为因素引起的，因此强化人的安全意识是保障超净实验室安全的首要条件，同时安全培训和严格有效的规章制度是超净实验室安全的重要保证。此外，高校超净实验室需要重视安全教育培训和行为规范的落实，不能只依靠安全理论学习，还须强化实践，通过实地演练对实验操作人员进行行为规范和应急措施的培训，如应对火灾、化学品泄漏等安全事故处理，真正做到强化安全意识、重视实践培训、遵守行为规范、了解应急处置措施等，从源头上减少实验室安全事故的发生。
参考文献(References)
[1]TUREKIANHHTreatiseongeochemistry[M]2ndedOxford,Elsevier,2014
[2]巫晓燕浅谈高校超净实验室安全管理[J]新教育时代电子杂志(教师版)，2016(1):31
[3]张秀英高校光学超净实验室管理模式探讨[J]分析仪器，2019(5):71–74
[4]熊开琴，智伟生物医学工程超净实验室的安全教育及健康意识引导实践初探[J]当代教学实践与教学研究，2020(1):181–182
[5]陈道公，支霞臣，杨海涛地球化学[M]合肥：中国科学技术大学出版社，2009
[6]李志红100起实验室安全事故统计分析及对策研究[J]实验技术与管理，2014,31(4):210–216
[7]何淼，赵明，韩光宇，等高校实验室危险化学品管理现状与全过程监管实践[J]实验室研究与探索，2021,40(3):297–300
[8]张彦茹高校实验室危化品全过程安全管理研究[J]中国轻工教育，2017(3):43–46
作者：王天天
