消防员防护装备可能暗藏隐患

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-19 10:02 | 更新时间: 2025-12-19 10:02

学科分类: 安全科学与工程 环境科学与工程 生物医学工程 纺织科学与工程

该研究是美国首项正式检查并记录消防防护服(消防员在应急响应时穿着)中溴系阻燃剂使用情况的研究。研究结果可能会影响消防部门决定是继续使用现有装备还是投资更换。

建筑消防员——即在建筑环境中工作的消防员——依赖由三层不同材料构成的消防防护服。这些材料包括阻燃外层、可阻挡细菌同时允许空气流通的中间防潮层,以及旨在帮助调节体温的内衬。

该研究的主要作者希瑟·斯台普顿是杜克大学尼古拉斯环境学院的罗妮-瑞切尔·加西亚-约翰逊杰出教授。她表示,制造商对这些服装进行化学处理,以确保它们符合美国国家消防协会制定的严格安全标准。

### 全氟和多氟烷基物质(PFAS)引发新问题
多年来,消防员一直对消防防护服中存在PFAS表示担忧。这些化学物质用于防油防水,也有助于阻燃。多项涉及人类和动物的研究已将PFAS暴露与健康问题(包括某些癌症)联系起来。

尽管尚无研究直接将经PFAS处理的消防防护服与消防员的健康结果联系起来,但制造商已开始逐步淘汰这些化学物质。此外,多个州已通过法律,从2027年开始禁止购买经PFAS处理的消防防护服。

随着PFAS被逐步淘汰,人们的注意力转向了可能取而代之的物质。消防防护服处理中使用的化学成分通常不被制造商披露。

“有传言称,某家消防防护服制造商可能在非PFAS处理的纺织品中使用溴系阻燃剂,”斯台普顿说,“由于一些溴系阻燃剂具有已知毒性,我请求获取相关装备样本进行检测。”

### 为何溴系阻燃剂备受关注
溴系阻燃剂通常添加到织物和其他产品中,以降低其易燃性。接触这些化学物质与癌症、甲状腺疾病和大脑发育问题等健康隐患有关。

斯台普顿的初步检测证实,消防防护服样本中存在溴系阻燃剂。这一发现促成了一项更广泛的研究,由杜克大学、北卡罗来纳州立大学威尔逊纺织学院的研究人员以及国际消防员协会合作开展。研究目的是检查不同时期生产的消防防护服中PFAS和溴系阻燃剂的出现频率。

### 逐层剖析
研究团队分析了9套2013年至2020年间生产的二手消防防护服,以及3套2024年生产、标称为非PFAS处理的防护服。科学家们使用两种分析技术,测试了防护服每层中的PFAS和溴系阻燃剂。这种方法能够测量总化学物质含量以及在使用过程中可能转移的部分(称为“可提取”水平)。

“我们想知道哪些化学物质是在制造过程中有意添加的,以及哪些可能会随着时间的推移渗出,这可能会增加通过皮肤吸收或吸入而暴露的风险,”斯台普顿说。

不出所料,在2013年至2020年间生产的所有消防防护服中都检测到了PFAS。相比之下,2024年制造的防护服仅显示出低水平或检测不到的可提取PFAS,表明这些服装未经过这些化学物质处理,与制造商的声明一致。作者指出,检测到的少量PFAS可能是在使用过程中从周围环境中沾染的。

所有接受测试的消防防护服套装中均含有溴系阻燃剂,其可提取水平通常高于PFAS的测量水平。

### 无PFAS装备中的更高水平
在标称为非PFAS处理的防护服中,尤其是在防潮层中,检测到的溴系阻燃剂可提取浓度最高。斯台普顿表示,这表明制造商为满足易燃性要求有意添加了溴系阻燃剂,可能取代了该层以前使用的PFAS化合物。

在已识别的化学物质中,十溴二苯乙烷(DBDPE)的可提取水平最高。尽管美国尚无研究探讨DBDPE暴露对健康的影响,但研究人员提到了2019年对中国一家化工厂工人的研究。该研究发现DBDPE暴露与甲状腺激素水平改变和甲状腺疾病迹象之间存在关联。

“制造商在消防防护服中使用DBDPE,这真的让我很惊讶,”斯台普顿说,“它与一种名为十溴二苯醚(decaBDE)的有毒化学物质具有相似的特性,而十溴二苯醚已在全球范围内基本被淘汰,这引发了人们对其安全性的质疑。”

### 火灾暴露与制造选择
对于2013年至2020年间生产的消防防护服,外层通常比防潮层或内衬含有更高的可提取溴系阻燃剂水平。斯台普顿表示,这种模式可能反映了火灾中遇到的烟雾和烟灰的积累。

“当建筑材料燃烧时,它们会释放溴系阻燃剂到空气中,这些物质会附着在装备上,且不易清洗掉,”她解释道。

同时,作者称,内层中这些化学物质的存在表明,一些制造商多年前就已将溴系阻燃剂纳入消防防护服处理中,甚至在PFAS开始被淘汰之前。

### 权衡成本
虽然研究人员尚未确定消防员的确切暴露水平或这些化学物质相关的长期健康影响,但该研究为消防部门评估防护装备提供了新信息。

“消防防护服非常昂贵——一套成本高达数千美元——而且消防员通常会穿着这些服装多年。消防部门必须考虑保留或更换装备的财务成本和人身安全成本,”合著者R·布莱恩·奥蒙德说,他是威尔逊纺织学院的副教授,也是北卡罗来纳州立大学米利肯纺织防护与舒适中心的主任,研究装备性能的权衡问题。

斯台普顿指出,一些制造商现在提供既不含PFAS也不含溴系阻燃剂的消防防护服。她鼓励消防部门推动更清晰地披露防护装备中使用的化学处理剂。

“我们知道消防员在执行任务时面临的所有危险中会接触到多种化学物质,他们不应该还要担心从自己的装备中接触到额外的化学物质,”斯台普顿说,她同时也领导一项关于消防员癌症发病率的研究。“这些急救人员是我们公共安全的重要组成部分,值得被尊重和保护。”

### 研究支持与资金
该项目得到了北卡罗来纳大学教堂山分校北卡罗来纳合作实验室的支持,资金由北卡罗来纳州议会拨款(给HMS和BO)。HMS还感谢迈克尔和安妮·福尔克建立了福尔克暴露组学实验室。

DOI: 10.1021/acs.estlett.5c01153

标签: 健康风险 全氟和多氟烷基物质 化学暴露 消防防护服 溴系阻燃剂