實驗室安全學講義

主講教師：馮小平材料科學與工程學院E-Mail：fxpwut@163.comTel一章安全科學概述第一節(jié)安全問題概述第二節(jié)安全科學的形成與發(fā)展第三節(jié)安全科學的學科體系第四節(jié)實驗室常見事故實例第二章消防安全第一節(jié)防火的基本理論第二節(jié)防爆的基本理論第三節(jié)消防安全技術措施

1/11/20242安全第一預防為主

第三章電氣安全第一節(jié)電流對人體的危害及其分類第二節(jié)人體觸電形式第三節(jié)防止人身觸電的技術措施第四節(jié)觸電急救第五節(jié)防雷、接地技術

第四章化學藥品使用安全第一節(jié)污染物對人體健康的危害第二節(jié)危險化學品的收集與處理第五章射線危害與防護第六章實驗室安全管理1/11/20243安全第一預防為主教學目的

安全意識的培養(yǎng)和安全知識的掌握。了解實驗室中存在的主要安全問題，其形成原理及危害，安全防護的科學原理及基本技術，從理論和技能兩方面提高實驗室安全意識和能力。1/11/20244安全第一預防為主第一節(jié)安全問題概述1、安全問題的涵義2、安全問題的產(chǎn)生和發(fā)展3、安全問題的研究第二節(jié)安全科學的形成與發(fā)展1、安全科學的概念及幾點認識2、安全科學的產(chǎn)生和發(fā)展3、我國安全科學的發(fā)展與現(xiàn)狀第三節(jié)實驗室常見事故實例1/11/20245安全第一預防為主一、安全問題的涵義

“安”指不受威脅，沒有危險，無危則安；

“全”指完滿、完整、齊備或指沒有傷害，無殘缺、無損壞、無損失，無損則全。第一節(jié)安全問題

“安全”就是指免受人員傷害、疾病或死亡，或引起設備、財產(chǎn)破壞或損失的狀態(tài)。

一旦這種狀態(tài)受到威脅或遭到損害，就產(chǎn)生了安全問題。安全問題既涉及到人又涉及到物。1/11/20246安全第一預防為主由于公眾觀念總是把“安全”看成是對人而言的，因此安全又是指人的身心免受外界（不利）因素影響的存在狀態(tài)（包括健康狀況）及其保障條件。

安全問題就是影響人的身心的外界不利因素和破壞其安全存在狀況的破壞條件。

安全問題的大小和繁簡不僅取決于人們對“安全”的渴望程度，而且也取決于在勞動生產(chǎn)過程中實際造成的災害和損失。1/11/20247安全第一預防為主◆在人類的一切活動中，與安全問題直接或間接關聯(lián)的不外乎是人、物以及人與物的關系?！羧耸前踩闹黧w和核心，也是研究一切安全問題的著眼點。人既是保護對象，又可能是保障條件，或者是危害因素?！粑锸侵肝镔|(zhì)，它可能是安全的保障條件，也可能是危害的根源。二、安全問題的產(chǎn)生和發(fā)展1/11/20248安全第一預防為主安全問題可分為自然災害和人為災害（人為事故）兩大類?，F(xiàn)代災害致災規(guī)律表明：在所有災害中，人為因素占全部災害因素的80％以上，這是全球性問題。技術與人類的命運休戚相關，它在解決了問題的同時，也增加了危險性和安全問題。1/11/20249安全第一預防為主

1.在遠古器時代，人類的祖先挖穴而居，棲樹而息，完全依附于自然。人類處于被動適應地位，面臨的威脅主要來自雷、電、風等自然災害及野獸的侵襲。2.跨入農(nóng)業(yè)社會后，人類逐漸擺脫大自然的束縛，開始改造自然，人為災害開始越來越多，這一時期主要的安全問題來自自然災害和人為災害。3.到了工業(yè)時代，人類開始利用技術創(chuàng)造文明，但技術的發(fā)展也給人類帶來了災難，具體包括以下幾個方面：1/11/202410安全第一預防為主工業(yè)時代人類面臨的安全問題（6方面）（一）大氣污染問題（二）核災害（三）化學污染問題（四）航空航天工業(yè)災害（五）交通運輸事故（六）工業(yè)、礦山災害1/11/202411安全第一預防為主（一）

大氣污染問題全球性大氣污染問題三個方面：

溫室效應

1/11/202412安全第一預防為主1/11/202413安全第一預防為主

溫室效應的影響

氣候變化科學家在2005年11月的美國《科學》雜志中指出,通過研究南極洲古代的冰層發(fā)現(xiàn)，目前地球大氣中的溫室氣體達到了65萬年以來的最高濃度，全球變暖的趨勢已難以扭轉(zhuǎn)。

海平面上升據(jù)推算，全球增溫1.5℃--4.5℃，海平面會上升20－165cm，從而將淹沒沿海大量繁華的城市、低地和海島?？茖W家預測，到2100年，海平面可能上升40厘米，海岸線將后退上千米。同時，這也將使熱帶颶風變得更加狂暴。

生態(tài)變化

氣侯的變化，將使農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)發(fā)生難以預料的變化，可能導致物種的滅絕和農(nóng)作物的減產(chǎn)。

1/11/202414安全第一預防為主（一）

大氣污染問題全球性大氣污染問題三個方面：

溫室效應

酸雨

1/11/202415安全第一預防為主

酸雨酸雨是指pH<5．6的雨雪或其它方式形成的大氣降水（如霧、露、霜），是一種大氣污染現(xiàn)象。酸雨的危害主要是破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，改變土壤性質(zhì)與結構，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，腐蝕建筑物和損害人體的呼吸道系統(tǒng)和皮膚。1/11/202416安全第一預防為主

酸雨對形成酸雨的作用：硫酸占60%～70%，硝酸占30%，鹽酸占5%，有機酸占2%，所以，認為排除的SO2、NOx是形成酸雨的兩種主要物質(zhì)。1/11/202417安全第一預防為主（一）

大氣污染問題全球性大氣污染問題三個方面：

溫室效應

酸雨臭氧層耗竭1/11/202418安全第一預防為主

臭氧層耗竭

臭氧是大氣中的微量氣體之一，其主要濃集在平流層中20-25km的高空，即大氣的臭氧層。臭氧層對保護地球上的生命界以及調(diào)節(jié)地球的氣候都具有極為重要的作用。近些年來，由于在平流層內(nèi)運行的飛行器日益增多，人類活動產(chǎn)生的一些痕量氣體如N0x和氯氟烴（氟利昂）

等進入平流層，使臭氧層遭到破壞，以致于在南極上空出現(xiàn)了“臭氧空洞”。1/11/202419安全第一預防為主（二）

核災害核的可怕之處在于其放射性物質(zhì)的輻射物，可以殺傷動植物的細胞分子，破壞人體的DNA分子并誘發(fā)癌癥。核事故雖然很少但在歷史上并不少見：1）１９５７年１０月７日，大火燒毀了英國溫斯克爾核綜合設施的一座生產(chǎn)钚的反應堆的堆芯，向大氣中放出放射性云霧。這次輻射泄漏導致數(shù)十人患癌癥而死亡。2）１９５７～１９５８年冬季，在蘇聯(lián)烏拉爾地區(qū)克什特姆城附近發(fā)生了一次嚴重事故。據(jù)首次披露這次事故情況的一位俄羅斯科學家估計，這次事故使數(shù)以百計的人因核輻射而患病死亡。1/11/202420安全第一預防為主3）1９６１年１月３日，美國的愛達荷福爾斯的一個核電站的一座實驗反應堆發(fā)生事故，造成三名技術人員死亡。4)１９６１年７月４日，蘇聯(lián)的第一艘核動力潛艇輻射泄漏，造成艇長和７名乘員死亡。輻射泄漏的原因是潛艇的兩座反應堆之一的控制系統(tǒng)中的一條管道破裂。5）１９７９年３月２８日，在賓夕法尼亞州的哈里斯堡附近的三英里島發(fā)生了美國最嚴重的核電站事故。反應堆之一部分熔化，使放射性氣體泄入大氣中，居民被迫撤離。1/11/202421安全第一預防為主6）１９８３年１１月。英國塞拉菲爾德核電站意外地把放射性廢料排入愛爾蘭海，導致環(huán)境保護主義者們要求關閉這座核電站。7）1986年4月26日，世界上最嚴重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生。使輻射泄漏到歐洲很大一部分地區(qū)。爆炸的直接后果是３１人死亡，數(shù)十萬人從這個地區(qū)撤離。8）１９８５年８月１０日，一次爆炸摧毀了為蘇聯(lián)海軍核動力艦艇服務的什科托沃艦船修理設施。這次事故造成１０人死亡，許多人因為遭受核輻射而在事后死亡。1/11/202422安全第一預防為主9）１９８８年１月６日，在美國俄克拉何馬州的一座核電站，由于對核材料筒加熱不當引起爆炸，造成一名工人死亡，１００人受傷。10）2001年8月12日，俄國庫爾斯克號核潛艇沉沒事件。11)2011年3月11日，日本福島核電站由于地震引發(fā)海嘯，導致福島核電站發(fā)生事故。1/11/202423安全第一預防為主（三）化學污染問題它污染了空氣和水源、侵蝕了土壤、擾亂了大氣循環(huán)、化學循環(huán)和生物循環(huán)，使地球患上了“綜合不適癥”。如：備受關注的2005年11月13日吉林石化公司雙苯廠爆炸事故引起的松花江水環(huán)境污染問題。1/11/202424安全第一預防為主（四）航空航天工業(yè)災害航空航天的發(fā)展不僅把地球變得更小，還是我們探索太空的手段，但是由于其對技術要求的精確性和穩(wěn)定性，事故不斷：1）前蘇聯(lián)宇航員科馬洛夫，1967年4月24日乘聯(lián)盟1號飛船返回地面時，因降落傘未打開，成為第一位為航天殉難的宇航員。2）1986年1月28日，美國挑戰(zhàn)者號航天飛機起飛時發(fā)生爆炸，7位宇航員全部遇難，成為迄今最大的一次航天災難。3）美國當?shù)貢r間2003年2月1日上午(北京時間1日晚)，載有七名宇航員的美國哥倫比亞號航天飛機在結束了為期16天的太空任務之后，返回地球，但在著陸前發(fā)生意外，航天飛機解體墜毀，7名宇航員全部遇難。1/11/202425安全第一預防為主（五）交通運輸事故（六）工業(yè)、礦山災害1/11/202426安全第一預防為主三、安全問題的研究

◆人類的發(fā)展史是不斷戰(zhàn)勝災害的斗爭史。

問題出現(xiàn)→研究問題→認識問題→解決問題重復1/11/202427安全第一預防為主三、安全問題的研究

◆世界各國不但逐步制定了各種法律、法規(guī)來防止災害，提供保障規(guī)范，而且普遍建立了安全研究組織和機構。◆隨著研究的深入，人們逐漸認識到：只有通過對生產(chǎn)和生活活動領域中所應用的技術的可靠性與技術的危險性這一矛盾運動規(guī)律進行系統(tǒng)的研究，并形成系統(tǒng)的消除、控制技術危險和危害的理論與方法，才能解決所遇到的安全問題。20世紀70年代，安全科學這一新的交叉學科終于誕生了。1/11/202428安全第一預防為主一、安全的基本特征（8點）1.安全的必要性和普遍性2.安全的隨機性3.安全的相對性4.安全的局部穩(wěn)定性5.安全的經(jīng)濟性6.安全的復雜性7.安全的社會性8.安全的潛隱性第二節(jié)安全科學的形成與發(fā)展1/11/202429安全第一預防為主

二、對安全科學的幾點認識◆德國教授庫赫曼對安全科學作了這樣的闡述：“安全科學的最終目的是將應用技術所產(chǎn)生的任何損害后果（damagingeffects）控制在絕對的最低限度內(nèi)，或者至少使其保持在可容許的限度內(nèi)……在實現(xiàn)這個目的的過程中，安全科學的特定功能是獲取和總結有關使用技術系統(tǒng)的安全狀況和安全設計的知識，以及預防技術系統(tǒng)內(nèi)固有危險的各種可能性，并將發(fā)現(xiàn)和獲取的知識應用于安全工程之中；簡言之，安全科學是研究安全問題的，是關于安全的學說”。

以系統(tǒng)為對象，進行預測研究。1/11/202430安全第一預防為主

◆比利時的丁·格森教授對安全科學所作的定義如下：“安全科學研究人、機和環(huán)境之間的關系，以建立三者的平衡共生態(tài)（equilibratedsymbiosis）為目的?！?/11/202431安全第一預防為主

◆1985年，我國學者劉潛將安全科學定義為：“安全科學是一門專門研究人們在生產(chǎn)及其他活動過程中的身心安全（包括安全、健康、舒適、愉快乃至享受）與否的矛盾，以達到保護活動者及其活動能力，保護其活動效率的跨門類、綜合性的橫斷科學?！睆拇硕x可見，它明確指出了安全科學的研究對象是人類生產(chǎn)及其他活動過程中的身心安全問題，目的是保護活動者及其活動能力，保障活動效率，特點是跨門類綜合性的橫斷科學。（定義過寬，與其它學科有重疊）橫斷科學的研究對象，不只是某一領域或某種物質(zhì)，而是橫向貫穿于眾多領域甚至一切領域之中。如數(shù)學是研究事物的數(shù)量關系和空間形式，各個領域中都會碰到數(shù)量或空間形式，因此，都會用到數(shù)學。從而，數(shù)學是一門橫斷學科。信息科學則是研究機器系統(tǒng)、人類社會、生命現(xiàn)象和思維等領域里的具體對象及其運動形式中涉及的信息、信息變換和信息流動。它也是橫斷學科。1/11/202432安全第一預防為主根據(jù)安全科學的定義，并根據(jù)科學技術學的原理，對安全科學的研究內(nèi)容重新作了界定，將安全科學重新定義為：“安全科學是一門專門研究安全的本質(zhì)及其運動、轉(zhuǎn)化規(guī)律與保障條件的科學。”1/11/202433安全第一預防為主現(xiàn)今定義：安全科學是研究事物的安全與危險矛盾運動規(guī)律的科學。研究事物安全的本質(zhì)規(guī)律，揭示事物安全相對應的客觀因素及轉(zhuǎn)化條件；研究預測、清除或控制事物安全與危險影響因素和轉(zhuǎn)化條件的理論與技術；研究安全的思維方法和知識體系。1/11/202434安全第一預防為主對安全科學的幾點認識：（1）研究領域：包括人類的生產(chǎn)、生存和生活活動。（2）研究對象：主要是人類技術系統(tǒng)領域的災害或事故（技術災害與人、機和環(huán)境因素有著直接的關系）。（3）目的：保護人的安全與健康，避免物質(zhì)財產(chǎn)的損失，保障技術功能和環(huán)境的安全。這就使安全科學的目的從單純著眼于人而擴展到人一機－環(huán)境的安全性。（4）任務：不僅要研究實現(xiàn)安全目標的技術方法和手段，還要研究安全的理論和策略。（5）特點：綜合性與交叉性。1/11/202435安全第一預防為主

三、安全科學的產(chǎn)生和發(fā)展

安全科學的誕生是現(xiàn)代化生產(chǎn)和現(xiàn)代科技發(fā)展的需要與結果。綜觀人類歷史的發(fā)展過程，安全技術的發(fā)展大致可分為四個發(fā)展階段：第一階段是工業(yè)革命前，處于“無知”的安全認識階段。第二階段是工業(yè)革命后，發(fā)展到局部安全認識階段。第三階段是系統(tǒng)安全認識階段。第四階段是安全系統(tǒng)認識階段。1/11/202436安全第一預防為主◆安全科學雖然是20世紀70年代才開始在國內(nèi)外興起，但發(fā)展很決。出版了一系列的學科理論刊物和召開了世界性學術會議。◆1973年美國最早出版《安全科學文摘》雜志；◆1981年德國安全專家?guī)旌章l(fā)表《安全科學導論》專著（德文版）；◆1990年9月在德國科隆市舉行了第一次世界安全科學大會；◆1991年1月中國勞動保護科學技術學會創(chuàng)辦了這個學科的理論刊物《中國安全科學學報》，向國內(nèi)外公開發(fā)行；◆1991年5月，由11個國家17名編委共同編輯，已出版了14年之久的國際性刊物《職業(yè)事故雜志》，在荷蘭宣布改名為《安全科學》；◆確立了高等院校三級學位學科、專業(yè)教育。1/11/202437安全第一預防為主

四、我國安全科學的發(fā)展與現(xiàn)狀我國的勞動保護事業(yè)及其學科（即安全科學），按其發(fā)展的特征，大體可以分為兩個階段。第一階段，從建國到20世紀70年代末，勞動保護的行政管理和業(yè)務監(jiān)督、檢查都得到了較好的發(fā)展。第二階段，20世紀70年代末至今，勞動保護的行政管理和宣傳教育工作得到了加強。自1980年開始，每年開展全國安全月活動；加強職業(yè)安全教育，普遍建立勞動保護宣傳教育中心。相當一部分省、市和工業(yè)部門增設了勞動保護科研機構，高等安全專業(yè)教育發(fā)展速度也明顯加快。1/11/202438安全第一預防為主一、安全科學的理論基礎任何一門新學科的產(chǎn)生都是建立在人類整個現(xiàn)有科學基礎上的，安全科學也不例外。我國勞動保護界和學術界已開始探討安全科學的基礎及其科學技術體系結構，許多安全學者深深感到現(xiàn)代科學哲學、系統(tǒng)科學和科學學是建立安全科學的理論基礎。人類對于安全的認識如前所述，大致經(jīng)歷