13種重金屬超標香煙重金屬含量
黃河新聞網10月9日報道 中國擁有世界上最大的香煙生產商:中國煙草總公司,然而關于中國香煙設計與煙度排放的信息公眾卻所知甚少。中國煙草總公司目前正處于鞏固其香煙品牌的過程中,并且擁有向國外出口其香煙的雄心。該公司許多香煙品牌的機器測量焦油量也都有所下降,降到了與西方國家1970年至1990年間所謂的“低焦油”香煙相似的水平,而“低焦油”香煙的引入正是為了消除消費者對吸煙所引發的健康風險的擔憂。
方法
本研究檢測了中國所銷售香煙品牌的設計、物理特性、標明的煙度排放以及煙草的重金屬含量,檢測的香煙樣品包括2005年至2006年間以及2007年在中國7個城市購買的頂級品牌的香煙。
結果
檢測的發現表明,與大多數國家的香煙類似,中國香煙的焦油水平符合預測,主要是由煙草重量與過濾嘴的通風性造成的。過濾嘴的通風性對所檢測香煙中焦油含量的差異具有大約50%的解釋力,對一氧化碳排放量的差異具有60%的解釋力。我們發現2005年至2006年間購買的香煙與2007年購買的香煙,在主要的設計特性上幾乎沒有明顯變化。但是我們在2005年至2006年間在中國購買的13個香煙品牌的二次抽樣中觀察到,在各種重金屬含量上中國香煙顯著地高于加拿大同期生產的香煙,每克香煙平均包含0.82微克(1微克等于一百萬分之一克)砷(最低0.3微克,最高3.3微克),3.21微克鎘(最低2.0微克,最高5.4微克),以及2.65微克的鉛(最低1.2微克,最高6.5微克)。
概況
在中國,大約有57%的成年男性和約3%的成年女性吸煙。世界衛生組織估計,每年有100萬中國煙民死于與煙草有關的疾病,世界衛生組織預計,這個數字在未來幾年內還將大幅增加。中國有著龐大的人口和很高的吸煙率,因此正逐漸成為跨國煙草公司眼中重要的市場?!秶H煙草雜志》(Tobacco Journal International)最近把中國評論為“煙草行業僅剩的一塊樂土”。然而,這些跨國煙草品牌還未能在中國占據足夠的市場份額,相反,中國煙草總公司(CNTC)牢牢把握著市場,這是一家由國家煙草專賣局(STMA)監管的國有壟斷企業,從銷售額上看,也是全球最大的煙草公司。中國有31家獨立的煙草企業,但都在國家煙草總公司和國家煙草專賣局的監管下運作。國家煙草專賣局正在進行一項實現煙草業現代化的計劃,包括品牌和生產能力的提升,意圖在國家煙草總公司旗下創造出大概 10家大型的煙草企業。作為這項計劃的一部分,中國的本土煙草品牌數量從2000年的1181種銳減到2007年的173種,在2008年10月進一步降至154種。這一舉措的目的在于改變不同地區煙民迥異的品牌喜好,轉而創立全國性,乃至國際性的大品牌群。
為了實現現代化的目標,全國煙草總公司還采取措施降低香煙在在機器檢測下的可測得焦油量。在2006年4月,一項15毫克的焦油量標準開始生效,而按照國際標準化組織(ISO)的測量方法,全國平均含量只有13.2毫克。由于缺乏需求和國際競爭,低焦油含量(焦油含量低于10毫克)的香煙品牌大約只占市場份額的2%。然而,這項大張旗鼓的計劃旨在減少吸煙對身體造成的傷害,西方國際在20世紀70至90年代通過這種辦法在低焦油量香煙的銷售上大獲成功。
為了到達新采用的15毫克焦油量上限標準,最好的辦法是改善香煙的設計,主要辦法是增加濾嘴,這樣可以減少使用ISO檢測方法而采集到的煙霧量。有理由相信,ISO的檢測方法不能代表人類吸煙的方式,并且煙霧檢測機器采集到的煙霧量不足以用來區分不同品牌煙草的危害度。雖然如此,中國法律還是要求煙草包裝上寫明焦油、尼古丁以及一氧化碳的的ISO檢測量。人們越來越多的認識到這些數字并不能有效的體現煙草對健康的危害,還會誤導消費者。因此,煙草控制框架公約(FCTC)第11條已經建議煙草包裝不再標示焦油和尼古丁的含量。
關于在中國出售的煙草的設計方法,已經有一些發表的報告。研究者們查閱了關于中國草本香煙的新聞,這種香煙聲稱對健康有益,但沒有提供證明的數據。Akpan和他的同事們發表了關于在ISO標準下檢測的中國香煙中多環芳烴含量的報告,這些香煙購入于2003年和2004年,焦油量在6.3毫克/支到17.4毫克/支之間,苯并芘(benzo[a]pyrene)含量在5.8毫克/支至 14.2毫克/支之間。報告顯示的苯并芘含量比歐盟現在市面上的香煙的含量高出2到7倍。但他們沒有說明這些測試香煙的物理特征或者設計特性,例如香煙重量、濾嘴,而這些都會對苯并芘含量的可測得量產生很大影響。這些方面的 數值對了解不同品牌間的焦油、尼古丁和一氧化碳含量的區別是至關重要的,濾嘴的區別可以從實質上解釋品牌間焦油量區別的原因。
為了更好的分析在中國和世界范圍內流行的煙草有關的疾病和煙草的關系,中國煙草總公司作為全最大的煙草生產商,應當提供關于其香煙設計和排放系數(例如姜垣, Geoffrey T. Fong等人的做法,此外還有國際煙草控制政策評估計劃中國摘要,這一計劃提供2005至2007年在中國7個城市生產和暢銷的香煙的物理特征、煙草成分和選擇的香煙排放等的數據。我們解釋了兩個關鍵的調查問題:(1)和已經成熟的國際香煙品牌相比,中國香煙的設計和排放如何;(2)2005至2007年間中國香煙的設計和排放是否有變更,變更在哪?
研究方法
有關這份調查的數據來自于2005年12月至2006年3月之間購買自中國的香煙,并在2007年10月至12月間進行了一次補充,這些香煙都在中國七座城市(北京,長沙,廣州,上海,沈陽,銀川,鄭州)的正規零售店內購得。在每個城市,都制定了一個測試香煙的清單,并在3個不同的零售店分別購買清單上每種品牌的香煙各一條。在2006年,通過調查員的調查,確定了65種暢銷的國內香煙品牌。2007年,通過ITC(國際煙草控制)中國摘要的第一波調查的報告數據,確定了28種名列前茅的國內品牌。同時由于也購買了一些進口品牌(例如萬寶路、555香煙、柔和七星),目前的討論只限定在國內煙草品牌。測試的品牌種類在表格一上列出了。所有的測試香煙都由次日快遞服務送至Roswell Park Cancer Institute(RPCI)的實驗室,在測試前都置于零下20°C的環境下封閉保存。
表1:
在選定物理和設計特征最新研究中考查中國品牌的報告2005-7
特征
所有香煙產品的物理和設計特征評估都采用了前面描述的方法。在分析之前,接受檢測的香煙要放在-20°C的冰箱中。按照國際標準,填充物要在 22°C±2.0°C和60%±2.0%相對濕度的環境室內至少放48小時。分析單一品牌的香煙時,每次要隨機選擇五只煙,取其平均數據。采用數字卡鉗進行物理測量,其中包括香煙的長度和直徑、過濾嘴的長度、過濾嘴紙、到過濾器任何部位的距離和煙桿的長度。過濾嘴的重量測試采用梅特勒-托萊多分析天平。煙絲的濕度和重量采用HR83濕度分析器(美國俄亥俄州梅特勒-托萊多)分析。水分含量取決于重量百分比的變動——達到漸近線之前,在125°C鹵素燈下加熱五只煙的煙絲之后出現的重量變化。重量為在把煙弄干前,五只煙的平均重量。采用利用真空方法的PPM1000M紙孔設備(英國Cerulean米爾頓- 凱恩斯)檢測每張煙紙的滲透程度。最后,采用結合稀釋/壓力差儀器(美國弗吉尼亞時士滿Borgwaldt-KC)的KC3進行香煙過濾器和壓力差的測量。為求一致,所有產品都同時進行檢測,實驗室分析完成于2009年4月。
排放物
所有產品都記錄了填充物中焦油、尼古丁和一氧化碳(如果有的話)值。這些都是采用國際標準檢測法(ISO3308)從外表測量的,每隔60秒吸35ml 持續2秒,一直吸到煙頭剩下指定長度。
金屬含量
2007年10至11月,圣安德魯斯大學采用偏振能量分散X線熒光對2006年品牌(n=13)隨機選定的二次抽樣樣品進行未點燃香煙中微量金屬檢測。簡單地說,把從約20只香煙中抽取的煙絲弄干磨成粉,壓扁成各重6克的兩小塊。在基于包括煙葉原料在內的各種參考標準標定的斯派克XLAB上分析它們中幾種重金屬和其它微量元素的含量。更全面的敘述擁有檢測極限等數據,發表在其它地方。
統計分析
數據分析采用了SPSS14.0。每年沒有重復采樣的品牌由曼-惠特尼檢驗進行比較,以說明樣品之間變異的不同。重復采樣的品牌(n=5)通過魏克森訊號等級檢定進行比較。將檢測過的中國品牌平均值與以前公布的采用基于工具和標準差檢測的數據相比較。物理測量和設計參數與TNCO排放物之間的關系通過階梯式線性回歸進行檢測,首先把購買那年的指標變數強加進模型。其它潛在預測的階梯式進入許可采用了0.10和0.15準入和移除的評估標準,它們分別包括可能起到整體作用的特征。
結果
產品特征
表一展示每個品牌的通氣性、紙的滲透性、煙絲重量和煙桿及過濾嘴密度的數值。每年購買產品的平均值展示在表二中。比較兩輪(n=15)購買的這些品牌,沒有發現顯著差異。2007年版的產品略長(顯然主要因為煙桿較長)填充密度較高,不過,水分含量略低。
表2:
2005至2006年以及2007年所檢測中國香煙品牌物理特性的平均值。
表3呈現了兩組已刊登的香煙特性數據與中國市場上銷售的香煙的比較結果。對于已刊登的兩組數據,只涉及2007年購買的品牌。O'Connor和同事進行的研究分析了美國、英國、加拿大和澳大利亞2005年所售香煙的特性,Counts和同事進行的研究報告了2004年菲利普·莫里斯(Philip Morris)國際品牌有限的設計信息。正如我們在表中看到的,中國香煙在很多參數上與其他國家的香煙存在明顯差異,最為明顯的就是通風過濾嘴、煙桿長度、煙草重量、煙桿和過濾嘴密度。
表3:
不同研究所涉及香煙的物理特性的平均數和標準差。
TNCO(焦油、尼古丁和一氧化碳)排放和設計
針對通過線性逐步回歸分析得出的78種中國香煙品牌TNCO排放量與所測設計特性之間的關聯性,我們進行了分析,分析結果呈現在表4中。焦油排放量的預測涉及大量參數,過濾嘴的通風性能對焦油排放量變化的影響最大,影響比例超過57%,相比之下,過濾嘴重量和卷煙紙滲透性等參數產生的影響較小。整個模型調整后的R2為0.721,說明焦油排放量的變化很大程度上可以用所包含的參數加以解釋。
有關尼古丁的模型復雜程度較低,過濾嘴的通風性能再次成為最大的預報器,影響比例占到40%,與此同時,煙草重量和過濾嘴長度同樣產生重要影響。但在這個模型中,調整后的R2為0.472,說明尼古丁排放量的變化有一半可以用未經測量的參數加以解釋。一氧化碳排放量模型中,主要的影響因素為過濾嘴的通風性能和卷煙紙滲透性,總的影響比例為49.3%。未列出的設計特點并不對這些預測模型產生重要影響(p值>0.20)。
表4:
有關2005年至2007年在中國所購香煙的TNCO線性逐步回歸分析結果(n=78)。
未燃燒煙草中的金屬
總的說來,正如圖1所描述的那樣,不同品牌香煙中影響健康的金屬(鉻、砷、鎘和鉛)含量存在明顯差異。接受檢測的中國香煙品牌鉻的含量平均為 0.55μg/g(0.0–1.0之間),砷的含量平均為0.78 μg/g(0.3–3.3之間),鎘的含量平均為3.24 μg/g(2.0–5.4之間),鉛的含量平均為2.54 μg/g(1.2–6.5之間)。圖2呈現的是2004年來自加拿大市場的比較數據,中國與加拿大香煙品牌鉻的含量具有可比性,雖然t 檢測(p值<0.02)結果仍具有較大差異;中國香煙品牌中砷、鎘和鉛的含量明顯高于后者,達到2至3倍(p值<0.0001)。
研究內容
本研究檢測了當前中國所銷售香煙設計特性中的變量,其和ISO排放標準的對比,以及于2005-2007年曾在中國7個城市熱銷的頂級香煙品牌的重金屬含量。中國國產香煙的物理、設計特性和被檢測的國際香煙品牌特性極為類似。然而,中國國產香煙在特定參數上和西方市場香煙品牌存在明顯差異,比如通氣性、煙草重量和卷煙紙透氣度。批量生產的香煙對于某些特性有著嚴格的參數規定,如香煙的總長度和直徑,品牌或者各國產品類別內部差別并不大(如特大號過濾嘴)。
大部分不同煙草品牌之間的差別體現在煙草重量、過濾器的重量、過濾器的長度、卷煙紙透氣度和過濾器透氣性上。和其他國家公布的數據相一致,盡管他們之間的關系在其他研究中并不是那么明顯,過濾器透氣性成為標明焦油、尼古丁和一氧化碳釋放量的最重要指標,其中R2的值可達到0.9甚至更高。
預測釋放量和此前研究存在的差別可能反映出中國在釋放量檢測標準上存在局限性,因為在中國銷售的香煙品牌中,極少數品牌的焦油釋放量低于10毫克。而在西方市場上銷售的香煙品牌中,50%或更多的香煙品牌焦油釋放量低于10毫克。尼古丁的預測模型最弱,說明設計特性或許不是中國尼古丁釋放量的主要驅動力,特別是中國釋放量檢測標準存在局限的情況下。
即使在較低的水平下,研究結果總體強調了透氣性的影響,按照ISO的標準進行檢測(ISO標準適用于全球絕大多數地區的香煙檢測),透氣性仍然可以控制產品的釋放量水平。在中國煙民愈發關注吸煙健康的情況下,目前中國市場上所銷售的香煙品牌中,極少數釋放量低于10毫克的事實暗示中國煙草總公司正面臨潛在的市場機遇。調查結果表明很多中國煙民相信“輕度/低焦油”香煙對身體危害相對較小。
我們發現,中國國產香煙中鉛、砷和鎘等重金屬成分含量超標,其含量與加拿大產香煙相比,最高超出三倍以上。這樣的重金屬含量和現有的假煙中的重金屬含量早前記載相吻合,假煙大部分產自中國。煙葉中的重金屬含量是由其產生的土壤帶入的,而不是在生產加工過程中人為添加。采用不同方法的各類調查一致說明鎘(國際癌癥研究機構第1類致癌物)直接從煙草轉化為煙霧。最近的研究同樣表明因吸煙患上肺癌的病人肺組織的鎘和鉛水平高于不吸煙的人。進一步來講,和ISO檢測方法相比,在采用加拿大煙草標準的情況下,轉移因素大幅增加(2.9因素適用于Cd,2.4因素適用于Pb),這說明轉移因素隨著吸煙頻率的增加而增加,因此煙草中鎘和鉛的含量可以被視為接觸不用產品的首要序指示器。盡管煙草中重金屬對健康造成的危害尚不清楚,一些研究表明在致癌過程中,重金屬的危害至少和多環芳烴化合物、N-硝基胺的危害一樣大。
當前中國吸煙率極高,加之中國煙草總公司在煙草出口上雄心勃勃,有鑒于此,中國煙草中的鎘和鉛含量無疑讓人倍感憂心。對于從中國出口到國際市場的高含量有毒煙草,全世界的衛生及監管官員都應予以關注。從監管的角度看,禁止煙草以及含有高量砷、鎘和鉛的煙草產品,采用相對簡易的葉質分析和過濾分析作為篩查工具,都有可能對國際煙草貿易產生重大影響,甚至還牽涉到公共衛生。對金屬毒害施行監管限制并不缺乏先例。例如,澳大利亞和新西蘭都曾對食品種植物中的最大金屬有毒物質含量進行限制。比如每千克谷物的最高砷含量為1毫克,每千克多葉蔬菜的最高鎘含量為0.1毫克,每千克蔬菜的最高鉛含量為0.1毫克。按照這一標準,煙草(甚至是加拿大)都超過了這一水平。
當前研究往往以焦油、尼古丁、一氧化碳的標記值作為回歸分析的基礎,直接測試這些有毒物質的排放量并沒有作為重點,這成為了煙草研究的一大缺憾。此外,金屬有毒物質的檢測僅僅局限于一小部分煙草品牌。研究的另一個缺陷在于,研究所針對的煙草品牌并沒有嚴格按照市場份額來挑選,或者說這些挑選的煙草品牌不足以代表不同的焦油含量。相反,這些煙草品牌全是簡易樣本。未來的分析應在市場樣本的基礎上,重新改寫原有研究的數據信息。
中國是《煙草控制框架公約》的締約國之一。該國正積極努力地實施監管措施,履行條約義務。與此同時,中國擁有世界最大的煙草公司。中國的研究人員正積極地研究和開發新的煙草產品,同時致力于研發減輕有毒物質排放的技術,這說明中國的煙草行業正變得日益復雜。這些報告與國家煙草專賣局采取的措施完全一致。這些措施包括:讓中國的煙草生產廠更加現代化,同時吸收國際大型煙草公司的制造和質量控制技術。這樣一來,中國也有可能以新興的生產技術,實施諸如化學特定排放量的產品級別控制,而我們更應該把注意力放在消除煙草重金屬含量上。
總而言之,此次研究發現,盡管中國遵照與西方相似的生產模式與測試條件,來確定煙草中的尼古丁和焦油含量,但其生產的煙草與西方市場出售的煙草有著很大差距,隨著中國煙草出口量的增加,其包含的重金屬物質也給全球公共健康構成潛在的威脅。監管者應公開所有煙草產源,以及煙草產品中使用的煙草條件,同時考慮基于重金屬含量的產品標準。
本研究的貢獻
關于中國香煙設計與煙度排放的公開資料非常有限。近年來,中國煙草總公司許多香煙品牌的機器測量焦油量都有所下降,降到了與西方國家1970年至1990年間所謂的“低焦油”香煙相似的水平,而“低焦油”香煙的引入正是為了消除消費者對吸煙所引發的健康風險的擔憂。來自本研究的發現表明,如大多數國家的香煙一樣,中國香煙經報告的焦油水平符合預測,主要是由煙草重量以及過濾嘴的通風性造成的。我們尤其發現,中國香煙煙草中的鎘含量與鉛含量非常高,這可能是中國種植煙草的土壤條件造成的。隨著中國增加其香煙出口量,中國香煙中出現如此高含量的重金屬,可能會引發全世界對香煙健康問題的關注。