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随着大麻在多地合法化,公众暴露于二手大麻烟雾(SHS)的风险日益增加。本研究为评估其潜在健康危害,首次在公共场所系统检测了大麻SHS中多环芳烃(PAHs)与大麻素浓度。结果表明,吸食大麻(无论燃烧或雾化)均能产生含致癌性PAHs的气溶胶,其中苯并[a]蒽(B[a]A)的暴露剂量在特定场所可超过加州设定的“无显著风险水平”(NSRL),提示吸入二手大麻气溶胶会增加致癌物暴露,对被动暴露人群构成潜在健康风险。
近年来,许多国家和地区修改了关于大麻的法律法规,使其使用和持有走向合法化或非刑事化。这场“绿色变革”在带来社会观念转变的同时,也带来一个新的公共卫生隐忧:越来越多不主动吸食大麻的人,正被迫暴露在他人吸食所产生的二手烟雾之中。无论是允许消费的大麻商店、节日活动现场,还是普通的公寓住宅,二手大麻烟雾(Secondhand Smoke, SHS)已成为一个不容忽视的暴露源。调查显示,相当比例的人群,包括儿童和青少年,都报告在过去一段时间内曾暴露于大麻SHS。已知二手烟草烟雾含有大量有害物质,是导致心脏病、中风、肺癌等多种疾病的重要环境因素。那么,成分相似的二手大麻烟雾,是否也具有同等级别的健康威胁?尤其是其中已知的致癌物——多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)——含量如何?被动吸入这些烟雾,是否会增加人们的患癌风险?为了解答这些迫切的公共健康问题,来自劳伦斯伯克利国家实验室室内环境组的研究团队开展了一项开创性的研究,其成果发表在环境健康领域权威期刊《Environment International》上。
为探究二手大麻烟雾的化学成分与潜在风险,研究人员综合运用了现场采样与实验室分析相结合的方法。关键技术方法包括:1. 现场气溶胶采样:在加州北部的大麻节、两家持牌大麻药房的消费区等公共场所,使用配备冲击器的采样泵收集空气中空气动力学直径≤2.5微米的颗粒物(PM2.5)。2. 实验室对照样本生成:在医院受控环境下收集志愿者吸食大麻卷烟(joint)或使用干草药雾化器后的呼出气溶胶;在实验室内使用吸烟机生成并老化、稀释的二手烟草烟雾作为阳性对照。3. 化学分析:采用气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)对滤膜样本中的大麻素(如四氢大麻酚THC、大麻酚CBN、大麻二酚CBD)、尼古丁以及27种多环芳烃(PAHs)进行定性和定量分析。
3.1. 大麻消费方式
研究在三个主要公共场所观察并记录了大麻消费行为。在大型大麻节上,最常见的方式是用卷纸吸食(预卷或手卷大麻烟卷),其次是用小雪茄外皮包裹吸食、使用雾化笔、通过“飞洒”方式吸食浓缩物,以及使用水烟壶和手卷烟斗。在允许吸烟的药房,消费方式排序类似,但水烟壶使用更普遍。在另一家只允许雾化的药房,则主要消费方式是“飞洒”和干草药雾化。
3.2. 样本质量与PM2.5浓度
分析显示,不同采样环境的PM2.5浓度差异巨大。在允许吸烟的药房消费区,浓度最高,平均达1257 μg/m3。大麻节现场平均浓度为814 μg/m3,而只允许雾化的药房平均浓度较低,为218 μg/m3。相比之下,实验室生成的二手烟草烟雾平均浓度为438 μg/m3。志愿者直接呼出的大麻气溶胶浓度最高,平均达6705 μg/m3。这些浓度水平与允许吸烟的酒吧、夜总会等场所相当,在美国环保署空气质量指数分类中属于“非常不健康”或“危险”级别。
3.3. 大麻素与尼古丁浓度
大麻素浓度最高的样本来自直接呼出的气溶胶,平均达4263 μg/m3。公共场所样本中,大麻节现场平均为200 μg/m3,允许吸烟的药房为182 μg/m3,只允许雾化的药房为60 μg/m3。在所有存在主动消费大麻的样本中,最主要的成分是四氢大麻酚(THC),在呼出气中平均占总大麻素质量的92%,在公共场所环境空气中平均占79%。背景样本中大麻素含量极低,且氧化产物大麻酚(CBN)的比例增高,反映了THC在环境中的降解。尼古丁仅在少数样本中有微量检出,表明这些场所的烟雾主要源于大麻而非烟草。
3.4. 大麻素与PM2.5的相关性
研究发现,总大麻素浓度与PM2.5浓度之间存在清晰的正相关关系。在节日和药房样本中,大麻素质量约占PM2.5总质量的17%至31%。在呼出的烟雾中,这一比例更高,尤其是干草药雾化产生的气溶胶,比例高达67%,表明雾化能更有效地释放大麻素,减少因燃烧产生的其他化合物。这与烟草烟雾中尼古丁仅占PM2.5质量约4-7%的情况形成鲜明对比,突显了大麻素是大麻气溶胶颗粒物的主要质量贡献者。
3.6. PAH浓度与组成特征
在所有分析的样本中均检测到了PAHs。公共场所样本中,大麻节现场的总PAH浓度平均为58.5 ng/m3,允许吸烟的药房为36.2 ng/m3,只允许雾化的药房最低,为9.1 ng/m3。呼出的大麻气溶胶中PAH浓度最高,平均为255 ng/m3。作为对照的二手烟草烟雾,其总PAH浓度平均为72.3 ng/m3。在所有大麻气溶胶样本中,最主要的PAH是苯并[a]蒽(B[a]A),其次是屈(Chrysene, CRY)。在检测到的22种PAHs中,B[a]A至少占总PAH质量的一半。相比之下,二手烟草烟雾中检测到的PAH种类更多,包含更多4环和5环的高分子量PAHs。
3.7. PAHs与PM2.5的相关性
与大麻素类似,总PAH浓度也与PM2.5浓度显著相关。PAH质量占PM2.5质量的比例(f_PAH)在大麻气溶胶中约为20至80 ppm(百万分之一),而在二手烟草烟雾中约为120 ppm,表明烟草产生PAHs的产率略高于大麻。
4. 对二手暴露的健康影响
研究选取了四种在样本中检出、且有加州“无显著风险水平”(No Significant Risk Level, NSRL)规定的PAHs(B[a]A, CRY, 苯并[b]荧蒽B[b]F, 苯并[a]芘B[a]P)进行了初步的癌症风险评估。通过空气浓度、成人呼吸速率和呼吸道沉积效率,估算了在场所中暴露8小时工作制所吸入的每小时剂量。结果显示,在所有场所中,只有B[a]A的暴露剂量对NSRL的贡献显著。在大麻节现场,B[a]A的平均每小时剂量估计为14 ng/h,达到其日NSRL(33 ng/天)的46%,这意味着在此环境中暴露约2.3小时,B[a]A的摄入量就会超过“无显著风险”的每日限值。在允许吸烟的药房,情况类似,约需2.6小时超过NSRL。而在只允许雾化的药房,风险显著降低,需要14小时暴露才能达到NSRL。其他几种PAHs由于浓度较低或NSRL值较高,其风险贡献可忽略不计。此外,研究估算,即使在检测到最高大麻素浓度的环境中,被动吸入的THC和CBN剂量也远低于产生精神活性效应的阈值,现场工作人员也未报告此类效应。
本研究得出结论,吸食大麻(无论是通过燃烧吸烟还是通过雾化)都会产生含有致癌性多环芳烃(PAHs)的气溶胶。其中苯并[a]蒽(B[a]A)是主要的PAH污染物。在主要以吸烟方式消费大麻的公共场所(如大麻节、吸烟药房),被动暴露于二手大麻烟雾的个体,其吸入的B[a]A剂量可能在数小时内就超过加州设定的致癌风险“无显著风险水平”(NSRL)。虽然雾化方式产生的PAHs较少,风险较低,但仍不能完全避免。相比之下,二手暴露中的大麻素(如THC)剂量预计不会对被动暴露者产生精神活性影响。这些发现首次在真实世界环境中系统评估并量化了二手大麻烟雾带来的特定致癌物暴露风险,填补了该领域的研究空白。它警示公众、从业人员及政策制定者,二手大麻烟雾并非无害,其含有的致癌物对被动吸入者,特别是长期职业暴露者(如药房员工)和家庭暴露者(如同住者),构成了明确的健康威胁。随着大麻合法化的推进,亟需继续深入研究二手大麻暴露的长期健康效应,并制定相应的公共卫生政策和暴露限值标准,以保护非使用者的健康权益。