卷煙抽吸方式的研究進(jìn)展

韶濟(jì)民　陶曉秋　黃玫

摘要通過對(duì)關(guān)于卷煙標(biāo)準(zhǔn)抽吸方式的爭(zhēng)議、不同抽吸方式對(duì)煙氣釋放量的影響和其他衍生問題的研究等相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)的綜述，系統(tǒng)分析了近年卷煙抽吸方式的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)為開展對(duì)于卷煙煙氣中各種主要有害成分的釋放量隨不同抽吸方式而變化的規(guī)律方面的研究尤為迫切。在尋找新的有效減低有害物質(zhì)在煙氣中含量的過濾材料或物質(zhì)時(shí)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)除焦油和煙堿量外還應(yīng)該有更多的化學(xué)成分指標(biāo)。因此開展濾嘴截留率及隨抽吸參數(shù)變化規(guī)律的研究，也具有很重要的意義。

關(guān)鍵詞抽吸方式；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）22-07688-06

目前大多數(shù)國(guó)家的吸煙機(jī)普遍采用的吸煙方式和參數(shù)主要是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定義的方式或是美國(guó)聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)（FTC）所定義的類似的方式。ISO方法或FTC方法都是基于1936年Bradford提出的方法，即每口抽吸35 ml，持續(xù)2 s，每60 s抽一口[1-2]。長(zhǎng)久以來，尤其是1990年以來，這種方法受到一些國(guó)家和地區(qū)的強(qiáng)烈反對(duì)和質(zhì)疑，如美國(guó)的馬薩諸塞州，加拿大等。而公眾對(duì)于應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)檢測(cè)市售卷煙所得到的結(jié)果也產(chǎn)生了爭(zhēng)論[3-4]。

2004年CORESTA大會(huì)上，Altadis研究中心Marchand等的一篇報(bào)告表明大部分人在自然條件下從抽吸濃香型卷煙轉(zhuǎn)到抽吸淡味型卷煙時(shí)，抽吸習(xí)慣會(huì)有一定程度的改變，以補(bǔ)償吸入煙氣量的減少和滿足感的下降[5]。此外，大量吸煙行為研究表明，吸煙者的吸食方式與機(jī)器不同。ISO3308[6]以及FTC方法中所規(guī)定的抽吸容量35 ml、抽吸頻率60 s等參數(shù)并不能真正反應(yīng)消費(fèi)者的吸煙習(xí)慣。所以，當(dāng)前的形勢(shì)傾向于對(duì)現(xiàn)行ISO/FTC吸煙機(jī)抽吸方法進(jìn)行修改以發(fā)展出更為強(qiáng)化的吸煙方法。鑒于此種形勢(shì)，部分國(guó)家和機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始開展對(duì)現(xiàn)行的ISO/FTC測(cè)定體系進(jìn)行修訂研究。

自從英國(guó)皇家醫(yī)學(xué)會(huì)于1954年，美國(guó)醫(yī)政總署于1964年分別正式發(fā)表了“吸煙與健康”報(bào)告之后，吸煙與健康問題就引起了世界范圍的關(guān)注[7]。 目前已報(bào)道的卷煙有害成分已達(dá)149種。1990年Hoffmann 提出43種成分名單。1998年，在對(duì)Hoffmann名單修正的基礎(chǔ)之上提出加拿大政府名單（46種成分），該名單得到了世界衛(wèi)生界和煙草行業(yè)的普遍認(rèn)可。煙草中有害成分包括： 焦油，煙堿，一氧化碳，TSNAs（4種），苯并[a]芘，氮氧化物（2種），金屬（7種），酚類化合物（7種），羰基化合物（8種），芳香胺（4種），HCN，氨，VOCs（5種），Semi-VOCs（3種）。煙氣氣相物中的主要有害物質(zhì)有CO、NOX、丙烯醛、揮發(fā)性芳香烴、HCN和揮發(fā)性亞硝胺。煙氣粒相物中的主要有害物質(zhì)有PAH、酚類、煙堿、TSNA。

隨著消費(fèi)者和公眾衛(wèi)生團(tuán)體對(duì)煙氣中有害成分的關(guān)注程度日益增加，對(duì)煙氣有害成分的分析也越來越被重視。所以，許多國(guó)家和機(jī)構(gòu)開展了不同抽吸方式對(duì)卷煙煙氣有害成分釋放量影響的研究。

1 國(guó)內(nèi)外研究情況

國(guó)內(nèi)外關(guān)于抽吸條件對(duì)主流煙氣中焦油、煙堿和CO釋放量影響的報(bào)道較多。到目前為止，所有研究表明增加抽吸容量，增加抽吸頻率以及封閉濾嘴通風(fēng)孔都會(huì)顯著的增加煙氣量[8-9]。

1.1常規(guī)測(cè)定項(xiàng)目的研究現(xiàn)狀

1.1.1抽吸容量與抽吸頻率的影響。許多研究表明，增加抽吸容量，增加抽吸頻率都會(huì)顯著的增加煙氣量[8-9]。

1959年，Butler et al[10-11]報(bào)道了其研究抽吸容量、頻率、持續(xù)時(shí)間的變化對(duì)卷煙抽吸過程的影響的工作。抽吸容量在30～40 ml范圍時(shí)，煙氣總粒相物隨抽吸容量的增加而線性增加。抽吸頻率與總粒相物產(chǎn)量之間的關(guān)系更為復(fù)雜，這主要受抽吸口數(shù)的變化的影響。Butler et al.還推斷，對(duì)于給定長(zhǎng)度的卷煙，其總粒相物產(chǎn)量與總抽吸容量直接相關(guān)。

Rickert et al.[12]在1986年對(duì)Butler et al.的觀點(diǎn)進(jìn)行更詳細(xì)的探究。在27種不同的抽吸條件下測(cè)定了10種加拿大卷煙牌號(hào)的焦油，煙堿和CO量。抽吸容量為23，35和47 ml；抽吸持續(xù)時(shí)間為1、2、3 s；抽吸頻率為25、50、75 s；單支卷煙煙氣成分量隨抽吸容量和頻率的增加而增加；更重要的是，對(duì)于每一種牌號(hào)的卷煙，其單位體積煙氣中的成分量在27種抽吸條件下是相對(duì)恒定不變的。因此，Rickert等人認(rèn)為，變換抽吸方式并不能收到良好的效果，因?yàn)閱沃Ь頍煹臒煔獬煞至靠梢暂p易的轉(zhuǎn)換為單位體積量。

Blorgerding 和 Winkler 在第49屆TCRC會(huì)議上[13]，報(bào)告了其對(duì)預(yù)備抽吸條件對(duì)煙氣量的影響的研究結(jié)果。在8種不同抽吸條件下，測(cè)定主流煙氣的焦油和煙堿量，其中抽吸容量，持續(xù)時(shí)間，頻率各設(shè)3個(gè)不同水平。結(jié)果表明，改變抽吸方案并不影響卷煙牌號(hào)的煙氣量的相對(duì)排序。卷煙煙氣量的絕對(duì)值隨著抽吸容量和抽吸頻率的增加而增加。

Charles[14]1996年，研究了在Henningfield抽吸方式（抽吸容量43 ml，抽吸間隔34 s）下，相對(duì)于ISO標(biāo)準(zhǔn)方式，煙氣成分的釋放量變化。表明在Henningfield抽吸方式下所有煙氣成分的釋放量都增大；而兩種抽吸方式的單位體積抽吸容量的焦油量十分接近，所以焦油釋放量隨總抽吸容量而呈線性增加。

1997年，李燕垣[15]探討了氣流速度、溫度、相對(duì)濕度和抽吸容量等因素與卷煙煙氣中總粒相物的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，抽吸容量增加，TPM也增加，即TPM與抽吸容量呈正相關(guān)性。

2000年，張永萍[16]的研究結(jié)果顯示：（1）焦油量與抽吸容量呈正相關(guān)。并提出了主流煙氣總?cè)萘渴遣煌鼰煼椒ǖ木C合指標(biāo)之觀點(diǎn)。（2）焦油量、煙堿量、CO量均與抽吸間隔呈顯著的負(fù)相關(guān)，而與抽吸口數(shù)為正相關(guān)。在間隔時(shí)間30～90 s（口數(shù)15.4～7.3）的處理段中，焦油量自24.4～10.9 mg、煙堿量自2.14～0.82 mg和CO量自17.4～9.9 mg遞減。

2002年，孟紅明[17] 的研究表明，縮短抽吸間隔時(shí)間，增加抽吸容量均可使上述物質(zhì)的量明顯增加。煙氣量并不隨抽吸參數(shù)的變化呈線性變化。（1）抽吸間隔時(shí)間與煙氣指標(biāo)呈顯著的負(fù)相關(guān)。在間隔時(shí)間50～90 s的處理段中，焦油量從18.9～12.5 mg、煙氣煙堿量從1.39～0.83 mg和一氧化碳量從15.3～6.9 mg遞減。（2）隨著抽吸容量的遞增，焦油量從10.1～22.0 mg、煙氣煙堿量從0.72～1.50 mg和一氧化碳量從6.9～16.9 mg成倍遞增，極大值點(diǎn)的抽吸參數(shù)為抽吸容量41 ml，抽吸間隔時(shí)間50 s，抽吸持續(xù)時(shí)間2.0 s。

涂向真[18]進(jìn)行了抽吸間隔時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)卷煙抽吸口數(shù)、煙氣焦油、煙堿和CO釋放量的影響試驗(yàn)。抽吸間隔時(shí)間分別設(shè)置為30，40，50，60，70，80，90和100 s，測(cè)定了2種牌號(hào)的卷煙。結(jié)果表明： （1）抽吸間隔時(shí)間越短，每支卷煙的抽吸口數(shù)、焦油、煙堿和CO量越大，這與國(guó)外的研究結(jié)果比較一致； （2）無論抽吸間隔時(shí)間長(zhǎng)短，每口煙氣的焦油、煙堿和CO等化學(xué)物質(zhì)的量基本上保持不變。