烟气危害成分

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1、第十二章烟气危害成分分析20世纪50年代以来，随着吸烟与健康问题的提出，卷烟烟气化学的研究已普遍开展，特别是70年代以来，在烟支燃烧状态的测定和烟气化学成分的分离鉴定等方面都取得了显著进展。到目前为止，国际上已有数万项关于吸烟与健康方面的科研成果，在这些科技论文中，既有反对吸烟的科学依据，也有某些论点的争论，还有大量关于提高吸烟安全性的科研报告。虽然涉及吸烟与疾病之间关系的许多问题至今尚未真正解决，只有统计关系和一些理论性假设，而没有明确的最终答案，但是却促进了烟草科技的较大发展。卷烟的抽吸方式决定了烟支燃吸是一种高温

2、乏氧不完全燃烧的过程，最高温度可达900℃左右。抽吸时燃烧主要发生在燃烧锥底部周围，气流中的氧几乎耗尽，氧化过程不起主要作用。有限度的燃烧馏、干馏、热解、合成等反应同时发生，形成大量的新生化合物。卷烟烟气是一种气、液、固并存的复杂多相的气溶胶。据报道，仅卷烟烟气中的化学成分即达近4000种，比烟叶中还多1000多种。这些化学成分中既有提供烟草香气、吃味和生理作用的物质，也有产生杂气、刺激和不良吃味的物质，还有微量的对人体健康产生危害的物质，如气相的一氧化碳、硫化氢和焦油中的自由基、亚硝胺、苯并[a]芘等。卷烟烟气化学的

3、深入研究对提高卷烟香吃味品质和降低有害成分无疑具有重要的意义。T.C.TsoListUllmann’EncyclopediaofindustrialChemistry,Weinheim,1996共分成七类41种：11种PAHs4种氮杂-芳烃7种氮-亚硝胺3种芳香胺4种醛6种其它有机化合物6种无机物1卷烟烟气气相中有害物质1.1一氧化碳一氧化碳一经吸入即与血红蛋白结合，它与血红蛋白的化学亲和力比氧气达200倍以上。这样，由于减少了红细胞所携带氧的总量，一氧化碳能导致组织缺氧。研究表明，烟气中CO一部分由热解产生，一部分由

4、烟草不完全燃烧产生，一部分由CO2还原而成。主流烟气中碳氧化物还受烟丝含水量、卷烟纸孔度、烟草配方等因素的影响。采用打孔滤嘴或带有纵向气槽滤嘴来稀释烟气可使主流烟气中CO有选择地减少。1.2苯苯能引起神经衰弱、乏力、白细胞和血小板减少、贫血等症状，严重的可导致神志不清、肌肉痉挛等。过去一直认为苯无致癌作用，但近年来正在被怀疑对造血系统有致癌活性。国外已有不少由于接触苯而导致白血病的临床病例报道，不过，试图用苯对动物诱发白血病的实验尚未完全成功。故苯的致癌性问题还有待更深入的研究。在卷烟主流烟气中苯的浓度可通过使用打孔滤

5、嘴而有选择地减少。1.3挥发性醛和酮这些挥发性羰基化合物特别是甲醛、丙烯醛及巴豆醛是纤毛的毒素，与氰化氢和氨一起，吸入后抑制了肺排泄物的清除，从而导致肺部疾病。甲醛还可诱发鼻癌。含炭滤嘴可选择性地从卷烟烟气中去除某些挥发性醛和酮类，因而大大减少整个烟气对纤毛的毒性。打孔滤嘴也能减少挥发性醛类。1.4氯代烃烟草中含少量的氯（<1.0%）似能改变烟草的品质，而含氯量高时则降低燃烧性。烟叶内氯的含量决定烟气中氯代烷烃的生成量。在气相中，已鉴定的有氯代甲烷（150~840μg/支）和氯乙烯（1~16μg/支）。氯代甲烷是一个可

6、疑的动物致癌物。氯乙烯有微毒，长期接触可引起某种过敏，高浓度的氯乙烯会诱发肝脏内血管瘤。含炭滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。1.5氧化氮类氮氧化物主要对呼吸道造成危害，可致急性中毒和慢性中毒。中毒症状主要是对黏膜组织的损害，如呼吸道炎症、咳嗽、咯血、支气管炎、肺炎和肺气肿等。未受污染的大气中，氮氧化物的含量为0.05mg/m3。污染程度达到0.07mg/m3即可引起呼吸功能降低和疾病发生。氧化氮类是吸烟时形成致癌性N—亚硝胺的主要前体，它们还促使在烟气一经吸入时的亚硝胺的体内生成。减少烟气中的氧化氮类的有效方法是减少

7、烟草中的硝酸盐含量，打孔滤嘴也可以减少氧化氮类。1.6氰化氢氰化氢（HCN）是卷烟烟气中最具纤毛毒性的物质，它是几种呼吸酶的非常活跃的抑制剂。在肝脏内氰化氢快速地代谢为硫氰酸盐，吸烟者唾液、血液和小便中的硫氰酸盐浓度常用作烟气中不同吸入量和不同吸入深度的指示剂。硝酸盐是烟气中氰化氢的主要前体。烟草的蛋白质和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。含炭滤嘴、打孔滤嘴或带纵向气槽的滤嘴可选择性地降低烟气中氰化氢浓度。2吸烟自由基（1）自由基及其性质自由基是独立存在的，含有不配对电子的原子或原子团（分子或离子）吸烟自由基包括

8、烟气气相自由基。气相自由基主要是烷基自由基（R·）、烷氧自由基（RO·）、氯自由基（Cl·）、NO自由基（NO·）、NO2自由基（NO2·）等。这些自由基具有不对称电子，易与其他物质发生反应，从而得到或失去一个电子而变成稳定结构。体积小，重量轻，反应性强，不能直接用电子自旋共振波谱仪（ESR）观察。可用自旋捕集技术，先将这些活泼自