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吴超：安全科学方法系列71：安全物质研究步骤及方法
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吴超：安全科学方法系列71：安全物质研究步骤及方法
安全物质研究分三阶段：①进行物质安全特性识别和危险性分析，确定物质危险性质。②开展物质危险性评估，确定系统内部整体物质危险性。③根据危险性级别，采取相应的物质安全功能防御措施，进行危险控制。
1.物质安全特性识别方法
物质安全特性识别主要为分析物质的物理特性、化学特性和生物特性等，为物质危险性分析提供基础。图1为物质安全特性识别的基本步骤，表1为物质安全特性识别常用方法。
图1 物质安全特性识别一般步骤
表1 物质安全特性识别的常用方法
序号 | 内容 | 常用方法 |
1 | 物质外观观测 | 已知数据库对比法、级别量表法、记叙性描述法等 |
2 | 物质性质预测 | 统计分析法、数据对比法等 |
3 | 物质形式试验分析 | 蒸馏法、光谱分析法，电泳法，色谱法，场流分级法，电化学分析法，核磁共振法，成分分析法，DNA测序法，蛋白质组分析法，代谢物组分析法，转录组分析等现代方法 |
4 | 物质识别结论 | 总结归纳法，数据对比法等 |
2.物质危害分析研究方法
物质危害分析是在物质识别基础上，确定可能导致人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏等的物质危险性。危害分析内容主要集中于化学危害分析、物理危害分析、生物危害分析三方面。图2给出了物质危险性一些具体分析内容，常用的物质危害分析方法见表2。
图2 物质危害的一些具体分析内容
表2 物质危害分析的常见方法
序号 | 内容 | 常用方法 |
1 | 化学危害分析 | 物质安全数据表（material safety data sheet, MSDS）分析法，危害性分类法，物质危害检查表法，化学品测试法，单体化学元素分析法，化学化合物分析法等 |
2 | 物理危害分析 | MSDS数据库分析法，危害性分类法，物质危害检查表法，物理性测试法，常见物理性危害分析法（噪声、振动、粉尘），非常见物理性危害分析法（放射性物质等）等 |
3 | 生物危害分析 | MSDS数据库分析法，危害性分类法，物质危害检查表法，毒理分析法，动力毒理学试验法，细菌性危害分析，寄生虫危害分析，病毒性危害分析等 |
3.物质危险性评估研究方法
物质危险性评估方法有定量评估方法、时间-空间-风险类比法、风险制图法、访谈法、族群会议法、讨论调查法等，下面主要介绍物质危险性定量评估方法。
在一般物质危险性评估方法中，物质危险性为物质危害性及可能性的集合。在常见物质危险性评估方法基础上，将物质因素可能性优化为扩散性和可控性2个方面。物质危险性可表示为物质危害性、物质扩散性和物质可控性的函数。综合考虑化学性物质危险性、物理性物质危险性和生物性物质危险性3方面即可获得物质综合风险评估结果。表3为物质危险性评估公示表。
表3 物质危险性评估公式
物质扩散性S | 物质危害性W | 物质可控性K | 物质危险性 | |
化学物质 | S=Lα+P(1-α) | W=Σ(kifi) | K=П(sici) | C=WSK |
物理物质 | S=Lα+P(1-α) | W=Σ(kifi) | K=П(sici) | M=WSK |
生物物质 | S=Lα+P(1-α) | W=Σ(kifi) | K=П(sici) | G=WSK |
综合风险评估 | — | — | — | R=f(C,M,G) |
表3中：S为物质扩散性指数；W为物质危害性指数；K为物质可控性指数；C，M和G分别为化学、物理、生物危险性；R为综合性风险评估指数；L为物质超标程度分值；P为接触频率分值；α为暴露性指标的权重调节系数，通常化学物质及物理物质扩散性取0.5，生物物质扩散性取0.4。ki为危险性分项指标系数；fi为危险性分项指标程度分值；si为可控性分项指标系数；ci为可控性分项指标的可控性系数。
应用表7中的相关公式，即可分析物质危害性、扩散性和可控性指数，通过该函数的构建可识别物质对人或财产的危害程度。
4.物质安全功能防御研究方法
物质安全功能防御步骤为：首先对危害物质进行防御，防范事故发生；若无法防止危害发生或防御效果不佳时，再进行降低危害后果处理；最后事故无法控制则进行应急救援，降低伤害程度。物质安全功能防御的主要研究内容包括防危害物质、抗危害物质和救援物质等。图3给出了物质安全功能防御基本步骤，其主要研究方法见表4。
图3 物质安全功能防御的基本步骤
表4 物质安全功能防御的常用研究方法
研究内容 | 研究方法 |
防危害物质 | 文献查阅法、试验法、计算机模拟法、比较法、综合指标法、演绎法、归纳法、溯因法、物元分析法等 |
抗危害物质 | 经验法、试验法、安全检查表法、专家评价法、多目标加权评判法、计算机模拟法等 |
救援物质 | 经验法、试验法、专家评价法、计算机模拟法、优化法、规划法、反馈法、决策树法等 |
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