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電子タバコと屋内空気の質: ニコチンにさらされる第三者に対するモデル化へのシンプルなアプローチ

要旨

電子タバコの利用は、欧州、北米またはその他の地域において急速に普及している。

このことから、現在、電子タバコの使用に伴い発散されるエアロゾルを第三者が吸い込む空気への影響について議論されている。

屋内環境における化学分析は費用面や設備的に難しく、行われている研究は限られている。

しかしながら、これは実証的に排出されたデータおよびいくつかの基本的前提に基づいて適切かつ正確にモデル化することができる。

本研究では、エアロゾルの拡散、希釈、抽出を考慮した物理的原理に基づいた単純化モデルを用い、電子タバコの一回のふかしが屋内空気への潜在的寄与を明らかにした。

このことにより、時間経過に伴う吸引の蓄積による影響のシミュレーションを行うことができた。

本モデルは、同一の職場空間における電子タバコ使用者と非使用者を想定した適切な仮想シナリオに適応した。

また、いくつかの既存の実験研究の再現にも本モデルを採用し、屋内空気におけるニコチン濃度の値は実験値と良く一致した。

本モデルに多少の改良を加えれば、電子タバコから排出されるエアロゾル構成物における第三者への影響を調査するための低価格かつ高速な手法となり得る。


Electronic cigarettes and indoor air quality: a simple approach to modeling potential bystander exposures to nicotine.

Colard S1, O'Connell G2, Verron T3, Cahours X4, Pritchard JD5.

Abstract

There has been rapid growth in the use of electronic cigarettes ("vaping") in Europe, North America and elsewhere.

With such increased prevalence, there is currently a debate on whether the aerosol exhaled following the use of e-cigarettes has implications for the quality of air breathed by bystanders.

Conducting chemical analysis of the indoor environment can be costly and resource intensive, limiting the number of studies which can be conducted.

However, this can be modelled reasonably accurately based on empirical emissions data and using some basic assumptions.

Here, we present a simplified model, based on physical principles, which considers aerosol propagation, dilution and extraction to determine the potential contribution of a single puff from an e-cigarette to indoor air.

From this, it was then possible to simulate the cumulative effect of vaping over time.

The model was applied to a virtual, but plausible, scenario considering an e-cigarette user and a non-user working in the same office space.

The model was also used to reproduce published experimental studies and showed good agreement with the published values of indoor air nicotine concentration.

With some additional refinements, such an approach may be a cost-effective and rapid way of assessing the potential exposure of bystanders to exhaled e-cigarette aerosol constituents.