Ανάλυση των μη οριοθετημένων ρύπων που παράγονται από τα καπνικά προϊοντα

Abstract

Novel tobacco products have recently entered the market and are often considered less harmful to human health compared to conventional cigarettes. However, this assumption is not yet fully proved, while the long-term health effects of their use remains unknown. The present work focuses on the pollutants produced during the use of tobacco products, especially heated tobacco or herbal sticks and electronic cigarettes, both through a systematic literature review, but also through experiments. In the literature review session, data concerning emissions from conventional, heated, and electronic cigarettes are presented and compared. The present work summarizes the chemicals produced and their quantities, in adittion to the methods used for emissions generation, collection, and analysis. The findings confirm the presence of several chemical compounds, including toxic and carcinogenic ones, not only in conventional cigarette smoke, but also in the emissions of the novel tobacco products. Significant variations are found, mainly due to differences in the products tested and to the experimental conditions applied. In the experimental part of this work, heated tobacco and herbal sticks were examined for particles and carbonyls emission during use, focusing both on the quantities emitted and on the factors affecting emission levels, such as the device type, the puffing regime, and the stickflavor. All products were found to emit fine particles (PM1) and black carbon, as well ascarbonyl compounds, mainly acetaldehyde. Although their levels were lower than those in the smoke of conventional cigarettes, they were significantly higher compared to ambient airvalues and therefore they cannot be ignored. The heating device brand and puffing regime were found to affect the emissions. The emissions increase with temperature and puffingin tensity. Moreover, stick flavor and stick nicotine content were found to affect the pollutant levels. Regarding electronic cigarettes, it was found that heating of laboratory prepared eliquidsalso resulted in the production of carbonyls, with quantities increasing with the eliquidsboiling temperature.The findings of this study contribute valuable knowledge on the safety of novel tobacco products and highlight the need for continuous scientific investigation.

Τα νέα καπνικά προϊόντα που έχουν εισαχθεί στην αγορά θεωρούνται λιγότερα επιβλαβήγια την ανθρώπινη υγεία σε σχέση με τα συμβατικά τσιγάρα, όμως αυτό δεν είναι πλήρωςαποδεδειγμένο επιστημονικά, ενώ άγνωστες παραμένουν ακόμα οι μακροπρόθεσμες για τηνυγεία συνέπειες από τη χρήση τους. Η παρούσα διατριβή διερευνά τους ρύπους που παράγονται από τη χρήση των καπνικών προϊόντων, ειδικότερα από τα θερμαινόμενα καπνικά ή φυτικά στικ καθώς και από τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, τόσο μέσω συστηματικής βιβλιογραφικής επισκόπησης, αλλά επιπλέονκαι μέσω της διεξαγωγής πειραματικών μετρήσεων. Όσον αφορά τη βιβλιογραφική ανάλυση, παρουσιάζονται και συγκρίνονται τα βιβλιογραφικά δεδομένα για την παραγωγή ρύπων από τα συμβατικά, τα θερμαινόμενα και τα ηλεκτρονικά τσιγάρα. Καταγράφονται οι χημικές ενώσεις που παράγονται, ως προς τοείδος, την ποσότητα καθώς και τη μέθοδο παραγωγής, συλλογής και χημικής ανάλυσης. Τα αποτελέσματα της βιβλιογραφικής επισκόπησης επιβεβαιώνουν την παρουσία στις εκπομπές των νεότερων καπνικών προϊόντων, και όχι μόνο του συμβατικού τσιγάρου, μεγάλου αριθμού χημικών ενώσεων, αρκετές από τις οποίες είναι τοξικές ή/και καρκινογόνες. Υπάρχει μεγάλη διαφοροποίηση στα αποτελέσματα, που οφείλεται στην ανομοιογένεια του εξεταζόμενου προϊόντος και των πειραματικών παραμέτρων που εφαρμόζονται. Όσον αφορά το πειραματικό μέρος της εργασίας, θερμαινόμενα καπνικά και φυτικά στικ χρησιμοποιούνται για την διερεύνηση της εκπομπής σωματιδίων και καρβονυλικών ενώσεων, εστιάζοντας, όχι μόνο στην ποσοτική εκτίμηση, αλλά και στους συσχετισμούς με παραμέτρους που πιθανά επηρεάζουν τις εκπομπές, όπως το καθεστώς χρήσης, η συσκευή, το άρωμα των στικ κ.λπ. Βρέθηκε ότι όλα τα προϊόντα εκπέμπουν σωματίδια πολύ μικρής διαμέτρου (PM1) καθώς και black carbon, ενώ επίσης βρέθηκαν καρβονυλικές ενώσεις, με κύρια την ακεταλδεΰδη. Οι ποσότητες αυτών είναι χαμηλότερες από αυτές που εκπέμπονται κατά τη χρήση του συμβατικού τσιγάρου, αλλά σημαντικά υψηλότερες σε σχέση με τον ατμοσφαιρικό αέρα και δεν μπορούν να αγνοηθούν. Η μάρκα της συσκευής θέρμανσης και το καθεστώς χρήσης μπορεί να επηρεάσει τις εκπομπές. Φάνηκε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας και η αύξηση της ένταση του καθεστώτος χρήσης αυξάνουν τις εκπομπές. Το άρωμα και η περιεκτικότητα του στικ σε νικοτίνη μπορεί επίσης να έχει επίδραση σε αυτές. Επίσης, σχετικά με τα ηλεκτρονικά τσιγάρα, φάνηκε ότι η θέρμανση εργαστηριακά παρασκευασμένων υγρών οδηγεί επίσης στην παραγωγή καρβονυλικών ενώσεων οι ποσότητες των οποίων αυξάνονται σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία βρασμού των υγρών. Τα ευρήματα της μελέτης προσφέρουν σημαντική νέα γνώση αναφορικά με την ασφάλειατων νεότερων καπνικών προϊόντων, ενώ παράλληλα ενισχύουν την ανάγκη για συνεχή επιστημονική διερεύνηση.