第二節(jié)　實驗室主要危險有害因素

實驗具有不可控因素，在實驗過程中可能會突發(fā)安全事故，實驗室存在的危險和隱患主要有化學危害、物理危害、生物危害和實驗室廢棄物危害等方面。

一、實驗室潛在化學危害

實驗室常見的化學危害來源主要是能量或物質(zhì)與人體的不當接觸。

（一）危害的途徑

1.食入

若有害物質(zhì)由口腔食入，則會被口腔、喉嚨和消化道黏膜所吸收，進而可能造成這些器官組織受到傷害和產(chǎn)生系統(tǒng)中毒。

2.皮膚接觸

實驗室有毒物質(zhì)以氣體、液體（如苯、有機溶劑、汞等）的形式擴散到實驗室，被人體皮膚上的毛囊、皮脂腺、汗腺、皮膚外表皮以及皮膚割傷和擦傷的傷口吸收，會產(chǎn)生局部刺激、中毒等。

3.呼吸道吸入

危險化學品以氣狀（氣體、蒸氣）、粒狀（粉塵、霧滴、燻煙、氣凝膠）的形式存在，經(jīng)由口部黏膜、喉嚨和肺部等吸收進入人體，造成實驗人員中毒，或使實驗人員體內(nèi)某些正常的細胞組織受到嚴重損傷。

4.眼睛接觸

眼睛非常敏感且易受刺激。化學品若接觸到眼睛，常會造成眼睛灼傷等傷害，嚴重時會導致失明。

（二）危害的來源

1.爆炸和火災

（1）爆炸。一些試劑的閃點很低，爆炸極限范圍很大，有時就連開關(guān)電源產(chǎn)生的一個很小的電火花都能引起整個實驗室的爆炸。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)或加壓蒸餾帶有過氧化物的溶液時，整個蒸餾系統(tǒng)都有爆炸的危險。高壓反應的管道堵塞、安全墊失靈等，都會引起物理性爆炸，釋放出來的能量有時還會同時引發(fā)化學性爆炸。對于加熱、生成氣體的反應，若形成了封閉體系，反應過程壓力過高將會引起爆炸；若反應前未檢查儀器有無裂痕，實驗時則可能因為儀器受到震動引起爆炸。以下兩種爆炸尤其需要注意。

①溶劑無水處理前未進行預處理引起的爆炸。對于低沸點的溶劑，如乙醚、正戊烷等，進行無水處理前一定要先用干燥劑預先干燥，然后再加入鈉絲進行回流，并且加熱不能過快、溫度不能過高。因為一旦溶劑里面的含水量過大，生成氫氣很劇烈，溶劑極易沖出體系，當遇見明火或正在加熱的電阻絲時，就會發(fā)生爆炸。對于醚類溶劑，如果生產(chǎn)時間較長，或者久置不用的話，一定不要震動，同時要加入還原劑，除掉生成的過氧化合物。

②廢液桶爆炸。處理廢溶劑，應禁止將酸性液體和堿性液體、氧化性液體和還原性液體混裝，這樣非常危險。

（2）火災。實驗室中很多試劑都是易燃的。若不慎接觸電阻絲，易引起火災。本身易燃的試劑，如白磷、堿金屬單質(zhì)、活性蘭尼鎳等，若儲存不當，有可能會自燃。實驗結(jié)束后，對這些易自燃物都要做適當處理，不可隨意丟棄。特別是在無人留守的情況下，一旦出事，整棟實驗樓都可能付之一炬。

實驗室發(fā)生火災時應選擇正確的滅火方法。比如金屬鈉著火，若用水或二氧化碳來滅火，反而會使火勢更猛，正確的方法是使用干沙覆蓋。一些加熱設(shè)備的溫控系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，無論是接點溫度計式還是熱敏感應器式，都可能引發(fā)火災。實驗室無人超過半小時，烘箱、紅外燈、油浴鍋、電熱爐等都必須斷電。

2.急性或慢性中毒

有些化學試劑毒性極強，空氣中少量的蒸氣就可以使實驗者急性或慢性中毒，比如苯、二硫化碳、硝基苯、氯仿等。在使用這些試劑的時候，務必在通風櫥中進行，以確保自己和同室工作人員的安全。例如，水銀（汞）在20℃時的蒸氣壓是人體中毒劑量的100倍；水銀氣壓計一定要有水封，還要用盛水的淺瓷碟托著；使用汞齊時，一定要采取合適的密封方法；如果水銀溫度計不慎打碎，要立即用滴管將其回收到小瓶里，然后水封，水銀撒落的地方一定要用升華硫反復摩擦，然后用水沖洗。

一些劇毒的藥品，需要專人負責管理，使用時要格外小心，使用完畢，殘留物要妥善處理。比如使用氰化物時，接觸過該藥品的儀器，必須在過氧化氫水溶液（雙氧水）中煮5分鐘以上，確保無殘留。

3.腐蝕或刺激性化學傷害

（1）強堿、強酸、濃氨水、濃過氧化氫、氫氟酸、乙酸、三氟乙酸、苯酚和溴水可對皮膚產(chǎn)生刺激，操作不當會發(fā)生化學傷害。

（2）鹽酸、硝酸、氫氟酸的蒸氣對呼吸道黏膜及眼睛有強烈的刺激作用，可導致發(fā)炎潰瘍。

（3）在壓碎或研磨氫氧化鈉、氫氧化鉀或其他危險物時，小碎塊或其他危險物質(zhì)碎片可能濺散，會燒傷眼睛、面部或身體其他部位。

4.致癌或慢性中毒的積蓄

與鉛、汞、鈹、鎘等無機物，與苯、苯并[a]芘等稠環(huán)化合物，聯(lián)苯胺、β-萘胺等長期接觸會致癌。

長期接觸汞及汞鹽、氰化物（氰氫酸、氰化鉀等）、硫化氫、砷化物、馬錢子堿等藥品，乙醚、氯仿等麻醉藥品會在體內(nèi)產(chǎn)生積蓄導致慢性中毒。

5.實驗物品放置不規(guī)范

化學試劑存放必須依據(jù)物質(zhì)自身的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。以降低或杜絕物質(zhì)變性、自然損耗，方便試劑取用為放置化學試劑的總原則。在實際工作中往往由于試劑放置不規(guī)范帶來安全隱患。

氯酸鹽、高錳酸鹽都具有極強的氧化能力，在受熱、撞擊或混有還原性物質(zhì)時，常易發(fā)生爆炸，因此，在存放這些實驗物品時應將其存放在陰涼處，移動時須輕拿輕放，避免撞擊，且必須與還原劑（如硫粉、鎂粉、鋁粉、碳粉等）或可燃性物質(zhì)分開存放。

二、實驗室潛在物理危害

（一）物理性傷害

1.燙傷、燒傷

實驗過程中接觸沸水、強酸、強堿等熱源物質(zhì)，容易發(fā)生燙傷；氣相色譜儀的進樣口、柱箱和檢測器也是高溫部件，在使用過程中可能發(fā)生燙傷；在超凈臺進行無菌操作時，若實驗人員用酒精噴手進行消毒后，未等酒精全部揮發(fā)就去拿實驗器材，不慎接觸到酒精燈火焰，手上殘留的酒精會被引燃，引起燒傷。

2.機械傷害

實驗室中存放有各種機械設(shè)備，如果這些設(shè)備的快速移動部件、擺動部件、嚙合部件未配備良好的防護設(shè)施，有可能傷及實驗人員的手、腳、頭發(fā)及其他身體部位；實驗人員未按要求正確穿戴個人防護用品，也可能造成機械傷害；實驗人員在使用實驗機械設(shè)備時，未按規(guī)定的流程操作，也容易導致實驗人員受到傷害。

3.物品墜落

實驗人員在進行實驗操作時，如果發(fā)生物品墜落極易引起二次傷害，如試劑瓶墜落時，實驗人員出于本能會伸手去接，這樣就可能造成皮膚割傷、腐蝕及引起過敏。

（二）電離輻射傷害

在實驗室中使用各種儀器設(shè)備時，會產(chǎn)生電離輻射。電離輻射在人體組織內(nèi)釋放能量，會導致細胞死亡或損傷。小劑量長期照射可引起人體細胞畸變，這些畸變細胞有癌變的可能，會導致實驗人員癌癥發(fā)病率增加；大劑量的照射將引起大范圍的人體細胞死亡。電離輻射會損害人體組織器官、腺體與造血功能，實驗人員長期受到電離輻射，可能會產(chǎn)生頭暈、乏力、失眠、造血功能損害、內(nèi)分泌失調(diào)、自主神經(jīng)功能紊亂等問題。

（三）光源和照明

超凈工作臺安裝的紫外線燈利用紫外線殺菌消毒，其所放射的紫外線能量較大，如果沒有防護措施，極易對人體造成傷害。如果裸露的肌膚被這類紫外線燈照射，輕者會出現(xiàn)紅腫、疼癢、脫屑，重者會引發(fā)癌變、皮膚腫瘤等。同時，這類紫外線燈也是眼睛的“隱形殺手”，會引起結(jié)膜、角膜發(fā)炎，長期照射可能會導致白內(nèi)障。紫外線輻射時會使空氣中的氧氣生成臭氧，產(chǎn)生濃烈的腥味，通過呼吸系統(tǒng)使人產(chǎn)生頭暈、惡心等不良反應。

（四）噪聲和震動

1.噪聲

隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，大量儀器設(shè)備用于理化實驗室檢測。儀器設(shè)備的使用帶來了實驗技術(shù)的快速發(fā)展，保證了檢測結(jié)果的快速性、準確性和靈敏性。但是某些設(shè)備如超聲波清洗機、原子吸收儀、氣相色譜儀、空氣壓縮機、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜等在使用時會發(fā)出各種噪聲，實驗人員長期在噪聲環(huán)境中工作，不僅聽力會受損，而且神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及視覺、智力等都會受到不同程度的影響。

2.震動

實驗室中空壓機須頻繁啟停，真空泵為維持真空度須持續(xù)長時間工作，離心機高速旋轉(zhuǎn)不僅產(chǎn)生噪聲污染，震動也非常嚴重。實驗人員在這樣的環(huán)境中工作容易心煩氣躁、疲憊乏力。

三、實驗室潛在生物危害

（一）生物因子危險源

實驗室常見的生物因子種類包括細菌、真菌、病毒、衣原體、支原體等，可通過氣溶膠、呼吸道、消化道、皮膚黏膜等途徑傳播疾病。

1.實驗微生物

（1）實驗涉及病毒或者細菌時，應注意操作安全，避免感染。如果是比較危險的病毒和微生物應該在安全級別更高的實驗室進行操作，如流行性感冒病毒、麻疹病毒、肺結(jié)核病原菌（結(jié)核分枝桿菌）等。

（2）一些受污染或盛過有害細菌、病菌和不要的菌種的器皿，一定要經(jīng)消毒和高壓滅菌處理，避免引起污染和擴散，如實驗室廢棄物未得到及時處理而產(chǎn)生毒素（細菌內(nèi)毒素、細菌外毒素、真菌毒素），這些毒素可能導致接觸人員發(fā)燒、發(fā)冷、肺功能受損等。

（3）涉及植物、動物、微生物的基因工程技術(shù)，可能會擴大微生物的宿主范圍或改變微生物對于已知有效治療方案的敏感性。

2.氣溶膠

存在于實驗室中的氣溶膠可能有存活的細菌、病毒以及致敏花粉、霉菌孢子、蕨類孢子和寄生蟲卵等，生物氣溶膠會導致感染性疾病、急性中毒、過敏甚至癌癥等，工作時與這些病源接觸的人員面臨偶然性自動接種、空氣的吸入以及皮膚或黏膜暴露于傳染性物質(zhì)的危險，當病原微生物形成大量氣溶膠的潛力較大時，會增加人員感染的危險。

通過氣溶膠傳播的、能使人留下嚴重或致命的后遺癥的內(nèi)源性或外源性病源，極易向室外傳播，可能會導致一些地區(qū)疾病的流行和暴發(fā)。

（二）實驗動物咬傷或銳器損傷

醫(yī)學研究中，很多重要的研究成果均來自實驗動物，實驗人員與實驗動物接觸頻繁，諸如大鼠、小鼠、兔子、羊、豬、猴子等。實驗人員在實驗過程中極易被實驗動物咬傷或銳器損傷。

1.實驗動物咬傷

在醫(yī)學研究的過程中，對實驗動物的飼養(yǎng)、實驗和處理過程均存在安全隱患，實驗人員若操作不當就會被動物抓傷或者咬傷，有時候還會引起嚴重的后果。

2.銳器損傷

實驗室銳器損傷主要來自各種注射針頭、穿刺針、縫合針等針具，各種醫(yī)用或檢測用銳器、載玻片、玻璃儀器、安瓿瓶、實驗器材等的傷害。一些病原體可以通過銳器刺傷感染實驗人員，其中最常見的是HBV（乙型肝炎病毒）、HCV（丙型肝炎病毒）、HIV（艾滋病病毒）、淋病、梅毒、瘧疾、狂犬病毒等。

（三）基因擴散危險

1.轉(zhuǎn)基因微生物（GMO）會合成出“超級病菌”，危害人類健康

在轉(zhuǎn)基因過程中，GMO的標記基因是抗生素抗性基因。如今，在轉(zhuǎn)基因作物中有幾種是用卡那霉素抗性基因作為標記基因的，這種基因只要有單一突變就可產(chǎn)生氨基丁卡那霉素抗性，而氨基丁卡那霉素被認為是人類醫(yī)藥中的“保留”或“急救”抗生素，是國際醫(yī)藥界儲備的應急“救危”藥物，但現(xiàn)在卻為GMO捷足先登，并濫用于多種GMO作為標記基因，廣泛在環(huán)境中釋放，在各種動物機體內(nèi)產(chǎn)生抗性。這對人類是災難性的，很可能導致病人一旦患病將無藥可用。

2.轉(zhuǎn)基因生物的擴散會威脅生物的多樣性

1998年加拿大西部發(fā)現(xiàn)一種canola油菜，它因“基因污染”而含有抗草甘膦、抗固雜草（草胺磷）、抗咪唑啉類除草劑三種轉(zhuǎn)基因堆積而成的“廣譜抗除草劑基因”（HT基因）。這種基因的產(chǎn)生是不同耐除草劑轉(zhuǎn)基因品種間基因多重變流而自身變異的結(jié)果。類似的這種轉(zhuǎn)基因生物可以與動物、植物、微生物，甚至人發(fā)生基因相互轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)基因生物具有自然生物所不具備的優(yōu)勢，若擴散到環(huán)境中，可造成舊有生物多樣性的變化，改變物種間競爭關(guān)系，破壞原有的生態(tài)平衡。

3.毒性基因通過基因漂移而造成基因污染

2002年英國有研究稱，某些人在食用轉(zhuǎn)基因大豆（抗除草劑基因）制成的漢堡后，排出的糞便中仍然含有轉(zhuǎn)基因DNA成分。這表明抗除草劑基因可存在于腸道細菌內(nèi)，并沒有被人體完全消化。一旦這種具有某種抗性的基因移至人體細胞內(nèi)，則可能在其作用下合成毒性蛋白。

四、實驗室廢棄物危害

（一）廢氣的危害

1.廢氣對人體的危害

（1）廢氣對呼吸系統(tǒng)的危害。大部分有毒有害氣體可通過呼吸器官進入人體，這是實驗室有害氣體侵入人體的主要方式，一些具有刺激性或致敏性的氣體、煙霧和顆粒，可以引起急性呼吸道刺激炎癥和過敏反應。

（2）廢氣對皮膚的危害。人的皮膚有許多毛細孔與人體內(nèi)部相通，某些有害氣體可以通過毛細孔侵入人體。人體在一定濃度和一定時間內(nèi)接觸這些有害氣體，會引起接觸性炎癥病變，產(chǎn)生瘙癢和灼燒感，同時合并紅斑、水腫、水皰甚至滲出糜爛現(xiàn)象。

（3）廢氣對神經(jīng)系統(tǒng)的危害。一些有害氣體會損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)及周圍神經(jīng)系統(tǒng)。這些物質(zhì)進入機體可能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管充血、痙攣以及神經(jīng)細胞變性、軟化和壞死等。

（4）其他危害。此外，廢氣對血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等都有不同程度的危害。

2.廢氣對環(huán)境的影響

環(huán)境是實驗能否順利進行的重要因素之一，空氣質(zhì)量作為環(huán)境條件之一，會影響實驗的進行及結(jié)果，對于一些對顆粒物凈化度要求高的生物、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的實驗室，空氣質(zhì)量較差的環(huán)境輕則會影響實驗的進行或測量的結(jié)果，重則會導致實驗失敗。

（二）廢液的危害

1.廢液對人體的危害

（1）廢液的危害包括使人過敏、刺激、缺氧、昏迷和麻醉、全身中毒，可能致癌、致畸、致突變、引起塵肺等。當某些廢液與皮膚接觸時，可能造成皮膚保護層脫落，導致皮膚干燥、粗糙、疼痛，某些廢液還可能引起皮炎。與眼部接觸可能導致輕微傷害、短暫的不適甚至永久性傷殘，傷害程度取決于中毒劑量和采取急救措施的快慢。

例如，苯可損害神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)，長期吸入可能引起頭痛、頭暈、乏力、面色蒼白、視力減退和平衡失調(diào)等癥狀，高濃度吸入可刺激鼻喉，甚至導致死亡。又如，氯化汞與皮膚和黏膜接觸可導致潰瘍，誤食后數(shù)分鐘至數(shù)小時內(nèi)可能出現(xiàn)胃部燒灼感、惡心、嘔吐、嘔血、腹瀉和便血，嚴重時可引發(fā)尿毒癥，甚至導致死亡。

（2）廢液中含有的重金屬元素經(jīng)食物進入人體后，在相當一段時間內(nèi)可能并不會表現(xiàn)出中毒癥狀，但潛在的危害性極大。如20世紀50年代，日本熊本縣水俁市發(fā)生了震驚世界的公害事件。當?shù)卦S多居民都出現(xiàn)了運動失調(diào)、四肢麻木、疼痛、畸胎等癥狀，人們把這種病稱為水俁病。后經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)，是由于一家工廠排出的廢水中含有甲基汞，附近水域中的魚類受到甲基汞污染，人們長期食用含高濃度甲基汞的魚而引起中毒。1968年日本北九州市、愛知縣一帶和1979年我國臺灣地區(qū)都發(fā)生過食用被多氯聯(lián)苯污染的米糠油導致的中毒事件。患者出現(xiàn)眼瞼腫脹、指甲和鞏膜色素沉著、皮膚發(fā)黑和痤瘡樣疹、惡心、嘔吐和水腫等癥狀，中毒后生育的孩子出現(xiàn)牙齒變形、智力發(fā)育不全和行為異常等癥狀。

2.廢液對環(huán)境的危害

實驗室產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)若隨意排放，不僅會污染環(huán)境，而且會導致該環(huán)境中的動植物受到傷害或死亡。實驗室排除的廢液中的有害成分被土壤吸收可導致土壤成分和結(jié)構(gòu)的改變，以至無法耕種。例如，德國某冶金廠附近的土地被有色冶煉渣污染，該土地上生長的植物體內(nèi)含鋅量為一般植物的20~80倍，含鉛量為一般植物的80~260倍，含銅量為一般植物的30~50倍。

含有氮和磷的廢液進入水體后會使封閉性湖泊、海灣富營養(yǎng)化，造成浮游藻類大量繁殖、水體透明度下降、溶解氧降低、水質(zhì)發(fā)臭，出現(xiàn)“赤潮”。英國科學家發(fā)現(xiàn)，長期生長在受污染水域中的大部分雄性魚會變成兩性魚或雌性魚；鳥類吃了含有殺蟲劑的食物會產(chǎn)卵減少，蛋殼變薄，難以孵出小鳥，一些鳥類甚至瀕臨滅絕。實驗室廢液的隨意排放，還會造成土壤板結(jié)和地下水污染，直接威脅人體健康和人類生存。氰化物等有害物質(zhì)可嚴重污染江河湖泊，使水質(zhì)惡化，對魚類危害尤為嚴重，當水域中氰化物濃度達到0.5毫克/升時，兩小時內(nèi)該水域中的魚類會死亡20%，一天內(nèi)會全部死亡。

據(jù)報道1984年美國佛羅里達州地下水層被二氯乙烷嚴重污染；1984年印度博帕爾農(nóng)藥廠甲基異氰酸酯污染事件造成2000人死亡；1986年瑞士一家化工廠爆炸，大量有毒化合物流入萊茵河使百萬尾魚被毒死。

（三）固體廢棄物的危害

1.固體廢棄物對人體的危害

（1）生物毒性。實驗室危險固體廢棄物除能直接作用于人和動物引起機體損傷表現(xiàn)出急性毒性外，在水的作用下，還會溶解釋放出影響生物體的有害成分，產(chǎn)生浸出毒性。

（2）生物蓄積性。有些危險固體廢棄物被人和動物體吸收時，會在生物體內(nèi)富集，使其在生物體內(nèi)的濃度超過它在環(huán)境中的濃度，從而產(chǎn)生對人體更大的危害。

（3）遺傳變異性。具有毒性的固體廢棄物會引起脫氧核糖核酸或使核糖核酸分子發(fā)生變化，產(chǎn)生致癌、致畸、致突變（“三致”）的嚴重影響。具有“三致”作用的有害物質(zhì)種類較多，常見的有多環(huán)芳烴類、亞硝胺類、金屬有機化合物、甲基汞、部分農(nóng)藥等。

2.固體廢棄物對環(huán)境的危害

（1）固體廢棄物對水體的污染。隨意丟棄的實驗室固體廢棄物，隨天然降水流入江、河、湖、海，會污染地表水；危險固體廢棄物中的有害物質(zhì)隨滲濾液滲入土壤，會使地下水污染；若將危險固體廢棄物直接排入江、河、湖、海，會造成更為嚴重的污染，且多為不可逆的。

（2）固體廢棄物對大氣的污染。固體廢棄物本身蒸發(fā)、升華及有機廢棄物被微生物分解而釋放出的有害氣體會直接污染大氣；固體廢棄物中的細顆粒、粉末隨風飄揚，擴散到空氣中，會造成大氣粉塵污染；在危險固體廢棄物不規(guī)范的運輸、儲存、利用及處置過程中，產(chǎn)生的有害氣體、粉塵也會直接或間接排放到大氣中污染環(huán)境。

（3）固體廢棄物對土壤的污染。固體廢棄物中的粉塵、顆粒隨風飄落在土壤表面，會使土壤受到污染；液體、半固態(tài)危險廢棄物在儲存過程中或丟棄后滲入土壤，均可能導致有害成分混入土壤中，繼續(xù)遷移從而導致地下水污染或通過生物富集作用而進入食物鏈等。