降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)釋放量技術(shù)研究

王耀

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對(duì)于健康的呼聲越來(lái)越高，吸煙有害健康也被公眾所熟知，煙草行業(yè)要想繼續(xù)發(fā)展下去必須革新技術(shù)，減少吸煙對(duì)煙民的危害。文章研究了煙氣中對(duì)人體有害的相關(guān)物質(zhì)，并對(duì)減少煙氣中有害物質(zhì)的釋放量提供了有效的方法。

關(guān)鍵詞：卷煙；煙氣；有害物質(zhì)

吸煙與健康是煙草行業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可避免的問(wèn)題，煙草行業(yè)從上世紀(jì)70年代就開(kāi)始著手研究怎樣降低煙氣中有害物質(zhì)的釋放量。在保證煙草行業(yè)發(fā)展的同時(shí)更要注重消費(fèi)者的身體健康，因此降焦減害工作仍然刻不容緩。

1 研究背景

有統(tǒng)計(jì)表明，當(dāng)今世界煙民數(shù)量已經(jīng)高達(dá)10億人。吸煙不僅僅是作為一種嗜好，它慢慢變成了一種習(xí)慣、一種風(fēng)俗、一種文化?，F(xiàn)在，幾乎每個(gè)人都知道吸煙有害健康，但是對(duì)于嗜煙成癮的人來(lái)說(shuō)，這種危害抵擋不了他們對(duì)煙的喜愛(ài)。在這種情況下，怎樣降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)的釋放量，減少抽煙對(duì)人身體的傷害便成了重中之重。

通過(guò)各國(guó)煙草從業(yè)者的辛苦工作，降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)的釋放量在技術(shù)、理論以及生產(chǎn)方式上都取得了很大的進(jìn)展。相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)，我國(guó)的卷煙大多屬于烤煙型卷煙，煙氣中有害物質(zhì)的含量遠(yuǎn)高于國(guó)際平均水平，面臨的形勢(shì)非常嚴(yán)峻。

2 降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)釋放量的意義

許多國(guó)家出臺(tái)了相應(yīng)的政策、法規(guī)致力于降低煙氣中有害物質(zhì)的含量，但效果一般，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到保證煙民身體健康的需求。隨著吸煙與健康問(wèn)題的不斷深入探討，人們的卷煙消費(fèi)觀念發(fā)生了重大變化，健康和安全意識(shí)不斷提高，降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)的釋放量符合廣大消費(fèi)者的需求，有利于提高煙草企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和保持企業(yè)蓬勃健康發(fā)展的活力。

近年來(lái)，世衛(wèi)組織和許多國(guó)家及團(tuán)體積極開(kāi)展戒煙運(yùn)動(dòng)，使得煙草行業(yè)受到的社會(huì)壓力越來(lái)越大。很多發(fā)達(dá)國(guó)家制定了煙草制品有害物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)，限制減少煙草制品的消費(fèi)。在這種背景下，加大新技術(shù)的研究力度，利用現(xiàn)代生物科技、新型材料技術(shù)來(lái)減少抽煙對(duì)人體造成的危害符合當(dāng)今國(guó)際社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

目前，國(guó)內(nèi)外在降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)的釋放量方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，這些技術(shù)被運(yùn)用在了混合型卷煙上面，取得了很好的成效。盡管如此，降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)的釋放量仍然是減少對(duì)煙民身體健康危害的一項(xiàng)重要舉措，不能有絲毫懈怠。

3 卷煙煙氣中都含有哪些有害物質(zhì)

卷煙煙氣中含有的有害物質(zhì)見(jiàn)圖1。

通過(guò)圖1可以看出煙氣中一氧化碳、苯、揮發(fā)性醛和酮類(lèi)、氯代烴類(lèi)、氧化氮類(lèi)、氰化氫、氨的含量都是非常高的，危害也是最大的。這些物質(zhì)日積月累，會(huì)對(duì)吸煙者健康產(chǎn)生巨大的傷害。

一氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，它能在人不知不覺(jué)的情況下進(jìn)入人體，然后通過(guò)肺泡的氣體交換進(jìn)入血液，再通過(guò)血液的輸送，進(jìn)入全身各處，造成中毒。一氧化碳的攻擊性很強(qiáng)，他能在短時(shí)間內(nèi)與紅細(xì)胞中的血紅蛋白緊密結(jié)合，使血紅蛋白喪失運(yùn)輸氧氣的能力從而導(dǎo)致人體組織缺氧。煙氣中的一氧化碳一部分來(lái)自于煙草的不完全燃燒，一部分由熱解產(chǎn)生，還有一部分來(lái)自于二氧化碳的還原。

苯屬于煙絲燃燒時(shí)產(chǎn)生的芳香族碳?xì)浠衔?，他能引起神?jīng)衰弱、貧血、乏力等癥狀，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致神志不清、肌肉痙攣，甚至可能致癌。

煙氣中的揮發(fā)性醛和酮類(lèi)大部分是煙草直接轉(zhuǎn)移的結(jié)果，他與氰化氫及氨一起進(jìn)入人體后會(huì)導(dǎo)致肺部的排泄物不能得到及時(shí)清除，引起肺部疾病，甲醛誘發(fā)鼻癌的可能性也非常大。

卷煙剛被制造出來(lái)的時(shí)候是不含二氧化氮的，他主要是伴隨著卷煙的運(yùn)輸、存放，在此過(guò)程中卷煙中大部分的一氧化氮與空氣結(jié)合，氧化成了二氧化氮。煙草中硝酸鹽的含量直接決定了煙氣中氧化氮類(lèi)的生成量。氧化氮能引起人體呼吸功能降低，他還是N-亞硝胺的主要前體，而N-亞硝胺是高致癌性物質(zhì)。

氰化氫是一種無(wú)色、透明、易揮發(fā)的氣體，具有苦杏仁氣味，屬于氫氰酸劇毒類(lèi)物質(zhì)。氰化氫的前體是硝酸鹽。它會(huì)引起人體胸悶、氣短、頭痛、惡心等癥狀。

氨是氮和氫的化合物，它具有強(qiáng)烈的刺激氣味，在吸煙的過(guò)程中，氨受熱揮發(fā)，幾乎全部進(jìn)入煙氣中，他有強(qiáng)烈的刺激性和辛辣味，能夠引起吸煙者咳嗽，刺激吸煙者的口腔、鼻腔、喉部，甚至刺激眼睛使吸煙者流淚等，吸入過(guò)多還會(huì)引起人體中毒。

吸煙過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的自由基，他會(huì)消耗人體內(nèi)的抗氧化劑，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致自由基攻擊不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、氨基酸和DNA，使之發(fā)生變性而產(chǎn)生疾病。

4 降低卷煙煙氣中有害物質(zhì)釋放量的方法

4.1 采用蒸汽爆破處理技術(shù)降低煙氣中有害物質(zhì)的含量

蒸汽爆破技術(shù)是一種木質(zhì)纖維素原料預(yù)處理方法，他主要利用高壓蒸汽的絕熱膨脹做功實(shí)現(xiàn)對(duì)原料分子結(jié)構(gòu)的破壞，在這個(gè)過(guò)程中，原料中的一部分不穩(wěn)定物質(zhì)也進(jìn)行了分解轉(zhuǎn)化。蒸汽爆破技術(shù)在木質(zhì)纖維生物轉(zhuǎn)化方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。而用在卷煙技術(shù)中，它能有效降低煙氣中氨的釋放量并且保持卷煙的感官品質(zhì)保持不變，是一種能夠有效降低煙氣中氨釋放量的新途徑。

4.2 添加卷煙紙助燃劑降低煙氣中有害物質(zhì)的含量

卷煙紙作為卷煙的輔料，盡管質(zhì)量?jī)H占整支煙質(zhì)量的5%，但他對(duì)卷煙整體性能影響卻非常大。在卷煙中添加卷煙紙助燃劑可以有效減少卷煙燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的焦油量，從而使煙氣中羰基化合物、酚類(lèi)化合物和CO含量大大降低，NH3、HCN的含量也隨著助燃劑含量的增加而減少。

4.3 運(yùn)用納米技術(shù)降低煙氣中有害物質(zhì)的含量

由圖2可以看出，納米3mg某品牌卷煙煙氣中有害的芳香胺類(lèi)、羰基化合物、酚化合物的釋放量都有明顯的降低，其中芳香胺類(lèi)降低了52.5%，羰基化合物降低了39.2%，酚類(lèi)化合物降低了34.6%，氣相自由基降低了31.2%。在一項(xiàng)使用3mg納米材料制作的某品牌卷煙濾嘴和煙絲的毒理學(xué)測(cè)試中證明了這兩種納米材料應(yīng)用在卷煙中是安全的。由此可見(jiàn)在卷煙中運(yùn)用納米材料可以有效減少煙氣中有害物質(zhì)的釋放量。

4.4 在卷煙中使用中草藥添加劑降低煙氣中有害物質(zhì)的含量

在卷煙中添加中草藥添加劑有兩種形式：一是添加到煙絲中，在煙絲的燃燒過(guò)程中，中草藥的成分發(fā)揮出來(lái)吸附煙氣中的自由基，降低煙氣中有害物質(zhì)的生成；二是添加到濾棒中，卷煙燃燒后產(chǎn)生的自由基經(jīng)過(guò)濾棒可以被部分吸收。另外，中草藥添加劑的一些成分還能進(jìn)入吸煙者的呼吸道，經(jīng)肺泡進(jìn)入血液從而起到治療作用，減輕因吸煙產(chǎn)生的不適。

4.5 加長(zhǎng)濾嘴降低煙氣中有害物質(zhì)的含量

濾嘴是卷煙的重要組成部分，他的目的在于截留煙氣中的焦油和煙堿，由于濾嘴的此項(xiàng)特殊功能，在卷煙上加長(zhǎng)濾嘴能夠有效減少煙氣中的有害物質(zhì)進(jìn)入人體，這對(duì)降低煙氣中有害物質(zhì)的含量是非常有效的。但在加長(zhǎng)濾嘴的過(guò)程中還要考慮到吸阻的大小，吸阻過(guò)大，吸煙過(guò)程中就要用很大的力氣，容易引起吸煙者的不適。

5 結(jié)束語(yǔ)

煙氣中有害物質(zhì)的含量固然龐大，但是運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)科技，改進(jìn)制煙技術(shù)，完全可以減少煙氣中的有害物質(zhì)危害人體，煙草行業(yè)只有順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，才能在千變?nèi)f化的革新浪潮中立于不敗之地。

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