Химики Калифорнийского университета в Ирвайне проанализировали выбросы во время обычного сеанса курения кальяна и обнаружили, что одна затяжка может содержать столько же вредных веществ, сколько дым целой сигареты.
В кальянном дыме содержится много токсичных и вредных веществ, таких как никотин, приводящий к табачной зависимости, соединения карбонила, бензин и другие вещества. Из-за большого объёма дыма, вдыхаемого с каждой затяжкой и продолжительности сеанса курения кальян часто доставляет курильщику бо́льшую дозу этих химических веществ чем одна выкуренная сигарета.
Кальян также производит чрезмерное количество угарного газа, главным образом, в результате сжигания древесного угля для нагрева табака или травяной смеси в его чаше.
Проект Калифорнийского университета является первым по определению характеристик сверхтонких частиц, диаметром менее 100 нанометров, во вдыхаемом дыме.
С помощью особой методики тестирования выбросов в начале, середине и в конце сеанса курения исследователи смогли показать, что курильщик подвергается воздействию большего количества сверхтонких частиц в течение первых 10 минут по сравнению с остальным временем курения.
Обнаруженные мельчайшие частицы могут представлять значительный риск для здоровья, поскольку проникают глубоко в лёгочную систему, а самые мелкие из них могут легко пересекать гемато-энцефалитический барьер.
Один из мифов об использовании кальяна заключается в том, что вода в чаше отфильтровывает токсичные химикаты, обеспечивая курильщику защиту. В исследовании показывается, что это не так для большинства газов и что, возможно, из-за охлаждающего эффекта вода способствует образованию ультратонких частиц.
Ещё одно различие между курением кальяна и сигарет заключается в температуре, при которой табак сжигается. При более холодном сжигании кальяна образовывается менее сложный химический состав, чем при курении сигарет, но повышенное количество производных сахара, а также глицерина. При нагревании это безвредное обычно вещество, используемое в качестве пищевой добавки, разлагается, образуя альдегиды, являющиеся раздражителями и потенциальными канцерогенами.