环境烟草烟气标志物和其测定方法.pdfVIP

环境烟草烟气标志物及其测定方法 谢复炜 吴鸣 谢剑平 王昇 田海英 摘 要： 环境烟草烟气是由烟草制品燃烧而产生的一种复杂化学混合物。它主要来源于两种 不同烟气，一是烟草制品直接燃烧时产生的支流烟气（约占总量的 85% ），二是由吸烟者呼出 的主流烟气（约占总量的 15% ）。这两种烟气与空气混合，经陈化、稀释后形成环境烟草烟气。 虽然环境烟草烟气来源于支流烟气和呼出的主流烟气，但在形成环境烟草烟气时，这些烟气已 经过了充分的稀释和陈化，这使得环境烟草烟气在化学性质上有了明显的改变。目前环境烟草 烟气研究的主要任务是找出适当的标志物来正确反映烟气对空气质量的影响程度。在本项研究 中，烟碱、 3- 乙烯基吡啶、 RSP 、 UVPM 、 FPM 、茄呢醇六类物质被选择为标志物加以测 定，建立了这六种物质的收集和测定方法。并研究了这几种标志物之间的相关性。 关键词： 环境烟草烟气 烟碱 3- 乙烯基吡啶 RSP UVPM FPM 茄呢醇 一 概述 环境烟草烟气是由于烟草制品燃烧而产生的一种复杂化学混合物。它主要来源于两种不同烟 气，一是烟草制品直接燃烧时产生的支流烟气（约占总量的 85% ），二是由吸烟者呼出的主流 [1] 烟气（约占总量的 15% ） 。这两种烟气与空气混合，经陈化、稀释后形成环境烟草烟气。 因为二手烟对室内空气质量有较明显的影响，所以近十几年来环境烟草烟气受到日益广泛的重 视，一些研究结果认为环境烟草烟气会对非吸烟者的健康产生危害，它已被认为是室内空气污 [2] 染的重要来源之一 。尽管如此，环境烟草烟气对人体健康的影响程度依然尚未有定论，这 [3] 个问题始终是科学家和流行病学家争论的一个焦点 。 虽然环境烟草烟气来源于支流烟气和呼出的主流烟气，但在形成环境烟草烟气时，这些烟气已 经过了充分的稀释和陈化，这使得环境烟草烟气在化学性质上有了明显的改变。因此，根据某 些有害物质（如苯并 (a) 芘、甲苯、一氧化碳）在支流烟气中的含量较高 [3] 而得出环境烟草 烟气有害的结论是不科学的。环境烟草烟气研究的重要问题是要研究真实状态下的环境烟草烟 气。室内环境空气污染有着多种多样的来源，如建筑材料、家具、厨房油烟、机动车辆排放物 等等，这些污染源均可能产生环境烟草烟气中的一些有害物质（如苯并 (a) 芘、甲醛、甲苯 等等），这就给研究环境烟草烟气对室内环境的污染造成了很大的障碍。因此，找出某种方法 将源自环境烟草烟气的有害物质与其他污染源产生的有害物质区分开来就成为这一研究的首 要任务。 目前较为常用的方法是找出一种或几种标志物来达到这一目的。这种标志物应只在环境烟草烟 气中存在，含量要较大，便于测定，并且与环境烟草烟气中的其他物质要有较为恒定的比例。 在较早的研究中一氧化碳被采用作为标志物来评价环境烟草烟气，但它的来源太多，不是环境 烟草烟气中特有的物质，不能达到将其与其他污染源区分开的目的。 烟碱是烟气中较为特有的化合物，尽管在许多常见食品中能检测到有痕量的烟碱存在，但空气 中有烟碱的存在通常就能表明有烟草燃烧的发生，因此今年来烟碱被作为环境烟草烟气标志物 而广泛采用。然而烟碱并不是一种理想的标志物。在环境烟草烟气中，烟碱主要是以气相物的 [3] 形式存在（ 98% ），另有一小部分（ 2% ）存在于粒相物中 。有研究表明，烟碱非常容易 吸附在建筑材料和家具表面上，并且在紫外线存在下，烟碱较易发生分解。所以与其它烟气成 分相比，烟碱浓度下降速度较快，因此在吸烟发生后的短时间内，采用烟碱作为指标有可能低 估环境烟草烟气对室内空气质量的污染程度。而在吸烟发生较长时间后，吸附的烟碱又扩散到 空气中，此时采用烟碱作为指标又有可能高估环境烟草烟气对室内空气质量的污染程度。尽管 如此，在环境烟草烟气研究中烟碱依然是最广泛采用的标志物。 3- 乙烯基吡啶是环境烟草烟气中另一种含量较大的生物碱，与烟碱不同， 3- 乙烯基吡啶的 衰变特性与环境烟草烟气中其它成分较为一致，它只在烟气气相物中存在，不易产生吸附现象， 在紫外线下也较烟碱稳定。有研究表明， 3- 乙烯基吡啶可以较准确的反映出环境烟草烟气中 CO 和 VOC （挥发性有机物）的含量。因此可以认为 3- 乙烯基吡啶是一种比烟碱更为适合的 烟气气相物质的标志