追蹤煙草煙霧中的有毒金屬

主要要點

• 科學家們已檢測並測量了二手煙和三手煙中的 28 種微量金屬。

• 他們發現，在允許吸煙的住宅和公共場所，鎘、砷和鉻的室內濃度可能超過加州的健康風險指導值。

• 這項研究表明，長期暴露於二手煙和三手煙的室內環境中，可能會增加非吸煙者的呼吸健康風險。

多年來，人們一直在研究香煙煙霧，發現了許多污染物，包括有毒金屬。但是，究竟有多少金屬可以追溯到二手煙或三手煙呢？這個問題一直是研究界的挑戰，因為在煙草煙霧中發現的許多金屬也可能來自污染室內和室外空氣的工業污染物或天然污染物。

現在，勞倫斯伯克利國家實驗室 (Berkeley Lab) 的科學家進行的一項最新研究已經在煙草煙霧中鑒定了 28 種微量金屬。發表在《環境科學與技術快報》雜誌上的研究結果指出了二手煙和三手煙長期健康影響背後的新證據。二手煙是燃燒香煙釋放的煙霧。三手煙是在香煙熄滅很久後沉積在室內表面的有害煙草殘留物。

「量化二手煙和三手煙中的微量金屬非常重要，因為一些微量金屬存在於其他室內和室外污染源中。」本研究的主要研究者、伯克利實驗室能源技術區室內環境組的高級科學家 Hugo Destaillats 說。「十多年來，我們的團隊一直在研究吸煙過程中排放的有毒有機污染物。我們現在也感興趣通過評估微量金屬如何導致煙草的健康負擔來完善煙霧持久影響的圖景。」

在伯克利實驗室的一個房間大小的環境室中進行實驗期間，來自室內環境組的一個團隊在悶燒六支香煙後的 43 小時內收集了氣溶膠顆粒樣本。為了表徵二手煙，他們使用塗有鐵氟龍的濾器在悶燒後立即捕獲新排放的氣溶膠樣本。然後，他們在較長時間內採集了額外的樣本，以表徵三手煙。

共同作者、伯克利實驗室地球與環境科學區 (EESA) 的研究科學家 Wenming Dong 使用 EESA 水文地球化學實驗室中先進的三重四極子電感耦合等離子體質譜 (QQQ ICP-MS) 系統，檢測到二手煙和三手煙中 28 種微量金屬的顯著含量。其中包括幾種有毒金屬，如鎘、砷、鉻、鈹和錳。

為了更好地了解微量金屬如何影響二手煙和三手煙的化學成分，研究人員隨後使用環境室研究的實驗結果來預測吸煙者家中以及非住宅場所（如吸煙酒吧）在不同換氣率下的微量金屬污染物濃度。在幾乎所有建模場景中，他們都發現鎘、砷和鉻的預測室內空氣濃度超過了加州的癌症風險指導值。他們還發現，其中一些金屬超過了該州慢性暴露的非癌症參考水平。

伯克利實驗室的研究人員表示，這項研究是了解煙草煙霧如何導致我們整體暴露於室內環境中微量金屬的第一步，並且需要做更多工作來推進二手煙和三手煙污染的修復。

「在吸煙環境中，這些微量金屬存在於室內空氣中，也存在於表面和塵埃顆粒中，人們可以通過皮膚吸收和攝入等途徑接觸到它們。」伯克利實驗室能源技術區能源分析和環境影響部門的研究員、本研究的第一作者 Xiaochen Tang 說。「我們將分析重點放在吸入空氣中的金屬污染物上，因此我們的結果僅代表總暴露負擔的一部分。鑑於微量金屬在環境中的持久性，更好地了解通風、清潔和吸塵作為去除這些污染物的機制的效果非常重要。」

這項工作得到了加州大學煙草相關疾病研究項目的支持。

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洛倫斯伯克利國家實驗室（Berkeley Lab）致力於通過清潔能源、健康地球和發現科學的研究來為人類提供解決方案。該實驗室成立於1931年，基於團隊能最佳解決重大問題的信念，伯克利實驗室及其科學家已獲得16項諾貝爾獎。來自全球的研究人員依賴該實驗室的世界一流科學設施進行他們的開創性研究。伯克利實驗室是一個多計畫國家實驗室，由加利福尼亞大學管理，隸屬於美國能源部的科學辦公室。

美國能源部的科學辦公室是美國物理科學基礎研究的最大單一支持者，並致力於應對我們時代的一些最緊迫的挑戰。部分資料參考自美國能源部與美國NSO團隊。