事故防止

 事故の原因は、物理的な事故、化学的な事故と、生物的な事故に大別できる。物理的な事故では、火災、爆発、破損、放射能被爆などがあげられる。一方、化学的な事故では、化学反応によるもので、引火、発火、酸化剤などの加えすぎによる溢れ出し、吹き出しなど、生物的な事故では、薬品による急性中毒や慢性中毒、あるいは、環境汚染がひきおこされるようなものである。また、飼育生物の管理不備による生態系への悪影響も危惧され、細菌や血液、ウシの危険部位を扱う実験やDNA実験などで感染の危険にさらされたり、人体に危害を及ぼすおそれもある。このような事故を起こさないためにも、常に、注意を払うことが必要である。

 

1.一般的な注意 

1.実験台の上は、常に整理し、試薬の混乱を避ける。
2.薬品を入れた容器の口は、必ず人のいない方に向け、反応を観察する場合には、上からのぞき込まないようにする。
3.においを嗅ぐ場合は、手で鼻の方へあおぎよせ、直接鼻を近づけない。
4.有毒な気体を取り扱う場合には、ドラフト内で行う。
5.危険物質が飛び散る危険性のある場合には、防護めがねを着用する。
6.薬品が手に触れるような場合には、手袋を使用する。
7.火気を扱うときには、引火性の物質を近くに置かない。
8.必要以上の試薬を用いない。むだになるばかりではなく、反応が激しくなり、危険な場合もある。
9.危険な試薬の取り扱いについては十分注意する。
10.廃液は、回収・処理をする。
11.薬品を取り扱った後には、必ずよく手を洗う。

 

2.基本操作 

1.試薬びんの栓はさかさにして実験台の上に置き、試薬びんはラベルを上にしてもつ。  
2.試験管に試薬をとる場合には、試験管の内壁を伝わらせてゆっくり注ぐ。また、ビーカーにとる場合には、ガラス棒を伝わらせて注ぐ。
3.試薬を取りすぎた場合、試薬を試薬びんにもどさない。

 

3.試験管に入れた試薬を加熱する場合 

1.水溶液を加熱する場合には、水溶液の量を試験管の容量の1/4以下にする。突沸させないように、円を描くように振りながら、試験管の底の少し上をおだやかに加熱する。必要に応じて、試験管ばさみを用いる。 
2.固体の加熱で水蒸気が発生する場合には、水平よりも試験管の口を下げるように試験管を固定する。固体は底につめず、管壁に広げ、全体を均一に加熱する。  
3.引火性の物質の加熱は、湯浴などを用いて間接的に加熱する。

 

4.薬品の取り扱いについて 

個々の薬品の特性を知って危険のないよう十分注意して取り扱う。(取り扱いについては、「薬品」を参照)

 

5.生物材料の取り扱いについて 

本来、その地域に生息しない生物や、自然環境において存在しない生物を使用する場合、飼育生物が、学校周辺の生態系に悪影響を及ぼさないように注意する。 周辺環境に固有の生物との交雑を避けるため実験後の生物や、採集したり購入した生物を安易に実験室外に放出しない。
 細菌や血液などには、病原性の強いものや感染力の強いウイルスが含まれることがあるので、取り扱いに、十分注意する。また、DNAに関する実験は、文部科学省の「教育目的組換えDNA実験指針」に基づいて行う。(バイオハザード対策を参照)

 

6.物理機器の取り扱いについて 

1.電気の実験では、回路をすべて作り終えてから、コンセントやスイッチを入れる。導線や端子に手が触れて感電したり、ショートさせたりしないようにする。
2.静電高圧発生装置(バン・デ・グラフ型起電機)の電源を入れた後、高圧電極に近づかないようにする。
3.紫外線、赤外線、レーザー光源は、直視しない。
4.X線発生装置を使用する際には、人体が被爆しないように、充分安全確保を図る。
5.霧箱用の付属線源は、放射性物質がほとんど裸の状態なので線源に直接手で触れたり、容器から落とさないように注意する。

 

7.よく起こる事故の具体例 

A.ガラス細工・ガラス器具
 〇ガラス管をゴム栓に通すとき、力のいれすぎや操作上の不注意から手を突きさす。
 〇ビーカー内の溶液をガラス棒で撹拌するとき、ガラス棒が当たってビーカーが破損し、中の溶液が流れ出して薬傷を起こす。 
 〇ガラス細工の時の、くずガラスによるケガや火傷。 
B.ナトリウム
 〇金属ナトリウムを水に反応させるとき、金属ナトリウムの量が多すぎたための燃焼や爆発によるもの。
 〇残った金属ナトリウムをごみ箱に捨てたための自然発火によるもの。
C.硫酸
 〇エステルやニトロベンゼンの合成実験における突沸事故で、不注意や取り扱い上の誤りによるもの。
 〇濃硫酸を希釈する操作における急激な温度上昇によるもの。
D.揮発性・引火性薬品
 〇エステルの合成や薬品の溶解などにおける発生気体への引火によるもの。
E.爆発性・発火性薬品
 〇塩素酸塩と燃焼剤を混合するとき、その方法や混合量の誤りによるもの。
 ※指導者が不在の場合に事故が起こることが圧倒的に多い。
F.その他の劇毒物・有毒ガス
 〇塩素ガスが圧倒的に多い。これは、学習で取り扱う回数が多いばかりでなく、塩素は速効的な毒性をもっていることと、なかなか拡散しないことに起因している。
 〇二酸化イオウ、硫化水素
G.前記以外のもの
 〇突沸によるもの。
 〇薬傷(過酸化水素水、硝酸銀、フェノール等)

 

 実験は、危険を伴うものである。いかなる実験にも常に安全に留意しなければならない。事故を起こさないためのあらゆる努カをはらい、先人の経験を生かして、安全で、効果的で意義ある実験を実施することが大切である。事故の起こる原因を調べてみると、人為的な原因によるものがほとんどである。したがって、いろいろな事項に「注意」して、事故を起こさないよう万全の努カをはらわなければならない。しかし、いくら注意しても、人の誤りをゼロにすることはできない。もし、誤りがあっても、直ちに大事故につながらないようにするための方策を講じることも大切である。

 

応急処置

・やけどをしたとき
  流水や氷水で充分に冷やす(5分以上)。ひどいときには、医者の治療を受ける。

・手を切ったとき
 圧迫止血したあと、水でよく洗い、傷口を消毒する。傷が深いときには、医者の治療を受ける。

・有毒気体を吸ったとき
 窓を開け、外の空気を吸い、衣服をゆるめ、静かに休む。めまいがしたり、呼吸が苦しいときは、医者の治療を受ける。状態によっては酸素吸入、人工呼吸をすることも必要。

・薬品などが燃えだしたとき
 ガスバーナーを消し、近くにある引火性の物質を除く。小規模なら、自然に消えるのを待つ。火が大きくなるようなら、砂、土、ぬれ雑巾などをかけるか、消火器で消す。個々の薬品に応じた消し方をしないとかえって危険なことになる。(「火災対策と消火法」を参照)

・薬品にふれたとき
 皮膚や衣服に薬品がついたら、薬品のついた衣服を脱がせ、ただちに多量の水で洗い流す。皮膚が赤くなったり異常がみられたら、医者の治療を受ける。

・薬品が目にはいったとき
 多量の流水でじゅうぶんに洗い、医者の治療を受ける。

・薬品を飲み込んだとき
 ホールピペットで吸い込んだような場合は、何度も口をすすぐ。飲み込んでしまった場合には、水や牛乳を飲ませる(防虫剤や石油製品に牛乳はダメ)か、のどの奥を刺激してはかせる。吐かせるときには、吐いたものが気管に入らないようにする。ただし、強酸や、強アルカリ含む製品(洗浄剤、漂白剤など)、石油製品等を飲下したときには、吐かせてはいけない。意識がないときや、痙攣しているときにも、吐かせてはいけない。このような場合には、直ちに、医者の治療を受ける。

火災対策と消火法

〈平常時の注意事項〉
・防災設備を整備し、定期的に点検しておく
  消火器、消火栓、乾燥砂
  防護用具
  防火扉、非常口、階段、廊下に障害物を置かない  
・可燃物の量を最少限にとどめる
  毒物や、反応性の強い物質、特に水と反応する物質について熟知しておく  
・火気を使うとき、引火物質を置かない
・火の後始末を忘れない
・日頃から避難訓練をし、避難経路を確認しておく


〈火災時の注意事項〉
1.「火事だ!」と周囲に知らせる  
2.火元栓を切る(ガスの元栓、電気のスイッチ)  
3.周囲の可燃物を火元から離す  
4.消火する  
5.消火困難と判断したら119番に通報する  
6.屋外に避難する


〈消防法分類に応じた消火方法(6類)〉

 

消防法分類 特徴 消火方法 物質の例
第1類
酸化性固体
O2を出して可燃物と反応し、火災、爆発を起こす固体  大量に注水し、冷却消火する。アルカリ金属の過酸化物には水は不適で、粉末消化薬剤か乾燥砂を用いる。 塩素酸塩類、過塩素酸Naなど
第2類
可燃性固体
低温で引火、着火しやすい固体 赤リン、硫黄、引火性固体は注水消火する。金属粉、マグネシウムは注水厳禁、粉末消火薬剤か乾燥砂で被覆する。 赤リン、金属粉など
第3類
自然発火性物質および禁水性物質
空気または水と反応して発火する物質 禁水性物質は水、泡の消火薬剤は厳禁で、粉末消火薬剤か乾燥砂で被覆する。黄リン等自然発火性のみの性状の物は水、泡の消火薬剤を使用できる。 水素化Li、金属Naなど
第4類
引火性物質
引火しやすい液体 水による消火は、危険物が水に浮いて火面を広げることになるので不適切である。泡、粉末CO2消火薬剤などによる窒息消火がよい。水溶性の危険物(アルコール、アセトン類)には水溶性液体用消火薬剤を使用する。 エ-テル、ガソリン、灯油など
第5類
自己反応性物質
熱や衝撃で着火、燃焼、爆発を起こす物質 爆発的で燃焼が速いため、消火は困難である。一般に、大量注水で冷却するか、泡消火薬剤を使う。燃焼時、火勢が衰えないときは爆発の危険性があるので退避の時期を誤らないようにする。 硝酸エステル、過酢酸など
第6類
酸化性物質
可燃物と反応して、その燃焼を促進する液体 大量注水か、泡消火薬剤で消火する。ハロゲン化物、CO2、炭酸水素塩類の消火薬剤は不適である 過塩素酸、H2O2、フッ化塩素など
地震対策

〈平常時の注意事項〉

1) 予測できない地震に備えてその対策を講じ、日頃から防災訓練を重ねておくと、被害を軽くすることがでる。強地震の場合には、床の上に薬品が流出したり、落下物が散乱して消火や退避の妨げになる。ふだんから、適切な整理整頓に心がけなければならない。
2) 薬品棚、キャビネット、ロッカ-などは、壁に固定するなど転倒防止や落下防止の対策を行う。二段重ねの戸棚は上下を連結する(ビスで留めるなど)。棚に木の枠などを付け、戸が開いた時、薬品・ガラス器具などが、転倒、転落しないようにする。特に薬品棚は、観音開きのものより引き戸式の方が安全である。混合すると危険な薬品(薬品の管理・整理を参照)もあるので、ビン類は倒れないように固定金具や突っ張り棒で止めておき、整理の仕方に注意する。スライド式の耐震性薬品庫も棚が一列ずつロックできて便利である。
3) 測定機器など機器類は滑りやすいコンクリ-トの台上に置かず、ゴムマットを敷くか、支持部の足にゴムをかぶせる。滑落防止具をつける。
4) ボンベは、転倒すると減圧弁や元栓が破損して内部のガスが噴出し、ロケット効果を、ひきおこす危険がある。ボンベ固定用鎖が根元から抜けたり支持台ごと転倒する恐れがあるので、固定する場合には1カ所だけでなく2カ所、3カ所を固定する。

バイオハザード対策1

 細菌を扱う実験や組換えDNA実験では病原微生物をはじめ、その産生する毒素や種々のアレルゲンあるいは、過去に存在しなかった生物の出現で、人体などに危害を及ぼすものがある。その扱いを誤れば自分自身が感染の危険にさらされるのみでなく、第三者に感染させたり、実験室以外にそれを広げたりする場合も考えられる。このような危険を総称してバイオハザード(生物災害)と呼ぶ。生物に関する実験の廃棄物の処理については、実験生物だけでなく、廃水の処理、使用後の実験器具の滅菌・消毒、注射針の処分方法などにも気を配り、第三者への配慮も必要である。

A.細菌、血液、ウシの危険部位の取り扱いについて

 1.目に見えない危険な細菌、ウイルスを取り扱うことを念頭において、細心の注意を払い万全を期すこと
 2.操作技術を修得しておくこと
 3.クリーンベンチ内での作業を心がけること
 4.機械式ピペット(マイクロピペット等)を使用するのが望ましい
 5.病原性の強い細菌や感染力の強いウイルスを含む血液などを取り扱う場合には必ず手袋を着用すること
 6.培地や培養液は滅菌後に処分すること
 7.使用した実験機器・器具類は、滅菌あるいは適切な消毒をすること
 8.実験終了時には、消毒剤で手指の消毒を十分に行うこと
 9.ウシの眼球等危険部位を使用した観察、実験等については、その安全性が確認されるまで実験を実施しない。(ウシのBSE(牛海綿状脳症)発症により、平成13年に厚生労働省より、脳、脊髄、眼、回腸遠位部については、危険部位として処分するように指導がなされている。)

 

-参考-

滅菌と消毒について
<滅菌>

加熱による滅菌  火炎滅菌  蒸気滅菌
・オートクレーブによる滅菌(水、120℃、15分)
・ケミクレーブによる滅菌(エタノール、132℃、20分)
・乾熱滅菌(160~180℃、40分)
ガス滅菌 ホルムアルデヒドなどの殺菌性のガスを用いる方法
・毒性があるので使用に十分注意する
その他  
・ろ過滅菌、紫外線滅菌、放射線滅菌などがある


<消毒(病原微生物の感染力を奪う方法)>

 煮沸も消毒の一つの方法であるが、一般には、殺菌作用のある薬剤によって行われる

主な消毒液の用途と使用濃度

  薬剤名 用途 濃度 特徴
フェノール系 石炭酸 器具、排泄物 3~5%

皮膚刺激が強い

腐食作用あり

芽胞に無効

  クレゾール石鹸液

手指

器具

1~3%

3~5%

皮膚刺激あり

芽胞、ウイルスに無効

ハロゲン類 次亜塩素酸ナトリウム

手指

器具

0.01~0.05%

0.02~0.05%

特有の臭気あり

消毒力の低下が早い

皮膚刺激有り

腐食作用有り

ウイルスに有効

  ヨードチンキ 皮膚 3~6%

皮膚刺激あり

金属腐食性あり

ウイルスに有効

芽胞、結核菌に効果小

アルコール類 エタノール 皮膚、手指 70~90%

肝炎ウイルスなど一部のウイルスに無効

芽胞、糸状菌に無効

  イソプロピルアルコール 皮膚、手指 30~70%

気化がエタノールより低い

一部のウイルスに無効

芽胞、糸状菌に無効

界面活性剤類 逆性石鹸 手指 0.1~0.2% 有機物が多い場合は殺菌力は低い
アルデヒド類 ホルマリン 器具 0.5~5%

刺激性が強い

毒性が強い

芽胞、ウイルスに有効

  アクリノール 化膿部位の洗浄 0.05~0.2% 化膿性菌に有効
  オキシドール 創面 3% 殺菌力は強いが発泡性あり
バイオハザード対策2

B.組換えDNA実験について
 高等学校での組換えDNA実験は、発光タンパク質、だ液に含まれる酵素アミラーゼなどを作る遺伝子を、病原性がなく自然環境では生存できない大腸菌や酵母菌に組み込む実験など安全性が確認されているものに限定される。これらは、直接触れたり口に入っても危険性はなく、万一環境に放出されても影響をあたえる可能性はほとんどないが、遺伝子組換えによって自然界に存在しない微生物が実験者に感染したり、実験室外へ漏出したりすることも予想される。DNAを粗雑に扱うと実験者や処理業者らが吸い込んだり、傷口から入り、細胞に取り込まれて発ガンなど人体に危害を与える危険性を周知しておかねばならない。文部科学省の「組換えDNA実験指針」により、このようなバイオハザードからの安全性を確保するために生物学的封じ込めと物理的封じ込めが定められている。

- 参考 -

○組換えDNA実験指針(平成14年1月31日付文部科学省告示第5号)

  病原体に対する一般的なバイオハザードの知識に基づいて、組換えDNA実験におけるバイオハザード防止策が講じられている。基本的には組換え体を外に拡散させないように指針が作られ、高等学校でも実験に取り組めるよう配慮した「教育目的組換えDNA実験指針」の枠組みが新設された。

 

教育目的組換えDNA実験の実施要件

1.実験指導者の責務

 ・組換えDNA実験を実施した経験を有する者が、実験の指導者となること
 ・指針の考え方を理解していること
 ・実験指導者が実験の計画をするにあたって所属機関の長と実験室が設置されている機関の長の同意を得ること
 ・実験従事者の適切な指導と実験全体の管理及び監督
 ・実験従事者の名簿、実験場所、実験日時、使用材料並びに組換え体の廃棄方法を記載したの記録を作成し、保存すること
 ・実験に用いる材料の指針別表7への適合確認

2.使用できる「宿主-ベクター系」及び「供与DNA」は、実験実施の前に、指針別表1、及び7に掲げるものであることを確認すること

3.実験実施規定

a.実験室の設計

 実験室は初等中等教育機関の通常の理科実験室と同程度の設備を備えていること

b.実験実施要項

 1.実験中は、実験室の窓及び扉は閉じておくこと
 2.実験室内での飲食、喫煙又は食品の保存はしないこと
 3.組換え体を取扱い後又は実験室を出るときは、手を洗うこと
 4.機械式ピペットの使用が望ましい。また、口を使うピペット操作は行わないこと
 5.組換え体の保管又は運搬を行う場合は、他の微生物又は組換え体と混同しないように管理すること
 6.実験終了後は煮沸又は消毒液の投入等の措置により、組換え体を滅菌すること
 7.組換え体の付着した器具等は、消毒又は減菌すること
 8.実験室は整理し、清潔を保つこと
 9.その他実験指導者の定める事項を遵守すること
 

兵庫県教育関係通知・通達集(抜粋)

○理科室等薬品特に毒物・劇物並びに爆発性薬品の保管・管理の徹底について(通知)
○学校における理科系実験用薬品類の管理について(通知)
○毒物・劇物特に塩素酸系及びシアン化ナトリウム等の保管管理について(通知)
○学校における実験・実習時の安全確保について(通達)
○学校における火薬類の実験について(通知)
○ウシの眼球等危険部位を使用した観察・実験等について(通知)
○組換えDNA実験指示(告示)

詳しくは第5章法令をご覧ください.

参考文献
書名 著者 出版社
実験を安全に行うために 化学同人編 化学同人
続実験を安全に行うために 化学同人編 化学同人
取り扱い注意試薬ラボガイド 東京化成工業(株)編 講談社サイエンティフィック
毒物及び劇物取締法令集 厚生省薬務局編 薬務広報社
毒劇物基準関係通知集 厚生省薬務局編 薬務広報社
毒劇物取扱者必携 山村酵一・野島貞栄著 産業図書
危険化学物質の取扱いと安全管理 米国国立科学研究審議会編 三共出版(株)
化学実験の安全指針 日本化学会 丸善株式会社
危険物ハンドブック 山本哲著 新星出版社
化学実験マニュアル 荘司菊雄著 技報堂出版
化学防災指針集成 日本化学会編 丸善株式会社
化学実験の安全指針 日本化学会編 丸善株式会社
岩手医科大学資料