環(huán)境科學實驗室創(chuàng)建思考

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1實驗室標準體系建設的必要性

環(huán)境科學學科實驗室標準體系是以學科涵蓋的水、大氣、固體廢物、物理因素等涉及的技術參數(shù)為核心,參照《企業(yè)標準體系》系列國家標準,運用標準化原理和方法建立的技術標準體系、管理標準體系和工作標準體系組成完整的標準體系。為了保證實驗室工作質(zhì)量,使實驗數(shù)據(jù)科學、準確、有效,實驗室必須依照標準對實驗過程進行規(guī)范化管理[5]。實驗室的現(xiàn)代化不僅需要先進的儀器設備和熟練的實驗室工作人員,還需要一套完整的實驗技術規(guī)范、管理制度和工作規(guī)范。通過實施標準體系,促進實驗室的標準化基礎工作建設,使實驗室在教學、科研、服務中所需的技術規(guī)范、管理規(guī)范、工作規(guī)范形成一個具有內(nèi)在聯(lián)系的統(tǒng)一的有機整體,產(chǎn)生系統(tǒng)效應,從而提高實驗室的管理水平、節(jié)約成本、保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,培養(yǎng)學生的實驗技能和增強科研權威性,實現(xiàn)實驗室良性運行,以獲得最佳的社會經(jīng)濟效益。標準化及標準管理是實驗室全部工作環(huán)節(jié)中一項重要而且是十分關鍵的系統(tǒng)工程,建立實驗室標準體系是實驗室現(xiàn)代化的迫切需要。高校實驗室既是實驗教學和科研工作的平臺,也是培養(yǎng)學生實驗技能和科學素養(yǎng)的技術平臺。因此,規(guī)范的實驗室管理對培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目蒲芯?、嫻熟的實驗操作和良好的實驗室安全意識非常必要,同時這也是實驗室質(zhì)量控制的保障[6]。規(guī)范的實驗室管理會大大提高實驗人員的工作效率和實驗過程的可控性,保障實驗操作人員的健康安全。

2環(huán)境科學學科實驗室標準體系現(xiàn)狀

2.1有必要,無做法

目前環(huán)境科學學科實驗室的技術與管理存在不少缺位,很多方面有必要完善和充實[7-8]。第一,隨著科學技術的發(fā)展和對環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,新的污染物或環(huán)境控制指標被納入環(huán)境教學與科研檢測的范疇,這就需要實驗室有針對性地提出具體管理措施和執(zhí)行路線,以確保實驗室管理的完備性和檢驗方法的完整性。如在水污染技術指標的檢測方面,多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)類逐漸成為環(huán)境科學研究的一個熱點。但目前國內(nèi)外各科研機構對于該類物質(zhì)在水環(huán)境中微含量的測定方法不統(tǒng)一,更談不上檢測方法的權威性,極大地影響了該領域的科研交流和相關成果的鑒定。第二,針對實驗室已有的管理事項缺乏應有的管理標準或相關制度。環(huán)境科學學科實驗室屬于高危險區(qū)域,實驗過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣和電磁輻射等會直接危害操作人員的身體健康,同時也會嚴重污染周圍環(huán)境[9]。因此必須建立實驗室有毒物質(zhì)的處置規(guī)程和突發(fā)事故應急管理程序。但是目前大多數(shù)高校的實驗室在這方面尚有較大差距。第三,隨著高?？蒲许椖康闹鹉暝黾雍脱芯可臄U招,實驗室規(guī)模擴大,功能也更齊全,但是實驗室管理技術人員的編制有限,無法完成大量的實驗儀器購置、維護、管理和眾多學生實驗技能的培訓工作,實驗室儀器損壞率高,并存在諸多安全隱患[10]。因此,必須建立一套完整的實驗室標準(包括實驗室準入制度、儀器使用操作規(guī)范、樣品分析測試標準方法、實驗室安全注意事項、儀器維護制度等)來保證進入實驗室的人員有章可循,有據(jù)可依。

2.2有做法,無標準

環(huán)境科學學科實驗室對于很多事項已經(jīng)有大量規(guī)范的做法,但未形成相應的標準。在實驗技術方面,雖然已經(jīng)形成了相關研究領域的規(guī)范的環(huán)境樣品采集、預處理及檢測方法,但這些方法沒有用規(guī)范性的文本流程化,不利用于科研團隊間的學術合作與交流。在管理方面,近年來實驗室逐步購入一些大型儀器設備,必然面臨維修保養(yǎng)、耗材購置和故障處理等問題。目前針對這一管理事項缺少明確的報告程序,應加快制定管理程序“外部提供支持性服務管理標準”等規(guī)范管理制度。另外,儀器設備的說明書、維護和保養(yǎng)方法、使用注意事項等往往沒有在實驗室進行明示,學生盲目操作甚至錯誤的操作可能造成儀器的損壞或其他安全事故。

2.3有標準,無體系

環(huán)境科學學科實驗室標準體系是實驗室各項標準按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學的有機整體。環(huán)境科學學科實驗室已經(jīng)有大量實驗室規(guī)范,但未形成相應的體系,如暨南大學通用的“病原微生物實驗室生物安全管理條例”、“暨南大學大型精密儀器設備管理辦法”、“暨南大學放射性藥品管理辦法”、“暨南大學核技術實驗室安全操作規(guī)程”等。在技術標準方面,目前實驗室所使用的標準散布于各類技術資料中或由實驗室使用者各自保管,多局限于實驗方法標準。如涉及水污染的技術標準目前有pH值、DO、BOD5、CODcr、TN、TP等實驗方法標準。而國家標準僅水污染技術標準分體系方面,就應涵蓋技術基礎標準、采樣技術標準、樣品預處理技術標準、水質(zhì)標準、污染物排放標準、采購技術標準、試驗方法技術標準、設備設施技術標準(含操作規(guī)程)、服務技術標準、能源技術標準、安全技術標準、職業(yè)健康技術標準、信息技術標準等,其中水質(zhì)標準應包含地表水水質(zhì)標準、地下水水質(zhì)標準、海水水質(zhì)標準等。因此我們需要將這些標準納入實驗室標準體系,讓學生了解標準的意義和作用,并學會使用標準來規(guī)范自己的實驗過程。

2.4有體系,未信息化

有些高校的環(huán)境科學學科實驗室已建立初步的標準體系,但未形成實驗室標準信息數(shù)據(jù)庫。有些高校的實驗室按照國家標準GB/T27025-2008《檢測和校準實驗室能力的通用要求》建成了實驗室管理體系,但仍存在不足[11]。一方面,該體系僅僅關注實驗室管理事項,主要涵蓋管理標準,而缺乏實驗室標準體系中的技術層面和工作層面的規(guī)范。另一方面,該體系僅僅停留于紙質(zhì)文件,而未實現(xiàn)網(wǎng)絡化和信息化,不利于文件的使用和換版。

3如何加強環(huán)境科學學科實驗室標準化工作

在加強環(huán)境科學學科實驗室標準化工作方面,主要涉及實驗室標準體系建立、實驗室設備設施的標準化以及標準信息庫的建立與管理三個方面,三者形成一個有機的整體。

3.1建立健全標準體系

作為學科實驗室標準體系的基本組成部分,每一項標準都不是孤立的,標準的作用只有通過標準體系才能有效地發(fā)揮,體系的完善程度在一定意義上決定了標準和體系的效用。在系統(tǒng)學習GB/T13017《企業(yè)標準體系表編制指南》的基礎上,結(jié)合實驗室自身的特點,形成學科實驗室標準體系結(jié)構圖,策劃、制定學科實驗室標準體系表。參考企業(yè)標準體系系列國家標準的要求,首先進行環(huán)境因素分類,以環(huán)境質(zhì)量標準和污染物排放標準為核心,根據(jù)環(huán)境監(jiān)測與分析實驗各環(huán)節(jié)涉及到的技術事項,收集、制定技術標準,構建完善的技術標準體系;再根據(jù)技術事項所涉及的管理事項制定管理標準,構建完善管理標準體系;同時為落實技術標準和管理標準要求,制定工作標準,構建完善工作標準體系,從而形成完整、科學、系統(tǒng)的學科實驗室標準體系,并在環(huán)境監(jiān)測與分析實驗的各階段加以貫徹和執(zhí)行,確保采樣、樣品預處理、儀器操作、實驗分析等各環(huán)節(jié)的標準化運作。具體可分三步走:第一步,清理文件,整體策劃。體系文件編制前,對實驗室內(nèi)部以往各種標準、管理制度、工作規(guī)則以及歷年下發(fā)的文件進行全面清理和整理,參照企業(yè)標準體系系列標準,結(jié)合實驗室實驗技術與管理現(xiàn)狀,形成學科實驗室標準體系結(jié)構圖,編制學科實驗室標準體系表,確定學科實驗室標準化藍圖。第二步,按照學科實驗室標準體系表,通過網(wǎng)絡、專業(yè)期刊、專業(yè)標準信息服務機構等收集國際、區(qū)域、國家、行業(yè)、地方等各層次標準。第三步,依照GB/T1.1之規(guī)定,編寫所缺少的標準文件或補充更新所缺文件條款。逐步編制、完善標準體系。

3.2設備設施標準化

實驗室設備設施是實驗室現(xiàn)代化的基礎和重要組成部分,也是學科實驗室標準化的重要對象。實驗室設備設施標準化包括設備設施產(chǎn)品技術規(guī)范(如相關法定標準及使用說明書等)的收集整理、設備設施操作規(guī)程的編制、設備設施定制管理的合理規(guī)劃與實施等。尤其是設備設施操作規(guī)程,其描述應簡潔、明確、無誤。一名具備基本實驗技能的實驗參與者按該操作規(guī)程應能自行操作設備設施。做好儀器設備維護是保證實驗室可持續(xù)、安全運行的基礎。一是嚴格控制儀器使用的環(huán)境條件:如溫度、濕度、振動、腐蝕性氣體等,確保儀器的正常運轉(zhuǎn)和實驗數(shù)據(jù)的可靠性。二是儀器的定期維護,如更換老化、損壞部件,儀器內(nèi)部定期清洗等,以延長設備的使用壽命。

3.3標準信息庫的建立與使用

標準信息的收集、管理和更新是維護學科實驗室標準體系的重要環(huán)節(jié),相關人員可通過互聯(lián)網(wǎng)搜索查詢、訂閱報刊雜志等形式進行標準信息的廣泛收集,通過建立標準信息數(shù)據(jù)庫的方式實現(xiàn)集中和網(wǎng)絡化管理,通過國家環(huán)境保護部官方網(wǎng)站、國家標準化管理委員會官方網(wǎng)站、深圳標準信息網(wǎng)等查詢最新學科標準信息,不斷完善標準信息庫并保持其有效性。標準信息收集范圍包括:國家和地方有關學科實驗室標準化的法律、法規(guī)、規(guī)章和規(guī)范性文件;環(huán)境監(jiān)測與分析實驗等方面有效的標準文本;國內(nèi)外有關標準化的期刊、專著等出版物;有關的國家標準、行業(yè)標準、地方標準、國際標準、國外先進標準、區(qū)域標準、技術法規(guī);其他與學科實驗室有關的標準化信息。學科實驗室標準信息管理的基本要求是:建立廣泛而穩(wěn)定的信息搜集渠道,如環(huán)保、實驗室監(jiān)管、質(zhì)量、職業(yè)健康等行政主管部門、情報部門、報刊、雜志、網(wǎng)絡等;及時地了解并收集有關的標準、修訂、更改和廢止的信息;對收集到的信息及時進行整理、分類、登記和編目,并及時傳遞到實驗室。收藏的標準信息應及時更替、更改,保持良好的時效性;建立標準電子文檔信息庫;開通標準的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)。標準信息庫的使用:實驗中心應建立專門的標準化信息數(shù)據(jù)庫,并對申請進入實驗室的人員進行崗前培訓,使其熟悉實驗室的準入條件、工作準則、實驗室功能、實驗室環(huán)境和相關實驗方法,同時也養(yǎng)成了規(guī)范化的工作作風。

4結(jié)束語

實驗室標準化是高校實驗室管理的發(fā)展趨勢,環(huán)境科學學科實驗室標準體系建設是使學科實驗室管理獲得提升的基礎性工作,是加強實驗室軟實力的途徑。在高校實驗室快速發(fā)展的同時,我們應該抓好實驗室的標準化工作,建立高效率、高質(zhì)量的技術平臺和人才培養(yǎng)平臺。