理论教育 烟碱与多环芳烃的烟气颗粒分布规律:0.14~2.0μm粒径范围

烟碱与多环芳烃的烟气颗粒分布规律:0.14~2.0μm粒径范围

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:结果显示,烟碱主要分布在0.14~0.72μm粒径范围的烟气颗粒物上,最大量主要出现在0.261μm的颗粒上。烟气颗粒物是一种液滴,固态和非挥发性核可能构成粒子质量的一小部分。卷烟主流烟气中有害成分的释放量通常代表了对人体的危害性。相反地,多环芳烃类化合物主要在1.0~2.0μm的颗粒物上分布,主要的原因是多环芳烃是非挥发性的化合物,在冷却过程中很容易发生冷凝和凝结。

烟碱与多环芳烃的烟气颗粒分布规律:0.14~2.0μm粒径范围

Berner和Marek等[24]报道了在原始烟气未稀释的条件下,卷烟烟气的化学组成与烟气气溶胶的粒径分布相关,烟碱的分布在不同粒径的颗粒物上是不一致的,烟碱主要集中分布在0.6μm的颗粒上,钾的释放量随着颗粒物粒径的增加而增加。Owen等[29]研究了卷烟主流烟气中颗粒物的化学成分的分布,原始烟气在稀释150倍后,烟碱释放量最高出现在0.5~0.6μm粒径范围的颗粒物上。相反地,Jones等[34]报道了烟碱的分布与颗粒物的尺度无关,在不同粒径颗粒物上一致性分布。Morie和Baggett等[28]采用级联撞击器研究了烟碱、总粒相物、吲哚和其他化合物的粒径分布情况,发现烟碱和总粒相物在0.5~0.75μm的颗粒上的分布较高。在我们的实验中,采用单通道吸烟机和ELPI相结合,捕集3R4F参比卷烟主流烟气的不同尺度的烟气颗粒物进行化学分析。结果显示,烟碱主要分布在0.14~0.72μm粒径范围的烟气颗粒物上,最大量主要出现在0.261μm的颗粒上。

烟气颗粒物是一种液滴,固态和非挥发性核可能构成粒子质量的一小部分。在过去的一段时间里,卷烟烟气暴露的风险已经有多种的方法来进行表征和评估,主要有化学成分的毒性、有害化学成分的释放量和卷烟主流烟气的危害指数。卷烟主流烟气中有害成分的释放量通常代表了对人体的危害性。谢剑平等[35]根据29种烟气有害成分和4种毒理学评价指标的相关性分析研究,发展建立了一种新颖的卷烟主流烟气危害性指数。这一指数已经成功应用于评价烟草制品的风险和危害性,得到了烟草行业的广泛认可。在这部分实验中,按照颗粒物的粒径大小把颗粒物分成小于0.1μm组、0.1~1.0μm组和1.0~2.0μm组,进行比较后发现,烟碱的分布在不同粒径组呈一致性分布,主要的原因可能是从烟草中挥发出来的大量烟碱被迅速冷却、吸附在这些颗粒物的表面并达到饱和。TSNAs和重金属主要富集在粒径小于0.1μm的颗粒上,提示这些化合物极易被吸附在超细颗粒物上。相反地,多环芳烃类化合物主要在1.0~2.0μm的颗粒物上分布,主要的原因是多环芳烃是非挥发性的化合物,在冷却过程中很容易发生冷凝和凝结。就目前的知识还没有更多的证据来解释这一现象,还需要进一步的深入研究。该部分的研究还具有一些局限性。第一,ELPI在捕集烟气颗粒物的过程中,ELPI的电荷加载单元会发生相对高的颗粒物损失,烟气颗粒物在稀释和传送过程中也会存在损失的情况。虽然如此,所有的实验都是在一致的条件下进行的,这些因素对测试结果的影响是一样的。第二,烟气气溶胶发生过程中的烟气陈化、凝聚和样品采集等影响因素是不可避免的。(www.daowen.com)

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