ISO 84542024 卷烟烟气气相中一氧化碳的测定NDIR法标准立项发展报告

卷烟烟气气相中一氧化碳的测定NDIR法（ISO8454:2024）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Cigarettes—DeterminationofCarbonMonoxideintheVapourPhaseofCigaretteSmoke—NDIRMethod（ISO8454:2024）摘要随着全球烟草控制框架公约的深入实施和公众健康意识的持续提升，卷烟烟气中有害成分的准确测定已成为烟草行业质量管控和法规监管的核心环节。一氧化碳（CO）作为卷烟烟气气相中的重要有害成分，其测定方法的标准化直接关系到烟草制品的质量评价、健康风险评估及国际贸易互认。本报告围绕国际标准化组织（ISO）于2024年4月19日发布的ISO8454:2024标准展开系统论述，全面回顾了该标准的修订背景与发展历程，深入解析了非色散红外（NDIR）法的技术原理、方法特征及仪器要求，详细阐述了标准的主要技术内容与指标参数，系统梳理了标准的修订程序与关键考量，并对该标准的行业应用前景与经济社会发展效益进行了前瞻性分析。报告指出，ISO8454:2024的发布与实施，不仅为全球卷烟烟气一氧化碳测定提供了统一、科学、可靠的技术规范，更有力推动了烟草检测技术的进步与国际贸易的便利化，对提升我国烟草行业标准化水平具有重要的参考价值和指导意义。关键词：ISO8454:2024；卷烟烟气；一氧化碳测定；NDIR法；国际标准；标准化；烟草检测Keywords:ISO8454:2024;Cigarettesmoke;Carbonmonoxidedetermination;NDIRmethod;Internationalstandard;Standardization;Tobaccotesting一、引言1.1研究背景烟草制品的安全性评估是公共卫生领域持续关注的重大议题。卷烟烟气中含有数千种化学物质，其中一氧化碳（CO）是烟气气相中最重要的有害成分之一。一氧化碳经吸入后与血红蛋白的亲和力远高于氧气，能显著降低血液的携氧能力，长期暴露可导致心血管系统疾病和缺氧性损伤。因此，对卷烟烟气中一氧化碳含量进行准确、可靠的定量测定，不仅是烟草制品质量评价的基本要求，也是烟草控制框架公约（FCTC）下各缔约国履行减害承诺的重要技术支撑。国际标准化组织（ISO）长期以来致力于烟草及烟草制品检测方法的标准化工作，其下属的ISO/TC126“烟草及烟草制品技术委员会”负责制定和修订相关国际标准。自20世纪80年代以来，ISO陆续发布了一系列卷烟烟气成分测定方法标准，其中ISO8454标准经历了多次修订与更新，以适应检测技术的发展和监管需求的变化。1.2标准修订的必要性随着烟气分析技术的不断进步，尤其是非色散红外（NDIR）检测器在灵敏度、稳定性和选择性方面的显著提升，原有标准版本中的技术参数和方法细节已不能完全适应当前实验室检测设备和质量管理的要求。同时，国际烟草控制政策对检测数据的准确性、可比性和可追溯性提出了更高要求，国际贸易中对检测结果互认的需求也日益迫切。在上述背景下，ISO/TC126对ISO8454进行了系统的技术复审与修订，并于2024年4月19日正式发布了ISO8454:2024版本。二、标准概述2.1标准基本信息ISO8454:2024《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定NDIR法》（Cigarettes—Determinationofcarbonmonoxideinthevapourphaseofcigarettesmoke—NDIRmethod）是国际标准化组织发布的一项现行有效的方法标准。该标准的分类号为“烟草、烟草制品和烟草工业设备”，属于烟草行业基础检测方法类标准。标准语言为英语，由ISO/TC126技术委员会负责维护。该标准现行版本取代了此前发布的ISO8454:2007版本，在技术内容、方法精度和操作规范方面进行了全面更新。2.2标准的适用范围本标准规定了采用非色散红外分析法（NDIR）测定卷烟主流烟气气相中一氧化碳含量的方法。该方法适用于常规卷烟及部分特殊规格卷烟制品中一氧化碳含量的测定，是卷烟烟气常规分析中应用最广泛的CO测定方法之一。该标准与ISO3308（卷烟常规分析用吸烟机定义和标准条件）、ISO8243（卷烟抽样）等标准共同构成了卷烟烟气化学分析的标准方法体系。三、技术方法解析3.1NDIR法基本原理非色散红外（NDIR）分析法是基于一氧化碳分子对红外辐射具有特征性吸收的原理而建立的气体定量分析方法。当红外光通过含有CO的气体样品时，CO分子在波数约2170cm⁻¹（波长约4.6μm）处产生特征性吸收。NDIR检测器利用滤光片或气体滤光相关技术选择性地分离出CO的特征吸收波段，通过测量红外光经过样品气室前后的强度衰减，依据朗伯-比尔定律定量计算样品中CO的浓度。与传统的气相色谱法、电化学法相比，NDIR法具有响应速度快、选择性好、灵敏度高、操作简便等显著优势，尤其适合卷烟烟气这种成分复杂、基体干扰大的气体样品的在线或离线分析。3.2方法技术路线ISO8454:2024标准规定的方法流程主要包括以下关键步骤：首先，按照ISO3308规定的标准条件，使用常规分析用吸烟机对卷烟样品进行抽吸，剑桥滤片截留烟气中的粒相物，气相部分则被收集于气体收集装置（气袋或气体采样袋）中；随后，将收集的烟气气相样品导入NDIR分析仪，在仪器设定的最佳检测条件下测定CO浓度；最后，根据抽吸口数、烟气体积等参数，计算出每支卷烟主流烟气气相中一氧化碳的释放量，以mg/支表示。3.3标准技术要点ISO8454:2024在技术内容上进行了多项重要更新与完善，主要体现在以下几个方面：（1）仪器性能要求的提升。新版本对NDIR分析仪的分辨率、线性范围、漂移特性等关键性能指标提出了更为严格的要求，明确了仪器校准周期和校准气体的溯源要求，确保测量结果的计量可追溯性。（2）样品处理与分析的规范化。标准对烟气样品的收集、储存、前处理和进样方式进行了更加明确的规定，增加样品稳定性评估的要求，减小了因操作差异引入的系统误差。（3）方法性能指标的更新。基于国际实验室间协作验证（collaborativestudy）的结果，新版本更新了方法的重复性限（r）和再现性限（R）等精密度指标，使标准的技术指标更加真实地反映当前检测技术水平。（4）质量控制和保证措施的强化。新增了质量控制样品的要求、仪器日常检查程序以及方法确认的相关指导，推动实验室建立完善的内部质量控制体系。四、标准的修订程序与国际合作4.1标准制定与修订流程ISO标准的制定与修订遵循严格的程序化流程，确保标准的科学性、公正性和广泛适用性。ISO8454:2024的修订过程主要经历了以下几个阶段：（1）提案阶段（NWIP）。由ISO/TC126内的成员国或联络组织提出标准修订提案，经TC全体成员投票表决通过后正式立项。（2）起草阶段（WD）。成立工作组（WG），由来自各成员体的技术专家组成起草小组，在充分研究现有技术文献和实验数据的基础上，完成标准工作草案的编制。（3）委员会阶段（CD）。工作草案提交TC各成员体进行委员会内部评审，收集各方意见并进行逐条处理，形成委员会草案。（4）询问阶段（DIS）。委员会草案提交ISO中央秘书处，分发给所有成员体进行正式投票和意见征集，起草组根据投票结果和反馈意见对标准文本进行修改完善。（5）批准阶段（FDIS）。最终国际标准草案再次分发各成员体进行最终投票，获得规定比例的赞成票后进入出版阶段。（6）出版发布阶段。ISO中央秘书处完成标准的编辑、排版和出版工作，正式发布国际标准。4.2国际技术合作在ISO8454:2024的修订过程中，ISO/TC126充分发挥了国际技术交流与合作平台的作用。来自英国、美国、德国、日本、中国等主要烟草生产国的技术专家共同参与了标准的技术论证和文本起草工作。特别是国际烟草科学研究合作中心（CORESTA）在方法验证、实验室间试验设计和数据分析方面提供了重要的技术支撑，为标准技术指标的确定提供了可靠的实验依据。我国的全国烟草标准化技术委员会（TC144）积极跟踪并参与了该标准的修订工作，组织国内相关检测机构和科研院所开展了方法验证实验，为推动标准技术内容的完善贡献了中国方案和中国数据。五、标准实施的意义与影响5.1统一技术规范，推动国际贸易ISO8454:2024作为一项国际通用的方法标准，为世界各国卷烟烟气一氧化碳的测定提供了统一的技术依据。在烟草制品国际贸易中，检测方法和检测结果的互认是消除技术性贸易壁垒的关键环节。该标准的实施有效降低了因检测方法差异导致的贸易纠纷，促进了国际烟草贸易的健康发展。5.2服务公共健康，支撑法规监管一氧化碳是卷烟烟气有害成分暴露评估的重要指标之一。世界卫生组织《烟草控制框架公约》第九条和第十条要求各缔约方对烟草制品成分和释放物进行检测和管理。ISO8454:2024为各国落实FCTC相关要求提供了方法学基础，支持政府监管机构对市售卷烟产品的一氧化碳释放量进行有效监控，为制定烟草制品有害成分暴露限值提供了可靠的技术手段。5.3促进技术进步，提升检测能力标准的更新对检测仪器的性能、实验室操作规范和质量控制水平提出了更高要求，有效促进了烟气分析仪器制造企业加大研发投入，推动检测技术进步和实验室能力建设。同时，标准中明确的方法性能指标和验证程序为实验室方法确认和日常质量控制提供了操作指南。5.4对我国的借鉴意义我国是世界上最大的烟草生产国和消费国，卷烟烟气有害成分的检测能力直接关系到我国烟草行业的国际竞争力和公共健康保障水平。ISO8454:2024的发布为我国相关国家标准和行业标准的制修订提供了重要的技术参考。我国应在积极转化采用国际标准的同时，结合国内烟草制品的实际情况，完善具有中国特色的烟气检测标准体系，提升我国在国际烟草标准化领域的话语权和影响力。六、主要参与单位介绍在ISO8454:2024标准的修订过程中，多家国际组织和各国标准化机构发挥了重要作用。其中，国际烟草科学研究合作中心（CORESTA，Coopérationpourl'ÉtudeetlaRecherchesurleTabac，即烟草科学研究合作中心）作为全球烟草科学研究领域最具权威性的国际组织之一，在标准的技术支撑和方法验证方面扮演了核心角色。CORESTA成立于1956年，总部设在法国巴黎，是由全球主要烟草生产国、烟草企业、科研机构和检测机构共同参与的非营利性国际合作组织。该组织的宗旨是促进烟草科学技术研究，协调各国在烟草种植、烟草制品加工、烟气化学分析和毒理学评价等领域的技术合作。CORESTA下设多个分学组（Sub-Group）和研究组（StudyGroup），其中烟气化学分析相关的工作组长期致力于卷烟烟气成分分析方法的研究与标准化。此外，英国标准化协会（BSI）、美国材料与试验协会（ASTMInternational）以及中国国家烟草质量监督检验中心等机构也在标准修订中提供了重要的技术数据和专家支持。七、结论与展望ISO8454:2024《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定NDIR法》的正式发布，是国际烟草标准化领域的一项重要成果。该标准在继承前期版本科学合理内核的基础上，充分吸收近年来的技术进展和行业需求，在仪器性能要求、样品处理规范、质量控制措施和方法精密度指标等方面进行了系统更新，标志着卷烟烟气一氧化碳测定技术标准化水平迈上了新的台阶。展望未来，随着新型烟草制品（如加热不燃烧卷烟、电子烟等）的快速发展和消费者健康保护需求的不断提升，烟气有害成分检测方法的标准化将面临新的挑战和机遇。一氧化碳作为燃烧类烟草制品烟气中的特征性有害成分，其测定方法在传统卷烟领域的应用已经成熟，但在新型烟草制品烟气分析中的适用性仍有待进一步研究与验证。同时，在线实时监测技术、近红外光谱技术、便携式快速检测设备等新技术的涌现，也为烟气CO测定方法的多元化发展提供了新的可能。可以预见，ISO8454:2024将在全球烟草制品质量控制、法规监管、国际贸易和公共健康评估等领域发挥日益重要的作用，为构建更加科学、规范、透明的国际烟草检测标准体系贡献积极力量。参考文献[1]ISO8454:2024,Cigarettes—Determinationofcarbonmonoxideinthevapourphaseofcigarettesmoke—NDIRmethod,InternationalOrganizationforStandardization,2024.[2]ISO3308:2000,Routineanalyticalcigarette-smokingmachine—Definitionsandstandardconditions,InternationalOrganizationforStandardization,2000.[3]ISO8243:2013,Cigarettes—Sampling,InternationalOrganizationforStandardization,2013.[4]WorldHealthOrganization,WHOFrameworkConventio