第二节　实验室主要危险有害因素

实验具有不可控因素，在实验过程中可能会突发安全事故，实验室存在的危险和隐患主要有化学危害、物理危害、生物危害和实验室废弃物危害等方面。

一、实验室潜在化学危害

实验室常见的化学危害来源主要是能量或物质与人体的不当接触。

（一）危害的途径

1.食入

若有害物质由口腔食入，则会被口腔、喉咙和消化道黏膜所吸收，进而可能造成这些器官组织受到伤害和产生系统中毒。

2.皮肤接触

实验室有毒物质以气体、液体（如苯、有机溶剂、汞等）的形式扩散到实验室，被人体皮肤上的毛囊、皮脂腺、汗腺、皮肤外表皮以及皮肤割伤和擦伤的伤口吸收，会产生局部刺激、中毒等。

3.呼吸道吸入

危险化学品以气状（气体、蒸气）、粒状（粉尘、雾滴、燻烟、气凝胶）的形式存在，经由口部黏膜、喉咙和肺部等吸收进入人体，造成实验人员中毒，或使实验人员体内某些正常的细胞组织受到严重损伤。

4.眼睛接触

眼睛非常敏感且易受刺激。化学品若接触到眼睛，常会造成眼睛灼伤等伤害，严重时会导致失明。

（二）危害的来源

1.爆炸和火灾

（1）爆炸。一些试剂的闪点很低，爆炸极限范围很大，有时就连开关电源产生的一个很小的电火花都能引起整个实验室的爆炸。旋转蒸发或加压蒸馏带有过氧化物的溶液时，整个蒸馏系统都有爆炸的危险。高压反应的管道堵塞、安全垫失灵等，都会引起物理性爆炸，释放出来的能量有时还会同时引发化学性爆炸。对于加热、生成气体的反应，若形成了封闭体系，反应过程压力过高将会引起爆炸；若反应前未检查仪器有无裂痕，实验时则可能因为仪器受到震动引起爆炸。以下两种爆炸尤其需要注意。

①溶剂无水处理前未进行预处理引起的爆炸。对于低沸点的溶剂，如乙醚、正戊烷等，进行无水处理前一定要先用干燥剂预先干燥，然后再加入钠丝进行回流，并且加热不能过快、温度不能过高。因为一旦溶剂里面的含水量过大，生成氢气很剧烈，溶剂极易冲出体系，当遇见明火或正在加热的电阻丝时，就会发生爆炸。对于醚类溶剂，如果生产时间较长，或者久置不用的话，一定不要震动，同时要加入还原剂，除掉生成的过氧化合物。

②废液桶爆炸。处理废溶剂，应禁止将酸性液体和碱性液体、氧化性液体和还原性液体混装，这样非常危险。

（2）火灾。实验室中很多试剂都是易燃的。若不慎接触电阻丝，易引起火灾。本身易燃的试剂，如白磷、碱金属单质、活性兰尼镍等，若储存不当，有可能会自燃。实验结束后，对这些易自燃物都要做适当处理，不可随意丢弃。特别是在无人留守的情况下，一旦出事，整栋实验楼都可能付之一炬。

实验室发生火灾时应选择正确的灭火方法。比如金属钠着火，若用水或二氧化碳来灭火，反而会使火势更猛，正确的方法是使用干沙覆盖。一些加热设备的温控系统是不稳定的，无论是接点温度计式还是热敏感应器式，都可能引发火灾。实验室无人超过半小时，烘箱、红外灯、油浴锅、电热炉等都必须断电。

2.急性或慢性中毒

有些化学试剂毒性极强，空气中少量的蒸气就可以使实验者急性或慢性中毒，比如苯、二硫化碳、硝基苯、氯仿等。在使用这些试剂的时候，务必在通风橱中进行，以确保自己和同室工作人员的安全。例如，水银（汞）在20℃时的蒸气压是人体中毒剂量的100倍；水银气压计一定要有水封，还要用盛水的浅瓷碟托着；使用汞齐时，一定要采取合适的密封方法；如果水银温度计不慎打碎，要立即用滴管将其回收到小瓶里，然后水封，水银撒落的地方一定要用升华硫反复摩擦，然后用水冲洗。

一些剧毒的药品，需要专人负责管理，使用时要格外小心，使用完毕，残留物要妥善处理。比如使用氰化物时，接触过该药品的仪器，必须在过氧化氢水溶液（双氧水）中煮5分钟以上，确保无残留。

3.腐蚀或刺激性化学伤害

（1）强碱、强酸、浓氨水、浓过氧化氢、氢氟酸、乙酸、三氟乙酸、苯酚和溴水可对皮肤产生刺激，操作不当会发生化学伤害。

（2）盐酸、硝酸、氢氟酸的蒸气对呼吸道黏膜及眼睛有强烈的刺激作用，可导致发炎溃疡。

（3）在压碎或研磨氢氧化钠、氢氧化钾或其他危险物时，小碎块或其他危险物质碎片可能溅散，会烧伤眼睛、面部或身体其他部位。

4.致癌或慢性中毒的积蓄

与铅、汞、铍、镉等无机物，与苯、苯并[a]芘等稠环化合物，联苯胺、β-萘胺等长期接触会致癌。

长期接触汞及汞盐、氰化物（氰氢酸、氰化钾等）、硫化氢、砷化物、马钱子碱等药品，乙醚、氯仿等麻醉药品会在体内产生积蓄导致慢性中毒。

5.实验物品放置不规范

化学试剂存放必须依据物质自身的物理性质和化学性质。以降低或杜绝物质变性、自然损耗，方便试剂取用为放置化学试剂的总原则。在实际工作中往往由于试剂放置不规范带来安全隐患。

氯酸盐、高锰酸盐都具有极强的氧化能力，在受热、撞击或混有还原性物质时，常易发生爆炸，因此，在存放这些实验物品时应将其存放在阴凉处，移动时须轻拿轻放，避免撞击，且必须与还原剂（如硫粉、镁粉、铝粉、碳粉等）或可燃性物质分开存放。

二、实验室潜在物理危害

（一）物理性伤害

1.烫伤、烧伤

实验过程中接触沸水、强酸、强碱等热源物质，容易发生烫伤；气相色谱仪的进样口、柱箱和检测器也是高温部件，在使用过程中可能发生烫伤；在超净台进行无菌操作时，若实验人员用酒精喷手进行消毒后，未等酒精全部挥发就去拿实验器材，不慎接触到酒精灯火焰，手上残留的酒精会被引燃，引起烧伤。

2.机械伤害

实验室中存放有各种机械设备，如果这些设备的快速移动部件、摆动部件、啮合部件未配备良好的防护设施，有可能伤及实验人员的手、脚、头发及其他身体部位；实验人员未按要求正确穿戴个人防护用品，也可能造成机械伤害；实验人员在使用实验机械设备时，未按规定的流程操作，也容易导致实验人员受到伤害。

3.物品坠落

实验人员在进行实验操作时，如果发生物品坠落极易引起二次伤害，如试剂瓶坠落时，实验人员出于本能会伸手去接，这样就可能造成皮肤割伤、腐蚀及引起过敏。

（二）电离辐射伤害

在实验室中使用各种仪器设备时，会产生电离辐射。电离辐射在人体组织内释放能量，会导致细胞死亡或损伤。小剂量长期照射可引起人体细胞畸变，这些畸变细胞有癌变的可能，会导致实验人员癌症发病率增加；大剂量的照射将引起大范围的人体细胞死亡。电离辐射会损害人体组织器官、腺体与造血功能，实验人员长期受到电离辐射，可能会产生头晕、乏力、失眠、造血功能损害、内分泌失调、自主神经功能紊乱等问题。

（三）光源和照明

超净工作台安装的紫外线灯利用紫外线杀菌消毒，其所放射的紫外线能量较大，如果没有防护措施，极易对人体造成伤害。如果裸露的肌肤被这类紫外线灯照射，轻者会出现红肿、疼痒、脱屑，重者会引发癌变、皮肤肿瘤等。同时，这类紫外线灯也是眼睛的“隐形杀手”，会引起结膜、角膜发炎，长期照射可能会导致白内障。紫外线辐射时会使空气中的氧气生成臭氧，产生浓烈的腥味，通过呼吸系统使人产生头晕、恶心等不良反应。

（四）噪声和震动

1.噪声

随着现代分析技术的发展，大量仪器设备用于理化实验室检测。仪器设备的使用带来了实验技术的快速发展，保证了检测结果的快速性、准确性和灵敏性。但是某些设备如超声波清洗机、原子吸收仪、气相色谱仪、空气压缩机、液相色谱串联质谱等在使用时会发出各种噪声，实验人员长期在噪声环境中工作，不仅听力会受损，而且神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、智力等都会受到不同程度的影响。

2.震动

实验室中空压机须频繁启停，真空泵为维持真空度须持续长时间工作，离心机高速旋转不仅产生噪声污染，震动也非常严重。实验人员在这样的环境中工作容易心烦气躁、疲惫乏力。

三、实验室潜在生物危害

（一）生物因子危险源

实验室常见的生物因子种类包括细菌、真菌、病毒、衣原体、支原体等，可通过气溶胶、呼吸道、消化道、皮肤黏膜等途径传播疾病。

1.实验微生物

（1）实验涉及病毒或者细菌时，应注意操作安全，避免感染。如果是比较危险的病毒和微生物应该在安全级别更高的实验室进行操作，如流行性感冒病毒、麻疹病毒、肺结核病原菌（结核分枝杆菌）等。

（2）一些受污染或盛过有害细菌、病菌和不要的菌种的器皿，一定要经消毒和高压灭菌处理，避免引起污染和扩散，如实验室废弃物未得到及时处理而产生毒素（细菌内毒素、细菌外毒素、真菌毒素），这些毒素可能导致接触人员发烧、发冷、肺功能受损等。

（3）涉及植物、动物、微生物的基因工程技术，可能会扩大微生物的宿主范围或改变微生物对于已知有效治疗方案的敏感性。

2.气溶胶

存在于实验室中的气溶胶可能有存活的细菌、病毒以及致敏花粉、霉菌孢子、蕨类孢子和寄生虫卵等，生物气溶胶会导致感染性疾病、急性中毒、过敏甚至癌症等，工作时与这些病源接触的人员面临偶然性自动接种、空气的吸入以及皮肤或黏膜暴露于传染性物质的危险，当病原微生物形成大量气溶胶的潜力较大时，会增加人员感染的危险。

通过气溶胶传播的、能使人留下严重或致命的后遗症的内源性或外源性病源，极易向室外传播，可能会导致一些地区疾病的流行和暴发。

（二）实验动物咬伤或锐器损伤

医学研究中，很多重要的研究成果均来自实验动物，实验人员与实验动物接触频繁，诸如大鼠、小鼠、兔子、羊、猪、猴子等。实验人员在实验过程中极易被实验动物咬伤或锐器损伤。

1.实验动物咬伤

在医学研究的过程中，对实验动物的饲养、实验和处理过程均存在安全隐患，实验人员若操作不当就会被动物抓伤或者咬伤，有时候还会引起严重的后果。

2.锐器损伤

实验室锐器损伤主要来自各种注射针头、穿刺针、缝合针等针具，各种医用或检测用锐器、载玻片、玻璃仪器、安瓿瓶、实验器材等的伤害。一些病原体可以通过锐器刺伤感染实验人员，其中最常见的是HBV（乙型肝炎病毒）、HCV（丙型肝炎病毒）、HIV（艾滋病病毒）、淋病、梅毒、疟疾、狂犬病毒等。

（三）基因扩散危险

1.转基因微生物（GMO）会合成出“超级病菌”，危害人类健康

在转基因过程中，GMO的标记基因是抗生素抗性基因。如今，在转基因作物中有几种是用卡那霉素抗性基因作为标记基因的，这种基因只要有单一突变就可产生氨基丁卡那霉素抗性，而氨基丁卡那霉素被认为是人类医药中的“保留”或“急救”抗生素，是国际医药界储备的应急“救危”药物，但现在却为GMO捷足先登，并滥用于多种GMO作为标记基因，广泛在环境中释放，在各种动物机体内产生抗性。这对人类是灾难性的，很可能导致病人一旦患病将无药可用。

2.转基因生物的扩散会威胁生物的多样性

1998年加拿大西部发现一种canola油菜，它因“基因污染”而含有抗草甘膦、抗固杂草（草胺磷）、抗咪唑啉类除草剂三种转基因堆积而成的“广谱抗除草剂基因”（HT基因）。这种基因的产生是不同耐除草剂转基因品种间基因多重变流而自身变异的结果。类似的这种转基因生物可以与动物、植物、微生物，甚至人发生基因相互转移。转基因生物具有自然生物所不具备的优势，若扩散到环境中，可造成旧有生物多样性的变化，改变物种间竞争关系，破坏原有的生态平衡。

3.毒性基因通过基因漂移而造成基因污染

2002年英国有研究称，某些人在食用转基因大豆（抗除草剂基因）制成的汉堡后，排出的粪便中仍然含有转基因DNA成分。这表明抗除草剂基因可存在于肠道细菌内，并没有被人体完全消化。一旦这种具有某种抗性的基因移至人体细胞内，则可能在其作用下合成毒性蛋白。

四、实验室废弃物危害

（一）废气的危害

1.废气对人体的危害

（1）废气对呼吸系统的危害。大部分有毒有害气体可通过呼吸器官进入人体，这是实验室有害气体侵入人体的主要方式，一些具有刺激性或致敏性的气体、烟雾和颗粒，可以引起急性呼吸道刺激炎症和过敏反应。

（2）废气对皮肤的危害。人的皮肤有许多毛细孔与人体内部相通，某些有害气体可以通过毛细孔侵入人体。人体在一定浓度和一定时间内接触这些有害气体，会引起接触性炎症病变，产生瘙痒和灼烧感，同时合并红斑、水肿、水疱甚至渗出糜烂现象。

（3）废气对神经系统的危害。一些有害气体会损伤中枢神经系统及周围神经系统。这些物质进入机体可能引起中枢神经系统的血管充血、痉挛以及神经细胞变性、软化和坏死等。

（4）其他危害。此外，废气对血液系统、消化系统、循环系统等都有不同程度的危害。

2.废气对环境的影响

环境是实验能否顺利进行的重要因素之一，空气质量作为环境条件之一，会影响实验的进行及结果，对于一些对颗粒物净化度要求高的生物、食品、医药等行业的实验室，空气质量较差的环境轻则会影响实验的进行或测量的结果，重则会导致实验失败。

（二）废液的危害

1.废液对人体的危害

（1）废液的危害包括使人过敏、刺激、缺氧、昏迷和麻醉、全身中毒，可能致癌、致畸、致突变、引起尘肺等。当某些废液与皮肤接触时，可能造成皮肤保护层脱落，导致皮肤干燥、粗糙、疼痛，某些废液还可能引起皮炎。与眼部接触可能导致轻微伤害、短暂的不适甚至永久性伤残，伤害程度取决于中毒剂量和采取急救措施的快慢。

例如，苯可损害神经系统和造血系统，长期吸入可能引起头痛、头晕、乏力、面色苍白、视力减退和平衡失调等症状，高浓度吸入可刺激鼻喉，甚至导致死亡。又如，氯化汞与皮肤和黏膜接触可导致溃疡，误食后数分钟至数小时内可能出现胃部烧灼感、恶心、呕吐、呕血、腹泻和便血，严重时可引发尿毒症，甚至导致死亡。

（2）废液中含有的重金属元素经食物进入人体后，在相当一段时间内可能并不会表现出中毒症状，但潜在的危害性极大。如20世纪50年代，日本熊本县水俣市发生了震惊世界的公害事件。当地许多居民都出现了运动失调、四肢麻木、疼痛、畸胎等症状，人们把这种病称为水俣病。后经考察发现，是由于一家工厂排出的废水中含有甲基汞，附近水域中的鱼类受到甲基汞污染，人们长期食用含高浓度甲基汞的鱼而引起中毒。1968年日本北九州市、爱知县一带和1979年我国台湾地区都发生过食用被多氯联苯污染的米糠油导致的中毒事件。患者出现眼睑肿胀、指甲和巩膜色素沉着、皮肤发黑和痤疮样疹、恶心、呕吐和水肿等症状，中毒后生育的孩子出现牙齿变形、智力发育不全和行为异常等症状。

2.废液对环境的危害

实验室产生的有毒有害物质若随意排放，不仅会污染环境，而且会导致该环境中的动植物受到伤害或死亡。实验室排除的废液中的有害成分被土壤吸收可导致土壤成分和结构的改变，以至无法耕种。例如，德国某冶金厂附近的土地被有色冶炼渣污染，该土地上生长的植物体内含锌量为一般植物的20~80倍，含铅量为一般植物的80~260倍，含铜量为一般植物的30~50倍。

含有氮和磷的废液进入水体后会使封闭性湖泊、海湾富营养化，造成浮游藻类大量繁殖、水体透明度下降、溶解氧降低、水质发臭，出现“赤潮”。英国科学家发现，长期生长在受污染水域中的大部分雄性鱼会变成两性鱼或雌性鱼；鸟类吃了含有杀虫剂的食物会产卵减少，蛋壳变薄，难以孵出小鸟，一些鸟类甚至濒临灭绝。实验室废液的随意排放，还会造成土壤板结和地下水污染，直接威胁人体健康和人类生存。氰化物等有害物质可严重污染江河湖泊，使水质恶化，对鱼类危害尤为严重，当水域中氰化物浓度达到0.5毫克/升时，两小时内该水域中的鱼类会死亡20%，一天内会全部死亡。

据报道1984年美国佛罗里达州地下水层被二氯乙烷严重污染；1984年印度博帕尔农药厂甲基异氰酸酯污染事件造成2000人死亡；1986年瑞士一家化工厂爆炸，大量有毒化合物流入莱茵河使百万尾鱼被毒死。

（三）固体废弃物的危害

1.固体废弃物对人体的危害

（1）生物毒性。实验室危险固体废弃物除能直接作用于人和动物引起机体损伤表现出急性毒性外，在水的作用下，还会溶解释放出影响生物体的有害成分，产生浸出毒性。

（2）生物蓄积性。有些危险固体废弃物被人和动物体吸收时，会在生物体内富集，使其在生物体内的浓度超过它在环境中的浓度，从而产生对人体更大的危害。

（3）遗传变异性。具有毒性的固体废弃物会引起脱氧核糖核酸或使核糖核酸分子发生变化，产生致癌、致畸、致突变（“三致”）的严重影响。具有“三致”作用的有害物质种类较多，常见的有多环芳烃类、亚硝胺类、金属有机化合物、甲基汞、部分农药等。

2.固体废弃物对环境的危害

（1）固体废弃物对水体的污染。随意丢弃的实验室固体废弃物，随天然降水流入江、河、湖、海，会污染地表水；危险固体废弃物中的有害物质随渗滤液渗入土壤，会使地下水污染；若将危险固体废弃物直接排入江、河、湖、海，会造成更为严重的污染，且多为不可逆的。

（2）固体废弃物对大气的污染。固体废弃物本身蒸发、升华及有机废弃物被微生物分解而释放出的有害气体会直接污染大气；固体废弃物中的细颗粒、粉末随风飘扬，扩散到空气中，会造成大气粉尘污染；在危险固体废弃物不规范的运输、储存、利用及处置过程中，产生的有害气体、粉尘也会直接或间接排放到大气中污染环境。

（3）固体废弃物对土壤的污染。固体废弃物中的粉尘、颗粒随风飘落在土壤表面，会使土壤受到污染；液体、半固态危险废弃物在储存过程中或丢弃后渗入土壤，均可能导致有害成分混入土壤中，继续迁移从而导致地下水污染或通过生物富集作用而进入食物链等。