卷烟燃烧过程减害降焦研究进展

吸烟的危害主要来自于卷烟燃烧产生的焦油、多环芳烃、一氧化碳、氰化物等有害物质,这些有害物质会引发心血管疾病、呼吸系统疾病、癌症以及慢性炎症等多种疾病,减少卷烟的危害、降低焦油等有害物质的含量已刻不容缓。为此,深入研究了卷烟烟气中有害物质的产生规律以及卷烟减害降焦的主流技术,介绍了数值模拟技术在卷烟燃烧领域和卷烟减害方面的应用,为深入了解卷烟及其相关问题、降低吸烟对健康的危害提供了理论基础和实践指南。

卷烟烟气危害性指数研究

为评价卷烟产品的危害性,研究建立了一种新的卷烟烟气危害性评价方法。用于分析评价的163个卷烟样品购自于中国市场。在分析卷烟主流烟气中29种有害成分（包括4种TSNAs、3种PAHs、8种羰基化合物、7种酚类物质、HCN、NO、NOx、NH3、CO、烟碱和焦油等）以及4种毒理学指标（小鼠吸入急毒试验、细胞毒性试验、Ames试验和细胞微核试验）的基础上,建立了烟气有害成分与毒理学指标的函数关系。通过采用无信息变量删除法和遗传算法,筛选出了最具代表性的7种卷烟烟气有害成分,即CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛。多元线性回归分析表明,7种有害成分对毒理学指标影响显著,相关模型留一交叉验证的相对误差小于40%,对小鼠吸入急毒试验、细胞毒性试验、Ames试验和细胞微核试验的R2值分别为0.524、0.595、0.504和0.571。基于卷烟主流烟气中7种有害成分的释放量,建立了一种新的卷烟烟气危害性指数：H=YC/OC1＋YHCN/C2＋YNNK/C3＋YNH3/C4＋YB[a]P/C5＋YPHE/C6＋YCRO/C7式中：Y——卷烟主流烟气有害成分释放量;C1-C7——参考值。应用研究建立的危害性指数对上述163个卷烟危害性进行了评价,结果表明,危害性指数排序不同于卷烟焦油量排序。

通风稀释对卷烟燃烧温度及主流烟气中主要有害成分释放量的影响

为降低卷烟危害性,考察了卷烟纸、接装纸、成型纸透气度对卷烟燃烧温度和卷烟主流烟气中7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及焦油释放量的影响,并研究了卷烟总通风率对主流烟气中7种有害成分释放量及卷烟危害性指数的影响规律。结果表明:①随着卷烟纸和接装纸透气度的增加,卷烟燃烧温度升高,卷烟主流烟气中除NNK外其他6种有害成分的释放量、焦油量及危害性指数均降低;②成型纸透气度的变化对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响不规律;③卷烟总通风率增加,卷烟主流烟气中多数有害成分释放量、焦油量及危害性指数有不同程度的降低。适当增加卷烟纸、接装纸的透气度,提高卷烟总通风率,可在一定程度上调控卷烟燃烧温度,降低卷烟烟气中有害成分释放量,从而降低卷烟的危害性指数。

国内外烤烟烟气焦油、7种代表性有害成分及烟碱释放量对比分析研究

选取国内代表性烟叶产区的C3F等级烟叶样品,以及国内卷烟工业企业用量较多的、与C3F等级接近的巴西、美国、津巴布韦、赞比亚和马拉维等5个我国主要烤烟进口国烟叶样品,卷制成单料烟。考察选取的进口烟叶与国产烟叶样品烟气焦油、卷烟危害性评价指数、7种代表性有害成分和烟碱释放量差异,分析了5个进口国家烤烟烟叶有害成分释放量特点。结果表明:国产C3F等级烟叶烟气的单位燃烧烟丝重量NNK和苯酚释放量均值为最低,卷烟危害性评价指数最低。

国内外不同品牌卷烟样品危害性指数比较

为开发低危害卷烟,测定了国内外30个不同品牌卷烟样品卷烟纸和接装纸的透气度、滤嘴长度、烟丝结构、烟气焦油及7种烟气有害成分,即CO,HCN,NH3,NNK,苯并[a]芘(BaP),苯酚,巴豆醛的释放量,计算其危害性指数,比较了不同类型卷烟烟气危害性指数的差异。结果表明:国产卷烟样品的危害性指数低于进口卷烟样品;混合型卷烟样品的危害性指数高于烤烟型卷烟样品;国产混合型卷烟样品的危害性指数略低于进口烤烟型卷烟样品;再造烟叶、晾晒烟叶的使用比例对卷烟危害性指数有较大影响。

烟叶产地与部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响

为考察国内烟叶产地及烟叶部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响,选取国内代表性烟叶产区不同部位烟叶样品467个,卷制成单料烟并测试烟气焦油、7种代表性有害成分和烟碱释放量,研究了烟叶产地和部位对卷烟主流烟气焦油、卷烟危害性评价指数(H)、7种代表性有害成分及烟碱释放量的影响。结果表明:(1)烟叶产地对NNK的单位燃烧烟丝质量释放量影响最大,其次为氨、HCN和苯酚等3种成分,对焦油、烟碱、H、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(2)烟叶产地对氨和NNK的单位烟碱释放量影响最大,其次为HCN、巴豆醛、B[a]P、苯酚和CO等5种成分,对焦油和H影响较小。(3)烟叶部位对氨、烟碱、苯酚、NNK等4种成分的单位燃烧烟丝质量释放量影响显著,对焦油、H、HCN、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(4)烟叶部位对巴豆醛、CO、NNK、B[a]P和HCN等5种成分的单位烟碱释放量影响显著,对焦油、H、氨和苯酚等指标影响较小。通过调控卷烟配方中烟叶的产地和部位,有助于降低烟气中焦油、7种有害成分的单位燃烧烟丝质量释放量或单位烟碱释放量。

沟槽滤嘴对中式低焦油卷烟主流烟气的影响

[目的]为中式低焦油卷烟设计中应用沟槽滤嘴提供一定的参考依据。[方法]研究不同透气度接装纸和不同吸阻沟槽滤棒对常规烟气成分、卷烟危害性评价指数的影响。[结果]尽管随着沟槽滤嘴中接装纸透气度或沟槽滤棒吸阻的增加,常规烟气成分、卷烟危害性评价指数均呈下降趋势,但对卷烟危害性评价指数中7种物质释放量的影响作用却有明显的异同。[结论]通过打孔接装纸和沟槽滤棒的配伍性,可以全面有效降低卷烟危害性评价指数中的7种物质,实现沟槽滤嘴在中式低焦油卷烟中的应用。

中国人群经吸烟暴露砷的健康风险评估

按照化合物的健康风险评估理论,依据健康风险评估的基本框架,对中国人群经吸烟暴露砷进行了健康效应风险评估。结果表明:砷的非致癌风险度(危害商,HQ)值为0.008,为可接受风险;砷的致癌风险度(终生致癌风险增量,ILCR)值为4.0×10-5,超出可接受风险概率,需采取措施给予管控。

细支卷烟研究综述

为使国内研发人员准确把握国内外细支卷烟的研究现状,从细支卷烟发展的总体态势、燃吸机理、烟气的形成与传递及安全性评估等方面对细支卷烟进行了综述,并对国内烟草行业未来的细支卷烟研究方向进行了展望。结果表明:与常规卷烟相比,细支卷烟更能给人以愉悦和低风险的感知。国外烟草行业在烟支物理指标、燃吸机理、烟气成分形成与传递以及安全性评估等基础研究方面进行了大量研究,研究也较为深入。国内的相关研究起步较晚,但发展较快,主要涉及制丝、烟用材料、烟气成分以及卷烟设计等方面,研究的深度有待进一步加强。此外,国内烟草行业在燃吸机理及安全性评估方面的研究有所欠缺。

两种果糖衍生物的合成、卷烟保润性能及毒理学试验

以D-果糖(Ⅰ)为起始原料,经羟基保护、亲核取代、皂化或还原反应、脱保护反应分别得到化合物Ⅴ和Ⅶ,用IR、1H NMR和13C NMR谱表征了合成产物的结构,以HR-MS对Ⅴ和Ⅶ作进一步结构表征。以D-果糖、丙二醇和甘油为对照,以烟丝含水率为指标对Ⅴ和Ⅶ的物理保润性能进行评价;对Ⅴ和Ⅶ进行了卷烟烟气危害性指数评价和毒理学测试。结果表明:①化合物Ⅴ和Ⅶ为目标产物1-O-羧甲基-D-果糖和1-O-羟乙基-D-果糖,其反应总收率分别为55.0%和47.1%;②Ⅴ和Ⅶ的保湿性能均优于D-果糖、丙二醇和甘油,其中Ⅴ优势明显;③与空白相比,添加Ⅴ或Ⅶ对卷烟烟气危害性指数无负面影响,添加Ⅴ或Ⅶ的卷烟均未引起MTT细胞毒性试验、体外微核试验和细菌回复突变试验的测试结果发生显著性变化。

危险废物填埋场地下水污染风险评价中指标权重计算方法优化比选

为了探究适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,选用层次分析法、熵权法、层次分析-熵权法进行计算,并通过我国37家危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与地下水中苯浓度的拟合验证对权重计算方法进行分析比选.结果表明:①3组权重计算结果中,含水层渗透系数和包气带渗透系数均为最重要的指标,危险废物填埋场所处地层介质类型是影响地下水污染风险最显著的因素.在建设危险废物填埋场时,选址需优先关注含水层及包气带介质类型,必要时应采取更高性能的防渗技术手段;②3组场地风险指数(R)和污染指数(C)线性拟合R^(2)值排序为层次分析-熵权法(R^(2)=0.84)>层次分析法(R^(2)=0.75)>熵权法(R^(2)=0.51),因此采用层次分析-熵权法得出的危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与实际污染状况匹配度更高,构建的风险评价方法更能准确预测地下水污染风险;③当各指标权重由大到小依次加和至总权重为0.96时,层次分析-熵权法可包含12项指标,且权重分配更为均衡,不易受到单个指标缺失的影响,由此建立的综合指数计算方法更加可靠.研究显示,层次分析-熵权法是更适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,构建的污染风险评价方法结果准确、易操作,在一定程度上可为危险废物填埋场地下水污染的风险评价及运行管理提供支持.

辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分释放量及其危害性指数的影响

为研究辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)释放量及其危害性指数的影响,考察了卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸助燃剂类型、卷烟纸亚麻配比、卷烟纸定量、卷烟纸透气度、滤棒吸阻和滤嘴(不同透气度接装纸和成型纸组合制备)通风率对这7种有害成分及其危害性指数的单因素影响规律,建立了基于卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成型纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻的有害成分释放量预测模型,并对预测模型分别进行了外部验证。结果表明:①随着卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸透气度、卷烟纸定量、滤棒吸阻和滤棒通风率的增大,大多数有害成分释放量及危害性指数呈下降趋势;随着卷烟纸亚麻配比和助燃剂钠钾比的增大,有害成分释放量及其危害性指数呈上升趋势。②辅材模型具有良好的预测能力,10个验证样品的7种烟气有害成分释放量预测值与测定值相对偏差均低于15%。③增加卷烟纸定量、滤棒吸阻或降低接装纸透气度,可降低单位焦油中HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛的释放量。

微波膨胀梗丝对卷烟7种烟气有害成分释放量及危害性指数的影响

为研究微波膨胀梗丝在卷烟应用中的减害效果,分析了梗丝掺配比例对卷烟7种烟气有害成分（CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛）以及其危害性指数的影响,并与同比例传统梗丝掺配试验卷烟样品进行了对比。结果表明：在试验梗丝掺配比例范围（8%-33%）内,与传统梗丝（气流干燥梗丝）相比,微波膨胀梗丝降低烟气中CO、HCN、B[a]P和巴豆醛释放量的效果更佳,平均降低1.0 mg/支、9.43μg/支、0.19 ng/支和0.42μg/支。而传统梗丝对降低烟气中NNK、NH3和苯酚释放量的效果较好,平均降低0.12 ng/支、0.70μg/支和0.23μg/支。用卷烟危害性指数作总体评价,微波膨胀梗丝掺配样品的危害性指数均值较传统梗丝样品降低了0.1,表明其减害作用略优于传统梗丝。

烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响

【背景和目的】研究烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响。【方法】分别采用烤烟烟片处理线(不加料)、白肋烟烟片烘焙处理线(不加料)对单品种白肋烟进行烟片处理,切丝后分别进入二氧化碳烟丝膨胀线,经290℃热风温度膨胀处理制成膨胀后烟丝,再经回潮加料,制成成品白肋烟膨胀烟丝,对上述两种不同工艺路径处理的试验样品进行各项指标检测并对比分析。【结果】(1)未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的整丝率、填充值显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。(2)未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的总糖含量显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。(3)未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的NNN、NAT、NNK含量显著低于经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝。(4)未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的烟气特种成分CO、NNK、NH3、苯酚、巴豆醛释放量均低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝;且卷烟危害性评价指数低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝达10.07%。(5)未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝感官质量得分高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。【结论】对于白肋烟膨胀烟丝而言,不进行烘焙处理不仅可以简化工艺流程,更有利于卷烟减害。

江西山地丘陵崩滑流地质灾害易发性评价方法研究

以江西省地质灾害调查项目(1:50000)数据为研究基础,分别采用信息量法、综合指数法评价研究区地质灾害易发性。通过对比2种方法的评价结果,信息量法能较准确地反映地质灾害分布的实际情况,其评价结果可用于地质灾害风险评价及气象风险预警工作;而综合指数法能较好反映孕灾地质条件的复杂性,适用于指导国土空间规划、工程建设选址等工作。

卷烟主流烟气有害成分释放量对贮丝时间的响应

为研究贮丝工序对烟气危害性影响,设置了3个贮丝时间,通过2个牌号香烟探讨其对卷烟主流烟气中总粒相物、焦油、烟碱、7项有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[α]P,苯酚和巴豆醛)及危害性指数的影响,并对烟气成分间进行相关性分析。结果表明,贮丝时间对卷烟主流烟气常规成分影响不大;随着贮丝时间延长,NH3、巴豆醛显著减少,危害性指数逐渐降低;NH3与焦油及卷烟危害性指数相关性较强。因此,增加贮丝时间,能够协调烟丝成分,使卷烟危害性指数降低。

通风对细支烟主流烟气常规成分及7种有害成分释放量的影响

为考察通风对细支烟主流烟气常规成分及7种有害成分释放量的影响,卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的细支烟,对主流烟气常规成分和7种有害成分释放量进行分析。结果表明:①总通风率、滤嘴通风率、纸通风率与细支烟烟气常规成分、7种有害成分释放量及卷烟危害性评价指数(H)负相关;②总通风率、滤嘴通风率、纸通风率增加1%时,CO、HCN和巴豆醛释放量的降低率较高,纸通风对细支烟总粒相物、焦油、烟碱、CO、水分、HCN、NNK、苯酚和巴豆醛的释放量及H值的影响大于滤嘴通风;③滤嘴通风和纸通风对细支烟焦油、烟碱、CO、HCN、氨和苯酚的释放量及H值的影响小于常规卷烟。通过优化设计细支烟通风参数,可降低焦油和7种有害成分的释放量。

基于卷烟材料参数的细支烟烟气有害成分预测模型

为研究卷烟材料参数(滤嘴通风、滤棒压降、卷烟纸定量、卷烟纸透气度、卷烟纸助燃剂质量分数和卷烟纸助燃剂中钾钠比)对细支烟主流烟气焦油、7种有害成分、烟碱释放量及卷烟危害性指数(H)的影响,采用中心组合设计结合正交设计法制备了50个卷烟样品,利用线性回归和逐步回归法建立了基于卷烟材料参数的10个多因素预测模型,并根据统计学原理中交叉验证标准差(RMSECV)最小的原则筛选出最优预测模型。结果表明:10个模型的预测精度良好,平均预测相对偏差在3.11%~8.10%之间,且对不同卷烟材料参数具有良好的适用性。

三种职业健康风险评估方法在某铅酸蓄电池企业中应用比较

目的比较3种不同职业健康风险评估方法,为铅酸蓄电池企业更好的开展职业健康风险评估工作提供依据。方法对江苏省某铅酸蓄电池企业进行职业卫生调查,检测作业岗位铅烟/尘、硫酸浓度及铅接触作业工人血铅,采用国际采矿与金属委员会(ICMM)职业健康风险评估法、健康危害化学物控制要素法(COSHH Essentials)、综合指数法对铅酸蓄电池企业关键岗位的职业危害因素进行健康风险评估,比较标准化后的风险比值,以血铅异常率为参照,选择评估结果更准确的风险评估方法。结果当有害因素浓度在1/2限值~限值之间时,和膏与加酸岗位,3种方法评估结果完全一致,均为中等风险;当有害因素浓度高于限值时,铸板、磨片、分刷片与焊接岗位COSHH Essentials法和综合指数法评估结果为高风险;当有害因素浓度低于1/2限值时,球磨与涂板岗位评估结果不一致,综合指数法评估结果与血铅异常率的中等风险相对应。结论综合指数法适用于有害因素任意现场检测浓度情况下的职业健康风险评估。

2种风险评估方法在某研究所综合实验大楼建设项目职业病危害评价中的应用

目的用不同的风险评估方法对云南省某研究所实验室进行职业健康风险评估,探讨各风险评估方法的适用性。方法2019年12月选择云南省某研究所实验室进行调查检测,应用GBZ/T 298—2017《工作场所化学毒物有害因素职业健康风险评估技术导则》中的半定量评估中的综合指数法及新加坡化学物质职业暴露半定量风险评估模型(新加坡模型)进行职业健康风险评估,结合职业卫生现场调查情况对各风险评估方法结果进行比较分析。结果经检测,某研究所实验室存在的化学有害因素均低于职业接触限值的要求,除硫酸、氧化汞在综合指数法中判定为低风险,在新加坡模型中判定为中等风险,其他化学物质的风险分级一致。2种风险评估方法一致性检验结果为:综合指数法和新加坡模型的风险等级的一致率为88.32%,Kappa值为0.61,一致性程度较强(Z=2.71,P<0.01)。结论综合指数法和新加坡模型均适用于某研究所综合实验大楼职业病危害因素风险评估,综合指数法较新加坡模型缺少了操作人数的影响,导致部分化学有害因素风险等级低于新加坡模型。