环境科学实验室创建思考

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1实验室标准体系建设的必要性

环境科学学科实验室标准体系是以学科涵盖的水、大气、固体废物、物理因素等涉及的技术参数为核心,参照《企业标准体系》系列国家标准,运用标准化原理和方法建立的技术标准体系、管理标准体系和工作标准体系组成完整的标准体系。为了保证实验室工作质量,使实验数据科学、准确、有效,实验室必须依照标准对实验过程进行规范化管理[5]。实验室的现代化不仅需要先进的仪器设备和熟练的实验室工作人员,还需要一套完整的实验技术规范、管理制度和工作规范。通过实施标准体系,促进实验室的标准化基础工作建设,使实验室在教学、科研、服务中所需的技术规范、管理规范、工作规范形成一个具有内在联系的统一的有机整体,产生系统效应,从而提高实验室的管理水平、节约成本、保证数据质量,培养学生的实验技能和增强科研权威性,实现实验室良性运行,以获得最佳的社会经济效益。标准化及标准管理是实验室全部工作环节中一项重要而且是十分关键的系统工程,建立实验室标准体系是实验室现代化的迫切需要。高校实验室既是实验教学和科研工作的平台,也是培养学生实验技能和科学素养的技术平台。因此,规范的实验室管理对培养学生严谨的科研精神、娴熟的实验操作和良好的实验室安全意识非常必要,同时这也是实验室质量控制的保障[6]。规范的实验室管理会大大提高实验人员的工作效率和实验过程的可控性,保障实验操作人员的健康安全。

2环境科学学科实验室标准体系现状

2.1有必要,无做法

目前环境科学学科实验室的技术与管理存在不少缺位,很多方面有必要完善和充实[7-8]。第一,随着科学技术的发展和对环境质量要求的不断提高,新的污染物或环境控制指标被纳入环境教学与科研检测的范畴,这就需要实验室有针对性地提出具体管理措施和执行路线,以确保实验室管理的完备性和检验方法的完整性。如在水污染技术指标的检测方面,多溴联苯醚(PBDEs)类逐渐成为环境科学研究的一个热点。但目前国内外各科研机构对于该类物质在水环境中微含量的测定方法不统一,更谈不上检测方法的权威性,极大地影响了该领域的科研交流和相关成果的鉴定。第二,针对实验室已有的管理事项缺乏应有的管理标准或相关制度。环境科学学科实验室属于高危险区域,实验过程中产生的废水、废气、废渣和电磁辐射等会直接危害操作人员的身体健康,同时也会严重污染周围环境[9]。因此必须建立实验室有毒物质的处置规程和突发事故应急管理程序。但是目前大多数高校的实验室在这方面尚有较大差距。第三,随着高校科研项目的逐年增加和研究生的扩招,实验室规模扩大,功能也更齐全,但是实验室管理技术人员的编制有限,无法完成大量的实验仪器购置、维护、管理和众多学生实验技能的培训工作,实验室仪器损坏率高,并存在诸多安全隐患[10]。因此,必须建立一套完整的实验室标准(包括实验室准入制度、仪器使用操作规范、样品分析测试标准方法、实验室安全注意事项、仪器维护制度等)来保证进入实验室的人员有章可循,有据可依。

2.2有做法,无标准

环境科学学科实验室对于很多事项已经有大量规范的做法,但未形成相应的标准。在实验技术方面,虽然已经形成了相关研究领域的规范的环境样品采集、预处理及检测方法,但这些方法没有用规范性的文本流程化,不利用于科研团队间的学术合作与交流。在管理方面,近年来实验室逐步购入一些大型仪器设备,必然面临维修保养、耗材购置和故障处理等问题。目前针对这一管理事项缺少明确的报告程序,应加快制定管理程序“外部提供支持性服务管理标准”等规范管理制度。另外,仪器设备的说明书、维护和保养方法、使用注意事项等往往没有在实验室进行明示,学生盲目操作甚至错误的操作可能造成仪器的损坏或其他安全事故。

2.3有标准,无体系

环境科学学科实验室标准体系是实验室各项标准按其内在联系形成的科学的有机整体。环境科学学科实验室已经有大量实验室规范,但未形成相应的体系,如暨南大学通用的“病原微生物实验室生物安全管理条例”、“暨南大学大型精密仪器设备管理办法”、“暨南大学放射性药品管理办法”、“暨南大学核技术实验室安全操作规程”等。在技术标准方面,目前实验室所使用的标准散布于各类技术资料中或由实验室使用者各自保管,多局限于实验方法标准。如涉及水污染的技术标准目前有pH值、DO、BOD5、CODcr、TN、TP等实验方法标准。而国家标准仅水污染技术标准分体系方面,就应涵盖技术基础标准、采样技术标准、样品预处理技术标准、水质标准、污染物排放标准、采购技术标准、试验方法技术标准、设备设施技术标准(含操作规程)、服务技术标准、能源技术标准、安全技术标准、职业健康技术标准、信息技术标准等,其中水质标准应包含地表水水质标准、地下水水质标准、海水水质标准等。因此我们需要将这些标准纳入实验室标准体系,让学生了解标准的意义和作用,并学会使用标准来规范自己的实验过程。

2.4有体系,未信息化

有些高校的环境科学学科实验室已建立初步的标准体系,但未形成实验室标准信息数据库。有些高校的实验室按照国家标准GB/T27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》建成了实验室管理体系,但仍存在不足[11]。一方面,该体系仅仅关注实验室管理事项,主要涵盖管理标准,而缺乏实验室标准体系中的技术层面和工作层面的规范。另一方面,该体系仅仅停留于纸质文件,而未实现网络化和信息化,不利于文件的使用和换版。

3如何加强环境科学学科实验室标准化工作

在加强环境科学学科实验室标准化工作方面,主要涉及实验室标准体系建立、实验室设备设施的标准化以及标准信息库的建立与管理三个方面,三者形成一个有机的整体。

3.1建立健全标准体系

作为学科实验室标准体系的基本组成部分,每一项标准都不是孤立的,标准的作用只有通过标准体系才能有效地发挥,体系的完善程度在一定意义上决定了标准和体系的效用。在系统学习GB/T13017《企业标准体系表编制指南》的基础上,结合实验室自身的特点,形成学科实验室标准体系结构图,策划、制定学科实验室标准体系表。参考企业标准体系系列国家标准的要求,首先进行环境因素分类,以环境质量标准和污染物排放标准为核心,根据环境监测与分析实验各环节涉及到的技术事项,收集、制定技术标准,构建完善的技术标准体系;再根据技术事项所涉及的管理事项制定管理标准,构建完善管理标准体系;同时为落实技术标准和管理标准要求,制定工作标准,构建完善工作标准体系,从而形成完整、科学、系统的学科实验室标准体系,并在环境监测与分析实验的各阶段加以贯彻和执行,确保采样、样品预处理、仪器操作、实验分析等各环节的标准化运作。具体可分三步走:第一步,清理文件,整体策划。体系文件编制前,对实验室内部以往各种标准、管理制度、工作规则以及历年下发的文件进行全面清理和整理,参照企业标准体系系列标准,结合实验室实验技术与管理现状,形成学科实验室标准体系结构图,编制学科实验室标准体系表,确定学科实验室标准化蓝图。第二步,按照学科实验室标准体系表,通过网络、专业期刊、专业标准信息服务机构等收集国际、区域、国家、行业、地方等各层次标准。第三步,依照GB/T1.1之规定,编写所缺少的标准文件或补充更新所缺文件条款。逐步编制、完善标准体系。

3.2设备设施标准化

实验室设备设施是实验室现代化的基础和重要组成部分,也是学科实验室标准化的重要对象。实验室设备设施标准化包括设备设施产品技术规范(如相关法定标准及使用说明书等)的收集整理、设备设施操作规程的编制、设备设施定制管理的合理规划与实施等。尤其是设备设施操作规程,其描述应简洁、明确、无误。一名具备基本实验技能的实验参与者按该操作规程应能自行操作设备设施。做好仪器设备维护是保证实验室可持续、安全运行的基础。一是严格控制仪器使用的环境条件:如温度、湿度、振动、腐蚀性气体等,确保仪器的正常运转和实验数据的可靠性。二是仪器的定期维护,如更换老化、损坏部件,仪器内部定期清洗等,以延长设备的使用寿命。

3.3标准信息库的建立与使用

标准信息的收集、管理和更新是维护学科实验室标准体系的重要环节,相关人员可通过互联网搜索查询、订阅报刊杂志等形式进行标准信息的广泛收集,通过建立标准信息数据库的方式实现集中和网络化管理,通过国家环境保护部官方网站、国家标准化管理委员会官方网站、深圳标准信息网等查询最新学科标准信息,不断完善标准信息库并保持其有效性。标准信息收集范围包括:国家和地方有关学科实验室标准化的法律、法规、规章和规范性文件;环境监测与分析实验等方面有效的标准文本;国内外有关标准化的期刊、专著等出版物;有关的国家标准、行业标准、地方标准、国际标准、国外先进标准、区域标准、技术法规;其他与学科实验室有关的标准化信息。学科实验室标准信息管理的基本要求是:建立广泛而稳定的信息搜集渠道,如环保、实验室监管、质量、职业健康等行政主管部门、情报部门、报刊、杂志、网络等;及时地了解并收集有关的标准、修订、更改和废止的信息;对收集到的信息及时进行整理、分类、登记和编目,并及时传递到实验室。收藏的标准信息应及时更替、更改,保持良好的时效性;建立标准电子文档信息库;开通标准的网络服务系统。标准信息库的使用:实验中心应建立专门的标准化信息数据库,并对申请进入实验室的人员进行岗前培训,使其熟悉实验室的准入条件、工作准则、实验室功能、实验室环境和相关实验方法,同时也养成了规范化的工作作风。

4结束语

实验室标准化是高校实验室管理的发展趋势,环境科学学科实验室标准体系建设是使学科实验室管理获得提升的基础性工作,是加强实验室软实力的途径。在高校实验室快速发展的同时,我们应该抓好实验室的标准化工作,建立高效率、高质量的技术平台和人才培养平台。