论文部分内容阅读
烟草制品中的重金属是烟草有害物质之一,烟气中的重金属可以随抽吸过程进入人体,引发疾病。重金属存在多种不同的形态,不同形态的重金属,对人体的作用和毒性都不同。且由于其物理化学性质不同,它们在烟气中的迁移难易程度也不同。目前,在烟草重金属研究方面大多集中在重金属总量上,极少涉及重金属不同形态含量的系统分离检测以及烟叶中重金属不同形态对其烟气迁移率的影响。因此,开展卷烟烟气中重金属不同价态分离检测技术和烟叶中重金属不同形态对其烟气迁移率影响规律研究,对重金属安全性评价和监控以及重金属限量下烟叶工业可用性评价具有重要的意义。本论文所进行的研究工作和取得的主要研究成果如下：1.建立了主流烟气中砷不同价态的分离方法不同形态的砷毒性不同,无机态砷的毒性很大,而有机态砷的毒性较小,无机态砷中,As(Ⅲ)的毒性十倍于As(Ⅴ)。利用717强碱阴离子交换树脂选择性吸附五价砷离子的特性,建立了卷烟主流烟气中砷的不同价态分离方法,较佳条件为：树脂高度10.0cm、样品液pH=7.0、五价砷洗脱液0.5 mol/L HNO3,方法相对标准偏差3.5-4.7%,五价砷加标回收率90.6-102.4%,方法准确可靠。2.研究了重金属不同形态在不同产地不同部位烟叶和烟气中的分布规律烟叶中的重金属主要来源于烟草植物根部从土壤和叶片对大气颗粒物的吸收。分离检测了全国8个主要烟叶产区不同部位烟叶中重金属Cr、Ni、As、Se、Cd不同形态含量及其单料烟中主流烟气中的总量,结果表明重金属不同形态在不同产地不同部位烟叶和烟气中的含量差异很大,下部烟中的重金属含量都高于上部和中部烟叶中的,上部和中部烟叶中的重金属含量则无统一规律：主流烟气中的重金属分布规律与烟叶中的分布规律不一致,这说明烟叶中的重金属不同形态对其烟气迁移率影响不同。3.研究了烟叶中重金属不同形态对其烟气迁移率的影响规律采用偏最小二乘法和优势分析法对烟叶中重金属总量、不同形态含量和单料烟卷烟主流烟气重金属总量、TPM检测数据进行了统计分析,揭示了重金属不同形态对其烟气迁移率的影响规律。结果表明烟叶中重金属不同形态和TPM对其烟气迁移率贡献率大小顺序分别为,Cr：可溶态(无机态)占比(+)>不溶态占比(-)>TPM(+):Ni:有机态占比(+)＞无机态占比(-)＞不溶态占比(+)>TPM(+):As:TPM(+)>有机态占比(+)＞无机态占比(+)＞不溶态占比(-);Se：无机态含量(+)＞TPM(+)＞不溶态含量(-)＞有机态含量(.);Cd:TPM(+)＞有机态占比(-)＞不溶态占比(+)＞无机态占比(+)。4.研究了国内外不同类型卷烟烟丝和主流烟气中的重金属总量和烟气迁移率及砷不同价态含量的分布情况不同品牌和类型卷烟,因为其使用的烟叶或配方不同,其卷烟烟丝和主流烟气中的重金属含量不同。采用自建方法,检测了国内外不同类型卷烟烟丝和主流烟气中的重金属总量和烟气迁移率及砷不同价态的含量,研究了它们的分布情况。结果表明,国外卷烟比国内卷烟在重金属控制方面更有优势,特别是Cd和Pb元素,卷烟烟丝中Cd和Pb元素含量为国外卷烟烟丝中的3倍左右,由于国内烤烟型卷烟Cd烟气迁移率较国外的高,国内烤烟型卷烟主流烟气中的Cd含量甚至达到了国外的近10倍。因此,应重点关注国产卷烟中Cd和Pb的降低技术研究。另外,不同品牌卷烟主流烟气中As(Ⅲ)含量占无机砷含量比重都比较低,其占比均小于15%,表明不同类型卷烟主流烟气中的砷主要以低毒性的As(Ⅴ)形态存在,而危害性较大的As(Ⅲ)含量较低。