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。

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。

国内不同产地烟叶的危害性指数分析

为研究国内不同产地烟叶在同一等级、同一年限的情况下对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量的影响,分析国内9个省份17个产地的烤烟单料烟的样品。结果表明,云南楚雄、陕西咸阳、河南洛阳烟叶总体危害性明显高于平均水平;云南昭通、河南南阳烟叶总体危害性稍高于平均水平;黑龙江烟叶的氨释放量几乎是平均水平的2倍,BaP释放量高于平均值40%以上,总体危害性指数明显高于全国水平;福建三明、湖南张家界、云南德宏烟叶总体危害性与平均值基本持平;四川凉山、河南三门峡、贵州遵义、甘肃陇南、福建南平烟叶总体危害性稍低于平均水平;湖南郴州、永州、云南宣威烟叶总体危害性明显低于平均水平。

新品种烟叶烟气危害性指数分析研究

【目的】分析烤烟新品种烟叶的危害性指数,为卷烟开发提供数据参考。【方法】通过烟草行业标准分析方法,对38个新品种烟叶烟气常规化学成分(焦油、烟气水分和烟碱)和7项烟气成分(NH3、HCN、苯酚、巴豆醛、B[a]P、NNK和CO)进行分析及计算,得到其烟气危害性指数(H值)。【结果】29个新品种烟叶的烟气焦油量均小于11 mg/支,30个新品种的烟碱含量处于0.9～1.2 mg/支,符合卷烟工业的需求;33个样品的H值小于烟草行业卷烟产品的平均值(8.60),能满足卷烟工业的需求;15个新品种烟叶样品的H值小于8.00,可用于开发低危害卷烟。【结论】大部分烤烟新品种烟叶的烟碱含量、烟气焦油量及H值均符合卷烟工业开发的需求。

卷烟材料对焦油及危害性指数影响研究

为研究不同卷烟材料及其不同设计参数对卷烟焦油及危害性成分释放量的影响规律,共对6种卷烟材料及各5个水平参数的设计进行了研究分析。结果表明,卷烟纸透气度对降焦减害具有较大作用,与焦油、H、CO、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关;卷烟纸克重对降焦减害显著不明显,与B[a]P、苯酚具呈显著线性负相关;卷烟纸助燃剂含量对降焦减害具有一定效果,与焦油、H呈线性负相关;卷烟纸含麻比例含量增大,卷烟焦油释放量及危害性指数整体呈递增趋势,卷烟纸含麻比例与焦油无显著相关关系,与H呈线性正相关;滤嘴通风率对降焦减害具有较大作用,滤嘴通风率与焦油、H、CO、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关,与NNK、巴豆醛释放量之间有一定负相关关系;滤嘴长度对于降焦减害具有较大作用,滤嘴长度与焦油、H、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关。

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。

一种跨学科的城市地震灾害危害性指数

地震灾害危害性指数(EDRI)是一种综合指数,它可以直接比较全球范围内各城市总的地震灾害危害性,并且可以得到各种因素对总的地震灾害危害性的影响的相对大小。建立EDRI的基本步骤为:(1)建立一个对地震灾害危害性有影响的所有因素的概念框架,这些因素包括地质、工程、经济、社会、政治以及文化;(2)确定一组简单可测的指标来表示概念框架中的每一因素;(3)把这些指标系统地组合成一个综合的EDRI;(4)以容易理解的方式把指数结果表示出来。建立这种整体性的多学科的指数,目的是为了把所有城市地震灾害危害性的知识有机地组合成一个简单明了、容易理解的指数,而这种指数目前从其他渠道是得不到的。

定长切丝对细支卷烟危害性指数的影响

为研究改变切丝模式引起的烟丝结构特征的变化对细支卷烟危害性指数的影响,选用相同的卷烟原辅材料,在其他工艺参数与质量指标不变的情况下,改变切丝模式,卷制两个不同规格共4种细支卷烟,以常规切丝模式卷制的细支卷烟样品作为对照样,以40 mm定长切丝模式卷制的细支卷烟为试验样,采用标准检测方法和温度场分析法,分析细支卷烟危害性指数以及燃烧状态的变化。结果表明:①2个试验样危害性指数与对照样相比分别降低了10.87%、6.22%,巴豆醛、苯酚和HCN的释放量降低了3%~17%,氨和NNK的释放量降低了16%~24%,苯并[a]芘和CO释放量略有上升。②应用定长切丝后,烟丝结构特征发生变化导致燃烧状态发生变化,燃烧锥升温速率和特征温度T0.5升高,从而影响了细支卷烟烟气有害成分的释放量。

基于多目标决策的卷烟危害性评价

为建立评价卷烟危害性的方法,测定了20个国产和5个进口卷烟样品的焦油、7项有害成分释放量及4项烟气毒理学指标,根据多目标决策原理,将4项烟气毒理学指标转化成一个单一的指标——密切值,依此评价了卷烟的危害性,并考察了密切值与焦油释放量、根据7项有害成分释放量计算的危害性指数的关系。结果表明:①卷烟的密切值与焦油释放量之间的相关性较差;②密切值法对卷烟危害性的评价结果与危害性指数法的基本一致。密切值法可用于卷烟危害性评价。

雾对高速公路运营危害性评价研究

应用沪渝高速公路重庆绕城段(G5001)和渝昆高速公路(G85)重庆段上的天气、交通检测设施采集到的信息以及重庆高速公路路网的雾天管理信息,分析了雾对高速公路交通的影响,并对高速公路路网雾区路段的雾灾害严重程度进行了评价。研究表明:不同能见度下雾使G85高速公路重庆段运行车速降低7%～61%,流量损失6%～95%,G5001运行车速降低4%～29%,流量损失24%～93%。综合考虑雾的出现频率和严重程度以及路段交通水平,采用主成分分析及聚类分法建立了高速公路雾灾害严重影响程度指数计算模型,提出雾灾害指数的分级标准。对重庆高速公路网146个管理单元的雾灾害指数进行了评价和分级,确定特别关键路段19个,关键路段24个,次关键路段49个。

苯危害性工程学评价模型的实验研究

本文主要研究低浓度苯对果蝇生命周期的影响，建立相应的苯危害性工程评价模型，为进一步研究室内挥发性有机化合物（VOC）的叠加危害性提供研究方法基础。采用Oregonk黑腹果蝇作为受试生物，在动态染毒装置中进行0-600μg／m3低浓度水平的苯暴露实验。结果显示：8个实验组中，相同暴露时间下，雌性果蝇死亡数均高于雄性果蝇；随着苯的浓度升高，果蝇半数死亡时间（LT50）显著缩短，果蝇半数死亡时间与苯的浓度呈现良好的剂量．反应关系（相关性r=-0．988，显著性P〈0．001）；根据苯单独作用下的剂量．反应关系，建立了苯的危害性指数（HI）与浓度之间的Logistic回归模型（拟合度IRI=0．996）。

甲醛和苯叠加危害性工程学评价模型的实验研究

本文主要研究低浓度水平甲醛和苯叠加对果蝇生命周期的影响,建立相应的叠加危害性工程评价模型。实验采用Oregon k黑腹果蝇作为受试生物,在动态染毒装置中进行低浓度水平的暴露实验,暴露污染物浓度范围为0~500μg/m3。当甲醛(苯)浓度水平一定时,随着苯(甲醛)的浓度升高,果蝇半数死亡时间(LT50)显著缩短;甲醛与苯在标准浓度下的叠加实验组与两者单独实验相比较,叠加组果蝇半数死亡时间(LT50)显著缩短。综合分析实验数据得出:在实验浓度范围内,甲醛与苯联合作用于果蝇时,其毒性呈现协同作用,且当两者处于较低浓度下,协同作用更为显著。另外本研究根据甲醛和苯联合作用下的剂量-反应关系,建立了混合污染物危害性指数(HI)与污染物浓度之间的二元Logistic回归模型(拟合度LRI=0.957)。

基于果蝇生命周期的二氯苯危害性评价模型研究

本文主要研究在低浓度范围内(0~2600μg/m^3)二氯苯对果蝇生命周期的影响,探索二氯苯的安全浓度限值,建立其危害性评价模型,为将来建立完整的VOC联合作用模型提供数据积累。本实验采用黑腹果蝇作为受试生物,采用动式吸入染毒的方式,进行24 h不间断的染毒实验。实验发现,果蝇对于二氯苯浓度较为敏感,并且在相同浓度下,雄性果蝇的寿命明显小于雌性果蝇。二氯苯浓度和果蝇的半数死亡天龄(LT50)之间呈现良好的负相关关系(r=-0.921,P<0.001),利用SPSS软件建立二氯苯的危害性指数和浓度之间的三次多项式回归模型(拟合度LRI=0.983)。

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。

两种干燥工艺下叶丝加工质量的对比分析

为探讨叶丝干燥工艺对烟叶加工质量的影响,对叶丝经滚筒干燥和气流干燥处理后物理指标、感官质量、化学成分、烟气指标和7项有害成分的变化情况进行了检测。结果表明:①相对于滚筒干燥,气流干燥处理后叶丝的填充值显著升高、碎丝率显著降低,焦油和一氧化碳量均显著降低,7种有害成分中NNK释放量显著降低,但巴豆醛释放量有明显升高趋势,其他5种有害成分变化趋势不明显;②干燥工艺对感官质量的影响主要表现在香气量和丰满程度上,气流干燥会导致香气量减少、丰满程度降低,且干燥工艺对感官质量的影响在不同产地烟叶上存在较大差异。

低引燃倾向卷烟纸对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为研究低引燃倾向卷烟(LIP卷烟)主流烟气有害成分的释放情况,在不改变卷烟原有配方结构的基础上,利用不同的卷烟纸(普通卷烟纸和低引燃卷烟纸)制备相应的卷烟样品;对样品全长燃烧比例、自由燃烧速率及主流烟气有害成分进行分析测试。结果表明:①采用两种不同低引燃卷烟纸的卷烟,其样品的全长燃烧比例存在较大差异。LIP1卷烟完全符合相关低引燃法规要求,LIP2卷烟则只有60%符合法规要求。②采用两种不同低引燃卷烟纸后,卷烟自由燃烧速率相对于普通卷烟均有明显降低,但两种低引燃卷烟之间不存在明显差异。③采用低引燃卷烟纸后,卷烟主流烟气中部分有害成分(焦油、烟碱、一氧化碳、氢氰酸、苯并[a]芘、苯酚和苯等)存在释放量增加的风险,卷烟危害性指数也相应升高,但两种低引燃卷烟之间并没有明显差异。

微生物发酵对烟草品质及有害成分释放的影响

为研究微生物发酵对烟草品质及有害成分释放的影响,以醇化烟叶为微生物样品源,对菌株产酶功能进行筛选,并对烟丝发酵样感官质量、香味成分、烟气有害成分释放量进行分析。结果表明从供试云南微生物分离源样品中分离、筛选到可同时产蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶的微生物菌株;将菌株组合形成复合微生物配方喷施到烟丝上发酵,与对照相比,发酵样的烟气细腻度有改善,香气质和香气量均有增加,杂气减轻,刺激性减弱;GC/MS分析结果也表明,发酵样烟气中香味物质含量明显增加;发酵样的焦油量下降0.63 mg,主流烟气中的HCN、巴豆醛、NH-3、苯酚和B[a]P含量分别下降16.50%、13.74%、9.83%、9.24%和7.05%,危害性指数下降0.51。

切丝宽度对卷烟烟丝结构和主流烟气的影响

为比较不同切丝宽度对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量和卷烟烟丝结构的影响，对两种低焦油规格的卷烟进行切丝宽度试验，分析不同切丝宽度对7种有害成分释放量及烟气危害性指数的影响，并对烟丝结构与烟气危害性指数进行相关分析．研究表明：切丝宽度对卷烟烟气中有害成分的单支和单口释放量均有一定影响；烟丝长度与烟气危害性指数有正负相关性，两种规格卷烟应适当增加3．35～2．00mm长度的烟丝比例．