1. 前言

　　二惡英是指含有二個(gè)或一個(gè)氧鍵連結(jié)二個(gè)苯環(huán)的含氯有機(jī)化合物。由于氯原子在 1 － 9 的取代位置不同，構(gòu)成 75 種異構(gòu)體多氯代二苯（ PCDD ）和 135 種異構(gòu)體多氯二苯并呋喃（ PCDF ）——通?？偡Q為二惡英（ Dioxin ），其中有 17 種（ 2 、 3 、 7 、 8 位被氯取代的）被認(rèn)為對(duì)人類和生物危害最為嚴(yán)重。

　　二惡英被稱為“地球上毒性最強(qiáng)的毒物”。它是一種含氯的強(qiáng)毒性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，在自然界中幾乎不存在，只有通過化學(xué)合成才能產(chǎn)生，是目前人類創(chuàng)造的最可怕的化學(xué)物質(zhì)。例如： 0.1 克的二惡英毒量就能致數(shù)十人死亡，致上千只禽類于死地。該化合物可經(jīng)皮膚、粘膜、呼吸道、消化道進(jìn)入體內(nèi)，有致癌、致畸形及生殖毒性，可造成免疫力下降、內(nèi)分泌紊亂。高濃度二惡英可引起人的肝、腎損傷，變應(yīng)性皮炎及出血。它一般用皮克（ 10 -12 克）或納克（ 10 -9 克）來計(jì)量。越戰(zhàn)期間，美國(guó)在越南撒下大量除草劑，其中混入了二惡英，受害地區(qū)出生了大量的畸形兒，事后被證實(shí)為二惡英所致。

　　二惡英在環(huán)境中已存在了數(shù)千萬年，通常濃度很低，世界上幾乎每一個(gè)人都帶有微量二惡英。環(huán)境中的二惡英主要來源于人類的生產(chǎn)活動(dòng)。在工業(yè)化國(guó)家，環(huán)境中二惡英濃度于七十年代達(dá)到峰值，其后下降。垃圾焚化、氯氣脫色、香煙燃燒、六氯酚和五氯酚的生產(chǎn)過程、燃燒用五氯酚或三氯笨酚處理過的木材都可產(chǎn)生二惡英。二惡英性質(zhì)穩(wěn)定，土壤中的半衰期為 12 年，氣態(tài)二惡英在空氣中光化學(xué)分解的半衰期為 8.3 天，在人體內(nèi)降解緩慢，主要蓄積在脂肪組織中。

　　2. 二惡英的產(chǎn)生途徑及機(jī)理

　　2.1. 二惡英的產(chǎn)生途徑

　　在焚燒過程和化學(xué)反應(yīng)中二惡英是由苯環(huán)與氧、氯等組成的芳香族化合物，其中毒性最強(qiáng)的為 2 、 3 、 7 、 8 四氯聯(lián)苯（ 2 、 3 、 7 、 8TCDD ）。

　　二惡英在自然界中不存在 , 完全由人為污染造成。

　?。?1 ）苯酚類的除草劑的生產(chǎn)過程和燃燒過程及對(duì)用這種除草劑噴灑過的植物的燃燒過程 ;

　?。?2 ）造紙廠在紙漿的氯氣漂白過程中漂白廢液 ;

　?。?3 ）焚燒含有石油產(chǎn)品、含氯塑料（聚氯乙烯）、無氯塑料（聚苯乙烯）、纖維素、木質(zhì)素、煤炭等垃圾物 ;

　　（ 4 ）含鉛汽油的使用 ;

　?。?5 ）煙草的燃燒 ;

　?。?6 ）在農(nóng)藥生產(chǎn)和氯氣生產(chǎn)過程中以副產(chǎn)品或雜質(zhì)形式產(chǎn)生二惡英 ;

　?。?7 ）滅螺用的五氯酚鈉含有痕量二惡英。

　　通過近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，城市垃圾的不完全燃燒是城市二惡英的主要來源。

　　2.2. 二惡英的形成機(jī)理

　　城市垃圾焚燒爐中二惡英有兩種成因：一是二惡英類物質(zhì)混入垃圾，二是焚燒爐在燃燒垃圾過程中產(chǎn)生二惡英，其機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜。有關(guān)研究認(rèn)為，焚燒垃圾時(shí)，二惡英形成。

　　2.2.1. 高溫合成：即高溫氣相生成 PCDD 。

　　在垃圾進(jìn)入焚燒爐內(nèi)初期干燥階段，除水分外含碳?xì)涑煞值牡头悬c(diǎn)有機(jī)物揮發(fā)后與空氣中的氧反應(yīng)生成水和二氧化碳，形成暫時(shí)缺氧狀況，使部分有機(jī)物同氯化氫 (HCl) 反應(yīng)，生成 PCDD 。焚燒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)一氧化碳濃度判斷供氧不足狀況的，圖 2 示出了煙氣中一氧化碳濃度與 PCDD 濃度的關(guān)系。

　　2.2.2. 從頭合成：在低溫 (250 ～ 350 ℃ ) 條件下大分子碳 ( 殘?zhí)?) 與飛灰基質(zhì)中的有機(jī)或無機(jī)氯生成 PCDD 。

　　殘?zhí)佳趸瘯r(shí) , 有 65% ～ 75% 轉(zhuǎn)變?yōu)橐谎趸?, 約 1% 轉(zhuǎn)為氯苯轉(zhuǎn)變?yōu)?PCDD ，飛灰中碳的氣化率越高 ,PCDD 的生成量也越大?！?/p>

　　2.2.3. 前驅(qū)物合成：不完全燃燒及飛灰表面的不均勻催化反應(yīng)可形成多種有機(jī)氣相前驅(qū)物，如多氯苯酚和二苯醚，再由這些前驅(qū)物生成 PCDD 。

　　高溫燃燒產(chǎn)生含鋁硅酸鹽的原始飛灰中含有不揮發(fā)過渡金屬和殘?zhí)?。飛灰顆粒形成了大的吸附表面。飛灰顆粒在出爐膛冷卻的同時(shí)，顆粒表面上的不完全燃燒產(chǎn)物之間，不完全燃燒產(chǎn)物與其它前驅(qū)物之間發(fā)生多種表面反應(yīng)，另一方面與不揮發(fā)金屬及其鹽發(fā)生多種縮合反應(yīng)，生成表面活性氯化物，再經(jīng)過多種復(fù)雜的有機(jī)反應(yīng)生成吸附在飛灰顆粒表面上的 PCDD 。焚燒垃圾溫度為 750 ℃且氧過剩時(shí)最易生成不完全燃燒物。

　　具體哪一種機(jī)理起主導(dǎo)作用取決于爐型、工作狀態(tài)和燃燒條件。生成 PCDD 的前提可以概括為：存在有機(jī)或無機(jī)氯，存在氧，存在過渡金屬陽(yáng)離子作為催化劑。