卷烟抽吸方式的研究进展

韶济民　陶晓秋　黄玫

摘要通过对关于卷烟标准抽吸方式的争议、不同抽吸方式对烟气释放量的影响和其他衍生问题的研究等相关的国内外研究文献的综述，系统分析了近年卷烟抽吸方式的研究热点及发展趋势，认为开展对于卷烟烟气中各种主要有害成分的释放量随不同抽吸方式而变化的规律方面的研究尤为迫切。在寻找新的有效减低有害物质在烟气中含量的过滤材料或物质时，其评价指标除焦油和烟碱量外还应该有更多的化学成分指标。因此开展滤嘴截留率及随抽吸参数变化规律的研究，也具有很重要的意义。

关键词抽吸方式；研究进展

中图分类号S572文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07688-06

目前大多数国家的吸烟机普遍采用的吸烟方式和参数主要是国际标准化组织（ISO）定义的方式或是美国联邦贸易委员会（FTC）所定义的类似的方式。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，持续2 s，每60 s抽一口[1-2]。长久以来，尤其是1990年以来，这种方法受到一些国家和地区的强烈反对和质疑，如美国的马萨诸塞州，加拿大等。而公众对于应用这些标准化的技术检测市售卷烟所得到的结果也产生了争论[3-4]。

2004年CORESTA大会上，Altadis研究中心Marchand等的一篇报告表明大部分人在自然条件下从抽吸浓香型卷烟转到抽吸淡味型卷烟时，抽吸习惯会有一定程度的改变，以补偿吸入烟气量的减少和满足感的下降[5]。此外，大量吸烟行为研究表明，吸烟者的吸食方式与机器不同。ISO3308[6]以及FTC方法中所规定的抽吸容量35 ml、抽吸频率60 s等参数并不能真正反应消费者的吸烟习惯。所以，当前的形势倾向于对现行ISO/FTC吸烟机抽吸方法进行修改以发展出更为强化的吸烟方法。鉴于此种形势，部分国家和机构已经开始开展对现行的ISO/FTC测定体系进行修订研究。

自从英国皇家医学会于1954年，美国医政总署于1964年分别正式发表了“吸烟与健康”报告之后，吸烟与健康问题就引起了世界范围的关注[7]。 目前已报道的卷烟有害成分已达149种。1990年Hoffmann 提出43种成分名单。1998年，在对Hoffmann名单修正的基础之上提出加拿大政府名单（46种成分），该名单得到了世界卫生界和烟草行业的普遍认可。烟草中有害成分包括： 焦油，烟碱，一氧化碳，TSNAs（4种），苯并[a]芘，氮氧化物（2种），金属（7种），酚类化合物（7种），羰基化合物（8种），芳香胺（4种），HCN，氨，VOCs（5种），Semi-VOCs（3种）。烟气气相物中的主要有害物质有CO、NOX、丙烯醛、挥发性芳香烃、HCN和挥发性亚硝胺。烟气粒相物中的主要有害物质有PAH、酚类、烟碱、TSNA。

随着消费者和公众卫生团体对烟气中有害成分的关注程度日益增加，对烟气有害成分的分析也越来越被重视。所以，许多国家和机构开展了不同抽吸方式对卷烟烟气有害成分释放量影响的研究。

1 国内外研究情况

国内外关于抽吸条件对主流烟气中焦油、烟碱和CO释放量影响的报道较多。到目前为止，所有研究表明增加抽吸容量，增加抽吸频率以及封闭滤嘴通风孔都会显著的增加烟气量[8-9]。

1.1常规测定项目的研究现状

1.1.1抽吸容量与抽吸频率的影响。许多研究表明，增加抽吸容量，增加抽吸频率都会显著的增加烟气量[8-9]。

1959年，Butler et al[10-11]报道了其研究抽吸容量、频率、持续时间的变化对卷烟抽吸过程的影响的工作。抽吸容量在30～40 ml范围时，烟气总粒相物随抽吸容量的增加而线性增加。抽吸频率与总粒相物产量之间的关系更为复杂，这主要受抽吸口数的变化的影响。Butler et al.还推断，对于给定长度的卷烟，其总粒相物产量与总抽吸容量直接相关。

Rickert et al.[12]在1986年对Butler et al.的观点进行更详细的探究。在27种不同的抽吸条件下测定了10种加拿大卷烟牌号的焦油，烟碱和CO量。抽吸容量为23，35和47 ml；抽吸持续时间为1、2、3 s；抽吸频率为25、50、75 s；单支卷烟烟气成分量随抽吸容量和频率的增加而增加；更重要的是，对于每一种牌号的卷烟，其单位体积烟气中的成分量在27种抽吸条件下是相对恒定不变的。因此，Rickert等人认为，变换抽吸方式并不能收到良好的效果，因为单支卷烟的烟气成分量可以轻易的转换为单位体积量。

Blorgerding 和 Winkler 在第49届TCRC会议上[13]，报告了其对预备抽吸条件对烟气量的影响的研究结果。在8种不同抽吸条件下，测定主流烟气的焦油和烟碱量，其中抽吸容量，持续时间，频率各设3个不同水平。结果表明，改变抽吸方案并不影响卷烟牌号的烟气量的相对排序。卷烟烟气量的绝对值随着抽吸容量和抽吸频率的增加而增加。

Charles[14]1996年，研究了在Henningfield抽吸方式（抽吸容量43 ml，抽吸间隔34 s）下，相对于ISO标准方式，烟气成分的释放量变化。表明在Henningfield抽吸方式下所有烟气成分的释放量都增大；而两种抽吸方式的单位体积抽吸容量的焦油量十分接近，所以焦油释放量随总抽吸容量而呈线性增加。

1997年，李燕垣[15]探讨了气流速度、温度、相对湿度和抽吸容量等因素与卷烟烟气中总粒相物的关系。试验结果表明，抽吸容量增加，TPM也增加，即TPM与抽吸容量呈正相关性。

2000年，张永萍[16]的研究结果显示：（1）焦油量与抽吸容量呈正相关。并提出了主流烟气总容量是不同吸烟方法的综合指标之观点。（2）焦油量、烟碱量、CO量均与抽吸间隔呈显著的负相关，而与抽吸口数为正相关。在间隔时间30～90 s（口数15.4～7.3）的处理段中，焦油量自24.4～10.9 mg、烟碱量自2.14～0.82 mg和CO量自17.4～9.9 mg递减。

2002年，孟红明[17] 的研究表明，缩短抽吸间隔时间，增加抽吸容量均可使上述物质的量明显增加。烟气量并不随抽吸参数的变化呈线性变化。（1）抽吸间隔时间与烟气指标呈显著的负相关。在间隔时间50～90 s的处理段中，焦油量从18.9～12.5 mg、烟气烟碱量从1.39～0.83 mg和一氧化碳量从15.3～6.9 mg递减。（2）随着抽吸容量的递增，焦油量从10.1～22.0 mg、烟气烟碱量从0.72～1.50 mg和一氧化碳量从6.9～16.9 mg成倍递增，极大值点的抽吸参数为抽吸容量41 ml，抽吸间隔时间50 s，抽吸持续时间2.0 s。

涂向真[18]进行了抽吸间隔时间的长短对卷烟抽吸口数、烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响试验。抽吸间隔时间分别设置为30，40，50，60，70，80，90和100 s，测定了2种牌号的卷烟。结果表明： （1）抽吸间隔时间越短，每支卷烟的抽吸口数、焦油、烟碱和CO量越大，这与国外的研究结果比较一致； （2）无论抽吸间隔时间长短，每口烟气的焦油、烟碱和CO等化学物质的量基本上保持不变。