香烟中镉、铬、铅、镍等重金属的人体健康风险评估研究

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Discover Public Health

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  为探究印度市售香烟重金属危害,研究人员用 ICP-OES 检测 5 品牌香烟中 Cd、Cr、Pb、Ni、As 含量,评估非致癌(HQ)和致癌风险。发现重金属浓度 Pb>Ni>Cr>Cd>As,Cd、Pb 经口摄入 HQ>1,吸入途径致癌风险高,为控烟政策提供依据。

  吸烟作为全球主要健康威胁之一,其产生的烟雾中含有 7000 余种化学物质,其中至少 250 种为有害物质,69 种具致癌性。重金属如铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)等因具有生物蓄积性和致癌性,成为吸烟相关健康风险的重要组成部分。尽管已有研究关注吸烟危害,但针对印度市售香烟中重金属含量及其健康风险的系统性研究仍较缺乏。在此背景下,来自印度圣约翰学院(St. John’s College)和比姆拉奥?安贝德卡尔博士大学(Dr. Bhimrao Ambedkar University)的研究人员开展了相关研究,旨在明确香烟中重金属浓度、品牌间差异、金属相关性及对人体的健康风险,研究成果发表在《Discover Public Health》。
研究人员从印度阿格拉市不同零售点随机选取 5 个流行香烟品牌(C1-C5),每个品牌采集 3 包未开封香烟,分离烟草并干燥研磨。采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)检测烟草中 Cd、Cr、Pb、Ni、As 的含量,运用双向方差分析(ANOVA)评估品牌和金属类型对浓度的影响,通过皮尔逊相关分析探讨金属间相关性,并依据美国环保署(USEPA)方法,通过危害商数(HQ)和致癌风险(CR)评估非致癌和致癌风险,考虑了儿童和成人通过吸入和 ingestion 两种途径的暴露情况。

3.1 不同香烟品牌中金属浓度的统计分析


对 5 个品牌香烟的金属浓度分析显示,各品牌中重金属浓度趋势存在差异。C1 品牌中镍(Ni)浓度最高,其次为铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd),砷(As)最低;C2 和 C3 品牌中铅浓度最高,依次为镍、铬、镉、砷;C4 品牌金属浓度趋势为 Pb>Cd>Ni>Cr>As;C5 品牌则是 Ni>Cr>Pb>Cd>As。整体来看,5 种金属浓度呈现 Pb>Ni>Cr>Cd>As 的趋势,其中铅浓度为 0.2512±0.161 μg/g,镍为 0.178±0.011 μg/g,铬为 0.152±0.017 μg/g,镉为 0.078±0.024 μg/g,砷为 0.003±0 μg/g。双向 ANOVA 结果表明,不同香烟品牌间重金属含量无显著差异(P=0.35699),但金属类型间差异显著(P=0.002981),说明香烟品牌并非影响重金属暴露的主要因素,而金属种类本身的毒性差异更为关键。与其他国家相比,印度香烟中重金属浓度普遍低于西班牙、波兰等国家,但铅和镍仍可能带来健康风险。

3.2 香烟中重金属来源识别及其空间分布


相关性分析显示,镉与铅呈强正相关(r=0.965,P<0.01),提示二者可能具有共同来源,如烟草种植过程中对土壤中重金属的吸收,或在加工过程中受到相似污染。而镉与铬(r=-0.099)、铬与砷(r=-0.287)、铅与镍(r=-0.357)等呈现负相关,可能与植物对金属的吸收竞争或加工条件差异有关。这表明香烟中重金属来源复杂,既有环境因素如土壤污染、工业排放,也可能与农业 practices 中化肥、农药的使用相关。

3.3 不同暴露途径的健康风险评估


非致癌风险评估显示,通过吸入途径,各金属的 HQ 值均小于 1,未呈现非致癌风险;但经口摄入途径,镉和铅的 HQ 值显著大于 1,儿童中镉的 HQ 为 5.194,铅为 4.646;成人中镉为 2.226,铅为 1.991,表明经口摄入是镉和铅非致癌风险的主要途径,可能与手 - 口接触或吸入后沉积的粉尘有关。致癌风险评估表明,通过吸入途径,儿童的致癌风险趋势为 Ni>Cd>Cr,成人则为 Cd>Ni>Cr,其中镍和镉的致癌风险较高,尽管部分数值低于 USEPA 设定的 1.00E-6 阈值,但仍需关注其累积效应。经口摄入途径的致癌风险相对较低,但铬、镉、镍仍有一定贡献。综合来看,吸入途径是致癌风险的主要驱动因素,而经口摄入是非致癌风险的主要来源。

研究表明,印度市售香烟中普遍存在铅、镍、铬、镉等重金属,尽管品牌间差异不显著,但这些重金属通过吸入和经口摄入途径可对人体健康构成威胁,尤其是镉和铅的非致癌风险以及镍和镉的致癌风险。研究结果为烟草中重金属污染的来源分析提供了数据支持,提示需加强烟草种植和加工环节的重金属管控,同时应通过公共卫生政策提高公众对吸烟所致重金属暴露风险的认识,推动控烟措施的实施。此外,研究采用的 ICP-OES 检测方法和风险评估模型为类似研究提供了方法学参考,有助于在全球范围内开展香烟重金属污染的健康风险比较研究。

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