二恶英的主要形成过程及

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二恶英的形成机理和处理技术

二恶英的形成机理和处理技术
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2.活性炭喷射吸附处理
二噁英类和汞等重金属气溶胶能被活性炭等多孔物质 吸附,
活性炭去除烟气中二噁英,其喷射量要考虑对烟气中其 他污染物,如颗粒物及重金属类(汞及其化合物、铅及 其化合物、镉及其化合物、其他重金属及其化合物) 的吸附。
目前,对于吸附了污染物的活性炭,较为经济的处理方 法是采用固化技术,包括水泥固化、沥青固化、塑料固 化、玻璃固化及石灰固化等
二噁英类有多种异构体,各异构体的毒性与所 含氯原子的数量及氯原子在苯环上取代位置有 关。二噁英类的分子结构见图1。
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二噁英类的分子结构
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2.二噁英类物质的形成机理
二噁英的来源广泛,由人类活动产生的占90%以上,但工业生产 从未有意合成此类物质。
含氯化学品及农药生产过程中的副产物; 造纸工业纸浆次氯酸漂白过程: 城市固体废弃物、污泥、医疗废弃物和有毒化学品等的燃烧副产
渡金属催化作用下生成二噁英。 3) 固体废物或烧结原料本身可能含有痕量的二英类物
质,在不完全热分解的条件下会释放于环境中。
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生成模式——从头合成
首先,氯代有机物和氯化物的异质燃料燃烧产生HCI气体; 随后,在CuC12催化作用下,氯化氢发生Deacon反应被氧化生成C12; 第三步,由废弃物中的有机碳和无机碳燃烧而来的酚类物质在氯气作用 下发生取代反应生成氯酚类化合物; 最后,氛酚类化合物在CuCI:等催化下进一步反应生成PCDD/Fs。
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从头合成反应过程
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生成模式——前体物合成
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前体合成有机化学反应
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二噁英物质的处理技术
目前二噁英的处理技术有微生物法、焚烧法、 化学法、光降解、超临界液体法、电反应器、 红外系统、活性炭、矿物表面吸附、离子弧装 置等

简述二恶英产生原因、防控措施。

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。

二恶英的产生原理和控制方案

二恶英的产生原理和控制方案

二噁英的产生原理和控制方案二噁英(Dioxins)是一类有机化合物,由一些特定的化学反应产生,其结构中含有两个苯环并连接一个二氧杂环。

二噁英具有极强的毒性,对人类和环境都造成严重的危害。

因此,了解二噁英的产生原理并采取相应的控制方案是至关重要的。

二噁英的产生原理主要分为两个方面:燃烧过程和化学反应。

燃烧过程是二噁英产生的重要途径之一。

在焚烧废物、燃煤和焦化等过程中,如果温度不够高或氧气供应不足,废物中的有机物会发生不完全燃烧,生成二噁英。

尤其是在含氯有机物存在的情况下,氯原子会与氧气和碳氢化合物发生反应,生成二噁英。

化学反应也是二噁英形成的重要途径。

例如,某些化学工业过程中产生的废物,如某些农药、杀虫剂和某些有机溶剂,经过一系列复杂的化学反应,最终会生成二噁英。

此外,还有一些特殊情况,如电容器的制造和焚烧、废物处理和回收等过程中,也会产生二噁英。

针对二噁英的控制方案主要包括以下几个方面:从源头上控制二噁英的排放是最有效的方法之一。

对于工业生产过程中产生的废物,应采取合理的处理方式,减少二噁英的生成。

例如,在焚烧废物时,应确保燃烧温度足够高,氧气供应充足,以确保废物充分燃烧,减少二噁英的产生。

此外,还可以采用先进的废物处理技术,如高温氧化、催化燃烧和化学吸附等方法,有效降低二噁英的排放。

对于已经产生的二噁英,应采取有效的治理措施。

例如,在工业废水处理过程中,可以采用生物降解、化学氧化和吸附等方法,去除废水中的二噁英。

此外,在土壤和空气污染治理中,也可以利用吸附、化学还原和生物降解等方法,减少二噁英的迁移和转化,降低对环境的影响。

加强监测和管理也是控制二噁英的重要手段。

通过建立完善的监测体系,及时发现和控制二噁英的排放源,制定相应的管理措施,可以有效减少二噁英的产生和排放。

此外,还可以加强对工业企业的监管,推动其加强环境管理,减少二噁英的排放。

公众的环保意识和参与也是控制二噁英的重要因素。

通过加强环境教育,提高公众的环保意识,鼓励公众参与环境保护活动,可以形成良好的环境保护氛围,促进二噁英的控制和治理。

二恶英的产生原理和控制方案

二恶英的产生原理和控制方案

二噁英的产生原理和控制方案一、引言二噁英(Dioxins)是一类有机化合物,由苯并二恶英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins, PCDDs)和多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)两个家族组成。

它们具有高度毒性和持久性,对人类健康和环境造成严重危害。

因此,了解二噁英的产生原理以及控制方案对于保护环境和人类健康至关重要。

本文将详细解释二噁英的产生原理,并介绍一些常用的控制方案,包括源头控制、处理技术和监测方法等。

二、二噁英的产生原理1. 燃烧过程中的形成最常见的二噁英形成途径是燃烧过程中的生成。

当含氯有机物与氢氧化物存在时,高温下会发生氯化反应,并形成多个卤素化合物。

这些卤素化合物在进一步反应中生成更稳定且具有高毒性的二噁英。

2. 工业过程中的排放工业过程中也是二噁英产生的重要途径。

许多工业活动,如焚烧、冶炼、制药和化学合成等,使用了含氯有机物作为原料或催化剂。

这些过程中的燃烧、氧化和还原反应会导致二噁英的生成。

3. 自然环境中的形成除了人为活动,二噁英也可以在自然环境中形成。

例如,森林火灾和火山喷发会释放大量有机物和氯化物,从而促进二噁英的生成。

此外,微生物的代谢活动也可能导致二噁英的产生。

三、二噁英的控制方案1. 源头控制源头控制是预防和减少二噁英产生的最有效方法之一。

它包括以下几个方面:•替代有机物:使用不含氯或含氯较少的替代品可以降低二噁英生成的潜力。

•确保完全燃烧:在工业过程中,确保完全燃烧可以减少未完全反应产物中含有未被转化为无害物质的有机氯。

•控制温度和氧化性:控制燃烧过程中的温度和氧化性可以减少二噁英的生成。

•垃圾分类和处理:合理分类和处理垃圾可以减少焚烧过程中有机氯的释放。

2. 处理技术对于已经产生的二噁英,采用适当的处理技术是必要的。

以下是一些常用的处理技术:•活性炭吸附:活性炭可以有效吸附二噁英,将其从废气或废水中去除。

二恶英的生成机理及其控制技术

二恶英的生成机理及其控制技术

二恶英的生成机理及其控制技术城市生活垃圾是人类活动的伴随产物。

随着城市人口增加和城市生活水平的提高,城市生活垃圾产量日益增长。

日益增加的城市生活垃圾严重污染人类生活环境。

如何实现城市生活垃圾无害化、减容化和资源化的“三化”处理已成为全世界关注的焦点。

在常见的垃圾处理方法中,垃圾焚烧由于处理垃圾的无害化彻底,减容化程度深以及可能源化利用等优点而成为当今城市生活垃圾处理的主流。

但是,垃圾焚烧容易产生二次污染,特别是产生的二恶英类剧毒物质对环境造成很大的危害,如何有效控制二恶英类物质的产生与扩散成为目前垃圾焚烧理论研究和技术开发的热点。

固体废弃物焚烧处理已有非常悠久的历史。

在经济发达国家已获得了广泛的应用。

日本、瑞士、丹麦、荷兰等国家50%一80%的城市生活垃圾均已采用了焚烧的方法进行处理、而对于有毒有害的可燃工业垃圾。

更是已广泛采用焚烧的办法进行处理。

九十年代初期。

焚烧过程中所产生二恶英污染逐渐引起了各国政府的重视.尤其是1990年8月日本放送协会(NHK)多次就二恶英的污染问题进行了报道。

引起了政府和民众的严重关注,甚至有些地方的居民因担心二恶英的危害而要求政府关闭了废物焚烧厂。

近十年来。

工业发达国家对二恶英的形成原因及控制机理进行了深入地研究和探索。

而在我国.固体废弃物焚烧处理才刚刚起步.二恶英的污染问题却由于前些时候的,,比利时污染鸡事件”为广大民众所熟知*因此。

进一步加强二恶英形成及控制机理的研究已成为我国废物焚烧行业加速发展的重要课题。

二恶英二恶英。

英文名称为Dioxin,台湾译为戴奥辛.是指由一个或两个氧键连接两个苯环的有机氯化物。

二恶英—般可分为两类:一类为多氯代二苯并一对一二恶英(PCDDs);另一类为多氯代二笨并呋喃(PCDFs).分子结构通式如下:二恶英物质共有210种化台物。

其中毒性明显的有l7种(PCDDs有75种异构体,毒性明显的异构体7种;PCDFs有135种异构体,毒性强的有l0种).是世界上已知毒性最强的化合物,其致癌性超过黄曲霉素,目前被列为一级致癌物。

二恶英的物性、来源、机理及解决方法

二恶英的物性、来源、机理及解决方法

二恶英的物性、来源、机理及解决方法目录1. 二恶英的物性、来源、机理及解决方法 (3)1.1 二恶英物性分析 (3)名称 (3)结构 (3)物性 (3)1.2 二恶英的污染源 (4)1.3 二恶英的生成机理及影响因素 (4)1.3.1二恶英的“de novo”反应机理及模型 (5)1.3.2二恶英的低温前驱物催化反应机理(200~500℃) (5)1.3.3二恶英的高温气相反应机理(500~800℃) (7)1.3.4影响二恶英生成的因素 (8)1.3 PCDD /Fs控制措施 (9)1. 二恶英的物性、来源、机理及解决方法1.1 二恶英物性分析名称二恶英是多氯二苯并对二恶英PCDDs及多氯二苯并呋喃PCDFs这两类化合物的统称。

狭义的二恶英是指2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(TCDD),因其在二恶英类物质中毒性最强,所以有时国内学术界所指的二恶英特指该物质。

结构二恶英为含有2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物。

由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为PCDDs;由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为PCDFs。

每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,形成众多的异构体,其中PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体。

其分子结构如下图所示:物性1、分子量321.96。

2、白色结晶体。

3、熔点为302~305℃,705℃开始分解,800℃时21s完全分解。

4、极难溶于水,可溶于大部分有机溶剂,有极强脂溶性。

常温下在水中的溶解度为7.2×10-6 mg/ L,在二氯苯的溶解度为1400mg/ L。

5、性质稳定。

土壤中的半衰期为12a,气态二恶英在空气中光化学分解的半衰期为8.3d,体内的半衰期估计为7至11年。

1.2 二恶英的污染源20世纪90年代初世界范围大气中二恶英的来源(kg TEQ /a)Sources ofPCDD /Fs in air in the world1.3 二恶英的生成机理及影响因素目前几种被接受的PCDD /Fs生成机理主要有:1、从头合成(De nove)反应机理2、前驱物合成机理3、高温气相反应机理4、直接释放机理从头合成反应机理被广大学者认为是PCDD /Fs的主要生成途径,其次为前驱物合成机理,而直接释放则是最为次要的生成途径。

焚烧烟气中二恶英类的产生与控制

焚烧烟气中二恶英类的产生与控制

焚烧烟气中二噁英类的产生与控制本文简介了二噁英的产生机理,总结了一些有关烟气中二噁英类的控制技术和措施。

标签:二噁英产生控制0 前言二噁英类是一类多氯代平面环状结构的有机物,主要包括多氯代二苯并对二噁烷,(poly-chlorinated dibenzo-p-dioxins, PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(polychlorinated didenzofurans, PCDFs)两大类[1],此外,一些国家还将共平面多氯联苯(CoplanarPolychlorinated Biphenyl,Co-PCBs)列入二噁英类[2]。

它们的结构如1所示:二噁英类是高毒性、高累积性的化合物,能够在人体内积累富集,危害极大。

他具有高熔点、高沸点的特点,且化学性质很稳定,不仅对酸碱,而且在氧化还原作用下都很稳定[3]。

其在低温下很稳定,但是温度超过750℃时,容易分解,另外,在紫外线的照射下也容易被分解,而在生物作用下则分解得很缓慢,极易被土壤吸附,在环境中常常对大气、土壤、河流、湖泊、海洋等造成严重污染[1]。

二噁英类在自然界并不天然存在,主要通过人类的活动如焚烧、冶炼、造纸、化工生产等过程产生,其中垃圾和工业废物等焚烧过程是二噁英最主要的来源[4]。

1 焚烧过程产生二噁英的机理目前,焚烧过程中的二噁英来源主要可以分为四种:1.1 直接释放机理部分垃圾、工业废弃物在焚烧前本身就含有一定量的二噁英,在焚烧温度较低时,其在燃烧过程中不发生变化,或经过不完全的分解破坏后继续存在,通过固体残渣和烟气进入环境[5]。

试验表明,炉内温度在800℃时,99.95%的PCDDs得以分解,温度越高,二噁英的分解速率越快。

实际上焚烧炉燃烧产生的二噁英量远高于垃圾本身带有量,即二噁英主要是在垃圾焚烧以后重新生成[6]。

1.2 高温气相生成。

许多学者发现二噁英可由不同的前驱物(如氯酚、多氯联苯) 在高温气相中生成,如多氯联苯在氧气过量、500℃~800℃的温度范围和极短的反应时间内可以生成二噁英。

废弃物焚烧产生二恶英的机理

废弃物焚烧产生二恶英的机理

废弃物焚烧过程中二噁英生成的机理相当复杂,虽然到目前为止尚未完全了解其形成的详细化学反应,但一般认为,二噁英类是在废弃物焚烧炉低温区域烟气和飞灰中,通过一些多相反应产生的,主要有以下3种形成机理。

高温气相合成机理在废弃物燃烧过程中,有机物分子通过重排、自由基缩合、成环化、氯化和其他反应过程会产生少量的PCDD/Fs。

从头合成机理二噁英类从头合成过程发生在250~350℃低温区,经过催化,大分子碳(残碳)与氧、氯、氢通过基元反应生成二恶英类。

为什么废弃物焚烧过程那个中会产生二噁英?前驱物合成机理二噁英类前驱物可以是氯苯、氯酚等化学结构与二恶英类相似的物质,也可以是分子结构与二噁英类不相似的不含氯有机物,如脂肪族化合物、芳香族化合物、乙炔和丙烯等。

上述前驱物在350℃左右下最易合成二噁英类。

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/Fs。

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/Fs。

一般认为,根据燃烧条件,二噁英类的3种生成机理的相对重要性可以排列为:前驱物合成>从头合成>高温气相合成。

有人认为,焚烧炉的运行状况决定是从头合成更重要,还是前驱物合成更重要。

二噁英,处理,中·持。

在较高的温度条件下,前驱物合成占主导地位;在较低温度条件下,从头合成占主导地位。

具体哪一种过程起主导作用取决于炉型、工作状态和燃烧条件。

生成PCDD/Fs的前提可以概括为:存在有机或无机氯,存在氧,存在作为催化剂的过渡金属。

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上世纪60年代至70年代,美国曾在越南战争中大 量使用一种被称为橙剂(Agent Orange) 的脱叶剂,导 致了美国历史上最大规模的战争环境健康影响调查, 确认橙剂中含有的二噁英杂质具有潜在的急性、亚急 性和长期毒性;而对越南饱受脱叶剂危害地区的事后 调查,更发现大量流产、死胎、新生儿畸形等案例。
四、二噁英的主要形成过程
工业生产过程
自然界存在的酚类物质(如木浆中的 酚)可通自过氯化形成二噁英。如使用 氯漂白纸浆的造纸工艺可产生二噁英, 并存于废水中。
化工生产过程
一些化工产品,如氯,氯化物(五氯酚、多氯 联苯、苯氧基除草剂等)在生产过程也产生二噁 英。
燃烧焚烧过程
当存在含氯原料时,各种燃烧过程均可产生和释 放二噁英,如生活垃圾、污水污泥,医疗废物和 危险废物焚烧,高温炼钢,熔铁,废旧金属回炉, 煤、木材、石油产品的燃烧。
二噁英的主要形成过程及分析方法 ——————文献阅读报告
文献作者:姜 欣 报 告 人:张建鹏 分 组:第 组


一、引言 二、二噁英简介 三、二噁英的理化性质 四、二恶英的主要形成过程 五、二噁英的分析方法
一、引 言
20世纪60年代的美国雏鸡浮脚病事件、越 战落叶剂阿阿阿阿事件、日本米糠油事件,90 年代的比利时污染鸡事件、欧洲畜禽乳制产品 致癌事件,乃至2004年的乌克兰尤先科毁容事 件,人们依然记忆犹新。其罪魁祸首就是种具 有“世纪杀手”、“隐形杀手”、“重复杀 手”、“世纪之毒”、“世纪毒王”等多种恶 名的“二恶英”。
五、分析方法
方法一:HRGC/HRMS 方法二:GC/HRMS 方法三:HRGC/LRMS
方法一、HRGC/HRMS
一、采用HRGC/HRMS(分辨率在10000以上的高分辨率色谱/ 质谱联用仪)的超痕量分析方法。 优点:1、灵敏度高; 2、能同时检测多个离子。 3、是被认可的二噁英标准检测方法,如美国的EPA 1613方法和日本工业用的JIS K0311方法。 缺点:1、分析操作复杂; 2、样品前处理过程非常复杂,分析样品所需时间 周期长(通常为10-20d); 3、设备投入成本和运行费用高昂; 4、购买同位素标准物质等消耗品费用高; 5、检测费用高昂。(一个样品需900-1800美元) 6、检测只能在专业实验室进行,而建造二恶英检 测实验室需要几百万美元。
高熔点 高沸点 二噁英一般为白色晶体,熔点为
302℃~305℃,500℃时开始分解,800℃时在21s内完全 分解。
稳定性好 微溶于大部分有机溶剂,极难溶解于水,同时
耐酸、碱、氧化剂和还原剂。
高度的持久性和累积性 二噁英具有高亲脂性,进入人
体后即积存在脂肪中。另外,它与土壤或其它颗粒物质之 间也容易形成强键,一旦造成污染,极不容易清除,因此具 有高度的持久性和累积性,并且可通过食物链的放大对人 类造成严重的危害。
PCDDs由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环, PCDFs由i个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环(见 图1和图2)。每个苯环上的氢原子都可以被i~4个氯 原子取代,由于取代的位置和数量的不同可形成210 种异构体(PCDDs有75种、PCDFs有135种), 见表1。
三、二噁英的理化性质
二噁英是一类物质的总称, 包括多氯联苯 并二噁英(PCDDs)、多氯联苯并呋喃 (PCDFs)和多氯联苯(PCBs),其结构如图。

方法二、GC/HRMS和HRGC/LRMS
使用GC/HRMS法可保证灵敏度,简化前处理步骤,缩 短检测时间,降低检测成本,但仍需在专业实验室中完成; 使用HRGC/LRMS法可极大降低在检测仪器方面的投入,但 当每克样品中二噁英浓度低于pg/g水平时,却无法获得可 靠的检测结果。因而HRGC/LRMS法仅适用于检测二恶英浓 度较高的污染源样品和污染较重的土壤样品。例如,美国 的EPA 8280方法可检测出土壤、底泥、飞灰和燃油等样品 中含4~8个氯的二恶英化合物,不能用于检测如食品等二 恶英含量较低的样品
毒性及表示方法
二噁英的毒性与氯原子取代的8个位置有关,人们 最为关注的是2,3,7,8,4个共平面取代位置均有 氯原子的PCDD/Fs同系物,共有17种。其中,毒性 最强的是2,3,7,8四氯代二苯并对二噁英,其毒性 相当于氰化钾(KCN)毒性的1000倍,因此被称为地 球上毒性最强的毒物。
为评价不同二噁英物质对健康的潜在影响,提出了毒 性当量概念,并通过毒性当量因子(TEFs)来折算。现 在普遍被大家接受的是北大西洋公约组织(NATO)确 定的国际毒性当量因子(I-TEF),17种2,3,7,8 4个共 平面取代位置均有氯原子的PCDD/Fs同系物的国际毒 性当量因子见表1。
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,是因为人们吃 了被多氯联苯(PCBs) 和二噁英污染的食用油。
二、二噁英简介
二噁英(dioxin)是指含有二个或一个氧键连结二个 苯环的一类含氯有机化合物的总称,也即是氯代二苯并 二恶英(polychlorinated dibenzo-pdioxins,简称 PCDDs)和氯代二苯并呋喃(polychlo-rinated dibenzofurans,简称PCDFs)的统称,其严格的学术名 称应该是聚氯化二苯二噁英。氯原子取代数目不同而使 PCDD和PCDF各有八个同系物(它们的化学结构相似,性 质也具有一定的相似性),每个同系物随氯原子取代的 位置不同又存在众多异构体,总共210种,其中75种氯 代二苯并二噁英和135种氯代二苯并呋喃。实际上,环 境中的二恶英以混合物形式存在。
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