二恶英简介

什么是二恶英

二恶英类化学物质：能与芳香烃受体结合，并导致机体产生各种生物化学变化的一大类物质的总称。

主要结构有：多氯代二苯并二恶英（PCDDs or CDDs）、多氯代二苯并呋喃（PCDFs or CDFs）、共平面多氯联苯（PCBs）、多溴代二苯并二恶英（PBDDs）等等。

二英英的毒性当量因子

多氯二苯并二恶英和多氯代二苯并呋喃都是三环的芳香烃化合物，具相似的理化特性及结构。部分多氯联苯（共平面或无邻位代共平面同系物）的结构和理化性质都是相似的。在这类物质中，2,3,7,8-四氯代二苯并二恶英（TCDD）的研究最广，而且它的毒性也是最大的，其他物质的毒性都以它为参照。在有毒性作用的氯代物中，在一共同特点：凡是2,3,7,8位有氯原子则有高毒性，没有被氯原子全部取代的则毒性小，还有的是若有其他取代基取代，其毒性亦低（取代基越多则毒性越低）

理化性质

水溶性低、辛醇－水分配系数高（主要评估植物根部吸收污染物的情况，亦可评估从大气到植物部的蒸气相生物浓缩因子）、脂溶性好、蒸气压较低、易于生物富集且在自然条件下不易降解。

物理＼化学性质ｐ２０

污染来源

主要有两方面：工业生产过程中的副产物、焚烧过程中形成。

PCDDs＼PCDFs：１）包括氯在内及一些氯化物生产过程中的副产物。２）含氯原料在各种燃烧过程中产生，如垃圾焚烧、冶金等等。３）生物产生。４）积聚于土壤、底泥、有机物中，随灰尘或底泥的重新悬浮而重新分布（对某些地区而言可能是主要污染源）。PCBs广泛应用于工业和商业等方面已有４０多年，主要用于电容器和变压器的绝缘油、耐火增塑剂和液压油。

产生机理

PCDD\Fs通过焚烧产生主要有三种，不相互排斥

１．原料已被污染，在焚化或燃烧过程中由于部分污染物没有被破坏，可能发生再次污染。不是PCDD\Fs主要，是PCBs唯一，因其有相当好的热稳定性。

２．PCDD\Fs通过前体化合物的热降解和分子重排而形成。前体物通常是氯代芳香烃（与PCDD\Fs结构相似）。

形成过程发生于前体物吸附浓缩于飘浮微粒时，微粒表面的活性点可促进PCDD\Fs的形成。当无机氯化物被吸附于微粒时可催化PCDD\Fs的形成反应（反应温度２５０～４５０’Ｃ，过高过低都会受抑制）。

通过芳香烃形成PCDD\Fs的一个条件是有过渡金属催化剂的存在，因其可促进飞灰表面上的化学反应。ＣＵＣＬ２是一个较强的催化剂，其可促进微粒物质的表面反应，使芳香烃前体物质转化为PCDD\Fs。

Ｖｏｇｇ等提出的一个氧化反应途径，在焚烧炉后熔炉中以下列顺序形成PCDD\Fs １）含大量氯代有机化合物和氯化物的异质燃料燃烧产生ＨＣＬ

２）在ＣＵＣＬ２的催化下，通过Ｄｅａｃｏｎ化应将ＨＣＬ转为氯气

３）酚类化合物（由废弃物或其他源中的木质素燃烧产生）在燃烧的等离子区苯环与氯气发生氯取代反应

４）芳香烃前体物（氯酚）在ＣＵＣＬ２催化下进一步氧化产生PCDD\Fs和氯气

３．PCDD\Fs在理讑２．中相似的温度进行从头合成而形成（the denovo synthesis）。在这个理论中PCDD\Fs是由那些分子结构与其不似的非前体物质（包括：石油产品、聚氯乙烯、聚苯乙烯、纤维素、木质素、焦炭、煤、炭微粒和氯化氢气体等）合成。形成过程需要氯的存在以便形成前体物质。

从头合成包括大分子碳结构（如石墨）的氧化断裂导致PCDD\Fs芳香前体的形成，然后通

过２．转换成PCDD\Fs。

２．和３。可同时发生，分享很多共同的反应途径，可以在相同的物理环境发生并受控制。它们对PCDD\Fs形成的相对贡献比率很难确定。

PCBs是一种很有用的工业产品，主要通过工业生产形成，在自然条件下几乎不会自发产生。需要说明的是燃烧是PCDD\Fs形成的主要来源之一，而对ＰＣＢｓ该过程并非主要来源（因其物理性质有差）。在废弃物燃烧释放ＰＣＢｓ中机理１为主要途径。

毒性效应

毒性与氯原子取代位置密切相关，只有２，３，７，８四个共面取代位置均有氯原子的二恶英同族体有毒（共１７种）。其中２，３，７，８－TCDD被公认最有毒，同时也是研究最多的同族体。

产生的一系列毒效应包括：体重减轻、胸腺萎缩、免疫系统受损、肝损伤等等。

毒性由受体传递的假说：二恶英类化学物质不与蛋白质和核酸形成加合物，也不直接损害DNA。主要通过芳香烃受体诱导基因表达，改变酶活性，改变蛋白质功能等而起作用。TCDD 及其类似物先与具有高亲和力和高选择性的Ah受体结合，然后与一部分蛋白质解离，而与另一部分蛋白质发生结合作用而改变基因表达。

另外，会使肿瘤发生率提高，有玫畸毒性及免疫毒性问题。

迁移及分布

大气是全球POPs分布的主要传输媒介。由于它们具有半挥发性，可以存在于气相、颗粒相中或是在两相中达到分配平衡。这种分配对它们的长距离传输很重要，因为此类物质更易富集于颗粒物中，进而通过干、湿沉增加其去除率，最终限制了它们的传输距离。

此外，在POPs传输过程中，它们经历了一系列的物理化学变化，如降解、沉积、再挥发、再沉降、生物累积等，这些过程取决于POPs每组同系物的物理化学性质和气候条件。由于温度能影响这类化合物的性质，因此＂全球蒸馏效应＂理论指出，气相POPs从热带或温带地区向寒冷、高纬度地区传输。温度的降低会影响这类化合物的蒸气压和享利常数，这就容易使它们冷凝和富集在大气颗粒物、土壤、植物的表面和水生生态系统中，由此而进入食物链。由于它们的挥发性不同，所以因为温度差异不同的POPs会在全球不同的地方分配。二恶英类化学物质在环境中的迁移及分布还不完全清楚。土壤、底泥、水体和空气的PCDDs PCDFs由于具有高脂溶性和低水溶性，主要与微粒或有机物结合。一旦与微粒结合，就很

难通过挥发或过滤除去。

据研究显示，高氯代同系物主要分布于颗粒相，而低氯代同系物更显著地分布于气相。已有资料表明PCDD＼Fs在很多环境条件下都相当穏定，尤其是四氯代和更高氯代的同系物，可在环境中存在数十年之久。

PCDD＼Fs进入大气通过光解或干、湿沉降去除。

在土壤小部分挥发

主要吸附于土壤表层，或会因土壤层破坏而进入水体，或吸附于微粒

重新悬浮于空气

PCDD＼Fs进入水体吸附沉积于底泥

故环境中PCDD＼Fs最终归宿为水体底泥

PCBs主要吸附于底泥和土壤。

在水＼土，可挥发进入空气并随气体移动而迁移。

在大气，沉积于水＼土壤。

在水，可随底泥的运输而扩散。