تغییرات سایش و پارگی سطوح قابل اندازه گیری PFAS در کلاهک های آتش نشانی، دستکش ها و تجهیزات Wildland

یکی از اولین گام ها در پرداختن به نگرانی های بهداشتی اندازه گیری است. برای آتش نشانان، یکی از نگرانی های بهداشتی این است که تجهیزات آنها معمولاً حاوی است مواد پر و پلی فلوروآلکیل (PFAS)که به آن “مواد شیمیایی برای همیشه” نیز می گویند زیرا به طور طبیعی در محیط تجزیه نمی شوند. از سال 2021، محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) به طور سیستماتیک غلظت PFAS را در تجهیزات آتش نشانی اندازه گیری می کنند. در آخرین گزارش آنهاکه این هفته منتشر شد، آنها بررسی کردند که چگونه ساییدگی و پارگی روی PFAS در هودهای آتش نشانی و دستکش های مورد استفاده برای مبارزه با آتش سوزی سازه ها و در تجهیزات مورد استفاده برای آتش سوزی های جنگلی یا “منطقه وحشی” تأثیر می گذارد. آنها دریافتند که سایش و پارگی به طور قابل توجهی سطوح PFAS موجود در هود و دستکش را افزایش می دهد، اما آنها را در تجهیزات وحشی کاهش می دهد.

آتش‌نشان‌ها لباس‌های محافظ ویژه‌ای می‌پوشند تا در انجام وظیفه‌شان ایمن باشند. آب گرما را هدایت می کند، بنابراین مهم است که این لباس ها آتش نشانان را خشک نگه دارند. PFAS که در تابه‌های نچسب و بارانی نیز استفاده می‌شود، در دفع مایعات عالی است، به همین دلیل است که گاهی اوقات برای درمان لباس آتش‌نشان برای مقاومت در برابر رطوبت استفاده می‌شود.

قرار گرفتن در معرض غلظت های بالای PFAS بوده است مرتبط با سرطانو آگاهی از خطرات در حال افزایش است. مطالعات نشان می دهد که آتش نشانان نرخ بالاتر سرطان نسبت به جمعیت عمومی، اگرچه این لزوماً به دلیل قرار گرفتن در معرض PFAS نیست.

کنگره از NIST خواست تا PFAS را در تجهیزات آتش نشانی از طریق قانون مجوز دفاع ملی 2021 اندازه گیری کند. ریک دیویس، رهبر پروژه گزارش‌های NIST در مورد PFAS در تجهیزات آتش نشانی، گفت: «در آن زمان، هیچ اندازه‌گیری از میزان PFAS در این تجهیزات وجود نداشت. انجام این اندازه‌گیری‌ها نقطه شروعی حیاتی برای درک و پرداختن به مشکل است.»

مطالعات NIST خطرات سلامتی را که ممکن است آتش نشانان به دلیل وجود PFAS در تجهیزات خود با آن مواجه شوند، ارزیابی نمی کند. با این حال، آن‌ها داده‌هایی را که قبلاً در دسترس نبوده‌اند، ارائه می‌کنند که سم‌شناسان، اپیدمیولوژیست‌ها و سایر کارشناسان بهداشتی می‌توانند برای ارزیابی این خطرات استفاده کنند. در مجموع، این گزارش‌ها پایه‌ای برای سطوح PFAS موجود در تجهیزات آتش نشانی ارائه می‌دهند و روش استانداردی را برای اندازه‌گیری این مواد شیمیایی برای بهبود در طول زمان ارائه می‌کنند.

این آخرین مطالعه بر روی سه نوع تجهیزات متمرکز شده است: تجهیزات وحشی، هودهای ساختاری و دستکش های ساختاری. تجهیزات Wildland شامل یک کت، پیراهن و شلوار سبک وزن است که هنگام مبارزه با آتش‌سوزی‌های جنگلی پوشیده می‌شود. هودها و دستکش‌ها را «سازه‌ای» می‌نامند، زیرا نوعی از آن‌ها برای مقابله با آتش‌سوزی در ساختمان‌ها هستند.

را مطالعه قبلی سطوح PFAS را در این مواد در زمانی که جدید بودند اندازه گیری کردند. این مطالعه به بررسی این موضوع پرداخت که چگونه انواع مختلف سایش و پارگی معمول ممکن است میزان PFAS اندازه‌گیری شده در این مواد را تغییر دهد.

این مواد بر اساس تنش‌هایی که احتمالاً در این زمینه متحمل می‌شوند سه آزمایش مختلف را انجام دادند: سایش، گرما و هوازدگی. کاپوت ها و تجهیزات وحشی به طور سیستماتیک ساییده شدند تا آسیب های عمومی را شبیه سازی کنند که در هنگام حرکت آتش نشان روی پارچه روی خود ساییده می شود. نمونه ای از هر پارچه با یک پد پشمی با سرعت و فشار استاندارد 20000 بار یا تا زمانی که پارچه آزمایش از هم جدا شود مالش داده شد. دستکش‌ها از نظر ساییدگی آزمایش نشدند زیرا دارای لایه‌های بیرونی ضخیمی هستند که بعید است با استفاده منظم از بین بروند.

برای شبیه‌سازی دمایی که یک آتش‌نشان ممکن است در داخل یک ساختمان در حال سوختن با آن مواجه شود، محققان نمونه‌های هود و دستکش را در یک اجاق همرفتی به مدت پنج دقیقه در حدود ۲۶۰ درجه سانتیگراد (۵۰۰ فارنهایت) قرار دادند. تجهیزات Wildland برای مقاومت در برابر گرمای شدید مشابه تجهیزات آتش نشانی داخلی طراحی نشده است و بنابراین برای قرار گرفتن در معرض گرما آزمایش نشده است. با این حال، انتظار می‌رود که تجهیزات زمین‌های وحشی زمان زیادی را در بیابان تحمل کنند، بنابراین محققان NIST هوازدگی طولانی‌مدت در فضای باز را روی تجهیزات وحشی با قرار دادن آن در معرض حملات شدید نور UV و رطوبت شبیه‌سازی کردند.

پس از هر تیمار، غلظت PFAS از طریق اندازه گیری شد فرآیندی به نام کروماتوگرافی مایع-طیف‌سنجی جرمی. نتایج مطالعه مختلط بود. غلظت PFAS اندازه گیری شده در دستکش های آتش نشانی پس از عملیات حرارتی افزایش یافت. به طور مشابه، PFAS اندازه‌گیری شده در هودها پس از سایش و عملیات حرارتی افزایش یافت. از سوی دیگر، PFAS اندازه گیری شده در تجهیزات وحشی پس از سایش و هوازدگی کاهش یافت. این تغییرات ممکن است به این دلیل رخ داده باشد که سایش و پارگی PFAS بیشتری از پارچه آزاد می‌کند، یا به این دلیل که PFAS از نظر شیمیایی به نوع دیگری از PFAS تغییر می‌یابد، و باعث افزایش یا کاهش انواع خاصی شده است که مطالعه برای اندازه‌گیری طراحی شده است. (اگرچه هزاران PFAS شناخته شده وجود دارد، این مطالعه تنها 56 مورد از آنها را اندازه گیری کرد، زیرا آنها به خوبی تحقیق شده و مرتبط با نگرانی های احتمالی سلامتی هستند.)

این نتایج نشان می دهد که سایش و پارگی می تواند تأثیر قابل توجهی بر PFAS قابل اندازه گیری در این تجهیزات داشته باشد. در مطالعات آینده، تیم تحقیقاتی NIST قصد دارد سایر مواد شیمیایی بالقوه خطرناک مانند فلوئور و برم را اندازه گیری کند. در همین حال، با افزایش آگاهی PFAS، تغییرات در حال شکل گیری در صنعت است. چندین تولید کننده تجهیزات آتش نشانی شروع به فروش تجهیزاتی کرده اند که به عنوان بدون PFAS تبلیغ می شوند.

آندره تامپسون، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل اعتماد همچنان با تغییر صنعت مهم خواهند بود. “کاری که NIST انجام داده است می تواند به تعیین پایه ای برای چگونگی اندازه گیری و مقایسه این محصولات جدید تحت شرایط مختلف کمک کند.”

---

گزارش: آندره ال. تامپسون و همکاران. مواد پر و پلی فلوئوروآلکیل در دستکش‌ها و کلاه‌های آتش‌نشانی ساختاری استرس‌دار و کت‌ها، پیراهن‌ها و شلوارهای آتش نشانی Wildland. تبصره فنی NIST 2375. می 2026.