烟草烟雾残留是家居灰尘中铅、镉、砷的重要来源：对儿童健康影响的暴露评估

《Chemosphere》：Environmental tobacco smoke is a major contributor to lead, cadmium, and arsenic in settled house dust

本研究针对烟草烟雾残留（三手烟）对室内灰尘中重金属污染的贡献这一被忽视的问题，通过分析179个有婴幼儿的吸烟者家庭灰尘样本，发现烟草烟雾是家居灰尘中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)的重要来源。研究结果显示，灰尘中尼古丁负载量与Pb、Cd、As负载量呈显著正相关（r=0.68-0.70, p<0.001），多元回归模型表明尼古丁可独立解释43%-58%的重金属负载量变异。模型预测，在完全无烟家庭中，灰尘Pb、Cd、As负载量可分别降低87%、49%和38%。该研究为制定无烟政策和三手烟 remediation 提供了科学依据，对保护儿童健康具有重要意义。

　　

当我们谈论吸烟的危害时，大多数人会想到直接吸入的香烟烟雾（一手烟）或被动吸入的烟雾（二手烟）。然而，一种更为隐蔽的健康威胁——三手烟，正逐渐引起科学家的关注。三手烟是指烟草烟雾残留物在物体表面和灰尘中吸附、积累和转化形成的持久性污染物，即使烟雾散去，这些有毒物质仍能存留数周甚至数月。烟草烟雾中含有数千种化学物质，其中包括铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)等有毒重金属，这些物质可通过三手烟途径持续释放到室内环境中。

尽管烟草中重金属的存在已被充分证实，但关于三手烟对室内灰尘重金属污染贡献的量化研究仍十分有限，这直接影响了公共卫生干预策略的制定。铅、镉、砷都是已知的神经毒物和致癌物，对发育中的儿童危害尤为严重。儿童由于活动特点（爬行、手口行为频繁）和生理特点（代谢系统未成熟），更容易通过灰尘摄入、吸入和皮肤接触途径暴露于这些重金属。美国环境保护署(EPA)近年来不断加严对室内铅暴露的监管标准，2024年更是将灰尘铅报告水平(DLRL)设定为任何可检测水平，反映了"铅暴露无安全水平"的科学共识。

正是在这一背景下，由Nicolas Lopez-Galvez和Georg E. Matt等研究人员组成的团队在《Chemosphere》上发表了他们的最新研究成果。为了明确烟草烟雾残留对家居灰尘中重金属积累的具体贡献，研究人员开展了一项严谨的实证研究。

本研究主要采用了以下几种关键技术方法：研究人员从美国辛辛那提地区179个有吸烟者且家中有婴幼儿的家庭收集了灰尘样本（样本来源于一项名为"健康家庭"的随机对照试验的子样本）。使用高效小表面采样器旋风真空吸尘器(HVS4)从1平方米区域采集灰尘样本。尼古丁和烟草特有亚硝胺(TSNAs)通过同位素稀释液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)进行定量分析；铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)则通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测。数据分析采用了双变量相关性和多变量回归模型，控制了社会人口学、住房和吸烟特征等混杂因素。

3.1. 灰尘中金属和THS标志物的分布

所有灰尘样本均检测到Pb、Cd、As和尼古丁，84.2%的样本检测到TSNAs。几何均值显示，Pb为34.2 μg/m²，Cd为0.40 μg/m²，As为1.6 μg/m²，尼古丁为15.7 μg/m²，TSNAs为6.0 ng/m²。令人震惊的是，100%的样本超过了EPA现行的灰尘铅报告水平(DLRL >0 μg/ft²)，45.3%的样本超过了EPA灰尘铅行动水平(DLAL >5 μg/ft²)，34.7%的样本超过了之前的EPA危险标准(DLHS >10 μg/ft²)。

3.2. 金属和THS标志物与社会人口学/家庭特征和吸烟行为的双变量关联

研究发现，灰尘铅负载量与房屋年龄显著相关，1960年前建造的房屋铅负载量显著高于新建筑（几何均值：98.1 μg/m²vs 23.9 μg/m²）。面积大于1500平方英尺的房屋比小于800平方英尺的房屋有更高的铅和砷负载量。室内禁烟的家庭灰尘尼古丁水平显著低于不禁烟家庭（几何均值：7.4 μg/m²vs 21.7 μg/m²）。

3.3. 影响灰尘中金属负载量的因素

多元回归模型显示，在控制了房屋和吸烟特征后，尼古丁负载量与铅、镉、砷负载量均呈显著正相关（β值分别为0.681、0.706、0.689，所有p<0.001）。半偏R²值表明，尼古丁独立解释了铅负载量变异的43%、镉的58%和砷的54%。房屋建造年份对铅负载量的独立贡献为4%，房屋大小对铅负载量的贡献为3%。模型预测，在完全无烟草污染的家庭（尼古丁负载量为0）中，铅、镉、砷的灰尘负载量将分别降低87%、49%和38%。

研究结论和讨论部分强调了烟草烟雾残留作为室内有毒金属来源的重要性。即使控制了房屋年龄等已知影响因素，烟草使用仍是灰尘重金属污染的主要贡献者。这一发现挑战了传统认为室内铅污染主要来自含铅油漆等遗留来源的观点，表明烟草使用可能是当代更为重要的暴露途径。

该研究具有重要的公共卫生意义。首先，它将三手烟暴露重新定义为不仅是一个烟草控制问题，更是一个环境正义和有毒金属污染问题，因为三手烟污染在低收入和少数族裔社区更为严重。其次，研究结果为制定更全面的室内环境健康干预措施提供了科学依据，强调烟草控制应成为减少重金属暴露策略的核心组成部分。最后，研究结果支持了实施全面无烟政策和三手烟修复措施的紧迫性，特别是对于有儿童的家庭。

这项研究的创新之处在于首次系统量化了三手烟对多种有毒金属室内污染的贡献，并提供了强有力的证据表明，消除烟草烟雾暴露可能是减少儿童重金属暴露的最有效策略之一。随着人们对室内环境质量关注的增加，这项研究为创建更健康的居住环境指明了方向，特别是对于最脆弱的儿童群体。