二恶英及处理

二恶英类物质(Dioxins)是指能与芳香烃受体结合的，并且导致产生各种生物化学变化的一类物质的总称。二恶英类物质最早发现于美国越战中使用的一种氯酚脱叶剂中，1962～1970年在越战时期使用，于1970年脱叶剂被禁止作为军事使用。战后发现，在喷洒过脱叶剂的地区，都发生了大量孕妇流产现象，出生的畸形儿的比率远远高于其他地区。二恶英类物质本身没有实际用途，是在生产过程中产生的副产物，如在纸张的生产漂白、氯乙烯塑料生产、含氯农药生产等过程，特别是焚烧垃圾和医疗废物时容易产生。二恶英类物质的主要来源是垃圾焚烧，特别是含氯废物如氯乙烯塑料袋的焚烧，如处理不当都可能产生大量的二恶英类物质等有害物质。1二恶英类物质的毒性机制及危害

1.1毒性机制：二恶英类物质毒性的分子机制还没有完全研究清楚，一般认为二恶英类物质产生作用不是通过直接的损伤，并不与蛋白质和核酸形成加合物，也不直接损害细胞DNA，主要是通过芳香烃受体诱导基因表达，改变激酶活性改变蛋白质功能等起作用。但是，需要注意的是低浓度的慢性毒性，经动物实验显示有致畸性，可使免疫功能下降生殖异常、致癌等，属于环境荷尔蒙。

1.2危害：在有机氯化物的合成、制造过程中伴生或在生活垃圾、医疗废物等焚烧过程中所产生并排放到环境中的二恶英类物质，在环境中化学稳定性好，很难分解，其半衰期一般长达5～l0年，因而积蓄在环境中或在环境中运动时常常对大气、土壤、河流、湖泊、海洋等造成严重污染。

二恶英类物质均是脂溶性物质，在水中的溶解度极低在环境中难以降解，易在食物中富集，特别容易富集于食物链的脂肪组织中。由于鱼类的高倍率的生物富集作用，其体内二恶英类物质的浓度可达其周围环境的100000倍以上，目前主要发现于肉品和乳品中(如牛肉、奶制品、鸡肉、猪肉鱼、鸡蛋)。二恶英类物质总的来说挥发性较低，但准挥发性的二恶英类物质较多，在大气中长距离敞开运输时对环境极易造成大规模的污染；微生物分解缓慢，极易被土壤吸附。研究表明，二恶英类物质对人体产生的主要危害有以下几个方面：①可产生氯痤疮、出现黑头粉刺、淡黄色囊肿主要分布在眶周、颞部、耳后、阴囊等，可引起软组织结缔组织、肺、肝、胃癌及非何杰氏淋巴瘤。③对生殖系统的影响。可以降低男性精子数、可致睾丸畸形、行为反应女性化等；可改变女性激素水平，降低受孕率，增加流产率等。④出生缺陷如腭裂、生殖器异常等。

1.3医疗废物处置：随着一次性使用医疗用品的普及使用医疗废物中一次性医疗用品的塑料制品占有量不断增大。目前，医疗卫生机构对这类物品使用后大多采取焚烧处理方式在医疗废物中塑料制品的比例明显高于生活垃圾，是导致焚烧时产生比较高浓度二恶英类物质的主要因素之一。有研究指出，日本医疗废物中塑料制品约占总重量的30％，美国约占总重量的20％，而一般废物中只占到5％～10％。医

疗废物的可燃性物质中废塑料的比例约占30％，比城市生活垃圾高2倍。据报道，美国约有2／3固体废物焚烧炉由于缺乏空气净化装置而污染大气，大气污染中有42％来自固体废物处理装置。在焚烧医疗废物时如处理不当极易产生二恶英类物质，特别是焚烧医疗废物所产生的二恶英类物质的产生量是一般垃圾的数倍或数十倍。美国研究者也曾指出二恶英类物质的主要生成来源是医疗废物的焚烧处理。各国目前采取不同的方式对医疗废物进行处置。丹麦学者认为感染性废物最佳处理方式是焚烧，但必须在有许可的指定设施进行焚烧，焚烧时感染性废物与其他废物应区分，不能混合。而在法国3400所医院中只有50所医院具备烧炉。一般采取焚烧或灭菌后可作为生活垃圾处理。城市垃圾焚烧中心分为混烧、感染性废物专用焚烧炉、产业废物焚烧设施等，并需要有关部门的同意后焚烧。

2二恶英类物质的物理、化学特性

二恶英类物质并非一种单一的化合物，是一类三环芳香族有机化合物。二恶英类物质的分子由1个或2个氧原子连接2个被氯取代的苯环，1个氧原子的称为多氯二苯并呋喃(PCDFs：Polycholoro dibenzo－furan)，2个氧原子的称为多氯二苯并二恶英(PCDDs：Polycholoro dibenzo－dioxin)。每一个苯环上可以取代14个氯原子，因此，可以有73种多氯二苯并二恶英异构体和136种氯二苯并呋喃异构体，合计有209种异构体，总称为二恶英类物质。二恶英类物质毒性因所含氯原子数及其取代位置的不同有所差异，其中毒性最强的物质是2，3，7，8－四氯二苯并二恶英(2，3，7，8－TCDD简称TCDD，Dioxin)。

二恶英类物质是无色无味的固体，因为在水平和垂直两方均为对称结构，其化学稳定性很好。在大部分有机溶媒中溶解度很小，在强酸、强碱及氧化剂中也比较稳定，但在强氧化剂作用下易分解，自然界中的微生物降解、水解、光解作用对其结构影响很小。在高温下也很稳定，达到750℃以上才会分解。在所有的有机污染中，二恶英类物质的kow(正辛醇／水分配系数)最高，说明有很强的脂溶性，极易溶于脂肪，因此也极易蓄积在动物的脂肪、肝脏和乳汁。其半衰期一般认为在1～10年，具有很高的致死性，其毒性是氰化钾的1000倍、砒霜的900倍，是至今已知物质中毒性最强的化合物。据报道，只要28.35g二恶英类物质，就能将l00万人置于死亡。另外，二恶英类物质还具有很强的致癌性，致癌性比黄曲霉素高l0倍，是3，4－苯并芘的数倍。因此，二恶英类物质被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物。3改善对策

医疗废物处置可经无害化处理后回收利用，或经无害化、减量化处理后进行填埋，或进行焚烧。但在采取焚烧处理时，焚烧炉的温度、焚烧方式、废物成分等都可影响二恶英类物质的产生浓度。3.1对医务人员进行宣传教育：使医务人员能够充分认识塑料类一次性用品在焚烧处置过程中会产生二恶英类物质等有害物质。减少不

必要的使用，减少医疗废物，降低医疗废物处理成本。

3.2进行无害化、减量化处理后进行填埋：目前，在欧美除了采取焚烧、高压蒸气灭菌等中间处理技术外，还在开发利用用微波、放射线、电子射线等灭活方法，一些方法已开始使用。废物经粉碎处理后可减少60％～80％的容积。粉碎及蒸气灭菌或微波处理的成本，远远低于购买焚烧炉的费用，约需要其费用的60％～80％。

3.3焚烧处理时，二恶英类物质一般产生于燃烧过程和燃烧烟气冷却过程，可采取以下措施减少有害物质的排放：①高温稳定燃烧：废物焚烧后，烟气出炉温度高于800℃，且烟气在炉内停留时间大于28时，约99.9％的二恶英类物质可被分解。②进行二次燃烧：废物焚烧后的烟气在炉内进行二次燃烧，可显著降低CO的浓度，同时降低二恶英类物质浓度。③与其他物混合焚烧：焚烧时在炉内加入纸、木等助燃物，也可明显降低二恶英类物质浓度。④急速冷却或活性喷射碳吸附：烟气飞出燃烧炉后，在0.2s内将烟气温度急速降到100℃，烟尘和二恶英类物质的驱除率达99％。也可用活性喷射碳吸附，减少二恶英类物质的排放。

4制定相关法规

日本在1999年颁布《二恶英类物质类特别处置法》，制定了二恶英类物质的环境标准，确定了国家环境保护标准值。此后，二恶英类物质排出浓度超出标准的回收焚烧企业，加强对企业的管理，对不合格企业要求改善焚烧条件，增加排气设备。我国国家及地方也相继制定了相关的管理办法和标准。在《医疗垃圾焚烧环境卫生标准》中规定，焚烧炉的火焰上方检测温度应大于800℃，炉外温度小于40℃，焚烧炉应设有除尘净化装置。焚烧炉烟筒高度不低于当地地平线20m以上。1993年吉林市人民政府颁布的《吉林市医疗生物垃圾暂行管理办法》中规定，医疗生物垃圾必须实行统一管理，集中焚烧，不得自行处理。但未提出更具体的要求，恶英类物质的排放也未提出具体标准。建议加快研究适合我国的医疗废物处置技术，制订相关的环境保护标准，开发能够遏制二恶英类物质排放的处理技术。