咖啡因和烟草是目前我国较为流行的成瘾性物质,适当的摄入对人体有镇静和保健作用,但过度消费和使用会危害身体和精神健康,增加公共健康的医疗负担。因此,调查我国一般人群中咖啡因和烟草的消费情况可为政府了解公众健康提供科学依据。目前缺乏我国城市居民咖啡因消费信息,烟草与咖啡因消费是否存在一定相关性尚待证实。本研究采集全国22个城市的27个城市污水处理厂进水口的污水样品,探究我国城市居民咖啡因和尼古丁的消费情况。对污水样品进行前处理并应用气相色谱质谱仪检测样品中目标物质浓度,结果显示:27个城市污水厂进水样品中咖啡因浓度范围为0.41-27.1μg/L,浓度均值为7.84μg/L,尼古丁和可替宁的浓度范围分别为1.56-33.4μg/L和0.29-2.34μg/L,浓度均值分别为6.32μg/L和1.04μg/L。结合氨氮浓度等数据,利用反推公式得到咖啡因消费量范围为4.33-394 g/d/1000 inh,消费量均值为85.9 g/d/1000inh,尼古丁消费量范围为0.17-1.88 g/d/1000 inh,消费量均值为0.73 g/d/1000 inh。使用蒙特卡罗模拟方法对结果进行不确定性分析,结果显示咖啡因消费量为87.6 g/d/1000 inh（95%CI:80.1-96.0）,尼古丁的消费量为0.75 g/d/1000 inh（95%CI:0.69-0.81）。根据我国地理区域分析咖啡因和尼古丁消费特征发现,咖啡因和尼古丁两种物质消费均值的地理特征均是东部（咖啡因101 g/d/1000 inh,尼古丁0.79 g/d/1000 inh）高于西部（咖啡因66.8 g/d/1000 inh,尼古丁0.66 g/d/1000 inh）,南方（咖啡因94.7 g/d/1000inh,尼古丁0.83 g/d/1000 inh）高于北方（咖啡因78.9 g/d/1000 inh,尼古丁0.65 g/d/1000inh）,但不存在统计学差异。在七大地理区域的消费比较中有较大差异,其中咖啡因在华南地区的消费最多（197 g/d/1000 inh）,东北地区的消费最少（41.0 g/d/1000 inh）,这种消费差异受经济因素的影响。进行相关性分析发现国内生产总值和人均可支配收入越高的区域咖啡因的消费越多,且咖啡因的消费还可能受到宗教信仰、茶文化和传统饮食文化等因素的影响。而尼古丁在东北地区的消费最多（1.06 g/d/1000 inh）,西北地区的最少（0.35 g/d/1000 inh）,但与经济指标无相关性,分析尼古丁的消费可能受吸烟习惯、当地政府烟草管控力度及戒烟意识等因素的影响。将三种物质进行相关性分析发现,咖啡因浓度和尼古丁、可替宁浓度具有相关性,推测人群中存在咖啡因和烟草的共消费现象;尼古丁浓度和可替宁浓度无相关性,推测原因可能是污水中尼古丁具有外来源。本研究应用污水流行病学方法估算我国咖啡因和尼古丁的消费量。利用环境监测手段为我国咖啡因市场调查更新实时数据和提供商业决策参考,也是对传统烟草调查方法的一种补充,为评价相关部门控烟、禁烟政策提供科学依据,促进全民健康发展。