空气污染与健康：烟草烟气中的化学成分及理化特征

ETS的化学成分与烟草所含的化学成分有关，烟草中一部分物质不发生理化改变从烟草直接转移到烟气中，大部分物质在烟草燃烧过程中，通过热解和热合成等理化改变形成或产生了烟气中的化学组分。烟草燃烧时，烟头处的温度达到800～950℃，而烟蒂处的温度仅为30℃。温度大幅度地下降，引起热解、热合成、升华、氢化、氧化、脱水等一系列的反应，产生数千种化学物质，这些化学物质分布在气体中形成烟气气溶胶，根据化学物在气溶胶中分布的形态，将烟草烟气分为气相物质和粒相物质。气相部分是指可以通过滤嘴的气体，粒相部分是指通过滤嘴而存留在烟雾中的颗粒物。烟气中的每种物质均可能以两相中的任一相存在，也可能以维持两相的平衡分布而存在。

ETS的化学成分已鉴定出有4 000多种，包括一氧化碳、尼古丁等生物碱，脂类、酚类、酮类、烷烃、醛类、氮氧化物、多环芳烃、杂环族化合物、羟基化合物。ETS中的化学物种类为主流烟气和侧流烟气之和，主流烟气占80%～90%，侧流烟气占10%～20%。

主流烟气为高度浓集的、不断变化的气溶胶系统。主流烟气的相对湿度是60%～70%，抽吸一支香烟可产生主流烟气400～500 mg，按照质量百分比计算，其中空气占75.9%，包括氮气、氧气、氩气；气相占19.6%，包括一氧化碳、二氧化碳、甲烷等；粒相占4.5%，包括烟碱、酚类、烷烃类、脂类等。主流烟气含有大量颗粒，每立方厘米达到109～1010个，大多粒子直径在1 μm左右，随着时间延长，粒子直径不断增大。在潮湿环境中，烟气中的粒子会因吸收水蒸气而增大，当相对湿度达到99%时，烟气粒子直径可增大至原来2倍。某研究将采样器与蠕动泵组成采样装置，对卷烟主流烟气颗粒物在10nm～10μm的范围内按粒径大小进行分级采集，实验结果表明，烟气颗粒物主要分布于100 nm～1.8 μm范围内，颗粒物质量浓度最高分布于1～1.8 μm，占总体颗粒物质量的34.724%。主流烟气中酸性成分与碱性成分都存在，一般卷烟主流烟气呈弱酸性。(www.xing528.com)

侧流烟气是在不抽吸情况下自燃产生的烟气。卷烟在自燃时温度低、供氧不充分、燃烧不完全，形成的颗粒物量多而直径小，粒相部分含有害物质较多。产生的粒子数量比主流烟气多3倍，卷烟自燃时每秒产生的粒子数约为6.3×109个。侧流烟气焦油、尼古丁、氨、苯、亚硝胺含量均高于主流烟气。其中的烟碱、一氧化碳和强致癌性的苯并芘、亚硝胺的含量分别为主流烟含量的3倍、5倍和4倍、50倍。侧流烟气一般呈碱性。