发布时间：2025-02-27
重金属污染是当今全球面临的重大环境问题之一，长期暴露于含有重金属的环境中会对人类健康造成严重威胁。消防员作为高风险职业群体，在执行灭火任务时，经常暴露于含有重金属的烟雾和飞灰中，这使得他们体内重金属积累的风险显著增加。头发分析作为一种非侵入性且稳定性较高的生物标志物，能够有效反映个体长期的重金属暴露历史。虽然已有研究关注了其他职业人群的重金属暴露情况，但针对消防员这一特殊职业群体的研究仍较为有限，尤其是在中国及其他地区，消防员头发样本中的重金属浓度及其暴露机制尚未得到系统深入的研究。
针对以上科学问题，中国地质大学（北京）科学研究院硕士生丁紫阳在导师韩贵琳教授的指导下，对北京消防员的头发样本开展了重金属分析，取得主要认识如下：
1. 北京消防员头发中的锌浓度显著高于其他地区，并超出了健康参考值。锌浓度的升高可能与其在灭火过程中通过化学吸附和吸收进入头发有关，锌有望作为消防员职业暴露的生物标志物。
2. 消防员在执行灭火任务后，头发中的重金属浓度显著增加，尤其是锌、铁、铜等元素。随着灭火任务的持续，体内重金属的积累效应加剧，部分元素在任务后达到峰值，随后逐渐下降。
3. 通过相关性分析发现，除锌外，其他重金属元素之间存在显著的协同作用，尤其是在灭火任务后，元素间的相关性进一步增强。这表明消防员在灭火环境中可能同时暴露于多种重金属污染物。
4. 不同重金属在体内的代谢速率存在差异，锌和锰等必需微量元素的代谢较快，而铅、砷等有毒金属代谢较慢，导致它们在体内长期积累。研究建议通过优化防护装备的清洁和管理，减少消防员的二次暴露风险。
这项研究为消防员的职业健康保护提供了重要的科学依据，并为进一步研究重金属暴露的长期健康影响奠定了基础。
图 1 锌在消防员头发中的来源和传输过程
图2 消防员头发中重金属浓度的时间序列特征
图 3 消防员头发中重金属的相关性分析（图 a 表示第一阶段的头发样本，图 b 表示
第二阶段和第三阶段，图表 c 表示第四和第五阶段，图 d 表示所有样本）
论文信息：Ding Ziyang, Han Guilin*, Hu Jian. Characteristics of heavy metals in the hair of firefighters: concentration dynamics and elemental interactions. Environmental Geochemistry and Health, 2025, 47: 90.