国内外关于二恶英
世纪之毒
高等有机化学作业作者:李佳学号:20101803141023学院:化学化工学院班级:应用化学10-2班世纪之毒——二噁英1999年5月,在新闻媒体报道比利时的鸡肉、蛋禽等食品中发现有二噁英之后,引起当地公民及全世界的极度震惊。
由此事件导致了其他国家禁止进口比利时的鸡肉、蛋禽类食品从而造成的经济损失达25亿欧元,还迫使其卫生部长、农业部长辞职。
二噁英究竟是何物,为什么会引起如此重大的反响?二噁英名字是Dioxin,音译为戴尔辛,是一种无色无味的脂溶性物质,二噁英实际上是一个简称,它指的并不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物,全称分别叫多氯二苯-并-二噁英(简称PCDD s)和多氯二苯-并-呋喃(简称PCDF s),具有如下的通式:我国的环境标准中把它们统称为二噁英类。
由于氯在环上的位置不同,体现出不同的性质。
在1~8的位置上都有可能连接氯原子,因而二噁英不是特指某一具体物质,而是上述二类物质的总称。
多氯二苯并-对-二噁英(PCDD s)由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环;为多氯二苯并呋喃(PCDF s)由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环。
每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,从而形成众多的异构体,其中PCDD s有75种异构体,PCDF s有135种异构体。
所以,根据环上所连的氯原子的多少及位置的不同所引起的异构,二噁英包括210种化合物,这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累。
自然界的微生物和水解作用对二噁英的分子结构影响较小,因此,环境中的二噁英很难自然降解消除。
它的毒性十分大,是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有“世纪之毒”之称。
国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。
环保专家称,“二噁英”,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。
二恶英对环境的污染及对人类的危害
二恶英对环境的污染及对人类的危害人类对二恶英的认识1999 年5 月比利时的二恶英污染事件, 引起全球震惊,美国、加拿大、中国、日本、香港等40 多个国家和地区的政府禁止进口和销售比利时、法国等四国可能受污染的食品。
这一事件造成巨大的经济损失和社会影响, 被认为是本世纪最大的化学毒物污染食品事件。
二恶英是一类有机氯化合物的俗称, 美国环保局确认的二恶英类物质有30 种, 其中包括多氯二苯二恶英(PCDDs) 7种、多氯二苯呋喃(PCDFs) 10 种、多氯联苯(PCBs) 13 种, 以毒性大、致癌作用强的2 , 3 , 7 , 82四氯双苯并二恶英( TCDD)为代表。
50 年代, 人类首次发现二恶英类化合物能引起一系列的健康问题,但那仅仅是在一些生产杀虫剂的生产工人中发现。
60~70 年代,以DD T 、六六六为代表的杀虫剂被广泛使用。
一种称为“橙剂”的化合物作为落叶剂在越南战场上使用。
然而人们很快发现由于这类化合物在环境中能长期存在, 不被破坏,对人类有难以估计的危害。
1962 年,美国的卡松女士在她的《寂静的春天》一书中叙述了这样一个事实: 美国密西根州东兰辛市为了杀灭榆树上的甲虫,用DD T 喷洒杀虫。
秋天树叶落在地上, 蠕虫吃了树叶, 来年春天, 树上的知更鸟吃了蠕虫, 一周之内, 全市的知更鸟几乎全部死光。
卡松女士描写的使用有机氯杀虫剂后荒芜、寂静的地球景象震惊了整个世界。
这一举动直接导致了美国环境保护局的成立,同时使有机氯杀虫剂被世界大多数国家禁止生产和使用。
80 年代, 人们发现二恶英不仅仅来源于杀虫剂, 而更广泛来源于其它含氯的工业品。
例如用氯漂白的纸张、妇女用卫生棉条、婴儿用纸尿布, 以及PVC(聚氯乙烯) 塑料制成的一次性输液用品、儿童玩具、餐具等等。
上述工业品使用后的废弃物,作为垃圾被焚烧时产生有强毒性和致癌性的TCDD ,污染空气、水体、土壤和野生动植物,从局部的农场到海洋深处,甚至北极,无所不在。
爱尔兰猪肉多氯联苯事件
二恶英是一种非常稳定的工业副产物,由城市和工业垃圾焚烧产生;多氯联苯化学性质与之相似,多用于变电站、建筑材料、润滑剂、涂料、塑料制品和墨水。
二恶英与多氯联苯是极难在环境中自然降解的化学物质;而且,这类化学物质能够聚集在动物脂肪组织中。
超过90%的人类通过进食被污染的肉、鱼、蛋和牛奶等食品接触到这类污染物。
2008年12月6日一份研究报告显示爱尔兰猪肉被严重污染,二恶英超标200倍。
报告结果意义重大,很快危机产生,总共造成了多达5亿欧元的损失。
当时荷兰、法国和德国的检测机构表示在合成食品中二恶英含量超标,随即展开了一系列调查。
比利时一家食品加工厂在食品加工过程中发现所添加的猪脂多氯联苯含量超标,但是由于这家食品加工厂的原料进货渠道较多,所以不能确定其污染源。
与此同时,为爱尔兰食品安全局提供检测服务的渔农食品部在例行检测猪脂时发现多氯联苯类化学物质,建议可能发生的二恶英污染,并开始追查污染原因。
爱尔兰开始对养猪农场进行全面深度取样,结果饲料样本呈阳性,并将源头指向卡洛郡斯兰尼河岸旁一家公司。
该公司主要回收包括面包团在内的食品以制造猪饲料。
渔农食品部调查组于12月2日到达该公司调查,随即注意到饲料制作程序中烘干面团以防止致病菌滋生这一步骤有问题。
烘干程序中使用的油质量极差,很可能是由变电站回收而来。
作为饲料组成部分之一的面团在烘干过程中吸收了劣质油燃烧释放的多氯联苯和二恶英而被污染。
限制在24小时内,调查人员提取了40个饲料及原料样本,此后实行了为期三个月的分析。
同时调查组对十余家使用该公司饲料的农场进行取样,并在样品分析期间禁止了农场的生产活动。
在渔农食品部发表限制声明之后,荷兰检测机构也证实了二恶英来源于猪肉产品。
更进一步分析显示样品中的二恶英完全相同。
12月6日星期六,爱尔兰食品安全局和渔农食品部,以及三至四个欧盟成员国确认二恶英来自爱尔兰猪肉产品。
于是人们最常食用的猪肉陷入了困境。
含有猪肉的香肠被广泛应用于加工食品中,以至于难以追查其来源。
二恶英的执行标准
一、执行标准现状1. 国家标准是《危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)》,二噁英排放标准是0.5 ng TEQ/Nm3;《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》二噁英排放标准是1.0 ng TEQ/Nm3;2. 欧盟标准是《DIRECTIVE 2000/76/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENTAND OF THE COUNCIL of 4 December 2000 on the incineration of waste DIRECTIVE》,二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3;3. 北京市地方标准是《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB11/502-2007)》、《危险废物焚烧大气污染物排放标准(DB11/503-2007)》,二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3;4. 上海市地方标准是《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB31/ xxxx—2013)》,二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3;该标准已出意见稿,尚未敲定实施。
5. 广州标准正在制定当中,其它省份、直辖市未出台该类标准。
环测评定时,二噁英依据标准,根据垃圾焚烧单位所在在而定,首先依据地方标准,如无地方标准则依据国家标准。
二、二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3依据通常评价二噁英时采用每日可耐受摄入量(TDI)的概念,即从人体健康的角度出发,把人一生所能耐受的二噁英总量分解为1日/kg体重所能摄取的量。
2001年世界卫生组织根据所取得的最新毒理学研究成果,尤其是对神经系统和内分泌系统的毒性效应研究成果,对外公布的二噁英人体安全摄入量的标准TDI值为1~4 pg/(kg•d)(1 pg=10-12 g)。
按每人生存70年,对人体健康无明显危害的摄入量为:成人体重70公斤体重算,每月摄入量不大于4.9 ng,每年摄入量不大于59 ng,儿童按15公斤体重算,每年摄入量不大于10 ng。
二恶英削减控制相关政策、法规和标准介绍
中,要充分考虑技术、经济和社会三方面因素,实现无害化管理和处置。
在废物的处置方面,巴塞尔公约和POPs公约的宗旨和目标是一致的。
国内外通用二噁英控制技术分析
⑴活性炭注入加布袋收尘技术 工艺原理 将活性炭注入烟气,用袋式除尘器过滤 气流中的活性炭,烟气温度保持在露点以上, 对PCDD/F具有较高的吸附效率。 国外应用状况 在国外该技术广泛应用于危险废物焚烧 设施,建设投资约为300-400 元/Nm3 烟气,运 行成本约为 200-300 元 / 吨废物。活性炭消耗 量0.5-1.0kg/t废物。 国内应用状况 目前按《规划》建设的设 施全部采用该 技术,滤袋多为聚酯、尼龙等普通材质,在 良好焚烧氛围时,能满足0.5 ngTEQ/Nm3的要 求。另外还有很多使用聚四氟乙烯(戈尔) 滤袋,有更好的二恶英去除效率。 活性炭注 入装置
国内外通用二噁英控制技术分析
⑶SCR技术 工艺原理 SCR常用于NOx 还原,也可通过催化氧化作用 破坏气态的PCDD/F,破坏效率达98%-99.9%。需 要先清除灰尘,还要将烟气再加热至250-450℃。 国外应用状况 在国外SCR广泛用于危险废物焚烧设施,在欧 洲200个危险废物焚烧厂中至少有43个使用SCR。 投资成本较大( 400-500 元 /Nm3 ),运行成本约 40-50元/吨废物。 国内应用状况 SCR在多个燃煤电厂烟气脱硝中获得应用,同 时西北化工研究院、浙江大学、沈阳环境科学研 究院等多家单位已开展了SCR去除二恶英的工业 化应用研究,二恶英去除率在95%以上。 SCR反应器 SCR催化剂
球正式生效。
2004年 11 月11 日,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》在
我国正式生效。 2007年4月14日,我国向缔约方大会递交履行公约的《中国履行关于
环保部《关于加强二恶英污染防治指导意见》
(对二恶英的环评与监测问题,应该引起我们的重视。
QCS)二恶英的毒性是砒霜900倍。
2011年01月,德国多家农场传出动物饲料遭二恶英污染的事件,导致德国当局关闭了将近5000家农场,销毁约10万颗鸡蛋,这次污染事件发生在德国的下萨克森邦,被发现当作饲料添加物的脂肪部分遭到二恶英污染,对饲料厂样品进行的检测结果显示,其二恶英含量超过标准77倍多。
如何降低富集毒物的鱼虾对健康的危害呢?据报道,美国密执安州州立大学的学者们经研究发现,把鱼肉煮熟、炸透可以减少鱼肉里的化学污染物质。
实验证明,把鱼肉加热到60℃时,鱼肉里的二恶英(二恶英的毒性相当于滴滴涕的1万倍,是毒性最强的人工合成物质),可去除25%~45%,当鱼肉烧熟时,鱼肉里的温度一般可达到80℃,鱼肉里的二恶英可去除50%~70%。
九部门发布关于加强二恶英污染防治指导意见2010年11月05日环境保护部外交部国家发展和改革委员会科学技术部工业和信息化部文件财政部住房和城乡建设部商务部国家质量监督检验检疫总局环发[2010]123号关于加强二恶英污染防治的指导意见各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团环境保护厅(局)、发展改革委、科技厅(科委、科技局)、工业和信息化主管部门、财政厅(局)、住房城乡建设厅(建委、市政管委、建设局)、商务主管部门、直属检验检疫局,各环境保护督查中心:为贯彻落实《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》(以下简称《国家实施计划》),保护生态环境,保障人民身体健康,现就加强二恶英污染防治工作提出以下意见:一、深刻认识加强二恶英污染防治的重要意义(一)二恶英具有很强生物毒性,同时具有难以降解、可在生物体内蓄积的特点,进入环境将长期残留,对人类健康和可持续发展构成威胁。
全国主要行业持久性有机污染物调查显示,我国17个主要行业二恶英排放企业有万余家,涉及钢铁、再生有色金属和废弃物焚烧等多个领域。
历史上的二恶英污染事件
历史上的二噁英类污染事件1937年,美国木材防腐剂生产工人出现氯疮事件,这是最早发现的二噁英类引起的临床中毒事件。
1962年开始,美国在越南战争中发动“环境战”,在森林地区喷洒脱叶剂(含高浓度副产品二噁英类),后来在污染地区地人群出现了大量非正常流产、畸形和怪胎等生殖异常以及其他怪症。
1968年,日本福冈和长崎地区发生米糠油中毒事件,出现大量“油症”皮肤病患者,后来发现其原因是人们吃了被多氯联苯(PCBs)和二噁英类沾污的米糠油。
11年后在中国台湾再次发生2000人的米糠油中毒事件,原因是在米糠油脱色除味处理中采用日本生产的PCBs混合液作为导热剂,因渗漏使米糠油受到多氯联苯污染,在油症患者的组织和血液样品中检出了高浓度的多氯联苯。
1976年7月10日,意大利塞维索农药厂发生反应器喷发事故,大约600公斤三氯酚钠和未知数量的二噁英类随3吨反应物喷入大气,污染了周围1430公顷的土地。
意大利政府在随后10年里花费了大量人力物力迁移污染区的居民并对事故进行长期和全面的影响评价。
污染区居民普遍患氯痤疮等疾病,妇女的自然流产率增加,跟踪调查还发现污染区居民的死亡率上升,癌症病例增加。
1981年美国纽约州的一座18层办公大楼发生变压器失火事故,造成PCBs泄漏和二噁英类污染,导致大楼被封闭数年,清理费用高达2000万美元。
1999年,比利时、荷兰、法国、德国相继发生因二噁英类污染导致畜禽类产品及乳制品含高浓度二噁英类的事件。
我国卫生部等部门随即要求各地暂停从这些国家进口乳制品、畜禽类制品(包括原料、半成品),已进口的有关产品一律封存,暂停销售。
据当年度上半年的统计表明,这一事件给比利时造成的直接经济损失达3.55亿欧元,加上与之关联的食品工业,损失超过10亿欧元。
2004年,乌克兰政治家维克托·尤先科参加了2004年乌克兰总统大选,被竞争者在食物中投放二噁英类而中毒,原本相貌英俊的他中毒后,皮肤增生,角化过度、色素沉着,面部出现大量氯痤疮,并伴随胸腺萎缩及废物综合症,这种症状将会持续数月乃至数年。
二恶英的基本情况及危害
二恶英(Dioxin)全称分别是多氯二苯并二恶英polychlorinated dibenzo-p-dioxin自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除。
它包括210种化合物。
它的毒性十分大,是砒霜的900倍,有“世纪之毒”之称。
国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。
环保专家称,“二恶英”,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。
日常生活所用的胶袋,PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。
另外,电视机不及时清理,电视机内堆积起来的灰尘中,通常也会检测出溴化二恶英。
而且含量较高,平均每克灰尘中,就能检测出4.1微克溴化二恶英。
大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。
含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。
聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。
二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、2,4,5-T等中。
城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制仍在研究之中。
目前认为主要有三种途径:1.在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中,焚烧温度低于800℃,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成二恶英。
燃烧后形成氯苯,后者成为二恶英合成的前体;2.其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用不经氯苯生成二恶英。
3.在制造包括农药在内的化学物质,尤其是氯系化学物质,象杀虫剂、除草剂、木材防腐剂、落叶剂(美军用于越战)、多氯联苯等产品的过程中派生。
二恶英是一种剧毒物质,万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。
二恶英除了具有致癌毒性以外,还具有生殖毒性和遗传毒性,直接危害子孙后代的健康和生活。
世纪之毒——二恶英的性质、危害及来源
1 、二恶英在垃圾焚烧发电过程中的产生垃圾焚烧发电过程中二噁英的生成集中在垃圾在焚烧炉中的燃烧过程。
自1977年Olive 等在荷兰阿姆斯特丹的城市垃圾焚烧飞灰中发现氯化二苯并二噁英开始,对垃圾焚烧炉中二噁英的形成和排放机理的研究已有20多年,然而,对二噁英的生成机理并未研究透彻。
目前普遍接受的燃烧过程中二噁英的排放来源有3种主要机理。
(1)从原生垃圾中来。
原生垃圾中自身含有二噁英类物质,在焚烧过程未被破坏,存在于燃烧后的烟气中。
(2)在燃烧过程中产生。
含氯前体物包括聚氯乙烯、氯代苯和五氯苯酚等,在燃烧中通过重排、自由基缩合、脱氯或其它分子反应等过程会生成二噁英,这部分二噁英在高温燃烧条件下大部分也会被分解。
(3)在燃烧尾部烟气中再合成。
在燃烧过程中,燃料不完全燃烧产生了一些与二噁英结构相似的环状前驱物(氯代芳香烃),在较低温度(250~600 ℃)下,这些前驱物在固体飞灰表面发生异相催化反应合成二噁英,即飞灰中残碳、氧、氢和氯等在飞灰表面催化合成中间产物或二噁英,或气相中的前驱物在飞灰表面与不挥发金属及其盐发生多种反应,生成表面活性氯化物,再经过多种复杂的有机反应生成吸附在飞灰颗粒表面上的二噁英。
2 、二恶英的性质、危害、来源二恶英(dioxins)是多氯二苯并二恶英(PCDD,Polycholoro dibenzo-p-dioxin)和多氯二苯并呋喃(PCDF,Polycholoro dibenzo-furan)的统称,它共有210种同族体,其中前者75种,后者135种。
二噁英主要来源于垃圾焚烧、含氯农药合成、纸浆的氯气漂白。
其中垃圾焚烧所排放二噁英量为其排放总量的75%以上,如日本1990年二噁英的排放量为3 940~8 450 g (TEQ),其中垃圾焚烧排放出的量为3 100~7 400 g(TEQ),占二噁英总排放量的80%~90%。
所以发达国家对垃圾焚烧厂进行了严格的规定。
我国在发展和推广垃圾焚烧发电技术时,应本着发展治理并举的方针,高度重视控制二噁英的产生。
二恶英及二恶英处理的基础知识
二恶英及二恶英处理的基础知识二恶英及二恶英处理的基本概念二恶英是一种具有较强生物毒性的有机化合物,其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍,具有不可逆的“致畸、致癌、致突变”毒性,被视为“世界上最危险的化学物质之一”。
二恶英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物,属氯代含氧三环芳烃类化合物,包括75种多氯代二苯并-对-二噁英(polychlorodibenzo-p-dioxins,PCDDs)和135种多氯代二苯并呋喃(polychloro-dibenzofurans,PCDFS),缩写为PCDD/Fs或dioxin。
其特征是:无色无味,毒性严重,脂溶性物质。
二恶英处理是指对含有二恶英(Dioxins)的废物和污染物进行处理的过程。
二恶英是一种有毒的有机化合物,主要来源于工业生产、能源生产和废弃物处理等过程。
由于其生物累积性高,容易在环境和生物体内积累,导致严重的健康问题,如癌症、生殖系统损伤、免疫系统损害等。
因此,对二恶英的处理和减少至关重要。
二恶英处理的基本概念和术语包括:二恶英检测、二恶英监测、二恶英去除、二恶英减排等。
二恶英处理的意义在于保护环境和人类健康,减少二恶英对人体健康的危害。
处理二恶英的知识内容大纲I. 二恶英的基本概述A. 化学结构和性质B. 毒性和危害II. 二恶英的来源和排放途径A. 工业生产过程B. 燃烧过程C. 废弃物处理III. 二恶英的环境影响A. 生态系统污染B. 水体和土壤污染C. 生物积累和食物链传递IV. 二恶英的监测和分析方法A. 样品采集和预处理B. 分析技术和仪器设备V. 二恶英的处理和减排措施A. 建立源头控制措施B. 环境治理和修复技术C. 法规和政策措施VI. 二恶英的健康风险评估和防护措施A. 暴露评估B. 健康影响和风险评估C. 个人防护和安全措施VII. 国际合作和全球治理A. 全球二恶英减排倡议B. 国际标准和规范处理二恶英的知识内容详情I. 二恶英的基本概述A. 化学结构和性质1. 化学结构:二恶英是由四个氯原子取代的芴分子,化学式为C12H4Cl4O。
二恶英
1. 前言生活垃圾焚烧厂烟气中的二恶英是近几年来世界各国所普遍关心的问题,自1999年比利时发生动物饲料二恶英污染事件后,二恶英更是倍受世人所关注,一时成为全球范围的热点。
经过这一事件,二恶英在我国也是家喻户晓,闻毒色变。
可以这样说,在今天研究生活垃圾焚烧厂烟气中二恶英的产生机理和控制措施,比以往任何时候都显得必要和重要。
要建设生活垃圾焚烧厂,我们就不能也无法回避二恶英。
2. 二恶英的结构和特性2.1 二恶英的分子结构二恶英(DIOXIN,简称为DXN)即Poly Chlorinated Dibenzo-P-Dioxins,略写为PCDDs。
简单地说PCDDs是两个苯核由两个氧原子结合,而苯核中的一部分氢原子被氯原子取代后所产生,根据氯原子的数量和位置而异,共有75种物质,其中毒性最大的为2,3,7,8—四氯二苯并二恶英TCDDs(2,3,7,8—TCDDs),计有22种,;另外,和PCDDs一起产生的二苯呋喃PCDFs,共有135种物质。
通常将上述两类物质统称为二恶英(或称戴奥辛),所以二恶英不是一种物质,而是多达210种物质(异构体)的统称。
2.2 二恶英的特性二恶英在标准状态下呈固态,熔点约为303~305℃。
二恶英极难解溶于水,在常温情况下其溶解度在水中仅为7.2×10-6mg/L。
而同样在常温情况下,其在二氯苯中的溶解度高达1400 mg/L,这说明二恶英很容易溶解于脂肪,所以它容易在生物体内积累,并难以被排出。
二恶英在705℃以下时是相当稳定的,高于此温度即开始分解。
另外,二恶英的蒸汽压很低,在标准状态下低于1.33×10-8Pa,这么低的蒸汽压说明二恶英在一般环境温度下不易从表面挥发。
这一特性加上热稳定性和在水中的低溶解度,是决定二恶英在环境中去向的重要特性。
3. 二恶英的毒性和评价据报导,二恶英是目前发现的无意识合成的副产品中毒性最强的化合物,它的毒性相当于氰化钾(KCN)的1000倍以上。
持久性污染物二恶英的简介
目录1 前言.................................................... 错误!未定义书签。
2二噁英的性质结构和性质...................... 错误!未定义书签。
3 二噁英的来源及危害............................ 错误!未定义书签。
3.1二噁英的来源...................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2二噁英的危害...................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.1对生态环境的危害 ........................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.2对人体健康的危害 ........................................................................... 错误!未定义书签。
4 二噁英的检测与防治............................ 错误!未定义书签。
4.1二噁英的检测...................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2二噁英的防治...................................................................................... 错误!未定义书签。
重要环境污染物——二恶英介绍
发展趋势预测
环保意识提高
随着人们对环境保护意识的提高,对二恶英等污染物的关注度将 不断增加。
治理技术不断创新
未来将有更多针对二恶英治理技术的研究和创新,推动治理技术的 不断发展和进步。
政策法规逐步完善
政府将加强对二恶英等污染物的监管力度,逐步完善相关法规和政 策,推动环境治理工作的深入开展。
科技创新需求
生物监测方法探讨
生物标志物监测
通过检测生物体内与二恶英暴露相关的生物标志物,如某些 酶活性、蛋白质表达等,来评估二恶英的暴露水平和健康风 险。
生物毒性监测
利用生物毒性试验方法,如细胞毒性试验、微生物毒性试验 等,来评估二恶英的毒性效应和环境风险。
监测数据质量控制
实验室内部质量控制
通过制定严格的实验室操作规程、使用标准物质和校准仪器等方法,确保实验室内数据的准确性和可靠性。
物质。
优化生产工艺和设备
02
改进生产工艺,减少生产过程中的高温、高氯环境,降低二恶
英的生成条件。
加强废弃物管理和资源化利用
03
对废弃物进行分类、回收和处理,减少废弃物焚烧过程中二恶
英的排放。
过程减排技术应用
采用先进的燃烧技术
如采用流化床燃烧技术、高温燃烧技术等,提高燃烧效率,减少 二恶英的生成。
加入抑制剂
土壤和沉积物中
二恶英在土壤和沉积物中 的含量较高,且难以被降 解和去除,对生态系统和 人体健康构成长期威胁。
02 二恶英毒性作用与危害
急性毒性表现
皮肤接触
可能导致皮肤红肿、疼痛 、水疱及溃疡等症状。
眼睛接触
可能引发眼睛疼痛、流泪 、视力模糊等眼部刺激症 状。
吸入或食入
可能导致呼吸道、消化道 等系统急性损伤,出现咳 嗽、呼吸困难、恶心、呕 吐等症状。
二恶英的危害及其防治
二噁英的危害及其防治化学工程与工艺x班 xxx 学号:xxxxxxxxxxx 指导教师:xxx摘要:二噁英是氯化二苯二噁英(PCDD)和氯化二苯呋喃(PCDF)两类有机化合物的统称。
本文介绍了二噁英的物理化学性质、生物毒性。
分析了二噁英的来源、形成条件及传播途径,并针对国内外二噁英产生及排放现状,提出了对二噁英污染的防治对策。
关键词:二噁英,危害,污染现状,防治内容二噁英的简介 _____________________________________________________________________ 错误!未定义书签。
二噁英的危害 _____________________________________________________________________ 错误!未定义书签。
国内外污染现状 _______________________________________________________________________________________ 3二噁英的防治措施 ____________________________________________________________________________________ 5总结_____________________________________________________________________________________________________ 6二噁英的简介简介二噁英,即1,4-二氧杂环己二烯,是一个单环有机化合物。
它是一种在工业上没有用处的副产物,一般来说广义的“二噁英”一词泛指含有前述结构的衍生化合物,例如常被使用于动物实验的四氯双苯环二噁英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)。
二噁英与其衍生化合物的毒性各有不同,另外此类化合物因具脂溶性之故,会积聚在动物脂肪组织及植物的某些部位。
二恶英的执行标准
4. 上海市地方标准是《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB31/ xxxx—2013)》, 二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3; 该标准已出意见稿,尚未敲定实施。
5. 广州标准正在制定当中,其它省份、直辖市未出台该类标准。环测评定时,二噁英依据标准,根据垃圾焚烧单位所在在而定,首先依据地方标准,如无地方标准则依据国家标准。
一、执行标准现状
1. 国家标准是《危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)》, 二噁英排放标准是0.5 ng TEQ/Nm3;
《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》 二噁英排放标准是1.0 ng TEQ/Nm3;
2. 欧盟标准是《DIRECTIVE 2000/76/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT
二、二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3依据
通常评价二噁英时采用每日可耐受摄入量(TDI)的概念,即从人体健康的角度出发,把人一生所能耐受的二噁英总量分解为1日/kg体重所能摄取的量。2001年世界卫生组织根据所取得的最新毒理学研究成果,尤其是对神经系统和内分泌系统的毒性效应研究成果,对外公布的二噁英人体安全摄入量的标准TDI值为1~4 pg/(kg?d)(1 pg=10-12 g)。按每人生存70年,对人体健康无明显危
二恶英
二恶英的处理处置方法初探摘要:二恶英是当今世界上毒性最大的物质,严重危害人体的健康和生存环境。
简单介绍了二恶英的定义及国内外污染现状,重点阐述对二恶英处理处置的方法进行初探。
关键词:二恶英,污染现状,处理处置引言二恶英(Dioxin)全称分别是多氯二苯并二恶英(简称PCDDs),和多氯二苯并呋喃(简称PCDFs)。
大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧,聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。
二恶英是一种剧毒物质,万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。
它的致癌性极强,是氰化物的130倍,是砒霜的900倍,有“世纪之毒”之称,世界卫生组织国际癌症研究中心将其确定为一级致癌物[1]。
因此,如何处理处置二恶英是我们必须面对的问题。
国内外污染现状2.1我国污染现状我国虽然缺乏有说服力的二恶英污染数据,但是根据国外的经验和有限的数据来看,我国在人体血液、母乳和湖泊底泥中都检出了二恶英,尽管其浓度水平较低,但也说明了二恶英在我国环境中的存在。
含氯农药、木材防腐剂和除草剂等的生产,特别是我国曾用作对付血吸虫病的灭钉螺药物(五氯酚钠)的生产都会有二恶英副产品生成,它们的生产和使用会使二恶英在不知不觉之中进入环境。
五氯酚钠作为首选的灭钉螺化学药物在我国使用了几十年,每年的喷洒量约为6000吨,这必然造成二恶英在喷洒区的沉积。
因此,我国具有二恶英污染的潜在可能性。
另外,在我国1998年1月4日颁布的《国家危险废物名录》列出的47类危险废物中,至少有13类与二恶英直接有关或者在处理过程中可能产生二恶英。
例如H04农药废物、H05木材防腐剂废物、HW10含多氯联苯废物、HW18焚烧处理残渣、HW43含多氯苯并呋喃类废物和HW44含多氯苯并二恶英废物等。
所以,未来几年甚至十几年内,开展二恶英污染调查和控制研究都是非常有意义的。
表2-1 我国二噁英排放清单2.2国外污染现状从美国和日本等发达国家对空气中二恶英来源进行的调查结果来看,焚烧设施的二恶英排放量占有较大比重。
二恶英
生物降解法 二噁英的微生物降解主要有细菌好氧降解、厌氧 细菌还原脱氯和白腐真菌降解等。其中白腐真菌 对二噁英的降解能力较强。Nam 等人首先对真菌 和细菌组成的混合菌种在加入了呋喃的环境中培 养驯化,使得该菌种能够以呋喃作为食物源,然 后经过增殖,提取能够食用二噁英的菌种与飞灰 混合,在30℃ 下保持 21 天,飞灰中二噁英的总 量和毒性当量去除率分别达到 63. 4%和 66. 8%
• 聚氯乙烯塑料的生产,还有造纸工业使用 的氯漂白等。从历史上 1961~1972 年美国 在越南的化学战争造成的二噁英污染, 1976 年意大利 Seveso 化工厂爆炸造成的二 噁英污染事件,到 1999 年比利时鸡饲料二 噁英污染,2001 年香港迪斯尼乐园工地土 壤二噁英污染及 2006 年荷兰、比利时、德 国三国猪肉二噁英含量超标等一系列事件 ,让人们逐渐认识了二噁英的巨大危害, 并就它对人体健康的影响进行了研究。
• ( 2) 进一步研究混煤燃烧的循环流化床对二噁英的控制技术。 现阶段,混煤燃烧在中国某些煤资源丰富且生活垃圾热值 低不易燃烧的西北部地区,具有现实可行性,并且是控制 垃圾焚烧向环境中排放二噁英的有效手段。 • ( 3) 重点开发对烟气中有害物质具有综合降解效率的烟气净 化设备,如研发具有良好降解二噁英的同时,能够脱氮的 新型除尘布袋,研发安装在引风机之后,具有长期稳定性 能的低温催化降解二噁英、氮氧化物的设备。 • 另外,处在实验室研究阶段的紫外光催化降解、等离子体 技术及超临界水氧化法因对二噁英、VOCs有机气体、脱硫 脱硝表现出同步降解性能,在未来是值得深入研究的探索 方向
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@WPS官方微博 @kingso 二噁英(dioxin,DXN)化学名为二 氧杂环乙烷,是一类毒性很强的三环 芳香族有机化合物,是随着废气和废 渣排放的微量或者痕量污染物。 • 其污染来源主要有两类:一类是含氯 碳氢化合物的燃烧,环境中 95%的二 英来源于这些化合物的燃烧。主要是 城市生活垃圾和医院废弃物的燃烧, 还有部分来自汽车尾气及森林火灾与 火山爆发;第二类是与氯有关的许多 工业生产中一些化学品的副产物,如
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(2) 催化分解
选择性催化还原(SCR)装置一般用于燃煤发电 选择性催化还原(SCR)装置一般用于燃煤发电 厂脱除NOx。在MSWI工厂中也可使用它来脱除 厂脱除NOx。在MSWI工厂中也可使用它来脱除 PCDD/Fs。SCR装置选用Ti、 PCDD/Fs。SCR装置选用Ti、V和W的氧化物作为催 化剂。IdeY等人采用TiO 化剂。IdeY等人采用TiO2-V2O5-WO3催化剂在SCR装 催化剂在SCR装 置中研究了 MSW烟气中PCDD/Fs和相关化合物的分 MSW烟气中PCDD/Fs和相关化合物的分 解。实验结果表明,近90%的PCDD/Fs高分解转化 解。实验结果表明,近90%的PCDD/Fs高分解转化 或较高分解转化,且气态组分的分解转化要高于粒 子组分的分解转化。 由于考虑催化剂中毒问题,SCR通常安装在尾 由于考虑催化剂中毒问题,SCR通常安装在尾 部,即在湿式洗涤塔和布袋除尘器之后,烟气在布 袋除尘器出口温度一般为150℃ 袋除尘器出口温度一般为150℃,在此温度下无法 进行PCDD/Fs的催化还原,所以需要对烟气进行再 进行PCDD/Fs的催化还原,所以需要对烟气进行再 热,从而增加了成本,只有开发高效低成本的催化 剂,才能为这种技术增加竞争力。而运行温度范围 在200℃左右时采用SCR装置分解烟气中的PCDD/Fs 200℃左右时采用SCR装置分解烟气中的PCDD/Fs 的措施尚未证实成功有效。
Hajlme Muto等人利用低汞灯作为光源,比较了飞灰在不同 Muto等人利用低汞灯作为光源,比较了飞灰在不同 溶液中各个照射时间段内的光解结果。结果表明,飞灰中的 PCDD/Fs的光解机理与单一的PCDD或 PCDF的光解机理有所不同。 PCDD/Fs的光解机理与单一的PCDD或 PCDF的光解机理有所不同。 前者属于多相反应,可能包括PCDD/Fs同系物的多次分解和生成, 前者属于多相反应,可能包括PCDD/Fs同系物的多次分解和生成, 所以实验中的飞灰A在低压汞灯的照射下,90min后总的PCDD/Fs 所以实验中的飞灰A在低压汞灯的照射下,90min后总的PCDD/Fs 的毒性当量值未能检测到,而120min后总的PCDD/Fs的毒性当量 的毒性当量值未能检测到,而120min后总的PCDD/Fs的毒性当量 值为5098pg-TEQ/g。Sommer等人试验了在O 值为5098pg-TEQ/g。Sommer等人试验了在O2/O3氧化气氛下及 N2/NH3还原气氛下,用低压汞灯照射飞灰中的PCDD/Fs,结果表 还原气氛下,用低压汞灯照射飞灰中的PCDD/Fs,结果表 明在氧化气氛下,PCDD/Fs的分解率可达到70%。陈彤等人将固 明在氧化气氛下,PCDD/Fs的分解率可达到70%。陈彤等人将固 体飞灰直接光解,与飞灰在甲苯溶液中光解进行比较。结果表明, 飞灰B在光照520min后,PCDDs、PCDFs的光解效率分别为13%、 飞灰B在光照520min后,PCDDs、PCDFs的光解效率分别为13%、 64%。与飞灰A在甲苯抽提液中的紫外光解效率97.7%相比,固 64%。与飞灰A在甲苯抽提液中的紫外光解效率97.7%相比,固 体飞灰B 体飞灰B直接光解时二恶英的脱除效率要低得多。紫外光分解 PCDD/Fs与其它技术相比,需要较长的反应时间,分解效率低, PCDD/Fs与其它技术相比,需要较长的反应时间,分解效率低, 经济性差,且不能完全分解PCDD/Fs。 经济性差,且不能完全分解PCDD/Fs。
2.2 从飞灰中脱除PCDD/Fs 从飞灰中脱除PCDD/Fs
(1) 热处理
Vogg和Stieglitz论证了飞灰中的PCDD/Fs在一 Vogg和Stieglitz论证了飞灰中的PCDD/Fs在一 定的条件下通过热处理可分解。他们的研究揭示 了:①在有氧气氛,加热温度600℃ 了:①在有氧气氛,加热温度600℃,停留时间为 2h的条件下,飞灰中PCDD/Fs脱除率为95%左右, 2h的条件下,飞灰中PCDD/Fs脱除率为95%左右, 但在温度低于600℃的情况下,PCDD/Fs会重新形 但在温度低于600℃的情况下,PCDD/Fs会重新形 成;②在惰性气氛下,加热温度为300℃ 成;②在惰性气氛下,加热温度为300℃,停留时 间为2h的条件下,大约90%的PCDD/Fs被分解。 间为2h的条件下,大约90%的PCDD/Fs被分解。 特别提出的是加热温度、停留时间和气氛三者间 存在着一定的关系。在惰性气氛下,加热温度可 降低;而在有氧气氛下,则需要较高的加热温度; 当温度高于1000℃ 当温度高于1000℃,停留时间很短。有关实验表 明,通过热处理分解飞灰中的PCDD/Fs,分解效 明,通过热处理分解飞灰中的PCDD/Fs,分解效 率可达到95%以上。 率可达到95%以上。
1.1.2 彻底焚毁垃圾
垃圾在焚烧炉内得以彻底焚毁是减少二噁英类生成的 主要控制措施之一。垃圾彻底焚毁也称“3T” 主要控制措施之一。垃圾彻底焚毁也称“3T”控制法,即 保证焚烧炉内足够高的温度(Temperature)、烟气在燃烧 保证焚烧炉内足够高的温度(Temperature)、烟气在燃烧 室内停留足够的时间(Time)、燃烧过程中适当的湍流 室内停留足够的时间(Time)、燃烧过程中适当的湍流 (TurbuLence)。 (TurbuLence)。《生活垃圾焚烧污染控制标准 》 (GWKB3--2000)对焚烧炉技术性能指标提出了严格的要求。 (GWKB3--2000)对焚烧炉技术性能指标提出了严格的要求。 规定焚烧炉内温度≥850℃时,烟气需在炉内停留≥2s的时 规定焚烧炉内温度≥850℃时,烟气需在炉内停留≥2s的时 间;焚烧炉内温度≥1000℃时,烟气需在炉内停留≥1s的 间;焚烧炉内温度≥1000℃时,烟气需在炉内停留≥1s的 时间,焚烧炉出口烟气中氧含量要达到6%~12%。 时间,焚烧炉出口烟气中氧含量要达到6%~12%。 流化床焚烧炉将高硫煤与垃圾混合燃烧,利用煤中 的硫来抑制二噁英形成,在垃圾焚烧过程中添加脱酚剂实 现炉内低温脱氯,将大部分气相中的氯转移到固相残渣中, 从而可减少二噁英的炉内再生成和炉后再合成。炉内加钙 脱酚的效果与碳酸钙质量 、钙氯比以及反应温度相关。
1.1.3 在排气系统收集、去除二噁英
(1) 在低温状态下提高除尘器捕集二噁英的效率。降低除尘器入口侧的排 气温度至250 气温度至250 ℃以下。烟气急冷可以抑制二噁英的再合成。 (2) 喷雾状活性炭粉末吸附法。活性炭在常温时,对二噁英等平面构造的 芳香族碳氢化合有吸附性,除尘前喷雾状活性炭粉末,能够去除二噁 英。 (3) 用催化剂分解二噁英。作为去除二噁英的方法。除吸附处理之外,还 有使用催化剂分解二噁英的方法。资料显示,Skimobaira在其所设计 有使用催化剂分解二噁英的方法。资料显示,Skimobaira在其所设计 的设备中将含有二噁英的焚烧炉飞灰在低于250 的设备中将含有二噁英的焚烧炉飞灰在低于250 ℃的环境里,与半导 体物催化剂拌匀,在紫外线照射下,二噁英被分解掉且不会重新生成。 (4) 用纳米管清除二噁英。美国密执安大学化学工程系的一项研究表明, 多壁碳纳米管清除二噁英的效率较高。原因是:围绕管轴的碳原子呈 六方晶系排列,使二噁英的苯环与纳米管表面强烈反应,所需纳米管 可以从甲烷和廉价的铁镍催化剂中制备。 (5) 在袋式除尘器中通过粉尘层可过滤含尘气体,从而减少垃圾焚烧后飞 灰中的二噁英类物质的浓度。中德环保科技股份公司应用活性碳纤维 毡与布袋除尘器组合方式的发明专利能有效去除烟气中的飞灰和气相 二噁英类。采用活性碳纤维毡吸附二噁英具有去除率高、维护方便等 特点。
(3) 紫外光 (UV)光解 (UV)光解
在二恶英的各种控制技术中,光降解是环 境中存在的二恶英的主要降解途径,二恶英可 以吸收太阳光的近紫外光发生光化学反应,且 这一降解途径可以通过人为的加入光敏剂、催 化剂等物质而得到加速。目前,采用光解方法 处理垃圾烟气污染的国家主要有德国、美国、 日本等,研究对象主要集中在:飞灰的直接降 解、将飞灰中二恶英转移到有机溶剂中的光解, 目前光解研究的重点是结合其它催化氧化方法, 比如结合臭氧、二氧化钛等催化氧化剂,以达 到更好的降解目的。
国内外关于二噁英排放的控制
针对城市生活垃圾焚烧炉烟囱排气 中二噁 中二噁英的排放,各国政府都制定了严 格的排放标准。其中部分国家城市生活 垃圾焚烧炉烟囱排气中二噁 垃圾焚烧炉烟囱排气中二噁英的排放标 准如下表。
我国城市生活垃圾焚烧炉、医疗 废物焚烧炉和危险废物焚烧炉二噁英 排放控制标准如下表。
一、科学焚烧.1.1 原生垃圾前处理
对原生垃圾进行前处理,可通过垃圾的前期 分类,除去或减少其中的含氯物质和重金属,特 别是铜和低熔点的重金属,从待焚烧的垃圾来源 上减少二噁英生成的诱因。如将重金属浓度含量 较高的废旧电池及电器分拣出来,即可减少催化 二噁英生成的重金属含量 ;将塑料、废弃轮胎从 垃圾中分拣出来并采用分解或热解的方法处理, 可减少垃圾中的有机氯含量,也有利于减少二噁 英的产生。
(3) 化学处理 Siret和Vicard等人采用两阶段湿式 Siret和Vicard等人采用两阶段湿式 洗涤塔,其中第一阶段喷入石灰(CaO) 洗涤塔,其中第一阶段喷入石灰(CaO) 脱除酸性气体,第二阶段喷入苏打、 碳和专用添加剂用来破坏PCDD/Fs。 碳和专用添加剂用来破坏PCDD/Fs。 这种装置对原气中的PCDD/Fs的脱除 这种装置对原气中的PCDD/Fs的脱除 率达到98%以上,同时可破坏整个系 率达到98%以上,同时可破坏整个系 统所排放气体中84%的PCDD/Fs。不 统所排放气体中84%的PCDD/Fs。不 过这种技术还没有成熟,需要进一步 的研究。
(2) 低温脱氯
低温热脱氯工艺是垃圾焚烧炉飞灰中二恶英分 解的一种行而有效的技术,它最早由Hagenmaier提 解的一种行而有效的技术,它最早由Hagenmaier提 出。垃圾焚烧过程产生的飞灰能够在低温 (250~450℃ 缺氧条件下促进PCDD/Fs和其它氯代芳 (250~450℃)缺氧条件下促进PCDD/Fs和其它氯代芳 香化合物发生脱氯/ 香化合物发生脱氯/加氢反应。在下列条件下飞灰中 的PCDD/Fs可被脱氯分解:①缺氧条件;②加热温度 PCDD/Fs可被脱氯分解:①缺氧条件;②加热温度 为250~400℃;③停留时间为1h;④处理后飞灰的 250~400℃;③停留时间为1h;④处理后飞灰的 排放温度低于60℃ 排放温度低于60℃。按照上述原则,日本研究者设 计了一套低温脱氯装置,安装在松户的MSWI上投入 计了一套低温脱氯装置,安装在松户的MSWI上投入 运行。结果表明,在飞灰温度为350℃和停留时间为 运行。结果表明,在飞灰温度为350℃ 1h的条件下,PCDD/Fs的分解率达到99%以上。用 1h的条件下,PCDD/Fs的分解率达到99%以上。用 低温脱氯技术处理PCDD/Fs,当氧浓度增加时,在低 低温脱氯技术处理PCDD/Fs,当氧浓度增加时,在低 温范围内会出现PCDD/Fs的再生反应,因此必须严格 温范围内会出现PCDD/Fs的再生反应,因此必须严格 控制气氛中氧的含量,增加了运行的难度。