APCI-MS/MS法快速测定环境烟气中的丙烯腈、巴豆醛、吡啶和喹啉

为了测定环境烟气(ETS)中对人体和环境有潜在危害的化学污染物,建立了一种快速分析丙烯腈、巴豆醛、吡啶和喹啉4种挥发性、半挥发性有机化合物的大气压化学电离(APCI)-串联质谱(MS/MS)方法。采集的ETS样品不经任何前处理,由质谱进样端直接引入到改造后的APCI离子源内,采用多反应监测模式(MRM)对其进行快速定量分析。结果表明:4种有机化合物的定量分析标准工作曲线线性关系较好(R2>0.999),检测限和相对标准偏差分别为0.39～0.70 ng/L和5.14%～9.42%。该方法操作简单、灵敏度高,适合于快速检测ETS中的丙烯腈、巴豆醛、吡啶和喹啉。

暴露于环境烟气中的大鼠尿样代谢物分析

4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)是烟草特有亚硝胺4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NNK)在生物体内的一种代谢标记物,分析暴露于烟气中的生物体内NNAL的含量是研究卷烟烟气对生物体健康影响的有效手段。基于人体的个体差异性很大,本文以饲养的大鼠为研究对象,采用LC-MS/MS测定暴露于环境烟气中的大鼠尿样4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)代谢标记物的含量。2mL大鼠尿样通过分子印迹柱(MIP)分离富集,电喷雾离子化质谱检测。分析了暴露于环境烟气中1个月和2个月后大鼠尿样中总NNAL。方法的检出限为1.6 pg/mL尿样,精密度为7.8%～11.2%,平均回收率为87.1%。结果表明暴露于环境烟气中1个月和2个月的大鼠尿样NNAL含量没有区别(p>0.05),大鼠尿样中平均NNAL浓度为20.9±14.6 pg/mg肌酐,浓度范围为6.3～50.2 pg/mg肌酐。

与环境烟气相关的挥发性有机物的特性

本项研究测定了环境烟气 (ETS)中的多种挥发性有机物 ,在环境实验室中目标化合物的唯一来源就是ETS。实验室中的ETS是由燃吸肯塔基参考卷烟和其他 8种市售卷烟产生的。在 12轮试验中同时测定了 3 0多种化合物。目标化合物分为 3类 ,即 :气相ETS标识物 3 乙基吡啶 (简称 3 EP)与烟碱、羰基化合物 (包括甲醛 )和挥发性有机化合物 (简称VOCs)。利用环境实验室研究结果可以确定各种VOCs与 3 EP(气相ETS标记物 )的特征比率 ,另外还可以用来估测与ETS相关的VOCs的散发因子。总体说来 ,本项研究测得的特征比率与以往已经发表的实验室研究数据是一致的 ,这意味着 ,“真实”室内环境受多种来源的复杂的混合物影响。

环境烟气颗粒标记物:国际范围的卷烟研究

在室内空气质量的研究中 ,通常用标记化合物来评估环境烟气 (ETS)带来的可呼吸性悬浮颗粒物 (RSP)。研究测定了ETS -RSP和以下ETS -RSP标记物之间的比率 :紫外颗粒物 (U VPM )、荧光颗粒物 (FPM)和茄尼醇 ,共测定了 19个国家和地区的卷烟。在一个不通风的测试间内同时抽吸了每个国家和地区的 6个主要牌号的卷烟 ,实时测定了CO、氮氧化物 (NOx)、总碳氢化合物和颗粒物的质量浓度 ,还对烟碱、3-乙烯基吡啶 (3-EP)、RSP、UVPM、FPM和茄尼醇都作了时间加权平均测定。各个国家和地区卷烟的CO、NOx、总碳氢化合物、烟碱、3-EP和颗粒物的浓度都很相似。计算得出ETS -RSP的平均产生量是 14.3(12 .5～ 18.7)mg/支。所测定的大多数国家和地区卷烟中标记物与ETS -RSP浓度的比率都是相似的。ETS -RSP与UVPM及FPM替代标准的平均比率分别是7.7和 4 3。茄尼醇约占ETS -RSP重量的 2 .4 % ,其约定因子是 4 1。除了少数几个例外 。

配标溶剂对双区大气压化学电离质谱分析环境烟气标志物3-乙烯基吡啶的影响

为探讨配标溶剂对双区大气压化学电离-质谱(DRAPCI)源内溶剂效应造成的影响,以环境烟气(ETS)标志物3-乙烯基吡啶(3-EP)为研究对象,以环己烷、甲醇、丙酮和乙腈为配标溶剂,考察3-EP在不同溶剂背景下离子化效率的差异,探讨造成差异的原因,并比较不同配标溶剂下方法的分析性能。结果表明:①配标溶剂的选择会影响3-EP的离子化效率,从而限制方法的检出限和定量限,通过营造不同的溶剂氛围发现3-EP的离子化效率差异可能是质子竞争和中性分子团簇包埋共同作用的结果。在此基础上,确定环己烷为配标溶剂并建立ETS中3-EP分析的DRAPCI-MS方法,该方法检出限(0.38 ng/L)和定量限(1.15 ng/L)低,在低浓度范围区域线性良好(R2=0.9964)。②对ETS中3-EP变化的动态监测显示选择合适配标溶剂建立的方法可延长动态检测时间范围,更好地呈现环境烟气动态变化的特征,表明采用常压质谱法进行定量分析时必须考虑溶剂效应可能造成的干扰,应优化配标溶剂的组成和用量。

烟气环境中人员沿楼梯上行移动行为的实验研究

为研究更贴近真实火灾工况下的疏散行为,开展了居民楼有烟环境中人员沿楼梯上行移动特性的研究。实验中设置了无烟、轻烟和浓烟3种不同的能见度工况。结果表明,烟气环境中,移动速度除仍受移动距离影响外,心理作用也是影响移动速度的重要因素。轻烟环境对人员的移动速度影响不大,而浓烟环境中,在心里恐慌作用下,加上能见度的影响,疏散人员会借助于楼梯扶手加快移动速度,上行的移动速度较无烟和轻烟环境更快。

C-HRA-2合金在700 ℃先进超超临界(A-USC)锅炉煤灰/烟气环境中的高温腐蚀行为

采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,分析了C-HRA-2合金在700℃的模拟先进超超临界(A-USC)锅炉煤灰/烟气环境中腐蚀48 h和120 h后表面氧化膜的微观形貌、物相组成和元素分布,并分析了C-HRA-2合金的高温腐蚀行为。结果表明:C-HRA-2合金表面氧化膜主要由外层氧化层、中间混合层和内层硫化物组成;最外层氧化层主要为低熔点的共晶硫酸盐,其下方存在尺寸不一的堎块状NiO层;中间层主要由铬的氧化物、硫酸盐和Mo_(2)S_(3)组成;内层硫化物主要为不连续分布的Mo_(2)S_(3),深入合金基体内部;煤灰与C-HRA-2合金中的钼元素反应,在合金表面生成钼酸盐,随着腐蚀时间的延长,镍不断被氧化,NiO层增厚,硫元素不断向内扩散,Mo_(2)S_(3)硫化物层厚度增加,腐蚀不断加剧。

环境烟草烟气粒径分布及其对光散射的影响

为了测量典型办公室内环境中环境烟草烟气悬浮颗粒物的数浓度和粒径分布变化,以及其对颗粒光散射的影响,在6.8 m×3.2m×2.8 m的试验间进行试验,采用测量范围为5~1 000 nm的DMS500扫描电迁移率粒径谱仪进行粒径测量。结果表明,不同卷烟样品的烟气粒径分布曲线近似,都可以用对数正态分布函数来描述。4种卷烟样品粒径分布及参数变化速率相似,在4 800 s内数中值粒径CMD平均值从105 nm增大至155 nm,几何标准差GSD平均值从1.58减小至1.45,CMD和GSD的变化趋势近似符合指数函数。利用基于Mueller光散射理论的程序计算烟颗粒对散射光的影响。粒径分布的变化显著改变了颗粒散射光强度,CMD最大使散射光强度增大7倍,GSD引起的强度变化较小。综合考虑烟气颗粒数浓度降低和粒径分布的变化,散射光强度最大增大3倍。

同时测定室内吸烟环境空气中尼古丁和3-乙烯基吡啶的方法

以XAD 4树脂为吸附剂 ,含三乙胺 0 .0 1%的乙酸乙酯为溶剂 ,GC MS为检测手段 ,以及内标校正曲线定量 ,建立一套可以同时测定吸烟环境室内空气中尼古丁和 3 乙烯基吡啶标志物含量的分析方法。尼古丁的检出限和平均脱附率分别为 0 .0 75 μg 样品和 91.80 %;3 乙烯基吡啶分别为 0 .0 89μg 样品和 95 .90 %。通过实际样品的测定 ,讨论了该方法的应用效果。

环境烟草烟气中VOCs的GC分析

为研究环境烟草烟气（ETS）对室内空气的影响，建立了以TenaxTA、Carbosieve和Carbotrap三复合吸附剂作捕集剂，采用热脱附／气相色谱／火焰离子化检测法测定ETS中的1，3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯、苯乙烯、间二甲苯、乙苯、丙苯、1，3，5-三甲苯、柠檬烯的方法，并采用该方法测定了10种商品卷烟ETS中这11种VOCs的含量。结果显示：①TenaxTA、Carbosieve和Carbotrap三复合吸附剂适合ETS中这11种VOCs的捕集，适宜的采样流速200mL／min、采样体积6L、脱附温度300oC、脱附时间10rain；（爹方法的回收率为85．9％～98．3％，RSD8．5％～16．8％，检测限0．28～1．58μg／m^3，定量限为0．94～5．28μg／m^3；③国产和进口卷烟之间、烤烟型卷烟和混合型卷烟之间ETS中这11种VOCs的含量差异不明显，且均是异戊二烯的含量最高。’

环境烟草烟气中VOCs的分析方法综述

对环境烟草烟气中的挥发性有机成分的采样方式、采样条件以及定性定量方法进行了综述。

超声波在火场烟气环境中的传播特性研究

将烟气环境视为烟颗粒与气体组成的颗粒介质环境,研究超声波在火场烟气环境中的传播特性。分析烟气环境中的气体属性,在此基础上探讨单个烟颗粒对超声波的衰减机制,建立烟气环境中超声波传播模型。采用MATLAB求解超声波传播模型,研究声速、声衰减与超声波频率、环境温度、颗粒粒径、颗粒來度的变化关系。结果表明,在烟气环境中温度仍主导着超声波的传播速度,而烟颗粒则对超声波的衰减起主导作用。

太赫兹波在烟气环境中传输特性研究

火场环境成像技术已成为火灾探测的重要技术之一,现有的成像检测设备在低能见度火场环境下受烟气的影响较大。采用离散偶极子近似法和离散纵标法进行模拟计算,研究烟气环境下波长为31.25~55.55μm的太赫兹波的传输特性,并与0.9μm的红外波进行比较。结果表明:太赫兹波的衰减主要由烟颗粒对太赫兹波的吸收造成;太赫兹波的透射量随烟颗粒群粒径增大而减小,随单位体积烟粒子数增加而减小,随太赫兹波波长增大而增大;太赫兹波在传输过程中的透射量明显高于红外波。

卷烟侧流烟气研究进展

简要介绍了卷烟侧流烟气 (SS)收集装置的发展、侧流烟气与主流烟气 (MS)的一些物理化学参数的差异、部分化学成分在主流烟气和侧流烟气中的分配比 ,以及侧流烟气与环境烟草烟气 (ETS)的关系。

用气相色谱/热能分析仪同时测定挥发性亚硝胺和烟草特有亚硝胺

Ｎ－亚硝胺很容易在食品、饮料、化妆品、药物、卷烟烟气、各种消费品、甚至在人的胃中形成，已经发现有许多亚硝胺具有致癌性。本项研究开发了一种用气相色谱／热能分析仪同时测定烟草和烟气中的挥发性亚硝胺（ＶＮＡ）和烟草特有亚硝胺（ＴＳＮＡ）的方法。文章详细介绍了从烟草中萃取亚硝胺的实验条件，讨论了从主流烟气和支流烟气中收集亚硝胺的方法。采用本方法，可在同一张ＧＣ／ＴＥＡ色谱图上分离得到烟草中所有的１３种亚硝胺。该方法具有灵敏度和准确度高，重复性好的特点。另外，文中还讨论了添加同位素硝酸盐和烟碱对主流烟气中ＴＳＮＡ含量的影响。此方法也可用于尿液和环境烟气中ＶＮＡ和ＴＳＮＡ的分析。实验发现吸烟者与非吸烟者尿液中ＶＮＡ的浓度差异很小，而ＴＳＮＡ的浓度很低，几乎可以忽略。室内空气中的ＶＮＡ浓度为１～８ｎｇ／ｍ，ＴＳＮＡ浓度太低，几乎检测不到。这一结果提示，环境烟气与癌症的关系应当重新考虑。

加热不燃烧烟草制品发展现状及展望

为使我国科研技术人员把握国际烟草企业新型烟草制品中加热不燃烧产品的特点和技术走向,对目前市场上销售及在研的加热不燃烧烟草制品进行总结和分析,并着重对加热不燃烧烟草制品烟气化学的安全性进行了综述。结果表明:在新型烟草制品领域,专利数据显示三大跨国烟草企业(菲莫烟草、英美烟草及日本烟草)更注重在加热不燃烧烟草制品方面的技术开发,尤其是菲莫烟草;烟气化学对比分析表明加热不燃烧烟草制品是行业未来最具发展潜力的热点;在加热不燃烧烟草制品技术领域,电加热型(含混合型)在口感和降低有害成分释放方面优于碳加热型;相比于纯电加热型产品,混合型产品的有害成分释放量更低。

烟气污染综合治理的研究现状及发展趋势

烟气污染是一个世界性的难题,而综合治理则成为了各国政府研究和解决这一问题的重点,还随着经济的快速发展,能源消耗量也越来越高,环境污染问题日益严重,其烟气排放对大气质量造成了巨大破坏。文章在分析我国烟气环境质量现状及存在原因基础上提出了基于多因素综合评估法下对烟草工业废水排放、大气污染物浓度进行评价与控制,而目前我国已基本建立起以城市大气监测为依托且以排污总量为主要信息来源的烟气污染防治体系,但从总体来看仍处于初级阶段,还存在着一系列问题和挑战。

室内环保吸烟室中抽吸卷烟对周围空气质量的影响

为客观评价室内环保吸烟室中抽吸卷烟对周围空气质量的影响,建立了卷烟环境烟草烟气(ETS)污染物分析方法体系,包含CO、PM_(2.5)等13种室内空气质量指标和烟碱等3种ETS标志物指标。考察了室内环保吸烟室在不同空气交换率(低、中、高)时,吸烟室中(测试时,2名志愿者各抽吸1支卷烟)、出风口处、门口处、门外1 m处、门外3 m处及非吸烟区空气污染物浓度的差异。结果表明:(1)所建立的离线分析方法效果良好,适用于卷烟ETS污染物的定量分析。(2)与风机不开(低空气交换率)相比,室内环保吸烟室在中、高空气交换率时,CO、PM_(2.5)等13种空气质量指标浓度均显著降低,且所有采样点处13种空气质量指标的浓度均低于室内空气限量值;3种卷烟ETS标志物浓度均显著降低,所有采样点均未检出茄尼醇,仅吸烟室中能检测到烟碱和3-乙烯基吡啶。(3)中、高空气交换率时,除CO(降低率约为77.00%)外,室内环保吸烟室中空气质量指标和ETS标志物浓度降低率均大于等于93.00%。因此,室内环保吸烟室在正常维护保养情况下,抽吸卷烟对周围空气质量的影响较小。

基于SPME技术的环境烟草烟气标志物的环境行为探究

利用1．8m3的烟雾箱，在对流通风、密闭以及单边通风的条件下，利用固相微萃取（SPME）技术对环境炯气（ETS）中的尼古丁、3-EP和2，5-二甲基呋喃等3种标志物在不同通风条件下的浓度变化进行分析．研究结果发现，在模拟门窗全开的对流通风条件下，烟气扩稀释、散速率最大，上述3种烟气标志物的寿命分别是1．31、1．5h和1．32h．而在模拟门窗全部关闭的密闭烟雾箱条件下，烟气的扩散、转化最慢，以上3种标志物的寿命分别达到3．52、7．18h和3．29h．但是无论是对流通风还是密闭条件下，经过8～10h的扩散、转化后，在烟雾箱内，上述3种标志物仍然存在一定的浓度，主要原因是烟雾箱的壁对烟气的吸附，然后再解吸附，将烟气成分释放出来，这也是“三手烟”的主要来源．比较3种烟气标志物，尼古丁在3种实验条件下的寿命均最长，说明尼古丁对环境的持续危害性最大．