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三手烟是指吸烟后残留在衣服、墙壁、地毯、家具甚至头发和皮肤等表面的烟草残留物，亦称非自愿性吸烟，是一种被动吸烟方式，也是目前危害最广泛、最严重的室内空气污染。三手烟所含的有毒成分包括氢氰酸、丁烷、甲苯、砷、铅、一氧化碳、高度放射性物质钋210，以及11种高度致癌的化合物。
研究表明，残留在衣服和家具上的烟草残留物能被人体皮肤吸收。通风和污染程度的不同可能导致烟草的残留物滞留数小时、数天甚至数月。在某些情况下，只有通过彻底的大扫除或更换壁纸、地毯和窗帘才能清除这种污染。研究人员把存在于沙发垫、编织物中的纤维素作为室内物质的代表模型，先用烟气熏染，然后将其置于“高浓度但合理”的亚硝酸环境中3个小时，结果发现生成的烟草特有亚硝胺比原先高出10倍，而且生成速度更快。
三手烟会引起人体细胞基因突变，从而造成患癌症和其他疾病的可能性。
三手烟里的化合物，比如尼古丁，其表面黏附力很强，并会与空气中的亚硝酸起化学反应，生成有很强致癌性的亚硝胺，对儿童的危害很大。
三手烟会在物体表面停留很长时间，甚至几个月都不会消失，它们会重新回到空气中，主要通过3个渠道危害人体，包括通过呼吸吸入肺部，通过接触被污染的沙发、衣服和地毯等从手到口造成污染，以及通过皮肤与物体的接触和摩擦后吸收到身体中。这些致癌物一旦进入身体后，会进入细胞，一些化合物会在细胞核里与核酸产生反应，引起基因链断裂或碱基氧化，从而导致基因突变，这是很多疾病特别是癌症发生的重要原因。
三手烟之所以不利于健康，是因为它包含重金属、致癌物，甚至辐射物质。婴儿在爬行或玩乐时，有害物质可能进入其口中，因此受到三手烟危害。
虽然不少烟民改变了自己的吸烟习惯。他们或在露天空旷处吸烟，或避开家人特别是孩子，以免自己的二手烟伤人。虽然到室外吸烟比在室内吸要好些，但尼古丁残留物依然会附着在吸烟者的皮肤或衣服上，并随吸烟者回到室内，从而蔓延到各处。
由于婴幼儿和儿童体重相对较成人低，免疫系统较脆弱，同样水平的有毒物质对儿童造成的危害更大。吸入这些有害物质后，最直接的后果就是引发婴幼儿的呼吸系统问题，如急性支气管炎、哮喘等。又因为其活动特点，婴幼儿和儿童更容易近距离接触残留在环境中的有害物质。因此，简单地将孩子们与吸烟产生的烟雾隔离，并不能真正保护孩子。即使在室外抽烟，吸烟家庭中婴幼儿体内的尼古丁含量仍比不吸烟家庭婴幼儿高出7倍。另外，环境中的烟草残留物，也可对儿童的神经系统、循环系统等造成不小的危害。儿童暴露在烟雾微粒环境中的时间越长，其阅读能力越差，即使烟雾微粒含量极低，也依然有可能导致儿童出现神经中毒的症状。
研究表明，父母在其身边吸烟的婴幼儿体内尼古丁含量最高，为不吸烟家庭婴幼儿近50倍；父母若在室外吸烟，婴幼儿体内尼古丁含量会比不吸烟家庭婴幼儿高7倍。吸烟者会令其自身头发、服饰乃至周遭环境沾染烟草中的重金属、致癌物质和放射性物质等，令儿童等非吸烟者遭受三手烟侵袭。三手烟在香烟熄灭6小时后仍存在，甚至能在室内停留半年，对婴幼儿危害最大，家有婴幼儿的吸烟者要注意，除了以上方法外，还要避免婴幼儿与吸烟者的衣服、皮肤和头发亲密接触。