卷煙抽吸方式的研究進展

韶濟民　陶曉秋　黃玫

摘要通過對關于卷煙標準抽吸方式的爭議、不同抽吸方式對煙氣釋放量的影響和其他衍生問題的研究等相關的國內外研究文獻的綜述，系統分析了近年卷煙抽吸方式的研究熱點及發展趨勢，認為開展對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律方面的研究尤為迫切。在尋找新的有效減低有害物質在煙氣中含量的過濾材料或物質時，其評價指標除焦油和煙堿量外還應該有更多的化學成分指標。因此開展濾嘴截留率及隨抽吸參數變化規律的研究，也具有很重要的意義。

關鍵詞抽吸方式；研究進展

中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）22-07688-06

目前大多數國家的吸煙機普遍采用的吸煙方式和參數主要是國際標準化組織（ISO）定義的方式或是美國聯邦貿易委員會（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2 s，每60 s抽一口[1-2]。長久以來，尤其是1990年以來，這種方法受到一些國家和地區的強烈反對和質疑，如美國的馬薩諸塞州，加拿大等。而公眾對于應用這些標準化的技術檢測市售卷煙所得到的結果也產生了爭論[3-4]。

2004年CORESTA大會上，Altadis研究中心Marchand等的一篇報告表明大部分人在自然條件下從抽吸濃香型卷煙轉到抽吸淡味型卷煙時，抽吸習慣會有一定程度的改變，以補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器不同。ISO3308[6]以及FTC方法中所規定的抽吸容量35 ml、抽吸頻率60 s等參數并不能真正反應消費者的吸煙習慣。所以，當前的形勢傾向于對現行ISO/FTC吸煙機抽吸方法進行修改以發展出更為強化的吸煙方法。鑒于此種形勢，部分國家和機構已經開始開展對現行的ISO/FTC測定體系進行修訂研究。

自從英國皇家醫學會于1954年，美國醫政總署于1964年分別正式發表了“吸煙與健康”報告之后，吸煙與健康問題就引起了世界范圍的關注[7]。 目前已報道的卷煙有害成分已達149種。1990年Hoffmann 提出43種成分名單。1998年，在對Hoffmann名單修正的基礎之上提出加拿大政府名單（46種成分），該名單得到了世界衛生界和煙草行業的普遍認可。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有CO、NOX、丙烯醛、揮發性芳香烴、HCN和揮發性亞硝胺。煙氣粒相物中的主要有害物質有PAH、酚類、煙堿、TSNA。

隨著消費者和公眾衛生團體對煙氣中有害成分的關注程度日益增加，對煙氣有害成分的分析也越來越被重視。所以，許多國家和機構開展了不同抽吸方式對卷煙煙氣有害成分釋放量影響的研究。

1 國內外研究情況

國內外關于抽吸條件對主流煙氣中焦油、煙堿和CO釋放量影響的報道較多。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孔都會顯著的增加煙氣量[8-9]。

1.1常規測定項目的研究現狀

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，增加抽吸頻率都會顯著的增加煙氣量[8-9]。

1959年，Butler et al[10-11]報道了其研究抽吸容量、頻率、持續時間的變化對卷煙抽吸過程的影響的工作。抽吸容量在30～40 ml范圍時，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量之間的關系更為復雜，這主要受抽吸口數的變化的影響。Butler et al.還推斷，對于給定長度的卷煙，其總粒相物產量與總抽吸容量直接相關。

Rickert et al.[12]在1986年對Butler et al.的觀點進行更詳細的探究。在27種不同的抽吸條件下測定了10種加拿大卷煙牌號的焦油，煙堿和CO量。抽吸容量為23，35和47 ml；抽吸持續時間為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，對于每一種牌號的卷煙，其單位體積煙氣中的成分量在27種抽吸條件下是相對恒定不變的。因此，Rickert等人認為，變換抽吸方式并不能收到良好的效果，因為單支卷煙的煙氣成分量可以輕易的轉換為單位體積量。

Blorgerding 和 Winkler 在第49屆TCRC會議上[13]，報告了其對預備抽吸條件對煙氣量的影響的研究結果。在8種不同抽吸條件下，測定主流煙氣的焦油和煙堿量，其中抽吸容量，持續時間，頻率各設3個不同水平。結果表明，改變抽吸方案并不影響卷煙牌號的煙氣量的相對排序。卷煙煙氣量的絕對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，相對于ISO標準方式，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、相對濕度和抽吸容量等因素與卷煙煙氣中總粒相物的關系。試驗結果表明，抽吸容量增加，TPM也增加，即TPM與抽吸容量呈正相關性。

2000年，張永萍[16]的研究結果顯示：（1）焦油量與抽吸容量呈正相關。并提出了主流煙氣總容量是不同吸煙方法的綜合指標之觀點。（2）焦油量、煙堿量、CO量均與抽吸間隔呈顯著的負相關，而與抽吸口數為正相關。在間隔時間30～90 s（口數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，縮短抽吸間隔時間，增加抽吸容量均可使上述物質的量明顯增加。煙氣量并不隨抽吸參數的變化呈線性變化。（1）抽吸間隔時間與煙氣指標呈顯著的負相關。在間隔時間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，極大值點的抽吸參數為抽吸容量41 ml，抽吸間隔時間50 s，抽吸持續時間2.0 s。

涂向真[18]進行了抽吸間隔時間的長短對卷煙抽吸口數、煙氣焦油、煙堿和CO釋放量的影響試驗。抽吸間隔時間分別設置為30，40，50，60，70，80，90和100 s，測定了2種牌號的卷煙。結果表明： （1）抽吸間隔時間越短，每支卷煙的抽吸口數、焦油、煙堿和CO量越大，這與國外的研究結果比較一致； （2）無論抽吸間隔時間長短，每口煙氣的焦油、煙堿和CO等化學物質的量基本上保持不變。