二恶英专题
简述二恶英产生原因、防控措施。
问题：废旧塑料焚烧过程、防控措施不到位，易产生二噁英有毒物质。
简述二噁英产生原因、防控措施。
是什么：二噁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种多氯代二苯并一对一二噁英和135种多氯代二苯并呋哺，缩写为PCDD/Fs。
来源：目前，由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。
一、焚烧炉中二恶英废气的产生原因垃圾焚烧炉中二恶英有两种成因：一是二恶英类物质混入垃圾，二是焚烧炉在燃烧垃圾过程中产生二恶英，其机理相当复杂。
有关研究认为，焚烧垃圾时，二恶英的形成机理如下：1.1高温合成即高温气相生成PCDD。
在垃圾进入焚烧炉内初期干燥阶段，除水分外含碳氢成份的低沸点有机物挥发后与空气中的氧反应生成水和二氧化碳，形成暂时缺氧状况，使部分有机物同氯化氢（HC1）反应，生成PCDD。
1.2从头合成在低温（250℃~350℃）条件下大分子碳（残碳）与飞灰基质中的有机或无机氯生成PCDD。
残碳氧化时，有65%~75%转变为一氧化碳，约1%转变为氯苯再转变为PCDD，飞灰中碳的气化率越高，PCDD的生成量也越大。
1.3前驱物合成不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应可形成多种有机气相前驱物，如多氯苯酚和二苯醚，再由这些前驱物生成PCDD。
因不完全燃烧产生的剩余部分前驱物及未燃烬的环烃物质在烟气所含金属（尤其是Cu）的催化作用下与氯化物和02反应，生成二恶英类物质，反应温度在300℃左右。
如果采用静电除尘，当烟气在流过静电除尘器时，由于静电干燥器含有较多的Cu、Ni、Fe等金属微粒，且烟气入口温度为300℃左右，因而很容易生成二恶英类物质，所以近年来优先采用袋式除尘器。
二恶英在焚烧炉中产生，致于哪一种机理起主导作用则取决于炉型、工作状态和燃烧条件。
二、焚烧炉中二恶英废气的控制方法二恶英类物质是在垃圾焚烧过程中产生的，不可能仅用单一的洗气、除尘、净化装置就可以除去，必须在焚烧固体废物时进行全过程控制。
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。
二恶英的危害及治理对策ppt课件
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一、二恶英的定义、理化性质与毒性
1.1定义
二恶英(Dioxin)是指含有1个或2个氧键连接2个苯环的含氯有机化合物，二恶英是 非人为生产，但存在于各种环境介质的一类环境内分泌干扰素，是一种持久性有 机污染物(POPs)。包括2类含氯化合物：多氯二苯并二恶英(PCDD)和多氯二苯并 呋喃(PCDF)，根据氯原子取代数目与位置的不同，PCDDs有75种可能的结构，而 PCDFs则有135种可能的结构，因此二恶英（PCDD/Fs）共有210种可能的结构。 二恶英类物质中以2,3,7,8一四氯代二恶英(2,3,7,8-TCDD)的毒性最强。
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二恶英的毒性当量
二恶英毒性随氯原子的位置和数目的不同存在差异： 含有0,1,2,3个氯原子的二恶英无明显毒性； 含有4～8个氯原子并且在2,3,7,8位置上有氯原子取代的二恶英才有毒， 共有17种，其中2,3,7,8-TCDD毒性最强，随氯原子数的增加，毒性将会 减弱，相差1000倍以上，毒性的强弱决定了其在人体内与体内分子结合 能力的强弱。 环境中的二恶英以混合物形式存在。 为评价这些混合物对健康的潜在效应提出了毒性当量的概念，并通过毒性当 量因子（TEF）来折算，以毒性最强的2,3,7,8-TCDD的TEF为1，其它二 恶英异构体的毒性折算成相对于2,3,7,8-TCDD的毒性强度。
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四、二恶英的形成机理
(1)二恶英类物质的生成应具备如下条件：含苯环的化合物(苯、酚等)；含氯元素的 化合物(氯化氢、氯气等)；反应催化剂(铁、铜等)；反应温度在300-600℃之间。 (2)城市垃圾焚烧炉中二恶英有两种成因： 一是二恶英类物质混入垃圾， 二是焚烧炉在燃烧垃圾过程中产生二恶英，其机理相当复杂。 有关研究认为，焚烧垃圾时，二恶英的形成机理如下： ①高温合成：即高温气相生成PCDD。在垃圾进入焚烧炉内初期干燥阶段，除水分 外含碳氢成分的低沸点有机物挥发后与空气中的氧反应生成水和二氧化碳，形成暂 时缺氧状况，使部分有机物同氯化氢反应，生成PCDD。 ②从头合成：在低~t(250～350cI=)条件下大分子碳(残碳)与飞灰基质中的有机或无 机氯生成PCDD。残碳氧化时，有65％～75％转变为一氧化碳，约1％转为氯苯转 变为PCDD，飞灰中碳的汽化率越高，PCDD的生成量也越大。 ③前驱物合成：不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应可形成多种有机气相前驱 物，如多氯苯酚和二苯醚，再由这些前驱物生成PCDD。 具体哪一种机理起主导作用取决于炉型、工作状态和燃烧条件。生成PCDD的前提 可以概括为：存在有机或无机氯，存在氧，存在过渡金属阳离子作为催化剂。
食品中的二恶英及其对人体健康的危害
食品中的二噁英及其对人体健康的危害二噁英是一种极具毒性的有机物，常常存在于食品中，对人体健康造成严重的危害。
二噁英是一种多环芳香烃化合物，由于其高度毒性和对人体健康的严重危害，已被国际公认为是一种强致癌物质。
以下将对二噁英及其对人体健康的危害进行详细介绍。
一、二噁英的来源二噁英是一种常见的环境污染物，其主要来源包括以下几个方面：1. 工业排放：许多产生二噁英的工业过程，如垃圾焚烧、汽车排气排放和工业制造过程等，都可能产生二噁英。
2. 烟草燃烧：烟草燃烧是二噁英的另一种重要来源，烟草燃烧释放的烟雾中含有大量的二噁英。
3. 食品加工过程：食品加工过程中，由于高温烹饪和烤烟等因素，也会导致食品中二噁英的产生。
1. 引起癌症：二噁英被公认为一种致癌物质，长期接触二噁英会导致人体细胞发生恶性变异，增加患癌症的风险。
2. 损害神经系统：二噁英对人体神经系统造成严重的危害，长期接触二噁英的人可能会出现神经系统功能障碍、行为异常、情绪不稳定等症状。
3. 影响生殖系统：二噁英对人体生殖系统造成影响，可能导致男性精子数量减少、女性月经不调、生育能力下降等问题。
4. 皮肤毒性：长期接触二噁英可能导致皮肤过敏、红肿、瘙痒等症状，严重影响人体皮肤健康。
1. 食品中的二噁英来源：食品中的二噁英常常来自食品加工过程中的高温烹饪和烤烟等因素，同时受到工业排放和环境污染的影响，也可能导致食品中的二噁英含量超标。
2. 食品中的二噁英危害：食品中的二噁英对人体健康造成严重危害，长期摄入含有二噁英的食品会增加患癌症、损害神经系统、影响生殖系统和皮肤毒性等风险。
3. 食品中的二噁英防范：为了减少食品中二噁英的危害，人们应该选择新鲜的食品，限制高温烹饪和烤烟的食品加工方式，避免摄入过量的含有二噁英的食品。
二噁英是一种极具毒性的有机物质，长期接触二噁英对人体健康造成严重的危害。
为了保护人体健康，人们应该尽量避免接触含有二噁英的食品和环境，选择健康的生活方式，减少二噁英对人体健康的不利影响。
二恶英的危害及防治
烹饪油烟
高温烹饪过程中，油脂和 食物中的某些成分可能发 生热解反应，产生二恶英 。
家庭燃烧
家庭燃烧废弃物、煤炭等 也可能产生二恶英。
暴露途径及人群分布
空气吸入
二恶英主要通过空气传播，人体通过呼吸将二恶 英吸入体内。
皮肤接触
二恶英也可通过皮肤接触进入人体，但此途径相 对较少。
定。
土壤监测
采集土壤样品，采用加速色谱-质谱联用技术进
行定性和定量分析。
生物监测方法
生物标志物监测
通过检测人体或动物体内特定的 生物标志物，如酶活性、蛋白质 表达等，来评估二恶英暴露水平 和健康风险。
生物效应监测
观察生物体在二恶英暴露下产生 的生理、生化或行为变化，如生 殖毒性、免疫毒性等，以评估二 恶英的毒性作用。
监管与执法
环保部门加强了对二恶英等持久性有机污染物的监管和执法力度，严 厉打击违法排污行为，保障环境安全。
标准体系建设与完善
01
国家标准与行业标准
国家和行业层面制定了一系列与二恶英防治相关的标准和规范，如排放
标准、监测方法、治理技术等。
02
地方标准与企业标准
地方政府和企业也根据自身实际情况制定了相应的二恶英防治标准和规
工业来源
01
02
03
04
垃圾焚烧
垃圾焚烧过程中，不完全燃烧 或燃烧温度过低会产生二恶英
。
钢铁冶炼
在钢铁冶炼过程中，废气中可 能含有二恶英。
有色金属冶炼
铜、铝等有色金属的冶炼过程 中也可能产生二恶英。
化工生产
某些化工产品的生产过程中， 如氯碱工业、农药生产等，可
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这是双苯环二噁英的 键线式及原子的编号方式， 可以有2～8个氯原子在取 代基位置上,可生成75种同 分异构体,统称为氯化二苯 二噁英,简写为 CDD(ChlorinatedDibenzo-Dioxins)。其中 毒性最大的是2,3,7,8-四氯 二苯二噁英(Dibenzo-PDinxin,2,3,7,8-
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您将了解二噁英的对人体的危害程度
休息，休息 一毒性最强的毒物”，其 毒性相当于氰化钾的100倍以上、马钱子碱500倍以 上。动物实验证明，二噁英能使动物患病毒性肝炎、
二噁英的 甲状腺肿瘤、肝癌、致皮肤癌癌等,使鼠类产生唇裂及水
肾症等畸型，使生殖器官变小，精子减少和免疫力下 降。二噁英对生物酶有极强的诱变作用，如对线粒体
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二恶英：毒性巨大,严防严控
二恶英：毒性巨大，严防严控二恶英（Dioxin），又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，实际上是二恶英类（Dioxins）的一个简称。
以下是对二恶英的详细科普知识点归纳：一、基本性质●化学结构：二恶英是由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环组成的多氯二苯并对二恶英（PCDDs）或由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环组成的多氯二苯并呋喃（PCDFs）。
●稳定性：二恶英类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，但可溶于大部分有机溶剂。
●外观与形态：无色无味的白色结晶体，常温下为固体，具有较高的熔沸点。
二、毒性与危害●毒性强度：二恶英的毒性极大，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。
其中，2,3,7,8-四氯代二苯并对二恶英（2,3,7,8-TCDD）是迄今为止人类已知的毒性最强的污染物，其毒性相当于氰化钾的1000倍。
●健康影响：o致癌性：国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物，可损害多种器官和系统。
o生殖毒性与遗传毒性：直接危害子孙后代的健康和生活。
o其他毒性：包括急性致死毒性、皮肤毒性、肝毒性、免疫毒性、心血管系统、呼吸系统和神经系统毒性等。
三、污染来源●主要来源：o化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。
o日常生活中燃烧PVC（聚氯乙烯）软胶等物品时也会释放二恶英。
o落叶剂、含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品等燃烧不完全时也容易产生二恶英。
●环境分布：二恶英在环境中的分布是全球性的，主要聚积在土壤、沉淀物和食品中，特别是乳制品、肉类、鱼类和贝壳类食品。
四、降解与消除●自然降解：二恶英在自然环境中难以降解，因为其化学稳定性强，对光解、化学分解以及生物降解有很强的抵抗作用。
●半衰期：土壤中的半衰期为12年，气态二恶英在空气中光化学分解的半衰期为8.3天，在人体内降解缓慢，主要蓄积在脂肪组织中。
五、毒性当量与评价●毒性当量（TEQ）：由于环境中二恶英类主要以混合物的形式存在，国际上常把各同类物折算成相当于2,3,7,8-TCDD的量来表示，称为毒性当量。
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二噁英简介：
二噁英/二恶英（拼音：èr è yīnɡ，英文：Dioxin) 实际上是二恶英类（Dioxins）的一个简称，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，是指含有2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物，全称分别是多氯二苯并二恶英polychlorinated dibenzo-p-dioxin简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃polychlorinated dibenzofuran（简称PCDFs），包括两类化合物。
第一类是多氯二苯并二恶英(PCDDs)，其结构为有2个
氧原子联结2个被氯原子取代的苯环，如右图所示，Cl的
取代个数1≤m+n≤8，由于氯原子的不同取代个数和取代位
置，PCDDs存在75种异构体。
第二类是多氯二苯并呋喃(PCDFs)，其结构为有1个氧
原子联结2个被氯原子取代的苯环，如右图所示，Cl的取
代个数1≤m+n≤8，由于氯原子的不同取代个数和取代位置，
PCDFs存在135种异构体。
二噁英分子量321.96，为白色结晶体，熔点较高，极难
溶于水，可以溶于大部分有机溶剂；此类物质结构非常稳定，在环境中很难自然降解消除，外加温度提高500℃开始分解，800℃时停留2s完全分解。
二噁英毒性：
二噁英具有致癌毒性，还具有生殖毒性和遗传毒性。
其毒性因氯原子的个数和其取代位置的不同而不同，1-3个氯原子取代，无明显毒性；4-8个氯原子有毒性，其中2,3,7,8-四氯代二苯-并-对二恶英（2,3,7,8-TCDD）是迄今为止人类已知毒性最强的污染物其毒性是砒霜的900倍，氰化钾的1000倍。
由于环境二恶英类主要以混合物的形式存在，在对二恶英类的毒性进行评价时，国际上常把各同类物折算成相当于2,3,7,8-TCDD的量来表示，称为毒性当量（Toxic Equivalent Quangtity，简称TEQ）。
为此引入毒性当量因子（Toxic Equivalency Factor，简称TEF）的概念，即将某PCDDs/PCDFs的毒性与2,3,7,8-TCDD的毒性相比得到的系数。
样品中某PCDDs或PCDFs的质量浓度或质量分数与其毒性当量因子TEF的乘积，即为其毒性当量（TEQ）质量浓度或质量分数。
而样品的毒性大小就等于样品中各同类物TEQ的总和。
二噁英是典型的环境内分泌干扰污染物的一种；有明显的免疫毒性，可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能降低等；2，3，7，8-TCDD对动物有极强的致癌性。
二噁英来源的几种可能途径：
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。
二噁英的监测：
青岛崂山电子仪器总厂有限公司推出了我国第一台最先进的KC-300型微污染物大气采样仪，用于采集二噁英；实验室分析通用方法为“同位素稀释高分辨气相色谱——高分辨质谱法”，其中高分辨率气相色谱、高分辨质谱仪在一定程度上依赖进口产品。
二噁英的国际毒性等价系数
PCDDs、PCDFs的生成机理
有关研究认为，焚烧垃圾时，二噁英的形成机理如下：
高温合成：即高温气相生成PCDD。
在垃圾进入焚烧炉内初期干燥阶段，除水分外含碳氢成分的低沸点有机物挥发后与空气中的氧反应生成水和二氧化碳，形成暂时缺氧状况，使部分有机物同氯化氢(HCl)反应，生成PCDD。
焚烧技术标准中是根据一氧化碳浓度判断供氧不足状况的。
从头合成：在低温(250～350℃)条件下大分子碳(残碳)与飞灰基质中的有机或无机氯生成PCDD。
残碳氧化时，有65%～75%转变为一氧化碳，约1%转为氯苯转变为PCDD，飞灰中碳的气化率越高，PCDD的生成量也越大。
前驱物合成：不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应可形成多种有机气相前驱物，如多氯苯酚和二苯醚，再由这些前驱物生成PCDD。
高温燃烧产生含铝硅酸盐的原始飞灰中含有不挥发过渡金属和残碳。
飞灰颗粒形成了大的吸附表面。
飞灰颗粒在出炉膛冷却的同时，颗粒表面上的不完全燃烧产物之间，不完全燃烧产物与其它前驱物之间发生多种表面反应，另一方面与不挥发金属及其盐发生多种缩合反应，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PCDD。
焚烧垃圾温度为750℃且氧过剩时最易生成不完全燃烧物。
具体哪一种机理起主导作用取决于炉型、工作状态和燃烧条件。
生成PCDD 的前提可以概括为：存在有机或无机氯，存在氧，存在过渡金属阳离子作为催化剂。
所以PCDD/Fs的生成主要是垃圾中存在氯源和不完全燃烧造成的。
生成PCDD/Fs的前提可以概括为：存在有机或无机氯；存在氧；存在过度金属阳离子作为催化剂，特别是铜在垃圾焚烧飞灰催化反应中起决定作用，因此，抑制PCDD/Fs的生成可从三方面进行：
改善燃烧条件，减少PICs和碳残量；
阻止氯化过程（包括喷氨等方法）；
阻止联芳基合成（用喷氨等方法毒化催化剂）
④有机有害物质的燃烧分解
生活垃圾在焚烧过程中，会生成多种有机有害物质（POHC），其氯代二苯并二噁英（PCDD）和氯代二苯并呋喃（PCDF）毒性极大，可致癌，随烟气排
放后会在环境中迁移，可进行化学反应，光化学反应，代谢和生物降解，并可蓄积，具有持久性。
目前，引起人们普遍关注的有机有害物质主要有甲苯、氯乙烯以及二噁英、类二噁英氯联苯（PGBS）等，在高温下会被破坏分解，破坏温度见表5.1-2。
表5.1-2 POHC破坏温度一览表。