室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響

余晶晶，趙俊偉，王 昇，華辰鳳，丁美宙，王 冰，趙曉東，孫學(xué)輝，王宜鵬，聶 聰，謝復(fù)煒*

1.中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)楓楊街2 號(hào) 450001 2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，鄭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)第三大街8 號(hào) 450016

環(huán)境煙草煙氣（Environmental tobacco smoke，ETS）由吸煙者呼出的主流煙氣和側(cè)流煙氣組成，是一類重要的室內(nèi)空氣污染物，已被列為人類致癌物［1］。有報(bào)道稱非吸煙者暴露于ETS 環(huán)境中會(huì)增加患多種疾病的風(fēng)險(xiǎn)，如肺癌、心血管疾病和呼吸道疾病等［2-6］。ETS 中包含多種空氣污染物，如PM2.5［7-8］、CO［9］、氮氧化物［10］、揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile organic compounds，VOCs）［11-12］和甲醛［13］等，這些污染物的濃度是評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)。然而，由于室內(nèi)空氣中存在多種污染源，在采用這些指標(biāo)評(píng)估吸煙對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響時(shí)存在背景干擾。煙堿［14-15］、3-乙烯基吡啶［16］和茄尼醇［17］等化合物基本上僅在ETS 中存在，且與ETS 中其他化合物具有較為恒定的比例關(guān)系，常作為ETS 標(biāo)志物用于評(píng)價(jià)ETS 對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響［18-19］。

為倡導(dǎo)文明吸煙，保障控?zé)熣叩挠行?shí)施，在政策允許的前提下，可設(shè)立吸煙點(diǎn)、吸煙區(qū)和吸煙室等不同類型的吸煙場(chǎng)所。由于吸煙室通常設(shè)置在室內(nèi)，因此在社會(huì)各界引起了不小的爭(zhēng)議。然而，國(guó)外很多研究均證明具有煙霧凈化系統(tǒng)且通風(fēng)良好的環(huán)保吸煙室能有效凈化ETS，從而減少“二手煙”的危害，如Wagner等［20］研究表明當(dāng)吸煙室與非吸煙區(qū)之間保持負(fù)壓且采用滑動(dòng)門時(shí)，可顯著降低吸煙室開(kāi)關(guān)門時(shí)ETS 的外溢問(wèn)題；Wan 等［21］研究表明吸煙室采用直接排風(fēng)及雙門廳設(shè)計(jì)、保持至少5 Pa 的負(fù)壓或新風(fēng)量高于普通辦公室3～5 倍時(shí)，均能有效減少ETS 的外溢問(wèn)題；Jung 等［22］研究表明采用空氣凈化器后ETS 顆粒物濃度呈指數(shù)衰減，且30 min 內(nèi)降低率達(dá)90.00%；Kim 等［23］研究表明負(fù)載MnOx/TiO2催化劑的吸煙室濾網(wǎng)可降解ETS 中的VOCs和醛類物質(zhì)，其中，總揮發(fā)性有機(jī)物（Total volatile organic compound，TVOC）和乙醛的降解率分別為80%和70%。然而，目前國(guó)內(nèi)暫無(wú)相關(guān)研究報(bào)道。為客觀評(píng)價(jià)在室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響，本研究中建立了卷煙ETS 污染物分析方法體系，包括13種空氣質(zhì)量指標(biāo)［PM2.5、PM10、CO、NO、NO2、總氮氧化物（NOx）、苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、TVOC、甲醛］和3 種ETS 標(biāo)志物指標(biāo)（煙堿、3-乙烯基吡啶、茄尼醇），系統(tǒng)全面地研究了室內(nèi)環(huán)保吸煙室在不同空氣交換率（低、中、高）下，抽吸卷煙對(duì)吸煙室中、出風(fēng)口處、門口處、門外1 m處、門外3 m 處及非吸煙區(qū)空氣質(zhì)量的影響，旨在為推進(jìn)“創(chuàng)建文明吸煙環(huán)境”工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

國(guó)內(nèi)卷煙1種（烤煙型，盒標(biāo)焦油量11 mg）。

甲醇、乙腈（HPLC級(jí)，美國(guó)Merck公司）；二氯甲烷（LC 級(jí)）、甲醛2，4-二硝基苯腙（＞97%）（美國(guó)Supelco 公司）；異丙醇（99.9%，韓國(guó)Duksan Pure Chemicals公司）；實(shí)驗(yàn)用水為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水（電導(dǎo)率≤0.01 mS/m，25 ℃）；冰乙酸（≥99.5%）、硫酸（95%～98%）（上海滬試化工有限公司）；鹽酸羥胺（99.9%）、N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽（＞98.0%，鹽酸萘乙二胺）、高錳酸鉀（≥99.5%）、亞硝酸鈉（99.999%）、對(duì)氨基苯磺酸（99.5%）［阿拉丁試劑（上海）有限公司］；VOCs標(biāo)樣為符合文獻(xiàn)［24］中規(guī)定的22 種VOCs 混標(biāo)甲醇溶液，其質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L（壇墨質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）；煙堿（＞99%）、3-乙烯基吡啶（96.0%）（上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）；2-甲基喹啉（＞98.0%）、茄尼醇（＞90%）（美國(guó)Sigma公司）。

Markers C3-AAXX-5266 熱脫附采樣管（填料為Tenax TA、Carbogrph 1TD、Carboxen 1003）、Agilent C-UN010C 冷阱（美國(guó)Agilent 公司）；DNPH采樣管（1 000 mg/支）、KI140臭氧去除柱（天津博納艾杰爾科技有限公司）；XAD-4采樣管（80/40 mg，美國(guó)Supelco 公司）；劍橋?yàn)V片（直徑44 mm，德國(guó)Borgwaldt公司）；有機(jī)相濾膜（孔徑0.45 μm，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）；8533 DustTrakTM DRX粉塵測(cè)定儀（美國(guó)TSI 公司）；48i CO 紅外線氣體分析器（美國(guó)Thermo Fisher 公司）；Gary100 分光光度儀、Markers Ultra series 2 TD 熱脫附儀-7890A GC-5975C MS 儀（TD-GC-MS）、7890 GC-5975MS儀、1200 HPLC-DAD 儀（美國(guó)Agilent 公司）；KQ-700DE 數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；ADV 230V 數(shù)顯型多管旋渦混合器（美國(guó)Talboys 公司）；CP2245 電子天平（感量0.000 1 g，德國(guó)Sartorius公司）。

格瑞寧E400室內(nèi)環(huán)保吸煙室（上海富良環(huán)保科技有限公司），外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=4.21 m×1.59 m×2.15 m，含有2 個(gè)凈化主機(jī)箱，2 個(gè)自熄式煙灰桶，配有自動(dòng)門。濾網(wǎng)配置：包含5層強(qiáng)效過(guò)濾網(wǎng)，分別為GRL/S-P1預(yù)過(guò)濾網(wǎng)、GRL/S-C2定向活性炭過(guò)濾網(wǎng)、GRL/S-C3 定向活性炭過(guò)濾網(wǎng)、GRL/S-H4 醫(yī)用HEPA過(guò)濾網(wǎng)和GRL/S-C5定向活性炭過(guò)濾網(wǎng)。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案

志愿者招募：招募志愿者4 人，要求年齡在18～60周歲之間，已持續(xù)抽吸卷煙6月以上，每天抽吸卷煙15支以上；無(wú)嚴(yán)重心血管、呼吸系統(tǒng)及其他嚴(yán)重疾??；能按照實(shí)驗(yàn)要求抽吸卷煙。志愿者均需簽署研究知情同意書。

抽吸卷煙環(huán)境：室內(nèi)環(huán)保吸煙室，在不同空氣交換率（低、中、高）下進(jìn)行抽吸卷煙實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)環(huán)保吸煙室風(fēng)機(jī)不開(kāi)時(shí)認(rèn)為是低空氣交換率，濾網(wǎng)進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速為1.5 m/s時(shí)為中空氣交換率，濾網(wǎng)進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速為3.0 m/s時(shí)為高空氣交換率。

抽吸方案：參考PMI 公司評(píng)價(jià)消費(fèi)煙草及煙草制品對(duì)環(huán)境空氣影響的抽煙方案［25］抽吸卷煙。0 min 時(shí)，志愿者1 和2 進(jìn)入吸煙室中各抽吸第1 支卷煙；15 min 時(shí)，志愿者1 和2 離開(kāi)吸煙室，志愿者3和4 進(jìn)入吸煙室中各抽吸第1 支卷煙；30 min 時(shí)，志愿者3 和4 離開(kāi)吸煙室，志愿者1 和2 進(jìn)入吸煙室中各抽吸第2支卷煙；45 min時(shí)，志愿者1和2離開(kāi)吸煙室，志愿者3和4進(jìn)入吸煙室中各抽吸第2支卷煙，依次循環(huán)，抽吸卷煙實(shí)驗(yàn)持續(xù)5 h。每小時(shí)共抽吸8 支卷煙。

采樣方案［24］：抽吸卷煙實(shí)驗(yàn)持續(xù)1 h 后開(kāi)始采樣，采樣點(diǎn)（除出風(fēng)口處外）距離地面高度1.0～1.5 m。室內(nèi)環(huán)保吸煙室共設(shè)置6個(gè)采樣點(diǎn)，分別為吸煙室中（1#）、出風(fēng)口處（2#）、門口處（3#）、門外1 m處（4#）、門外3 m處（5#）和非吸煙區(qū)（6#）。

1.2.2 分析方法

PM2.5和PM10：依據(jù)文獻(xiàn)［26］中的方法，采用符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粉塵測(cè)定儀對(duì)空氣中的PM2.5和PM10在線連續(xù)監(jiān)測(cè)4 h，計(jì)算平均濃度。

CO：依據(jù)文獻(xiàn)［27］中的方法，采用便攜式紅外線CO分析儀對(duì)空氣中的CO在線連續(xù)監(jiān)測(cè)4 h，計(jì)算平均濃度。

氮氧化物：依據(jù)文獻(xiàn)［28］中的方法，采用鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)定空氣中NO、NO2、NOx的濃度?？諝獠蓸颖昧髁繛?.4 L/min，采樣時(shí)間為60 min。采樣結(jié)束后，采用分光光度儀分析吸收液。

苯、甲苯、二甲苯和TVOC：參照文獻(xiàn)［24］中的方法，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。采用熱脫附采樣管采集空氣樣品，空氣采樣泵流量為0.1 L/min，采樣時(shí)間為60 min。采樣結(jié)束后，將熱脫附采樣管置于TDGC-MS儀上進(jìn)行分析。分析條件：

載氣：氮?dú)?；熱脫附采樣管溫度?25 ℃（3 min）；分流比：40 ∶1；冷阱預(yù)吹時(shí)間：2 min；氣體流速：40 mL/min；低溫：25 ℃；高溫：280 ℃，脫附時(shí)高溫保持3 min。色譜柱：Agilent DB-5MS 毛細(xì)管柱（60 m×250 μm×1 μm）；載氣：氦氣，流速1.2 mL/min；程序升溫條件：50 ℃（10 min）150 ℃（0 min）250 ℃（5 min）；總運(yùn)行時(shí)間：45 min；溶劑延遲：5 min；監(jiān)測(cè)模式：全掃描（35～270 amu）和選擇離子掃描（SIM）同時(shí)進(jìn)行；離子化能量：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃。目標(biāo)物的質(zhì)譜參數(shù)如表1所示。

表1 目標(biāo)化合物的質(zhì)譜分析參數(shù)Tab.1 MS parameters of target compounds

甲醛：依據(jù)文獻(xiàn)［24］中的方法，采用DNPH采樣管采集空氣樣品?？諝獠蓸颖昧髁繛?.8 L/min，采樣時(shí)間為125 min。采樣結(jié)束后，用5 mL 乙腈淋洗DNPH小柱，收集洗脫液并定容至5 mL，進(jìn)行HPLCDAD分析。

煙堿、3-乙烯基吡啶：在文獻(xiàn)［29］中方法的基礎(chǔ)上，建立了ETS 中煙堿、3-乙烯基吡啶的GC-MS 分析方法。將XAD-4采樣管連接到空氣采樣泵上，采集空氣樣品?？諝獠蓸颖昧髁繛?.0 L/min，采樣時(shí)間為90 min。采樣結(jié)束后，將采樣管中填料轉(zhuǎn)移至2 mL 的色譜瓶中，棄去所有玻璃纖維，加入50 μL 2-甲基喹啉內(nèi)標(biāo)溶液和1 mL異丙醇-二氯甲烷混合溶劑（V異丙醇∶V二氯甲烷=1∶1），超聲萃取30 min。萃取液過(guò)有機(jī)相濾膜后進(jìn)行GC-MS分析。分析條件：

色譜柱：DB-ALC1 毛細(xì)管柱（30 m×320 μm×1.8 μm）；載氣：氦氣，流速1.2 mL/min，不分流進(jìn)樣；程序升溫條件：50 ℃（3 min）220 ℃（5 min）；總運(yùn)行時(shí)間：25 min；溶劑延遲：6.5 min；監(jiān)測(cè)模式：全掃描（50～350 amu）和選擇離子掃描（SIM）同時(shí)進(jìn)行；離子化能量：70 eV；傳輸線溫度220 ℃。各目標(biāo)物的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

茄尼醇：在文獻(xiàn)［30］中方法的基礎(chǔ)上，建立利用HPLC-DAD 儀分析ETS 中茄尼醇的方法。用劍橋?yàn)V片采集空氣樣品。采樣泵流量為3.0 L/min，采樣時(shí)間為120 min。采樣結(jié)束后，用5 mL 甲醇渦旋萃取劍橋?yàn)V片10 min，將萃取液過(guò)有機(jī)相濾膜，進(jìn)行HPLC-DAD分析。分析條件：

色譜柱：Waters XBridge C18柱（4.6 m×75 mm，3.5 μm）；流動(dòng)相：甲醇；流速：1.0 mL/min，等度洗脫；柱溫箱溫度：25 ℃；進(jìn)樣量：10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：210 nm；運(yùn)行時(shí)間：12 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 空氣污染物分析方法性能

為全面客觀地評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響，建立了卷煙ETS 污染物分析方法體系。本研究中的測(cè)試共涉及7類分析方法，分別為2類測(cè)定PM2.5/PM10和CO的在線監(jiān)測(cè)方法以及5類測(cè)定氮氧化物、VOCs/TVOC、甲醛、煙堿/3-乙烯基吡啶、茄尼醇的離線分析方法。

為考察所采用的分析方法對(duì)卷煙ETS 的適用性，對(duì)5 類離線分析方法的性能，如標(biāo)準(zhǔn)曲線、回收率、精密度（以RSD表示）及檢出限進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表2所示。由于間二甲苯和對(duì)二甲苯的色譜峰未實(shí)現(xiàn)基線分離，故將二者合并計(jì)算。由表2可知，所有離線測(cè)試指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好（r2≥0.999 0），回收率在78.00%～108.00%之間，日內(nèi)RSD 及日間RSD 均小于10%，檢出限均小于等于0.98 μg/m3，能滿足卷煙ETS污染物定量分析的要求。

表2 采用離線分析方法所測(cè)化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線、回收率、精密度及檢出限Tab.2 Calibration curves，recoveries，precisions and LODs of target compounds obtained by offline analytical methods

2.2 室內(nèi)環(huán)保吸煙室的平均空氣交換率

由于室內(nèi)空氣污染物濃度水平與室內(nèi)空氣交換率存在直接聯(lián)系，因此，依據(jù)文獻(xiàn)［31］中的方法，測(cè)定了室內(nèi)環(huán)保吸煙室在低、中、高3種不同條件下的空氣交換率。當(dāng)志愿者在室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙時(shí)，采用在線CO分析儀監(jiān)測(cè)室內(nèi)CO濃度。待抽吸卷煙結(jié)束后，由于室內(nèi)外空氣交換，使室內(nèi)CO 濃度呈指數(shù)衰減，根據(jù)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系，依據(jù)公式（1）計(jì)算平均空氣交換率［31］。

式中，A為平均空氣交換率，h-1；C0為抽吸卷煙結(jié)束時(shí)CO 的質(zhì)量濃度，mg/m3；Ct為抽吸卷煙結(jié)束后CO 衰減到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的質(zhì)量濃度，mg/m3；t為從抽吸卷煙結(jié)束到CO衰減達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的時(shí)間，h。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，室內(nèi)環(huán)保吸煙室在低、中、高3種不同條件下的空氣交換率分別為0.87、5.51、11.13 h-1。可見(jiàn)，室內(nèi)環(huán)保吸煙室風(fēng)機(jī)不開(kāi)時(shí)空氣交換率較低，而中空氣交換率約為高空氣交換率的1/2。

2.3 室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響

為研究室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響，先后將室內(nèi)環(huán)保吸煙室設(shè)置為低、中、高3 種不同的空氣交換率，分別按照1.2.1 節(jié)中的抽吸方案組織志愿者抽吸卷煙，并按照采樣方案采集吸煙室中、出風(fēng)口處、門口處、門外1 m 處、門外3 m處及非吸煙區(qū)的空氣樣品，采用所建立的卷煙ETS污染物分析方法體系測(cè)定污染物濃度。實(shí)驗(yàn)前對(duì)室內(nèi)環(huán)保吸煙室進(jìn)行維修保養(yǎng)，并更換濾網(wǎng)，同時(shí)保證自動(dòng)門正常使用，減少ETS 外溢。從空氣質(zhì)量指標(biāo)和ETS標(biāo)志物兩個(gè)方面研究室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響。

2.3.1 空氣質(zhì)量指標(biāo)

室內(nèi)環(huán)保吸煙室為低、中、高空氣交換率情況下，抽吸卷煙時(shí)周圍空氣中CO、PM2.5等13個(gè)空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度如圖1所示。由于室內(nèi)存在多種污染源，故在非吸煙區(qū)（6#采樣點(diǎn)）空氣中也能檢測(cè)到CO、PM2.5等13種空氣污染物。

圖1 低、中、高空氣交換率條件下抽吸卷煙時(shí)空氣中CO、PM2.5等空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度Fig.1 Influences of cigarette smoking on concentrations of air quality indexes（CO，PM2.5，etc.）at low，medium and high air exchange rates

當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室為低空氣交換率時(shí)，由圖1可知，室內(nèi)CO、PM2.5等13個(gè)空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度均為最高，出風(fēng)口處、門口處、門外1 m處、門外3 m處濃度均高于非吸煙區(qū)，且大多數(shù)指標(biāo)隨離吸煙室距離的增加呈降低趨勢(shì)，說(shuō)明當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室風(fēng)機(jī)不開(kāi)時(shí)，抽吸卷煙會(huì)引起吸煙室中CO、PM2.5等13種空氣污染物濃度顯著增加。除此之外，PM2.5、PM10和苯在1#～5#采樣點(diǎn)處濃度均超過(guò)室內(nèi)限量值（分別為≤50 μg/m3、≤100 μg/m3、≤30 μg/m3）［25］，其中，吸煙室中這3個(gè)指標(biāo)濃度遠(yuǎn)超過(guò)室內(nèi)限量值；甲苯、二甲苯（間/對(duì)二甲苯和鄰二甲苯的濃度之和）和甲醛僅在吸煙室中的濃度超過(guò)室內(nèi)限量值（分別為≤200 μg/m3、≤200 μg/m3、≤80 μg/m3）［25］；TVOC在吸煙室中和門口處濃度超過(guò)室內(nèi)限量值（≤0.6×103μg/m3）［25］；CO、NO2在所有采樣點(diǎn)處均低于室內(nèi)限量值（分別為≤10 mg/m3、≤200 μg/m3）［25］。需要說(shuō)明的是，文獻(xiàn)［25］中沒(méi)有NO和NOx的室內(nèi)空氣限量值。

當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室為中、高空氣交換率時(shí)，由圖1 可知，所有采樣點(diǎn)處PM2.5、PM10等（除CO 外）12 個(gè)空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度均顯著降低，CO僅在吸煙室中的濃度顯著降低，其他采樣點(diǎn)處濃度降低不明顯。所有空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度在所有采樣點(diǎn)處均低于室內(nèi)空氣限量值。大多數(shù)空氣質(zhì)量指標(biāo)在吸煙室中的濃度略高于非吸煙區(qū)，出風(fēng)口處濃度低于或接近非吸煙區(qū)，其他采樣點(diǎn)處濃度與非吸煙區(qū)接近。但CO在出風(fēng)口處和室外采樣點(diǎn)處的濃度仍略高于非吸煙區(qū)，這可能與環(huán)保吸煙室濾網(wǎng)材料對(duì)CO的凈化效果有限相關(guān)。

采用吸煙室中空氣污染物的降低率評(píng)價(jià)環(huán)保吸煙室濾網(wǎng)材料對(duì)CO、PM2.5等13 種空氣污染物的凈化效果，室內(nèi)空氣污染物的降低率按照公式（2）計(jì)算，結(jié)果如表3所示。

表3 室內(nèi)環(huán)保吸煙室中、高空氣交換率時(shí)室內(nèi)空氣污染物降低率Tab.3 Reduction rates of indoor air pollutants in environmentally friendly smoking room at medium and high air exchange rates（%）

式中，R為室內(nèi)空氣污染物的降低率，%；C1#，低為低空氣交換率時(shí)吸煙室中污染物的質(zhì)量濃度，μg/m3或mg/m3；C空白為低空氣交換率時(shí)非吸煙區(qū)污染物的質(zhì)量濃度，μg/m3或mg/m3；C1#，中或高為中或高空氣交換率時(shí)吸煙室中污染物的質(zhì)量濃度，μg/m3或mg/m3；C'空白為中或高空氣交換率時(shí)非吸煙區(qū)污染物的質(zhì)量濃度，μg/m3或mg/m3。

由表3可知，在中、高空氣交換率時(shí)，室內(nèi)環(huán)保吸煙室中，除CO降低率約為77.00%外，其他12種空氣質(zhì)量指標(biāo)的降低率均大于等于94.51%。中空氣交換率時(shí)，NO2、NO 和NOx的降低率甚至達(dá)到100.00%?？梢?jiàn)，室內(nèi)環(huán)保吸煙室在中、高空氣交換率的條件下能有效凈化卷煙ETS中大部分空氣污染物，但對(duì)CO的凈化效果有限，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

2.3.2 ETS標(biāo)志物

在低、中、高空氣交換率下抽吸卷煙時(shí)，周圍空氣中卷煙ETS 標(biāo)志物的濃度如圖2 所示。由圖2 可知，低空氣交換率時(shí)，吸煙室中煙堿、3-乙烯基吡啶和茄尼醇的濃度最高，出風(fēng)口、門口、門外1 m、門外3 m 處均能檢測(cè)到煙堿、茄尼醇，門口、門外1 m、門外3 m能檢測(cè)到3-乙烯基吡啶。這說(shuō)明卷煙ETS外溢到吸煙室外，對(duì)周圍空氣造成污染。由于煙堿、3-乙烯基吡啶和茄尼醇主要來(lái)源于煙草，故在非吸煙區(qū)空氣中未檢出這3種卷煙ETS標(biāo)志物。

圖2 低、中、高空氣交換率條件下抽吸卷煙時(shí)空氣中ETS標(biāo)志物的濃度Fig.2 Influences of cigarette smoking on concentrations of ETS markers at low，medium and high air exchange rates

當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室為中、高空氣交換率時(shí)，所有采樣點(diǎn)3 種卷煙ETS 標(biāo)志物濃度均顯著降低，且均未檢出茄尼醇，其原因可能是茄尼醇存在于ETS 粒相物中，當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室為中、高空氣交換率時(shí)，ETS 粒相物迅速被濾網(wǎng)凈化。在中、高空氣交換率時(shí)，僅吸煙室中能檢測(cè)到煙堿和3-乙烯基吡啶，其他采樣點(diǎn)均未檢出。室內(nèi)環(huán)保吸煙室中3 種卷煙ETS標(biāo)志物的降低率如表3 所示。由表3 可知，在中、高空氣交換率下，煙堿、3-乙烯基吡啶降低率均大于等于93.00%，茄尼醇降低率為100.00%。

綜上所述，在室內(nèi)環(huán)保吸煙室正常維護(hù)保養(yǎng)情況下，無(wú)論是中空氣交換率還是高空氣交換率條件下，吸煙室中、出風(fēng)口、門口、門外1 m、門外3 m處空氣中CO、PM2.5等13種空氣質(zhì)量指標(biāo)和3種卷煙ETS標(biāo)志物濃度均顯著降低，表明室內(nèi)環(huán)保吸煙室的煙霧凈化系統(tǒng)能有效降低“二手煙”的濃度，即在室內(nèi)環(huán)保吸煙室中抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量影響較小。但本研究中室內(nèi)環(huán)保吸煙室的濾網(wǎng)材料對(duì)CO 的凈化效果有限，需要對(duì)濾網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)。

3 結(jié)論

（1）建立了卷煙ETS污染物分析方法體系，涵蓋13 種空氣質(zhì)量指標(biāo)，包括PM2.5、PM10、CO、NO、NO2、NOx、苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、TVOC 和甲醛以及3 種ETS 標(biāo)志物（煙堿、3-乙烯基吡啶、茄尼醇），對(duì)離線分析方法性能進(jìn)行了考察，結(jié)果表明方法分析性能良好。

（2）與風(fēng)機(jī)不開(kāi)（低空氣交換率）相比，當(dāng)室內(nèi)環(huán)保吸煙室為中、高空氣交換率時(shí)，CO、PM2.5等13 種空氣質(zhì)量指標(biāo)的濃度均顯著降低，所有采樣點(diǎn)處空氣質(zhì)量指標(biāo)濃度均低于室內(nèi)空氣限量值；除CO（降低率約為77.00%）外，室內(nèi)環(huán)保吸煙室中其他12 種空氣質(zhì)量指標(biāo)的降低率均大于等于94.51%。

（3）在中、高空氣交換率時(shí)，所有采樣點(diǎn)3種卷煙ETS標(biāo)志物濃度均顯著降低，且均未檢出茄尼醇，僅吸煙室中能檢測(cè)到煙堿和3-乙烯基吡啶；室內(nèi)環(huán)保吸煙室中，煙堿和3-乙烯基吡啶降低率均大于等于93.00%，茄尼醇降低率為100.00%。

（4）在室內(nèi)環(huán)保吸煙室正常維護(hù)保養(yǎng)情況下，抽吸卷煙對(duì)周圍空氣質(zhì)量影響較小。