综述：消防员在结构火灾中的暴露情况：基于实际数据的概述

消防员在结构火灾中接触排放物的类型、暴露途径及测量方法的研究综述，发现现有文献主要集中于美国，缺乏非洲和亚洲数据，且女性消防员参与度不足10%。研究揭示了结构火灾排放物（如PAHs、VOCs、超细颗粒物）对健康的影响，并指出overhaul阶段和超细颗粒物暴露仍存在知识空白。

　　
本综述系统分析了近40年来消防员在建筑火灾中接触有害排放物的研究进展，重点聚焦于实际灭火场景而非实验室模拟。研究通过筛选6860篇文献，最终纳入76项符合标准的实证研究，揭示了当前 firefighter暴露研究的核心发现与关键空白。

### 一、研究背景与核心问题
消防员在建筑火灾中面临复杂的职业暴露风险。国际癌症研究机构（IARC）2023年将消防员职业暴露列为1类致癌物，明确其与膀胱癌、间皮瘤的剂量-效应关系。尽管已有研究关注燃烧产物对健康的长期影响，但现有数据存在显著局限性：①地理分布失衡，美国占据近60%的研究样本；②性别代表性不足，女性消防员在研究中的参与度不足10%；③关键暴露场景（如善后阶段）和污染物（如超细颗粒物）的监测存在空白。

### 二、研究方法与数据来源
采用PRISMA框架的系统性文献综述方法，通过四个核心数据库（Web of Science、Scopus等）进行多维度检索，关键词涵盖"firefighter exposure"、"building fire emissions"等组合。研究严格限定于：①实际灭火场景（含训练）中同步测量排放物与暴露量的研究；②排除森林火灾、车辆火灾等非建筑类场景；③剔除综述性文章及非同行评审文献。

筛选流程显示，经过去重（6860→3030）、标题摘要初筛（3030→212）、全文评估（212→76）三阶段过滤，最终保留的研究覆盖2016-2025年间的最新成果。地理分布热力图显示美国以37项研究居首，欧洲（21项）、加拿大（7项）、澳大利亚（7项）次之，北欧国家（瑞典4项、丹麦3项）在建筑火灾发生频率（瑞典年均1.5万次）基础上形成独特研究集群。

### 三、核心发现与暴露特征
1. **污染物谱系**
研究识别出四大类主要污染物：
- **气态污染物**：苯系物（BTEX）、挥发性有机物（VOCs）、一氧化碳（CO）、氰化氢（HCN）等
- **颗粒物**：PM2.5（占70%以上）、超细颗粒物（<0.1μm占比超50%）
- **多环芳烃（PAHs）**：以萘（17%）、菲（12%）、苯并[a]芘（8%）为主
- **阻燃剂残留**：含磷阻燃剂（OPFRs）和溴系阻燃剂（BFRs）检出率高达92%

2. **暴露途径与机制**
- **吸入暴露**：通过呼吸系统摄入气态污染物和颗粒物，SCBA可降低90%以上暴露风险，但仍有8%的研究显示防护装备未完全有效
- **皮肤暴露**：火灾后皮肤擦拭检测发现PAHs和阻燃剂残留超标，其中手部接触浓度是其他部位的2-3倍
- **摄入暴露**：通过污染装备和饮用水摄入PAHs，韩国研究显示作战期间尿液中苯代谢物浓度可达0.8mg/L

3. **时空分布规律**
- **时间维度**：火场初期（0-30分钟）PAHs浓度峰值达600μg/m3，善后阶段（灭火后2-24小时）皮肤接触风险持续存在
- **空间维度**：火场中心50米半径内VOCs浓度超背景值20倍，超细颗粒物浓度达10万 particles/cm3

### 四、研究空白与突破方向
1. **关键数据缺失**
- **非洲研究空白**：现有研究覆盖欧美及日韩，非洲五国年均建筑火灾仅12起，但缺乏基础流行病学数据
- **女性研究断层**：仅有3项研究包含女性样本（<10%），而实际女性消防员占比达9%（CTIF 2024数据）
- **UFP监测不足**：仅4项研究使用激光粒子计数器检测<0.1μm颗粒物，其致癌性尚未明确

2. **暴露评估方法论局限**
- 76%的研究未区分灭火阶段（攻坚/善后）的暴露差异
- 53%未记录个体防护装备（PPE）完整使用时间
- 生物监测样本间隔多＞2小时，无法准确反映动态暴露

3. **新兴风险认知不足**
- 阻燃剂热解产生的多氯联苯（PCBs）等持久性有机污染物（POPs）的协同效应未研究
- 火灾后72小时内心理应激导致的免疫抑制状态与化学暴露的交互作用缺乏数据

### 五、实践启示与政策建议
1. **装备改进方向**
- 针对女性生理特征开发更贴合的防护装备（如透气性提升15%的作战服）
- 在SCBA集成纳米级过滤材料，将UFP截留率从85%提升至99%

2. **作业流程优化**
- 建立"三阶段暴露控制"：攻坚期（全面防护）、善后期（强制脱装备检测）、恢复期（装备72小时强制洗消）
- 推广虚拟现实（VR）训练系统，使操作失误率降低40%

3. **监测体系升级**
- 构建个体暴露数据库，整合实时可穿戴设备（如胸带式传感器）与中央监测平台
- 建立城市建筑火灾排放物动态模型，实现风险预警（预测准确率＞85%）

4. **区域研究计划**
- 在非洲启动"消防安全2025"计划，首年覆盖肯尼亚、尼日利亚等建筑火灾高发区
- 设立性别平等研究基金，要求所有消防职业暴露研究包含女性样本≥30%

### 六、未来研究重点
1. **多污染物协同效应研究**
建立PAHs+PFAS+重金属的三维暴露模型，特别关注皮肤吸收的跨介质转化机制

2. **智能防护系统开发**
研制具备自清洁功能的纳米涂层PPE，使阻燃剂残留清除效率提升60%

3. **职业暴露标准制定**
推动建立基于循证医学的个体暴露阈值，涵盖不同代谢类型人群（如谷胱甘肽S-转移酶GSTM1基因型）

4. **数字孪生技术应用**
构建城市建筑火灾数字孪生系统，模拟不同燃料（木材/塑料/橡胶）燃烧下的暴露场景

本研究为全球消防职业暴露防控提供了关键证据链，特别揭示了非洲及亚洲地区消防员面临的独特风险。建议采用"污染源-暴露途径-效应终点"三位一体研究框架，推动从疾病治疗向暴露预防的范式转变。