意大利消防员血浆中全氟和多氟烷基物质（PFAS）的测定

《Emerging Contaminants》：Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in plasma of Italian firefighters

　　

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是高度持久的化学物质，广泛用于工业过程，并与广泛的环境污染相关。由于其生物累积特性，PFAS暴露与不良健康效应有关，一些化合物已被归类为对人类致癌或可能致癌。一些工人群体被认为处于风险中，尤其是消防员被认为是一个潜在的高风险职业群体，因为他们反复暴露于有害物质，如PFAS。因此，本研究旨在通过测量血浆中PFAS浓度并调查病史决定因素，评估意大利中部和北部消防员的PFAS暴露。研究人员自愿招募了378名消防员，并完成了一份病史问卷。使用经过验证的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析血浆样本，检测EPA 533清单中的24种PFAS同系物。在调查的24种PFAS中，有12种在分析样本中被检出：PFBA、PFHxS、PFOA、PFOS、PFDA、PFUnA、PFNA、PFHpS、PFHpA、6:2 FTS、PFPeA和9Cl-PF3ONS。检出PFAS的平均总和浓度为7.26 ng/mL（标准差SD = 4.58 ng/mL）。PFOS和PFOA是主要化合物，平均浓度分别为4.34 ng/mL和1.27 ng/mL。在初步分析中，根据不同的总部、年龄、性别、鱼类和海鲜消费、工作场所外防水衣物的使用、资质、服务年限和服务类型，出现了显著差异。在年龄和性别调整的敏感性分析中，与不同总部的关联仍然显著，鱼类和海鲜消费、服务类型和资质也与总PFAS水平保持关联，而服务年限和工作场所外防水衣物使用的关联则减弱。在初步分析中，体重指数、吸烟习惯、生活环境和有机食品消费未出现显著关联。

**论文解读：意大利消防员血浆中全氟和多氟烷基物质（PFAS）的暴露特征与风险因素分析**

**研究背景与问题**
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类高度稳定的合成化学物，因其耐热、耐化学和抗微生物降解的特性，广泛用于工业生产和日常消费品（如防水衣物、消防泡沫）。然而，PFAS的环境持久性和生物累积性导致其普遍存在于环境介质中，并通过食物链进入人体，与内分泌紊乱、免疫抑制、肝肾损伤及致癌风险（如全氟辛酸PFOA被国际癌症研究机构IARC列为1类致癌物，全氟辛烷磺酸PFOS列为2B类可能致癌物）相关。消防员作为职业暴露群体，因反复接触含PFAS的水成膜泡沫（AFFF）和防护装备（如聚四氟乙烯PTFE屏障），被认为面临更高的累积暴露风险。尽管国际研究已报道消防员血清中PFAS水平升高，但意大利尚无针对该职业群体的PFAS暴露数据。因此，研究人员开展这项横断面观察性研究，旨在评估意大利中部和北部消防员血浆中PFAS浓度，并分析人口学、临床、生活方式及职业因素与暴露水平的关联，为制定预防措施提供依据。该论文发表在《Emerging Contaminants》。

**关键技术与方法**
研究人员采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，按照美国环保署（EPA）方法533，对血浆样本中24种PFAS同系物进行定量分析。样本来源为378名自愿参与的消防员，涵盖意大利中部和北部9个省份（艾米利亚-罗马涅大区8省及托斯卡纳大区阿雷佐省），通过匿名问卷收集人口学、饮食、职业史等信息。统计方法包括Wilcoxon检验、Kruskal-Wallis检验及年龄-性别调整的秩转换线性回归模型，并采用Simes-Benjamini-Hochberg程序控制假发现率（FDR）。主要技术步骤包括：血浆样本经同位素标记内标添加、蛋白沉淀、离心稀释后进样，使用C18柱色谱分离，多反应监测（MRM）模式检测，通过同位素稀释法进行定量。

**研究结果**
**3.1 人群数据**
研究人员发现，378名参与者中50.5%年龄小于50岁（平均48.5岁），96.8%为男性，主要居住在城市环境（75.4%）。职业特征方面，98.7%为永久消防员，48.1%服役超过20年。饮食数据显示，75.4%偶尔食用鱼类和海鲜，43.4%常在工作场所外使用防水衣物。慢性疾病报告率仅16%。

**3.2 PFAS检测结果**
在24种目标PFAS中，12种被检出，检测频率从0.3%到100%不等。前5种高频检出物为PFBA（43.4%）、PFHxS（76.5%）、PFOA（99.7%）、PFNA（57.9%）和PFOS（100%）。PFOS和PFOA为主导同系物，平均浓度分别为4.34 ng/mL和1.27 ng/mL。所有检出PFAS的总和平均浓度为7.26 ng/mL，中位数为6.18 ng/mL，范围0.42–34.85 ng/mL。按NASEM阈值（基于六种PFAS：PFHxS、PFOA、PFOS、PFDA、PFUnDA、PFNA）分类，90.2%的参与者处于2–20 ng/mL区间（潜在不良效应风险），8.2%低于2 ng/mL，仅1.6%超过20 ng/mL（高风险）。

**关键关联分析**
- **总部（消防站）**：沿海地区消防站（如拉文纳、费拉拉）的PFAS水平显著高于内陆站（如帕尔马、摩德纳），差异高度显著（p<0.001）。
- **年龄与性别**：年龄≥50岁者平均浓度（8.33 ng/mL）显著高于年轻组（6.22 ng/mL）；男性（7.37 ng/mL）高于女性（3.93 ng/mL），但女性样本量小。
- **饮食因素**：高频率鱼类和海鲜消费者PFAS水平更高（平均8.66 ng/mL），尤其PFNA和PFUnDA。令人意外的是，从不食用加工食品者（n=65）PFAS水平（8.85 ng/mL）高于经常食用者（6.51 ng/mL），但该关联在年龄-性别调整后减弱。
- **职业因素**：永久服务人员（7.33 ng/mL）远高于志愿者（2.18 ng/mL）；高级消防官员（10.08 ng/mL）高于初级消防员（5.31 ng/mL）；服役>20年者（8.46 ng/mL）高于6–20年者（6.19 ng/mL）。
- **防水衣物使用**：常使用防水衣物者PFAS水平（7.96 ng/mL）显著高于不使用组（6.73 ng/mL），关联在调整后减弱。
- **无显著关联**：体重指数（BMI）、吸烟习惯、居住环境（城乡）、有机食品消费、慢性疾病与总PFAS水平无统计学关联。

**敏感性分析**
年龄-性别调整后，总部（p<0.001）、鱼类和海鲜消费（p=0.003）、服务类型（p=0.001）和资质（p=0.002）仍与总PFAS显著相关，而加工食品消费、防水衣物使用和服务年限的关联消失，表明后三者部分与年龄混杂效应相关。

**讨论与结论**
讨论指出，本研究首次提供意大利消防员PFAS暴露的基线数据。与一般人群（如意大利国家生物监测研究、美国NHANES）相比，本队列中心PFAS（PFOS、PFOA、PFHxS）浓度水平相似，未出现显著职业性升高，这与意大利及欧盟逐步淘汰PFAS在AFFF和防护装备中使用的法规（如EU 2019/1021）相符。然而，与澳大利亚AFFF暴露消防员（Rotander等，2015）相比，本队列浓度低约6–15倍，凸显法规管控的有效性。沿海消防站的高水平可能源于当地水源污染和海鲜消费叠加效应，而服务年限与资质的关联支持累积暴露假设。结论部分翻译如下：

**结论**
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是广泛存在的环境污染物，与人类健康潜在风险相关。暴露可能源于多种来源；然而，某些职业群体似乎特别脆弱，面临更高的累积风险和疾病发生风险。其中，消防员被科学界广泛认为是一个高风险人群，因为他们同时暴露于多种有害化学物质，包括PFAS。本研究的发现证实了PFAS暴露与特定风险因素（如饮食习性和地理位置）之间的关联。研究组中观察到的PFAS中位浓度与一般人群研究报告的结果相当，无显著差异。尽管如此，98%的参与者血浆PFAS水平低于通常被认为有害健康的范围。建议针对消防服务人员制定有针对性的生物监测方案，以加强预防措施并保护职业健康。生物监测已在其他高风险职业群体中证明有效，也可能扩展当前关于暴露途径的知识，并支持设计前瞻性研究以阐明PFAS暴露与特定疾病发生之间的因果关系。