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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2004年
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环境烟草烟气对室内空气有机污染影响的研究

谢觉新  
【摘要】:环境烟草烟气(Environmental tobacco smoke,ETS)是影响室内空气质量的重要污染源之一,ETS暴露给人们带来包括癌症在内的一系列的健康危害,所造成的环境问题日益受到各国研究人员的重视。本文通过吸烟模拟实验以及对现实吸烟/非吸烟室内环境的测定,开展ETS对室内空气有机污染影响的研究。 (1)参照美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)尼古丁的分析方法,建立了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(3-EP)含量的方法,并进行了QA/QC研究。尼古丁的检出限和平均脱附率分别为0.075 μg/样品与91.80%;3-EP分别为0.089 μg/样品与95.90%。重复样品对的分析精度小于5.26%。 (2)用实际房间作为测试室进行吸烟模拟实验。在不同香烟类型、不同吸烟密度,吸烟后分别在通风与封闭下衰减等不同的实验条件下,测定了空气中包括挥发性有机物(VOCs)、ETS标志化合物等在内的37种化学目标物的暴露浓度。实验数据进行了因子分析、聚类分析和相关分析。结果表明: ①苯、D-苎烯、苯乙烯、间-甲基乙苯、1,2,4/1,3,5-三甲苯等VOCs与ETS标志物显著相关;甲苯、乙苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯等化合物,由于室内具有丰富的非吸烟污染源,与ETS标志物相关性较差;α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯,三氯乙烯、四氯乙烯、四氯甲烷、1,1,2-三氯乙烷、2-氯甲苯,以及偶碳数正构烷烃(正辛烷、正癸烷)等与ETS相关性不明显,主要来源于非吸烟污染源;但奇碳数正构烷烃(正壬烷、正十一烷)与ETS标志物具有一定的相关性。 ②2,5-二甲基呋喃在不同品牌的香烟中具有较好的稳定性,和尼古丁、3-EP具有良好的相关性,被认为是一种良好的ETS标志物。2,5-二甲基呋喃只检出于吸烟环境中,具有较高的浓度,并且稳定性比尼古丁好。 ③吸烟释放的VOCs浓度和吸烟密度呈正线性相关。在封闭的室内环境中,不同的VOCs具有不同的衰减趋势。ETS标志物、苯乙烯、D-苎烯、间-甲基乙苯,1,2,4/1,3,5-三甲苯等组分衰减较快,衰减过程服从一级动力学;甲苯、苯、乙苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯等衰减较慢,甚至在衰减初期出现浓度逐渐升高的趋势。但在强通风的情况下,这些化合物的浓度迅速衰减。因此,封闭环境中ETS暴露具有更大的危害性,通风是降低室内ETS浓度的最好方法之一。 ④不同品牌的香烟燃烧释放的VOCs浓度变化较大。不同品牌的香烟具有不同的ETS标志物相对含量和尼古丁δ C~(13);同一品牌的香烟具有一致的ETS标志物相对含量和相同的尼古丁δ C~(13)。浓香高焦油型香烟(FF)燃烧时释放出较多的尼古丁、2,5-二甲基呋喃、D-苎烯、苯、甲苯、二甲苯、PM_(2.5)等有害成分;特低焦油型香烟(ULT)以及介于中间的浓香低焦油型香烟(FFLT)释放的有害成分基本相当,但低于浓香高焦油型香烟。从ULT→FFLT→FF,随着香烟焦油含量的增高,释放的苯乙烯的浓度反而降低。 (3)吸烟/非吸烟室内环境的毒性VOCs暴露水平的对比研究。测定了六对典型的吸烟/非吸烟室内环境,每对环境室内/室外条件相似,只是吸烟条件不同。利用ETS源分摊技术,以3-EP为示踪估算了ETS对室内VOCs浓度的贡献。结果表明:①吸烟家庭和办公室室内空气中ETS标志物的暴露水平分别是:尼古丁,0.55~32.83μg/m~3;2,5-二甲基呋喃,0.12~22.92μg/m~3;3-EP,0.35~1.85μg/m~3;但 摘要 非吸烟的室内空气中这些ETS标志物均低于检出限。②吸烟的室内空气中苯系物 的暴露浓度是非吸烟的2一10倍,其中苯和苯乙烯的浓度分别是非吸烟的9倍和3 倍。③ETs对吸烟的室内空气中主要有害vocs的贡献率为:苯(15%)、苯乙烯 (26%)、甲苯(8%)、乙苯(8%)、间/对一二甲苯(10%)、间一甲基乙苯(21%)、l,2,4- 三甲苯(16%)、D一兰烯(39%)。ETs是室内空气污染的一个重要来源,但室内装修 和室外空气污染等也有重要的影响。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X51

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【参考文献】
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