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在美国,学校或其他教育场所的科学实验演示失误,引起灾难性事故时有发生.美国消防协会的NPFA 45《化学品实验室消防》（Fire Protection for Laboratories Using Chemicals）以阻止趋势恶化为目标,为使用化学品的实验室消防提出了新要求,强调了实验指导人员的责任、化学品处理和储存以及实验演示的控制手段.
事故的频发
据媒体统计,最近15余年间,许多学生在数十次的实验演示中被烧伤或受到其他伤害,而实际的事故数和受伤人数可能更高.很多受伤学生都是脸部或上半身受到Ⅱ度或Ⅲ度烧伤.烧伤会产生极大的疼痛感,其恢复过程漫长,持续数月甚至数年.这种经历会给伤者的身体和心灵留下永久的伤疤.
2014年9月,内华达州雷诺市的特里维尔探索博物馆（Terry Lee Wells Nevada Discovery Museum）发生爆炸,13人受伤,伤者多为儿童.据当局和博物馆官方人员介绍,当时讲解人员正使用甲醇和硼酸的混合物模拟“火焰龙卷风”,结果发生爆炸,参观者的手掌、手臂和面部烧伤.
事发12天后,美国化学品安全委员会（CSB）主席拉斐尔·莫尔艾拉索发出声明,提醒人们注意为学生近距离演示易燃液体实验的风险.然而,就在当天,科罗拉多州丹佛市4名高中生又在科学实验中被烧伤.自2014年9月以来,美国至少发生了5起类似事故.最近的一次发生在佛罗里达州.2015年5月,教师在化学课上演示实验时,2名学生被烧伤,送往医院治疗.CSB发布的安全公告
上述每起事故本来都可以避免.为达到此目标,人们修改了最新的NFPA 45《化学品实验室消防》,以期消除教室和实验室的化学演示风险.类似事故的发生次数向化学品实验室消防委员会表明,为保护学生在实验室的安全,人们应对NFPA 45《化学品实验室消防》进行补充.随后,一任务小组完成了2015版NFPA 45的补充工作,并在2014年11月予以公布.此外,CSB还发布了1份安全公告《预防教育性易燃化学品演示事故的主要经验》（Key Lessons for Preventing Incidents from Flammable Chemicals in Educational Demonstrations）.落实NFPA 45《化学品实验室消防》和CSB的安全公告要求,学校和教师都可以避免学生受伤事故.
惊叹效应的期待
学生在实验室中被烧伤并非新奇,但近年来发生的一些令人瞩目的事件已经让人们对此问题有了新认识.
2006年,俄亥俄州3名学生在化学课演示期间,因甲醇爆炸受伤.2011年,明尼苏达州4名初中生也经历了同样的遭遇.其中1名受伤学生告诉当地电视台,“我的面部其实已经燃烧了起来.”该同学反映说,演示教师“拿了1瓶甲醇,然后1根火柴掉进了瓶内”,实验就出现了差错.实际上,CSB在2011年就制作了1部安全视频“实验中的危险”,强调了该问题.视频表明在此4年前至少有150名学生在学校实验室事故中严重受伤.
教师想让学习变得有趣,这有情可原,尤其是化学教师保留了1项长期传统——在用火实验中制造惊叹效应.演示期间,学生们对这些事物有天然的好奇心,想近距离观看实验过程,因此会围住实验台,观察其中的化学变化.大多数学生受伤的事故中,学校并没有设置围栏保护他们.教师通常也不要求学生穿戴护目镜、围裙等防护装备,尽管实验室将其视为规定.许多教师也没有接受实验室安全流程上的相关培训.
实验室内经常存有大量甲醇.甲醇是易燃液体,微小明火便可将其引燃.许多演示使用的是1加仑（3.79 L）的瓶装甲醇.当实验并非按计划进行时,便易引发事故.比如,向器皿或烧杯中添加酒精时,若器皿中有明火,火焰便会引燃酒精蒸气,然后燃烧至酒精瓶.若此时燃烧的酒精洒出,便会伤害到周围的学生.其他类型的科学实验也可导致烧伤、化学品暴露和其他伤害.以受伤人数和伤势严重程度来说,实验台周围未采取保护措施的学生是伤害最为严重的.教师演示液氮化学实验时引起学生的惊叹
NFPA 45 的新要求
NFPA 45《化学品实验室消防》第12章的新要求对所有学校有法律效力,并适用于危险化学品科学实验演示.它包括了实验指导人员的责任、化学品处理和储存要求以及实验演示的控制方法.其中以下要求和2014年10月CSB提出的建议具有相似之处.
教师在演示前要开展风险评估.这可以确定实验演示的相关风险、明确能够减少风险的措施、学生和演示人员需要穿戴的个人防护装备,了解应急程序.教师需要接受消防安全流程知识培训、学校应急程序培训、个人防护装备使用培训和风险评估培训.教师每年要对学生就应急和消防计划进行培训,包括扑灭衣物着火的步骤.
学校实验室化学品处理和储存要在教室外的其他房间内单独进行.实验室使用的化学品要在学生进入教室前准备好、分配好,并储存在密封容器内.暂时不使用的化学品要正确地锁在储存柜中.
涉及动火、易燃、有毒或腐蚀性化学品的实验演示,必须要在学生和实验台之间设置护栏,进行隔离.可产生气体、水蒸气、泡沫或细微颗粒的实验必须在通风装备的辅助下完成.许多实验室用品供应商都提供科学实验演示通风装置和密封装置,这既不阻碍学生观看实验,又可保护学生.其他需要在实验台上进行的演示要在透明防护装置后进行,并保证学生和试验台之间距离不小于3.05 m.目前,一些低成本的演示防护装置是可以为人们所用的.此外,为了保证学生能快速撤离,化学演示必须避开实验室的出口.
美国的许多学校经费有限,不能负担购买新装备和师生培训的费用,这是大家已经普遍意识到的问题.认清当前的限制固然重要,但是我们更不能让学生在实验演示中受伤,这些事故都是可以预防的.当前很多组织可以为学校的科学实验提供廉价材料和安全项目,比如国际非盈利教育机构美国实验室安全研究所（LSI）.学生佩戴护目镜观看化学品实验演示
NFPA 45《化学品实验室消防》的新规定只有被联邦和当地消防部门接受后,才会生效.若这些新规定没有被全盘接受,至少第6、11、12章也需要被纳入,并将其应用于所有实验室.NFPA 45《化学品实验室消防》的新增标准通过后,消防官兵、消防中控人员、学校教师需要根据新规定接受培训,以提高他们实验室活动的安全水平.我们应该携手,共同落实安全控制措施,这样才能保证学生的安全.
编译自NFPA Journal 2015年第9期
（图片源自网络）
实习编辑 郁振山
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参考文献：
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