杜进芳　张驰　刘喜　洪诗艺

摘要：随着现代建筑材料的复杂化和火灾频发，消防员职业暴露健康风险日益加剧，对其身体健康造成短期或长期的威胁。通过对消防员火灾职业暴露现状、火场典型有毒有害物质进行分析，提出我国消防员职业暴露防护对策，以期为消防员职业安全与健康提供基础保障，为消防员职业化可持续发展提供技术支持。

关键词：火灾；有毒有害物质；职业暴露；癌症

中图分类号：R135       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）11-0139-03

随着消防队伍改革转隶，我国消防事业进入职业化发展阶段。消防员作为各类火灾、危险事故救援的主力军、排头兵，长期处于火灾、泄露、地震、坍塌等灾害现场进行救援作业，因此长期暴露于大量有毒有害物质环境中，进而增加了消防员职业安全与健康风险。为强化消防员的职业安全与健康风险意识，保障消防员自身生命安全与权益，实现消防职业长期可持续发展，有必要开展消防员职业暴露分析及对策研究。

1 消防员火灾职业暴露现状

火场中，无论侦查、搜救、清理等内部作业，还是软管敷设、破拆、通风等外部作业，消防员都完全暴露于大量有毒有害物质环境中。随着现代建筑材料的复杂和火灾频发，火灾燃烧产物对消防员的人体毒害作用和富积作用增强，消防员身体健康风险也随之增加。这种风险有的是立竿见影的、有的则是常年积累的，不同程度潜伏于人体内威胁消防员生命健康。消防员（职业暴露）被世界卫生组织国际癌症研究机构列入2B类致癌物清单中，消防员职业暴露值得重视。

火灾有毒有害物质对消防员影响的程度主要取决于火灾现场情况（火灾场景）、火灾相关材料（燃料）、在火灾期间以及火灾后释放的特定毒物、火灾残留物的污染、火灾的类型/频率和持续时间、灭火救援战术、灭火剂的使用、个人防护装备的使用、洗消防护设施及方案、污染现场到洗消防护设施的时间等诸多因素。现代家具中使用的塑料、聚氨酯泡沫、树脂和胶水等燃烧是火灾产生的燃烧产物毒性较高水平的原因。火灾产生有毒、刺激性致癌化学物质的混合物以气溶胶、灰尘、纤维、烟雾、气体和蒸汽等微粒的形式释放，其具体组成因燃烧特定材料和火灾条件而异。其中一些火灾排放物（如一氧化碳、氰化氢和酸性气体）为急性毒物，仅在一次或短时间暴露后就会即刻对健康产生不利影响，如窒息等。而大多数火灾影响（如挥发性有机化合物VOCs或多环芳香烃PAHs等）为慢性毒性，长期重复暴露少量慢性毒物对健康的不利影响虽然缓慢但更长久且复杂，如癌症、心血管疾病和神经系统疾病等。苯和多环芳烃等致癌物、环氧乙烷和甲酰胺等致畸物、甲醛和异氰酸酯等感光剂（致敏型超敏反应的物质）、卤化氢和氮氧化物等刺激物（在体内引起炎症反应的物质），不同化学物质单独组合并不是特别有害，但却会产生新的健康风险。慢性毒物的影响可能是积累，并可能在任何症状出现前潜伏很长时间，甚至是可测量的。

消防员可能通过以下途径接触有害污染物：第一，呼吸吸入。火灾中释放的许多气体、蒸汽、雾、灰尘和纤维等都可以通过肺部吸入体内，污染物吸入量与空气的吸入呼出量直接相关。随着体力消耗，空气吸入呼出量也在增加，在极限压力下，消防员肺活量可达正常的7～14倍[1-2]。第二，皮肤吸收。消防员的皮肤会与有毒有害物质直接接触，如被污染的手或手套直接触摸皮肤、皮肤暴露在烟雾环境中等。通过皮肤吸收有毒有害物质的程度会因暴露时间、物质数量和类型、作业位置以及皮肤表面积的不同而不同，在高温条件下，消防员的血流量、出汗率和体温都随之增加，身体含水量减少，这导致皮肤对火灾污染物的吸收增加。第三，消化摄入。用被污染的手进食或饮水就存在摄入污染物的风险。此外，当易燃气体或微粒进入上呼吸道时可以通过黏液或唾液携带进入消化系统被人体吸收。

2 火场典型有毒有害物质分析

针对火灾产生的有毒有害物质的研究国外相对较多，虽然燃烧产物的影响因素比较多，产物十分复杂，但有一些相对普遍存在的燃烧产物，现对这些火场典型有毒有害物质的毒性及健康风险进行分析。

2.1  挥发性有机化合物/半挥发性有机化合物（VOCs/SVOCs）

VOCs/SVOCs的复杂混合物是在大多数火灾燃烧中产生的不完全燃烧产物，包括但不限于苯、苯乙烯、苯酚等物质，已有研究发现这些物质会对人体健康和环境造成严重损害。苯具有特殊的毒理学意义，因为它是致癌多环芳烃 （PAHs） 的前体，并且本身就是一种已知的致癌物质，在环境中具有持久性，并且能够在脂肪组织中进行生物积累[3]。苯在人体内的潜伏期长达12～15年之久，主要以呼吸道吸入（47%～80%）、肠胃及皮肤吸收的方式进入人体内，而尿液排出仅一部分，长期吸入会侵害人体神经系统，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡，慢性中毒会引起神经衰弱综合征[4]。此外，苯乙烯对眼和上呼吸道黏膜有刺激和麻醉作用，长期暴露会导致神经衰弱综合症，有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等症状；对呼吸道有刺激作用，长期接触有时引起阻塞性肺部病变，皮肤粗糙、皲裂和增厚。苯酚对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能，可致皮炎。

2.2  PAHs

PAHs是具有两个或多个稠合苯环的芳香烃，这些芳香烃多为致癌物和环境污染物。PAHs的分子大小对其在气相和凝聚相之间的分布具有强相关性，且与其毒性直接相关。随着分子尺寸的增加PAHs吸附到有机碳上（如烟灰颗粒）的概率增加，因此，萘、菲等较小的PAHs（少于四个稠环）主要存在于气相中，苯并（a）芘（BaP）等较大的PAHs（超过四个稠环）主要以颗粒形式存在于大气中[5]。BaP已被確定为一类毒性最强的PAHs，而最近的研究已经确定7，12-二甲基苯并（a）蒽（DMBA）的毒性是BaP的两倍。在从消防员工作环境中收集的沉积物中这两种化合物均被发现[6]。

2.3  颗粒物

颗粒物由较小的固体或液体颗粒混合物组成，其毒性作用取决于它们的大小以及它们能够穿透呼吸道的深度。较大的颗粒往往会被困在上呼吸道，最终通过肠道排出。较小的颗粒（小于1μm）可能会渗入肺间质导致间质和管腔水肿，也可能穿过气血屏障进入血流引发聚合物烟热和血小板黏性增加，进而导致心脏病发作或水肿（肺积水）并最终死亡。此外，许多有毒物质并非直接被人体获取，而是被吸收到碳质颗粒上并深入肺部，这也会加剧颗粒物的毒性[3]。

2.4  异氰酸酯

异氰酸酯通常在燃烧含氮燃料的火灾废气中被发现，是一类眼部和呼吸道致敏物，可引发哮喘，甚至直接接触后死亡。异氰酸酯由于多功能性和应用范围广泛，在整个建筑领域中可以发现大量含有异氰酸酯的产品。其被广泛用于生产聚氨酯产品，制造软家具和建筑绝缘材料中的泡沫、具有弹性的弹性体以及液体或喷雾剂油漆等。目前应用最广、产量最大的两个主要产品（市场份额约为90%）为甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），其有强烈刺鼻味气味，对皮肤、眼睛有强烈刺激作用，吸入及皮肤接触可能致敏，并可引起湿疹与支气管哮喘。

2.5  卤代二噁英

二噁英系一类剧毒物质，包括75种多氯代二苯并-对-二噁英（PCDDs）和135种多氯代二苯并呋喃 （PCDFs），化学稳定性和热稳定性好，容易吸附在颗粒物表面，具有致畸、致癌、致突变的性质，其毒性相当于氰化物的130倍、砒霜的900倍，在人体内生物半衰期长达5～10年。在较低火灾温度下有利于PCDD/Fs的形成，2017年格伦费尔大厦火灾后在土壤中发现了PCDD/Fs[7]。

2.6  卤系阻燃剂（HFR）

HFR通过释放溴化氢或氯化氢，干扰气相自由基反应而减少热量释放，可有效抑制点火，被大量应用于防火产品与灭火救援领域。但通常火灾会产生更多氰化氢、一氧化碳、烟雾和其他不完全燃烧产物等，而由此产生的卤酸是高度腐蚀性的刺激物。许多阻燃剂在分解之前是有毒的，英国的阻燃沙发可能含有超过1kg的磷酸三（1-氯-2-丙基）磷酸酯 （TCPP） 有毒物[8]。国际上已经意识到这一点，在不断地研究如无卤阻燃剂、磷系阻燃剂等来代替卤系阻燃剂。

2.7  合成玻璃纤维（SVF）

SVF通常用于建筑产品，例如聚氨酯、酚醛或聚异氰脲酸酯泡沫等绝缘材料。研究表明，SVF通过皮肤暴露和吸入进入人体，是火灾后对人体健康危害最大的污染物之一。与其他颗粒物一样，空气中SVF会在火灾中释放并悬浮于空气中（如灰尘或灰烬），然后可被吸入并沉积在肺部。已发现石棉沉滞症（间质纤维化）、间皮瘤和肺癌的最小临界纤维长度分别为2μm、5μm 和15μm。对于石棉沉滞症和肺癌，纤维直径大于0.15μm的致病风险更高，可能是因为较细的纤维可以更容易地通过淋巴系统清除。而对于间皮瘤，纤维直径小于0.1μm的纤维更具有致病性[8-9]。

越来越多的数据表明，消防员比普通群众患癌症和其他疾病的风险更高，这种风险的增加可能与消防员职业中接触火场毒害物质有关。国外对有毒有害物质的危害与影响已有一定研究成果。

美国对近3万名消防员与普通人群的死亡率进行跟踪调研，结果表示，与美国普通人相比，消防员因间皮瘤、非霍奇金淋巴瘤（NHL）和食道癌、肠癌、直肠癌、肺癌和肾癌等疾病导致的死亡率均略有升高。对于因肺癌、白血病和慢性阻塞性肺病（COPD）导致的死亡，观察到正暴露-反应关系。研究发现，灭火消防员相较于普通人群而言，患肺癌和白血病的风险高9%，相关死亡率高14%。加拿大的人口普查数据与加拿大癌症登记处的数据对比研究显示，在4535名消防员中，患有霍奇金氏淋巴瘤（危害比为2.89）、黑色素瘤（危害比为1.67）和前列腺癌（危害比为1.18）的风险更高[10]。丹麦对9061名消防员进行长期随访，发现消防员皮肤黑色素瘤、前列腺癌和睾丸癌的患病风险比普通人群略有增加（标准化发病率比为1.02）[11]，此外，比其他工人患心绞痛、急性心肌梗塞和缺血性心脏病的风险更高。韩国消防员患心绞痛和急性心肌梗塞的风险也更高。对于澳大利亚而言，缺血性心脏病死亡率与志愿消防员的救援火災数量和暴露类型有关，由于不合理佩戴呼吸防护装备导致参与森林火灾救援较多的消防员缺血性心脏病死亡率更高。

笔者从火场有毒有害物质的认知以及防护角度出发，对我国521名消防员进行问卷调查。结果显示，超过60%的消防员认为烟雾主要的危害部位是眼睛、呼吸道、内脏，其中呼吸道危害显著。此外，有消防员提出，火灾救援归队后会有耳鼻不适感且有明显皮肤质量下降的现象。这表明烟雾确实已经开始对消防员的正常生活造成一定程度影响，然而，对火场毒害物质的个人防护意识却十分薄弱。消防员无法正确判断佩戴穿着个人防护设备的时机，存在仅进入火灾或肉眼看到烟雾才会穿戴的现象。不仅如此，有消防员归队时在车内进行湿巾擦拭，将潜在污染危害留在车内，造成潜在风险，更甚至有部分消防员不做任何清洗工作，将污染物质带回消防站，这不仅增加了消防员个人的毒害物质暴露风险，也增加了交叉感染风险。

3 我国消防员火灾职业暴露的防护对策

结合我国消防救援实际情况，针对火场产生的有毒有害物质特性和消防员职业暴露特征，提出以下几点建议，以期为我国消防员的职业安全与健康提供保障。

3.1  引入相关法规条文

从烟雾毒性出发，对个人防护用品去污、保养、存储、清洁、维修和更换，个人防护装备衣物指南，消防站及消防车清洁设施规程以及消防员相关培训文件等进行规范，为消防员职业暴露防护提供法律保障。

3.2  检测污染物水平

通过测量不同作业场所、位置、火情等对消防员个人健康有害的污染物水平，得到大量的有毒有害物质污染水平数据，寻找其影响因素及变化规律，为提出针对性防治与预防措施提供指导性意见。

3.3  定期清潔个人防护装备

研究表明，消防员在参与救援任务结束后若有洗清自身消防服装者，则其体内血清中的多溴联苯醚的浓度较未清洗者低[12]。建议消防员救援结束后及时擦拭皮肤并进行淋浴，其个人防护装备应定期清洗消毒，避免与个人用品的交叉感染。此外，普通湿巾和洗涤剂去除有毒有害物质的效果不佳，需要使用专用配置的湿巾与洗消剂进行清洁，具体如何洗消有待进一步研究[13]。

3.4  强化消防员个人防护意识

从管理层面，在保证性能指标的情况下，采购个人防护装备时应优先选择暴露能力小或带有颗粒阻挡式的设备；从决策层面，在应用技战术时将现场人员暴露情况考虑其中减少人体暴露，如在火灾建筑的上风处建立指挥部等；在实战层面，通过大量培训、宣传与演练等方式以不断强化消防员个人防护意识。

3.5  建立个人健康档案

及时对消防员的每一次火场救援等暴露情况进行详细记录，包括但不限于个人年度健康检查报告、救援事故及个人的暴露情况、个人防护装备的维护/培训/配备等信息和健康状态等。

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Analysis of firefighters occupational

exposure and countermeasure research

Du Jinfang Zhang Chi Liu Xi Hong Shiyi

（1. Shanghai Fire Research Institute of MEM， Shanghai 200438; 2. Songjiang District Fire and Rescue Brigade of Shanghai， Shanghai 200003）

Abstract：With the complexity of modern building materials and frequent fire， firefighters occupational exposure health risks are increasingly aggravated， short-term or long-term threats to their health. Based on the analysis of fire occupational exposure status of firefighters and typical toxic and harmful substances in fire sites， the protective measures for occupational exposure of firefighters were put forward. It is hoped to provide basic guarantee for the occupational safety and health of firefighters and technical support for the sustainable development of firefighters' professionalism.

Keywords：fire; toxic or harmful substance; occupational exposure; cancer