摘要:室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練(Compartment Fire Behavior Training, CFBT)在提升消防員實(shí)戰(zhàn)能力的同時(shí),其模擬火場環(huán)境引發(fā)的職業(yè)暴露問題日益凸顯。本文系統(tǒng)分析了CFBT訓(xùn)練中多環(huán)芳烴(PAHS)、氰化氫(HCN)等致癌物的暴露風(fēng)險(xiǎn)以及熱應(yīng)激和顆粒物吸入對(duì)消防員健康的潛在威脅。本文提出了四維防控體系:規(guī)范個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)的使用;優(yōu)化訓(xùn)練環(huán)境,減少有毒物質(zhì)生成;建立分級(jí)洗消制度;構(gòu)建動(dòng)態(tài)健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果為消防員職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn)管理提供了科學(xué)依據(jù)和可操作的解決方案。
關(guān)鍵詞:職業(yè)暴露;致癌物質(zhì);防護(hù)策略;健康監(jiān)測;消防員
引言
建筑物火災(zāi)具有危險(xiǎn)性高、火場變化復(fù)雜等特點(diǎn),往往難以有效預(yù)測突發(fā)情況。隨著現(xiàn)代建筑材料和室內(nèi)物品的日益復(fù)雜,火災(zāi)產(chǎn)生的有毒氣體、高溫、顆粒物和致癌物質(zhì)的濃度顯著增加。當(dāng)可燃煙氣聚集并達(dá)到爆燃條件時(shí),隨時(shí)可能發(fā)生滾燃、轟燃與回燃等現(xiàn)象,消防員所面臨的熱輻射通量急劇增加,遠(yuǎn)超防護(hù)裝備的承受極限,給滅火救援行動(dòng)帶來極大危險(xiǎn)。通過國內(nèi)外調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),因吸入煙霧而導(dǎo)致傷亡的比例約占62%,因燒傷導(dǎo)致傷亡的比例約占18%,致命創(chuàng)傷約占16%,其他原因約占4%。深入分析表明,現(xiàn)場煙霧濃厚、火勢擴(kuò)大、轟燃、回燃是導(dǎo)致消防員吸入煙霧、燒傷的主要因素,約占傷亡人數(shù)的80%[1-2]。近年來,消防員患癌癥的比例顯著高于普通人群,這一現(xiàn)象引起了廣泛關(guān)注。因此,深入研究消防員在火災(zāi)現(xiàn)場的職業(yè)暴露特征及其與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián),對(duì)于制定有效的防護(hù)措施和減少職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。然而,現(xiàn)有研究多聚焦于實(shí)際火災(zāi)場景,對(duì)真火訓(xùn)練環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估仍存在空白。同時(shí),由于現(xiàn)場火災(zāi)隨機(jī)性強(qiáng)、影響因素眾多,在消防員職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn)與患癌機(jī)制機(jī)理上的研究依然薄弱。本文結(jié)合室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練科目,對(duì)其帶來的職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn)以及相關(guān)研究機(jī)遇進(jìn)行分析,探討消防員在真火訓(xùn)練中的防護(hù)應(yīng)對(duì)措施,為建立適用于實(shí)戰(zhàn)領(lǐng)域的清潔防護(hù)措施提供理論基礎(chǔ)。
一、室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練(CFBT)
建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)性大,火場變化劇烈,在極端火情(如轟燃、回燃、滾燃等)情況下,消防員的生命安全容易受到威脅,甚至無法有效開展滅火救援行動(dòng)[3-4]。在以往的消防訓(xùn)練中,受環(huán)境、條件、安全等因素限制,火焰特性、通風(fēng)、戰(zhàn)術(shù)等訓(xùn)練科目通常被設(shè)置為獨(dú)立科目。CFBT為這些訓(xùn)練科目提供了一個(gè)綜合性的框架結(jié)構(gòu)和指導(dǎo)理念。室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練(CFBT,Compartment Fire Behavior Training)是一種模擬真實(shí)火災(zāi)場景的訓(xùn)練方法,旨在幫助消防員更好地理解火災(zāi)的動(dòng)態(tài)行為、煙氣流動(dòng)和燃燒特性。
CFBT通過模擬真實(shí)的室內(nèi)火災(zāi)環(huán)境,使消防員直觀地觀察火災(zāi)的發(fā)展過程,包括煙霧流動(dòng)、溫度變化以及轟燃和回燃等極端現(xiàn)象。這種模擬訓(xùn)練使消防員能夠在接近真實(shí)的環(huán)境中積累經(jīng)驗(yàn),提高應(yīng)對(duì)火災(zāi)的能力,降低在面臨極端火情與復(fù)雜救援現(xiàn)場時(shí),因經(jīng)驗(yàn)與個(gè)人習(xí)慣而帶來的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于消防員職業(yè)健康而言,CFBT訓(xùn)練通過模擬真實(shí)的火災(zāi)環(huán)境,使消防員能夠在可控的環(huán)境中接觸和處理火災(zāi)產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)。這種訓(xùn)練有助于消防員了解這些物質(zhì)的危害,掌握正確的防護(hù)措施,減少在實(shí)際火災(zāi)中的暴露風(fēng)險(xiǎn)。訓(xùn)練還涵蓋個(gè)人防護(hù)裝備的穿戴和使用,使消防員能夠熟練掌握防護(hù)裝備的使用方法,提高防護(hù)效果。正確使用裝備是有效減少消防員在火災(zāi)中職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn)的重要手段。CFBT訓(xùn)練通常在專門設(shè)計(jì)的訓(xùn)練設(shè)施中進(jìn)行,通過控制燃料、通風(fēng)和點(diǎn)火條件,模擬各種火災(zāi)場景,包括極端火情。這些訓(xùn)練場景能夠重現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場的高溫、高毒性氣體、濃煙和快速蔓延的火焰等特征,為研究消防員的職業(yè)暴露提供了理想的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。因此,CFBT通過模擬真實(shí)的火災(zāi)環(huán)境,幫助消防員掌握火災(zāi)行為的關(guān)鍵知識(shí),提升應(yīng)對(duì)火災(zāi)的能力,增強(qiáng)安全意識(shí)和心理素質(zhì),優(yōu)化火災(zāi)救援策略,減少職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn),并積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
二、消防員職業(yè)暴露與患癌風(fēng)險(xiǎn)研究
越來越多的研究表明,消防員的職業(yè)暴露與癌癥風(fēng)險(xiǎn)之間存在顯著關(guān)聯(lián)。多項(xiàng)研究顯示,消防員患癌概率顯著高于普通人群。根據(jù)《Firehouse Supplement》中的研究,消防員在滅火過程中暴露于多種致癌物質(zhì),如多環(huán)芳烴(PAHs)、苯、氫氰酸(HCN)等[5]。這些物質(zhì)通過皮膚吸收、呼吸系統(tǒng)進(jìn)入體內(nèi),增加了患癌風(fēng)險(xiǎn)。消防員的個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)在滅火后若未能及時(shí)清潔,會(huì)導(dǎo)致二次暴露。在火場中,消防員面臨著大量的可燃物燃燒。隨著大量有機(jī)物在家庭中的廣泛使用,其燃燒產(chǎn)物中含有大量的多環(huán)芳烴(PAHs)、苯、甲醛、二噁英等(源自建筑材料、塑料燃燒)致癌物質(zhì)。
(一)職業(yè)暴露源與致癌物質(zhì)
1.化學(xué)暴露
多環(huán)芳烴(PAHs):多數(shù)火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生多環(huán)芳烴(PAHs),它是不完全燃燒的產(chǎn)物,通常以顆粒和氣體的形式存在,可通過呼吸和皮膚被人體吸收。PAHs是具有兩個(gè)或多個(gè)稠合苯環(huán)的芳香烴,隨著分子尺寸的增大,PAHs吸附到有機(jī)碳(如煙灰顆粒)上的概率增加。在目前火災(zāi)中常見的18種多環(huán)芳烴中,有9種是已知的致癌物。同時(shí),隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)消防車燃燒的柴油尾氣含有大量的多環(huán)芳烴,而在火災(zāi)現(xiàn)場,消防車大量聚集且怠速供水,這無疑進(jìn)一步增加了現(xiàn)場的PAHs含量。氰化氫(HCN):在火災(zāi)現(xiàn)場,一氧化碳(CO)、氰化氫(HCN)和甲醛(FM)大量存在。其中,氰化氫長期以來一直被視為人們?cè)诨馂?zāi)中可能面臨的一種急性風(fēng)險(xiǎn)。普通家用材料,特別是那些含有聚合物、泡沫、膠水和樹脂的材料燃燒時(shí),可產(chǎn)生大量氰化氫,包括廣泛用于CFBT訓(xùn)練中的歐松木板燃料。然而,判斷它們?cè)诨馂?zāi)中的生成程度十分困難。聚四氟乙烯:包含在氟烷基物質(zhì)和聚氟烷基物質(zhì)(PFAS)中。這種產(chǎn)品不僅存在于每個(gè)住宅廚房內(nèi),許多消費(fèi)電子產(chǎn)品和商用電氣絕緣產(chǎn)品也含有PFTE。在常溫下,這些物質(zhì)極其穩(wěn)定,而在高溫條件下,它們的熱降解會(huì)導(dǎo)致氟化聚合物緩慢分解并產(chǎn)生大量有毒煙霧。更為關(guān)鍵的是,在現(xiàn)代滅火防護(hù)服中,PFTE防水層幾乎無法替代。這些例子已足以說明消防員的職業(yè)暴露問題不容忽視。完善針對(duì)職業(yè)暴露的相關(guān)研究,對(duì)于消防職業(yè)化具有現(xiàn)實(shí)意義[6]。
2.物理暴露因素
熱應(yīng)激是一種廣為人知的風(fēng)險(xiǎn),主要源于個(gè)人防護(hù)裝備中體溫的逐漸升高以及火災(zāi)烘烤產(chǎn)生的熱量。長期或反復(fù)的熱應(yīng)激暴露,如真火訓(xùn)練時(shí)教練員需要長時(shí)間在火堆前控火,可能會(huì)增加消防員患心血管疾病和其他健康問題的風(fēng)險(xiǎn)。熱應(yīng)激被認(rèn)為是消防員心臟病發(fā)作的主要誘因之一。熱應(yīng)激還會(huì)影響消防員的心理狀態(tài),導(dǎo)致疲勞、焦慮和注意力下降,從而影響其判斷力和反應(yīng)速度。熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致消防員體溫升高、心率加快、代謝率增加,甚至可能引發(fā)脫水和電解質(zhì)失衡。同時(shí),長期暴露于高濃度的PM25和PM10環(huán)境中,消防員患慢性阻塞性肺?。–OPD)、肺癌等疾病的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。從理論上來講,PM25每增加23微克/立方米,死亡風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加10%。綜合來看,物理因素對(duì)消防員職業(yè)暴露的影響同樣不可小覷。
3.復(fù)合暴露的協(xié)同效應(yīng)
消防員在多種致癌物與心理健康問題的聯(lián)合作用下,面臨更高的DNA損傷和細(xì)胞突變風(fēng)險(xiǎn),這增加了他們患癌癥的可能性。同時(shí),跟蹤研究發(fā)現(xiàn),某些DNA損傷可在細(xì)胞內(nèi)長時(shí)間留存,成為潛在的致癌因素。造血干細(xì)胞中的某些DNA損傷平均持續(xù)時(shí)間可達(dá)2.2年,20%的損傷能夠持續(xù)3年以上。
(二)暴露途徑與致癌機(jī)制
當(dāng)消防員接觸到這些致癌物時(shí),其影響可能是急性或慢性的。雖然急性問題可在短期內(nèi)得到治療干預(yù),但慢性影響可能需要多年才會(huì)顯現(xiàn),并受到暴露濃度、持續(xù)時(shí)間以及進(jìn)入途徑的影響。
1.主要暴露途徑
滅火救援人員最常見的兩種暴露途徑是呼吸吸入致癌物(煙霧中的揮發(fā)性有機(jī)物直接進(jìn)入肺部)和皮膚吸收致癌物(煙塵附著皮膚后通過汗腺或毛孔吸收)。更為復(fù)雜的是,身體的自然防御機(jī)制和每個(gè)人的易感性是決定暴露是否會(huì)導(dǎo)致癌癥形成的因素。同時(shí),在實(shí)戰(zhàn)或真火訓(xùn)練后,若未徹底清潔手部,有毒物質(zhì)會(huì)隨著食物或水源等直接進(jìn)入消防員體內(nèi),這在基層極為常見且容易被忽視。
2.分子機(jī)制假說
癌癥的產(chǎn)生機(jī)制極為復(fù)雜,目前常見的分子機(jī)制假說如下。DNA損傷:致癌物可通過多種機(jī)制導(dǎo)致DNA損傷,直接與DNA分子反應(yīng)形成加合物與通過產(chǎn)生活性氧(ROS)等中間產(chǎn)物間接損傷DNA。細(xì)胞突變:DNA損傷若未能及時(shí)修復(fù),可能導(dǎo)致基因序列在細(xì)胞分裂過程中被誤讀和復(fù)制,從而引入永久性突變。這些突變可能積累并最終導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化,形成癌癥。
(三)室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練中職業(yè)暴露分析
由于室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練的大多科目以點(diǎn)火為背景且貼近實(shí)戰(zhàn),存在火場常見的職業(yè)暴露問題。在CFBT科目中,為還原極端火情現(xiàn)象,常人為使用發(fā)煙量更大的歐松板或膠合板,極端火情發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高熱輻射,使得理化暴露因素增加。然而,與火場條件相比,CFBT訓(xùn)練燃料使用較為單一,進(jìn)出時(shí)長靈活,基礎(chǔ)保障完備,更便于制定應(yīng)對(duì)策略,有效減少各種理化因素對(duì)消防員職業(yè)健康的影響。
三、應(yīng)對(duì)方法研究
(一)消防員個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)的正確使用
在滅火救援領(lǐng)域,防護(hù)裝備是滅火能力的重要組成部分。正確、有效地使用消防員個(gè)人防護(hù)裝備,能最大限度降低消防員受到的職業(yè)暴露影響。因此,應(yīng)確保所有受訓(xùn)人員正確佩戴有效的個(gè)人防護(hù)裝備,如滅火防護(hù)服、自給式呼吸器(SCBA)等,以減少對(duì)有毒氣體和煙塵的吸入。在煙火訓(xùn)練過程中,應(yīng)始終采取積極的個(gè)人防護(hù)策略。盡管人們通常認(rèn)為在火場外無需擔(dān)心暴露問題,但實(shí)際上高溫有毒煙氣與顆粒物極為細(xì)微,會(huì)隨風(fēng)飄蕩,在火場周邊區(qū)域及火災(zāi)結(jié)束后長期存在。因此,在打掃訓(xùn)練場地殘?jiān)约斑M(jìn)行外部射水訓(xùn)練時(shí),應(yīng)保證配備充足的全套個(gè)人防護(hù)裝備。在條件允許的情況下,配備第二套個(gè)人防護(hù)裝備與貼身衣物。這樣既能滿足備勤需求,又能保證裝備的清洗更換,避免個(gè)人防護(hù)裝備長時(shí)間吸附致癌物后與皮膚發(fā)生交叉污染。
(二)訓(xùn)練策略與訓(xùn)練環(huán)境優(yōu)化
探究合適的訓(xùn)練策略與優(yōu)化訓(xùn)練環(huán)境也是行之有效的方法。這包括限定單次涉火行動(dòng)的最長時(shí)長,在訓(xùn)練間隙強(qiáng)制補(bǔ)水,以避免熱應(yīng)激效應(yīng)的累積。根據(jù)訓(xùn)練或?qū)嶒?yàn)需求,嚴(yán)格設(shè)定燃料成分與荷載,采用天然燃料降低化學(xué)致癌物的產(chǎn)生。一般來說,CFBT中垂直配置的燃料包(如堆疊托盤)釋放的熱量最大,導(dǎo)致最惡劣的熱條件,而水平配置的燃料包(如平放托盤)釋放的熱量較少,熱條件相對(duì)溫和。對(duì)于固定訓(xùn)練設(shè)施,可加裝應(yīng)急排風(fēng)扇與廢氣凈化裝置,適當(dāng)采用模擬煙霧替代技術(shù)(如冷煙油、水霧機(jī)、蒸汽設(shè)備等),使用無害化煙霧減少化學(xué)暴露。同時(shí),應(yīng)定期更新訓(xùn)練安全標(biāo)準(zhǔn),限制高污染模擬材料的使用。
(三)人員洗消與裝備洗消制度的制定
1.人員洗消策略
即時(shí)洗消:離開火災(zāi)現(xiàn)場或訓(xùn)練場后,應(yīng)迅速使用大量清水或含有中性洗滌劑的濕巾,對(duì)面頸部、毛發(fā)、腕部以及鼻腔等裸露部位進(jìn)行擦洗。盡快用含有洗滌劑的濕巾擦拭,可減少皮膚和面頸部表面約84%的多環(huán)芳烴。在條件允許時(shí),訓(xùn)練結(jié)束后應(yīng)立即脫去并密封保存防護(hù)裝備,進(jìn)行淋浴沖洗,更換貼身衣物。在接觸燃燒物后,應(yīng)盡量在1小時(shí)內(nèi)洗澡。延時(shí)洗消:盡管快速洗消能帶來超過30%的洗消效率提升,但在實(shí)際操作中,常因訓(xùn)練科目、隊(duì)伍紀(jì)律、出警備勤等任務(wù)繁重?zé)o法及時(shí)洗澡或沐浴。因此,在現(xiàn)場可先進(jìn)行初步清洗,脫下受污染裝備并密封,防止裝備上的致癌物質(zhì)擴(kuò)散。此外,應(yīng)大量補(bǔ)水,以提高代謝能力。
2.裝備洗消策略
現(xiàn)場沖洗:火災(zāi)現(xiàn)場或訓(xùn)練結(jié)束后,借助消防車現(xiàn)有的水帶或噴淋裝置,快速對(duì)所有工具、個(gè)人防護(hù)裝備進(jìn)行沖洗,同時(shí)更換原有氣瓶,仔細(xì)清洗空呼面罩。在非必要情況下,不將任何裝備帶離工作區(qū)域。若需裝運(yùn),應(yīng)裝入密封袋中,減少對(duì)車輛成員艙和自身皮膚的交叉污染。定期洗消:對(duì)于車輛成員艙駕駛室等部位,應(yīng)定期維護(hù)清洗,包括沖洗外表面、更換空調(diào)濾芯等。對(duì)于防護(hù)服、頭套等個(gè)人防護(hù)用品,應(yīng)定期檢查、清洗,對(duì)燒焦碳化的防護(hù)裝置及時(shí)更換。建議基層隊(duì)站與訓(xùn)練基地建立獨(dú)立洗衣房,這將極大提高消防員的職業(yè)健康水平。
(四)健康管理措施
定期對(duì)消防員進(jìn)行健康檢查,包括體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查和影像學(xué)檢查。建議消防員每1年—2年進(jìn)行一次全面的癌癥篩查,具體頻率可根據(jù)隊(duì)站任務(wù)強(qiáng)度與個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)《中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ/T 298-2017),對(duì)消防員的職業(yè)暴露進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,包括接觸濃度、接觸時(shí)間和接觸頻率等。建立隊(duì)站出警環(huán)境暴露記錄,記錄每次任務(wù)中的暴露情況,便于追蹤和分析健康風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)消防員職業(yè)暴露意識(shí)培訓(xùn)與風(fēng)險(xiǎn)管控,強(qiáng)調(diào)個(gè)人清潔與防護(hù)規(guī)范。從意識(shí)層面上,使消防員認(rèn)識(shí)到職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的危害性,提高個(gè)人防護(hù)意識(shí),正確理解職業(yè)化消防對(duì)個(gè)人的基本要求。建立消防員職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)性癌癥篩查項(xiàng)目,需要政策支持、科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、合適的篩查方法、規(guī)范的篩查流程、有效的數(shù)據(jù)管理和嚴(yán)格的項(xiàng)目管理。通過這些措施,可以有效減少消防員的癌癥風(fēng)險(xiǎn),保障消防員的健康和安全。
結(jié)語
綜上所述,消防員的職業(yè)暴露與癌癥風(fēng)險(xiǎn)之間存在顯著關(guān)聯(lián)。通過改進(jìn)個(gè)人防護(hù)裝備、優(yōu)化滅火技術(shù)和加強(qiáng)職業(yè)健康監(jiān)測,可以有效減少消防員的患癌風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)真煙真火訓(xùn)練時(shí)產(chǎn)生的附帶職業(yè)暴露,采取控制投料荷載、訓(xùn)練時(shí)長、設(shè)置訓(xùn)練前后體系化洗消程序以及組建緊急干預(yù)小組等,有效減少消防員的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。借助室內(nèi)煙火特性訓(xùn)練,促進(jìn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場暴露特征和致癌風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制的研究。相關(guān)研究結(jié)果能夠?yàn)橹贫ǜ行У膫€(gè)人防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化去污流程和改善訓(xùn)練方法提供了科學(xué)依據(jù)。未來研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注訓(xùn)練環(huán)境的致癌物控制與個(gè)性化防護(hù)方案,追蹤室內(nèi)訓(xùn)練消防員的癌癥發(fā)病率與暴露劑量關(guān)系,以保障這一高危群體的長期健康。
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