实验室安全学讲义

主讲教师：冯小平材料科学与工程学院E-Mail：fxpwut@163.comTel一章安全科学概述第一节安全问题概述第二节安全科学的形成与发展第三节安全科学的学科体系第四节实验室常见事故实例第二章消防安全第一节防火的基本理论第二节防爆的基本理论第三节消防安全技术措施

1/11/20242安全第一预防为主

第三章电气安全第一节电流对人体的危害及其分类第二节人体触电形式第三节防止人身触电的技术措施第四节触电急救第五节防雷、接地技术

第四章化学药品使用安全第一节污染物对人体健康的危害第二节危险化学品的收集与处理第五章射线危害与防护第六章实验室安全管理1/11/20243安全第一预防为主教学目的

安全意识的培养和安全知识的掌握。了解实验室中存在的主要安全问题，其形成原理及危害，安全防护的科学原理及基本技术，从理论和技能两方面提高实验室安全意识和能力。1/11/20244安全第一预防为主第一节安全问题概述1、安全问题的涵义2、安全问题的产生和发展3、安全问题的研究第二节安全科学的形成与发展1、安全科学的概念及几点认识2、安全科学的产生和发展3、我国安全科学的发展与现状第三节实验室常见事故实例1/11/20245安全第一预防为主一、安全问题的涵义

“安”指不受威胁，没有危险，无危则安；

“全”指完满、完整、齐备或指没有伤害，无残缺、无损坏、无损失，无损则全。第一节安全问题

“安全”就是指免受人员伤害、疾病或死亡，或引起设备、财产破坏或损失的状态。

一旦这种状态受到威胁或遭到损害，就产生了安全问题。安全问题既涉及到人又涉及到物。1/11/20246安全第一预防为主由于公众观念总是把“安全”看成是对人而言的，因此安全又是指人的身心免受外界（不利）因素影响的存在状态（包括健康状况）及其保障条件。

安全问题就是影响人的身心的外界不利因素和破坏其安全存在状况的破坏条件。

安全问题的大小和繁简不仅取决于人们对“安全”的渴望程度，而且也取决于在劳动生产过程中实际造成的灾害和损失。1/11/20247安全第一预防为主◆在人类的一切活动中，与安全问题直接或间接关联的不外乎是人、物以及人与物的关系。◆人是安全的主体和核心，也是研究一切安全问题的着眼点。人既是保护对象，又可能是保障条件，或者是危害因素。◆物是指物质，它可能是安全的保障条件，也可能是危害的根源。二、安全问题的产生和发展1/11/20248安全第一预防为主安全问题可分为自然灾害和人为灾害（人为事故）两大类。现代灾害致灾规律表明：在所有灾害中，人为因素占全部灾害因素的80％以上，这是全球性问题。技术与人类的命运休戚相关，它在解决了问题的同时，也增加了危险性和安全问题。1/11/20249安全第一预防为主

1.在远古器时代，人类的祖先挖穴而居，栖树而息，完全依附于自然。人类处于被动适应地位，面临的威胁主要来自雷、电、风等自然灾害及野兽的侵袭。2.跨入农业社会后，人类逐渐摆脱大自然的束缚，开始改造自然，人为灾害开始越来越多，这一时期主要的安全问题来自自然灾害和人为灾害。3.到了工业时代，人类开始利用技术创造文明，但技术的发展也给人类带来了灾难，具体包括以下几个方面：1/11/202410安全第一预防为主工业时代人类面临的安全问题（6方面）（一）大气污染问题（二）核灾害（三）化学污染问题（四）航空航天工业灾害（五）交通运输事故（六）工业、矿山灾害1/11/202411安全第一预防为主（一）

大气污染问题全球性大气污染问题三个方面：

温室效应

1/11/202412安全第一预防为主1/11/202413安全第一预防为主

温室效应的影响

气候变化科学家在2005年11月的美国《科学》杂志中指出,通过研究南极洲古代的冰层发现，目前地球大气中的温室气体达到了65万年以来的最高浓度，全球变暖的趋势已难以扭转。

海平面上升据推算，全球增温1.5℃--4.5℃，海平面会上升20－165cm，从而将淹没沿海大量繁华的城市、低地和海岛。科学家预测，到2100年，海平面可能上升40厘米，海岸线将后退上千米。同时，这也将使热带飓风变得更加狂暴。

生态变化

气侯的变化，将使农业和自然生态发生难以预料的变化，可能导致物种的灭绝和农作物的减产。

1/11/202414安全第一预防为主（一）

大气污染问题全球性大气污染问题三个方面：

温室效应

酸雨

1/11/202415安全第一预防为主

酸雨酸雨是指pH<5．6的雨雪或其它方式形成的大气降水（如雾、露、霜），是一种大气污染现象。酸雨的危害主要是破坏森林生态系统，改变土壤性质与结构，破坏水生生态系统，腐蚀建筑物和损害人体的呼吸道系统和皮肤。1/11/202416安全第一预防为主

酸雨对形成酸雨的作用：硫酸占60%～70%，硝酸占30%，盐酸占5%，有机酸占2%，所以，认为排除的SO2、NOx是形成酸雨的两种主要物质。1/11/202417安全第一预防为主（一）

大气污染问题全球性大气污染问题三个方面：

温室效应

酸雨臭氧层耗竭1/11/202418安全第一预防为主

臭氧层耗竭

臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km的高空，即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如N0x和氯氟烃（氟利昂）

等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。1/11/202419安全第一预防为主（二）

核灾害核的可怕之处在于其放射性物质的辐射物，可以杀伤动植物的细胞分子，破坏人体的DNA分子并诱发癌症。核事故虽然很少但在历史上并不少见：1）１９５７年１０月７日，大火烧毁了英国温斯克尔核综合设施的一座生产钚的反应堆的堆芯，向大气中放出放射性云雾。这次辐射泄漏导致数十人患癌症而死亡。2）１９５７～１９５８年冬季，在苏联乌拉尔地区克什特姆城附近发生了一次严重事故。据首次披露这次事故情况的一位俄罗斯科学家估计，这次事故使数以百计的人因核辐射而患病死亡。1/11/202420安全第一预防为主3）1９６１年１月３日，美国的爱达荷福尔斯的一个核电站的一座实验反应堆发生事故，造成三名技术人员死亡。4)１９６１年７月４日，苏联的第一艘核动力潜艇辐射泄漏，造成艇长和７名乘员死亡。辐射泄漏的原因是潜艇的两座反应堆之一的控制系统中的一条管道破裂。5）１９７９年３月２８日，在宾夕法尼亚州的哈里斯堡附近的三英里岛发生了美国最严重的核电站事故。反应堆之一部分熔化，使放射性气体泄入大气中，居民被迫撤离。1/11/202421安全第一预防为主6）１９８３年１１月。英国塞拉菲尔德核电站意外地把放射性废料排入爱尔兰海，导致环境保护主义者们要求关闭这座核电站。7）1986年4月26日，世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。使辐射泄漏到欧洲很大一部分地区。爆炸的直接后果是３１人死亡，数十万人从这个地区撤离。8）１９８５年８月１０日，一次爆炸摧毁了为苏联海军核动力舰艇服务的什科托沃舰船修理设施。这次事故造成１０人死亡，许多人因为遭受核辐射而在事后死亡。1/11/202422安全第一预防为主9）１９８８年１月６日，在美国俄克拉何马州的一座核电站，由于对核材料筒加热不当引起爆炸，造成一名工人死亡，１００人受伤。10）2001年8月12日，俄国库尔斯克号核潜艇沉没事件。11)2011年3月11日，日本福岛核电站由于地震引发海啸，导致福岛核电站发生事故。1/11/202423安全第一预防为主（三）化学污染问题它污染了空气和水源、侵蚀了土壤、扰乱了大气循环、化学循环和生物循环，使地球患上了“综合不适症”。如：备受关注的2005年11月13日吉林石化公司双苯厂爆炸事故引起的松花江水环境污染问题。1/11/202424安全第一预防为主（四）航空航天工业灾害航空航天的发展不仅把地球变得更小，还是我们探索太空的手段，但是由于其对技术要求的精确性和稳定性，事故不断：1）前苏联宇航员科马洛夫，1967年4月24日乘联盟1号飞船返回地面时，因降落伞未打开，成为第一位为航天殉难的宇航员。2）1986年1月28日，美国挑战者号航天飞机起飞时发生爆炸，7位宇航员全部遇难，成为迄今最大的一次航天灾难。3）美国当地时间2003年2月1日上午(北京时间1日晚)，载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后，返回地球，但在着陆前发生意外，航天飞机解体坠毁，7名宇航员全部遇难。1/11/202425安全第一预防为主（五）交通运输事故（六）工业、矿山灾害1/11/202426安全第一预防为主三、安全问题的研究

◆人类的发展史是不断战胜灾害的斗争史。

问题出现→研究问题→认识问题→解决问题重复1/11/202427安全第一预防为主三、安全问题的研究

◆世界各国不但逐步制定了各种法律、法规来防止灾害，提供保障规范，而且普遍建立了安全研究组织和机构。◆随着研究的深入，人们逐渐认识到：只有通过对生产和生活活动领域中所应用的技术的可靠性与技术的危险性这一矛盾运动规律进行系统的研究，并形成系统的消除、控制技术危险和危害的理论与方法，才能解决所遇到的安全问题。20世纪70年代，安全科学这一新的交叉学科终于诞生了。1/11/202428安全第一预防为主一、安全的基本特征（8点）1.安全的必要性和普遍性2.安全的随机性3.安全的相对性4.安全的局部稳定性5.安全的经济性6.安全的复杂性7.安全的社会性8.安全的潜隐性第二节安全科学的形成与发展1/11/202429安全第一预防为主

二、对安全科学的几点认识◆德国教授库赫曼对安全科学作了这样的阐述：“安全科学的最终目的是将应用技术所产生的任何损害后果（damagingeffects）控制在绝对的最低限度内，或者至少使其保持在可容许的限度内……在实现这个目的的过程中，安全科学的特定功能是获取和总结有关使用技术系统的安全状况和安全设计的知识，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性，并将发现和获取的知识应用于安全工程之中；简言之，安全科学是研究安全问题的，是关于安全的学说”。

以系统为对象，进行预测研究。1/11/202430安全第一预防为主

◆比利时的丁·格森教授对安全科学所作的定义如下：“安全科学研究人、机和环境之间的关系，以建立三者的平衡共生态（equilibratedsymbiosis）为目的。”1/11/202431安全第一预防为主

◆1985年，我国学者刘潜将安全科学定义为：“安全科学是一门专门研究人们在生产及其他活动过程中的身心安全（包括安全、健康、舒适、愉快乃至享受）与否的矛盾，以达到保护活动者及其活动能力，保护其活动效率的跨门类、综合性的横断科学。”从此定义可见，它明确指出了安全科学的研究对象是人类生产及其他活动过程中的身心安全问题，目的是保护活动者及其活动能力，保障活动效率，特点是跨门类综合性的横断科学。（定义过宽，与其它学科有重叠）横断科学的研究对象，不只是某一领域或某种物质，而是横向贯穿于众多领域甚至一切领域之中。如数学是研究事物的数量关系和空间形式，各个领域中都会碰到数量或空间形式，因此，都会用到数学。从而，数学是一门横断学科。信息科学则是研究机器系统、人类社会、生命现象和思维等领域里的具体对象及其运动形式中涉及的信息、信息变换和信息流动。它也是横断学科。1/11/202432安全第一预防为主根据安全科学的定义，并根据科学技术学的原理，对安全科学的研究内容重新作了界定，将安全科学重新定义为：“安全科学是一门专门研究安全的本质及其运动、转化规律与保障条件的科学。”1/11/202433安全第一预防为主现今定义：安全科学是研究事物的安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研究预测、清除或控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。1/11/202434安全第一预防为主对安全科学的几点认识：（1）研究领域：包括人类的生产、生存和生活活动。（2）研究对象：主要是人类技术系统领域的灾害或事故（技术灾害与人、机和环境因素有着直接的关系）。（3）目的：保护人的安全与健康，避免物质财产的损失，保障技术功能和环境的安全。这就使安全科学的目的从单纯着眼于人而扩展到人一机－环境的安全性。（4）任务：不仅要研究实现安全目标的技术方法和手段，还要研究安全的理论和策略。（5）特点：综合性与交叉性。1/11/202435安全第一预防为主

三、安全科学的产生和发展

安全科学的诞生是现代化生产和现代科技发展的需要与结果。综观人类历史的发展过程，安全技术的发展大致可分为四个发展阶段：第一阶段是工业革命前，处于“无知”的安全认识阶段。第二阶段是工业革命后，发展到局部安全认识阶段。第三阶段是系统安全认识阶段。第四阶段是安全系统认识阶段。1/11/202436安全第一预防为主◆安全科学虽然是20世纪70年代才开始在国内外兴起，但发展很决。出版了一系列的学科理论刊物和召开了世界性学术会议。◆1973年美国最早出版《安全科学文摘》杂志；◆1981年德国安全专家库赫曼发表《安全科学导论》专著（德文版）；◆1990年9月在德国科隆市举行了第一次世界安全科学大会；◆1991年1月中国劳动保护科学技术学会创办了这个学科的理论刊物《中国安全科学学报》，向国内外公开发行；◆1991年5月，由11个国家17名编委共同编辑，已出版了14年之久的国际性刊物《职业事故杂志》，在荷兰宣布改名为《安全科学》；◆确立了高等院校三级学位学科、专业教育。1/11/202437安全第一预防为主

四、我国安全科学的发展与现状我国的劳动保护事业及其学科（即安全科学），按其发展的特征，大体可以分为两个阶段。第一阶段，从建国到20世纪70年代末，劳动保护的行政管理和业务监督、检查都得到了较好的发展。第二阶段，20世纪70年代末至今，劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到了加强。自1980年开始，每年开展全国安全月活动；加强职业安全教育，普遍建立劳动保护宣传教育中心。相当一部分省、市和工业部门增设了劳动保护科研机构，高等安全专业教育发展速度也明显加快。1/11/202438安全第一预防为主一、安全科学的理论基础任何一门新学科的产生都是建立在人类整个现有科学基础上的，安全科学也不例外。我国劳动保护界和学术界已开始探讨安全科学的基础及其科学技术体系结构，许多安全学者深深感到现代科学哲学、系统科学和科学学是建立安全科学的理论基础。人类对于安全的认识如前所述，大致经历