卷烟厂生产车间环境空气的差异分析

崔 鹏 吴鸣建 田海英

（1.郑州大学，河南 郑州 450001；2.河南中烟工业有限责任公司技术中心，河南 郑州 450000）

随着烟草行业面临降焦减害和强化品牌特色的挑战，新一轮烟厂异地搬迁和技改活动正在兴起。在此过程中由于装修材料、烟机洗涤剂、油漆等材料地引入，常会伴随有挥发性有机化合物的产生［1］。而烟丝具有毛细管多孔性结构，对异味有极强的吸附能力［2］，因此VOCs极易在卷烟的生产及储存过程中被烟丝吸附，从而降低烟草的品质从而影响到品牌形象。因此为避免正式投产后因车间环境空气污染导致烟草品质出现问题，造成不必要的浪费，有必要建立科学、合理的卷烟厂环境气息评价方法，在正式生产前对新的生产车间进行评价。目前，尚未发现有相关评价方法的报道，本研究通过对卷烟厂异地技改搬迁后生产车间的环境空气与原厂进行比较，对新老生产车间放置的模拟烟丝样品进行了感官评吸，从空气化学成分以及对感官质量的影响方面比较了新老厂的环境空气差异，旨在为生产车间环境气息评价提供技术支撑，为甄别车间异味来源及治理提供参考。

1 实验部分

1.1 材料、试剂和仪器

B 牌号卷烟成品烟丝70kg；DNPH 吸附管（Sigma 公司）；Tenax TA吸附管（Marks公司）；流速50～1 000mL/min采样泵（SKC公司）。

挥发性有机成分标准品(Sigma公司）；13种醛酮组分的2,4-二硝基苯阱衍生物标准品（99%，美国A Chemtek公司）；乙腈（色谱纯，美国Tedia公司）。

仪器：Agilent 1100 高效液相色谱仪，配DAD 检测器（美国Agilent 公司）；TD-100 热脱附仪（Marks 公司）；Agilent 7890a/5975c 气质联用仪（美国Agilent 公司）；CP224S电子分析天平（感量：0.1mg，德国Sartorius公司）。

1.2 方法

1.2.1 样品点的选择

样品点选择所依据的原则：①生产车间设备摆放较集中、引入污染物可能性较大的地方；②烟丝停留时间较长或该工序比较重要。样品点的数量根据现场面积的大小和现场情况而确定，以期能正确反映生产车间空气污染的水平，推荐100m2设3个点左右，在对角线上或梅花式分布，样品选择点见表1。

表1 样品点的选择

1.2.2 空气样品分析

1.2.2.1 样品采集

在模拟样品放置期间，同时在样品放置点采集空气样 品，参 照HJ/T 400-2007［3］，挥 发 性 有 机 物 使 用Tenax-TA不锈钢管采集，采样流速200mL/min，采样时间20min；醛酮类化合物使用DNPH 管采集，采样流速500mL/min，采样时间20min。

1.2.2.2 分析条件

采用热脱附/气相色谱/质谱联用仪分析挥发性有机物，脱附条件：脱附温度300℃，脱附时间15min，脱附气流量45mL/min，冷阱温度－20℃，冷阱加热温度350℃，载气为高纯氦气；气质条件：色谱柱为HP-5,0.25μm，60m×0.32mm，50℃保持10min，3℃/min 升至250℃保持20min，质谱条件为扫描范围35～350amu，电子轰击能量70eV。采用带有二极管阵列检测器的高效液相色谱仪分析醛酮类化合物，色谱条件：Acclaim Explosives E2（5μm，4.6×250mm）色谱柱，检测波长为10μL，流速为1mL/min。流动相分别为乙腈和水。

表2 空气样品检测结果（单位：μg/m3）

1.2.3 模拟样品的制备

选用B 牌号成品烟丝，每个点所需样品量为10kg。烟丝放置高度为1m，均匀平摊在4m2（2m×2m）的1.0mm孔径的筛网上，同时在原生产线贮丝房放置对照样品烟丝，放置36小时后将模拟样品和对照样品采用相同的卷烟材料与卷制参数上卷烟机制成卷烟备用。

1.2.4 卷烟评吸

按照GB5606.4-2005的要求准备并评吸卷烟［4］，按照GB/T 12311-2012［5］进行三点检验的感官分析，将模拟样品和对照样比较，进行三点评吸的差异判断。

2 结果与分析

2.1 目标物的选择

根据对技改现场施工类别的调查，主要有油漆、环氧树脂地坪、电焊、防锈、防水、胶粘剂等作业，进行这些作业时中常会用到有机溶剂，这些溶剂的主要成分有脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮、卤代烃、醛、萜烯等化合物，它们基本都属于挥发性有机物（WHO 定义，挥发性有机化合物是指在常温下，沸点在50～260℃之间的各种有机化合物），参考相关测定方法标准，本研究将污染源分为挥发性有机组分和醛酮组分两大类来进行分析测定。

2.2 环境空气样品检测结果

由表2 可知，新厂和老厂生产车间的空气样品在组成和含量上确实存在一定差异。在新厂的6个监测点均检测出有苯、甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物和甲醛、乙醛、苯甲醛等装修常见的污染物，而在老厂车间空气中均未出现。但由于施工类别、施工完成时间、设备密集程度、通风效果等差异的存在，导致不同取样点的含量差异较大。由表3可知，通过对比发现6号点的挥发性有机物和醛酮组分总量远远高于其他检测点，且TVOC、甲醛、苯、二甲苯均超出了室内空气质量标准的限量值［6］，且1号点的检测值也相对较高。经调查，1 号点设备较密集，周围相对比较封闭，空气通风对流不畅，导致该点污染物浓度较高；6号点在现场采样前2天进行了贮丝柜及脚手架的油漆施工作业，从而导致含量偏高。

表3 样品检测结果及限量标准（μg/m3）

2.3 评吸结果

虽然空气样品分析可以比较准确地确定污染物的浓度，但不能直观的确定污染物的存在对卷烟产品质量的影响程度，同而感官评吸可以补充化学成分分析的盲区，因此有必要结合模拟样品的感官评吸结果进行综合评价。按照GB/T 12311-2012 进行三点检验的感官分析，结果发现1 号和6 号的模拟样品与对照样确实存在显著差别，模拟样品的评吸结果和空气样品的检测结果具有较好的一致性。说明当污染物浓度过高时，一定时间内模拟样品烟丝上吸附的数量将足以引起感官的明显变化。

3 结语

通过对新老两厂的环境空气样品的化学成分进行定性定量分析，确定了新老两厂的环境空气样品在组分的种类和含量上的差异，并对差异存在的原因进行分析。同时结合模拟样品的感官评吸，结果显示空气成分的检测结果和模拟样品的评吸结果具有较好的一致性。本研究为生产车间环境气息评价提供技术支撑，为甄别车间异味来源及治理提供参考。

［1］陈晓东.中国室内装修污染及健康危害研究进展［J］.中国公共卫生，2003（10）：25-37.

［2］左天觉.烟草的生产、生理和生物化学［M］.上海：上海远东出版社，1993:386-396.

［3］HJ T 400-2007.车内挥发性化合物及醛酮类化合物采样测定方法［S］.

［4］GB 5606.4-2005.卷烟感官技术要求［S］.

［5］GB/T 12311-2012.感官分析方法三点检验［S］.

［6］GB/T18883-2002.室内空气质量标准［S］.