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二恶英在什么情况下产生
二恶英有极强的致癌性,还可引起严重的皮肤病和伤及胎儿。二恶英微量摄入人体不会立即引起病变,但由于其稳定性极强,一旦摄入就不易排出,如长期食用含二恶英的食品,这种有毒成分会蓄积下来逐渐增多,最终造成对人体的危害。长期生活在二恶英含量严重超标环境下的人,不但容易患各类癌症,而且容易发生心血管病、免疫功能受损、内分泌失调等。
二恶英的实验室
二恶英的危害有哪些
具有致癌性。
具有生殖毒性、内分泌毒性。
免疫抑制作用
基本信息:
二恶英,即1,4-二氧杂环己二烯,是一个单环有机化合物。它是一种在工业上没有用处的副产物,一般来说广义的“二恶英”一词泛指含有前述结构的衍生化合物,例如常被使用于动物实验的四氯双苯环二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)。二恶英与其衍生化合物的毒性各有不同,另外此类化合物因具脂溶性之故,会积聚在动物脂肪组织及植物的某些部位。
二恶英包括210种化合物,这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累,对人体危害严重。
物质简介:
二恶英(Dioxin),又称二氧杂芑(qǐ),是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质,由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,从而形成众多的异构体,其中PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体。
自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除。它包括210种化合物。它的毒性十分大,是砒霜的900倍,有"世纪之毒"之称,万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。二恶英除了具有致癌毒性以外,还具有生殖毒性和遗传毒性,直接危害子孙后代的健康和生活。因此二恶英污染是关系到人类存亡的重大问题,必须严格加以控制。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。
二恶英具有类似于"12大危害物"的特性,"12大危害物"是一组被称为持久性有机污染物的危险化学物质。实验证明二恶英可以损害多种器官和系统,一旦进入人体,就会长久驻留,因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收,并从此长期积蓄在体内,可能透过间接的生理途径而致癌。它们在体内的半衰期估计为7至11年。在环境中,二恶英容易聚积在食物链中。食物链中依赖动物食品的程度越高,二恶英聚积的程度就越高。
自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除。它的毒性以LD50表示,专业术语叫"半数致死量"。它的毒性十分大,是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有"世纪之毒"之称。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。环保专家称,二恶英常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋,PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。
毒性说明 :
二恶英类的毒性因氯原子的取代数量和取代位置不同而有差异,含有1-3个氯原子的被认为无明显毒性;含4-8个氯原子的有毒,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,国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物;如果不仅2,3,7,8位置上被4个氯原子所取代,其他4个取代位置上也被氯原子取代,那么随着氯原子取代数量的增加,其毒性将会有所减弱。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(ToxicEquivalentQuangtity,简称TEQ)。为此引入毒性当量因子(ToxicEquivalencyFactor,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。
二恶英中以2,3,7,8-四氯-二苯并-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,2,3,7,8-TCDD)的毒性最强,只要一盎司(28.35克),就可以杀死100万人,相当于氰化钾(KCN)的1000倍,这是迄今为止化合物中毒性最大且含有多种毒性的物质之一,因此对它研究也最多。
结构性质:
二恶英是指含有2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物,它的英文名字"Dioxin"。由于Cl原子在1~9的取代位置不同,构成75种异构体多氯代二苯(PCDD)和135种异构体多氯二苯并呋喃(PCDF),通常总称为二恶英,其分子量321.96,为白色结晶体,m.p.:302~305℃,500℃开始分解,800℃时21s完全分解。其中有17种(2、3、7、8位被Cl取代的)被认为对人类和生物危害最为严重。其结构如图。
二恶英分子结构图
二恶英性质稳定,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,在人体内降解缓慢,主要蓄积在脂肪组织中。二恶英是一种含Cl的强毒性有机化学物质,在自然界中几乎不存在,只有通过化学合成才能产生,是目前人类创造的最可怕的化学物质,被称为"地球上毒性最强的毒物"。
环保专家称,"二恶英",常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋,PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。
大气污染与二恶英
大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、2,4,5-T等中。
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。
另外,电视机不及时清理,电视机内堆积起来的灰尘中,通常也会检测出溴化二恶英。而且含量较高,平均每克灰尘中,就能检测出4.1微克溴化二恶英。
分布区域:
尽管二恶英来源于本地,但环境分布是全球性的。世界上几乎所有媒介上都被发现有二恶英。这些化合物聚积最严重的地方是在土壤、沉淀物和食品,特别是乳制品、肉类、鱼类和贝壳类食品中。其在植物、水和空气中的含量非常低。.
PCB工业废油的大量储存,其中许多含有高浓度的PCDFs,这种现象遍及全球。长期储存以及不当处置这种材料可能导致二恶英泄漏到环境中,导致人类和动物食物污染。PCB废物很难做到在不污染环境和人类的情况下处理掉。这种材料需要被视为危险废物并且最好通过高温焚烧处理。
健康影响:
雌性化
二恶英是环境内分泌干扰物的代表。它们能干扰机体的内分泌,产生广泛的健康影响。二恶英能引起雌性动物卵巢功能障碍,抑制雌激素的作用,使雌性动物不孕、胎仔减少、流产等。低剂量的二恶英能使胎鼠产生腭裂和肾盂积水。给予二恶英的雄性动物会出现精细胞减少、成熟精子退化、雄性动物雌性化等。流行病学研究发现,在生产中接触2,3,7,8-TCDD的男性工人血清睾酮水平降低、促卵泡激素和黄体激素增加,提示它可能有抗雄激素(antiandrogen)和使男性雌性化的作用。
二恶英有明显的免疫毒性,可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能降低等。二恶英还能引起皮肤损害,在暴露的实验动物和人群可观察到皮肤过渡角化、色素沉着以及氯痤疮等的发生。二恶英染毒动物可出现肝脏肿大、实质细胞增生与肥大、严重时发生变性和坏死。
致癌
2,3,7,8-TCDD对动物有极强的致癌性。用2,3,7,8-TCDD染毒,能在实验动物诱发出多个部位的肿瘤。流行病学研究表明,二恶英暴露可增加人群患癌症的危险度。根据动物实验与流行病学研究的结果,1997年国际癌症研究机构(IARC)将2,3,7,8-TCDD确定为Ⅰ类人类致癌物。
与农村相比,城市、工业区或离污染源较近区域的大气中含有较高浓度的二恶英。一般人群通过呼吸途径暴露的二恶英量是很少的,即估计为经消化道摄入量的1%左右,约为0.03pgTEQ(kg?d)。在一些特殊情况下,经呼吸途径暴露的二恶英量也是不容忽视的。有调查显示,垃圾焚烧从业人员血中的二恶英含量为806pgTEQ/L,是正常人群水平的40倍左右。排放到大气环境中的二恶英可以吸附在颗粒物上,沉降到水体和土壤,然后通过食物链的富集作用进入人体。食物是人体内二恶英的主要来源。经胎盘和哺乳可以造成胎儿和婴幼儿的二恶英暴露。经常接触的人更容易得癌症。
自闭症
落叶剂是一种工业合成的毒液,作用是杀死植物或使叶子掉光,有效成分是可导致先天畸形及致癌的剧毒物质二恶英。日本研究人员的一项研究显示,二恶英在母亲体内蓄积后,还会加剧孩子的自闭症倾向。
越战时期,美军实施了“牧场行动计划”,用飞机向越南丛林喷洒了大量落叶剂。战后,越南出现了很多畸形儿,当年参战士兵妻子的自发性流产率、孩子出生缺陷率都高于常人,这些被认为都和落叶剂的使用有关。
美军曾在越南岘港储藏和装运落叶剂。日本金泽医科大学和富山大学的研究人员与越南军医大学合作,以岘港当地2008年7月至2009年1月出生的153名儿童为对象,进行了世界上首个二恶英与自闭症倾向关系的研究。
治理方法:
台湾中山大学及高雄正修科技大学合作从台南安顺厂遭二恶英污染的土壤样本中,发现一种细菌会"吃"有毒的二恶英,且吃得快又多,这项发现将是最经济且有效的二恶英污染土地整治方法。台湾媒体报道,台湾"中国石油化学工业公司"位于台南市安南区的安顺厂虽已在1982年关闭,但附近的土地、河川都受到严重的二恶英与汞污染,被环保团体视为全球最毒的区块。高浓度的二恶英会影响人体健康,安顺厂遭二恶英污染的土壤以太空包封存了五、六年,至今尚无有效、经济的根本整治方法。高雄正修科技大学从污染土壤中检测出数百种细菌,近一年来与中山大学生物化学研究所合作研究,在土壤样本的数百种菌种筛选出以二恶英为食源的菌种,而且发现"吃得很快"。正修科大超微量分析研究科技中心主任张简国平18日说,这种细菌是"二恶英的天然克星","只要移入受二恶英污染的土壤中,经过一段时间细菌增生到足够数量,即可"吃"掉二恶英,不必移除土壤,将可省下高达一、二百亿新台币的整治经费。"
如果能利用大自然中繁殖快速的细菌对受二恶英污染土地发挥自净作用,会是最省钱的整治方法。"过去环境检测单位及学术单位都以检测污染物为重点,未曾与微生物界连结",张简国平表示,正修与中山对此一重大发现都感到十分兴奋,形容这是"很劲爆的发现"。张简国平不愿透露细菌名称,仅表示"从土壤中怎么去抓这种细菌是高难度技术"。他表示,上周已与合作的中山大学生物化学研究所,向台"经济部"申请专利,研究团队也将在国际知名的科学期刋中发表研究成果,让学术界分享这项新发现。
二恶英是什么物质
1、究竟什么是二恶英?二恶英是如何产生的? 二恶英实际上是一个简称,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,全称分别叫多氯二苯并-对-二恶英(简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(简称PCDFs),我国的环境标准中把它们统称为二恶英类。 多氯二苯并-对-二恶英(PCDDs)由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环;为多氯二苯并呋喃(PCDFs)由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子,从而形成众多的异构体,其中PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体。所以,二恶英包括210种化合物,这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累。自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除。 2、二恶英对人类健康所产生的严重危害主要表现在哪些方面? 二恶英的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性,即致畸、致癌、致突变。可能引起发育初期胎儿的死亡、器官结构的破坏以及对器官的永久性伤害,或发育迟缓、生殖缺陷;它可以通过干扰生殖系统和内分泌系统的激素分泌,造成男性的精子数减少、精子质量下降、睾丸发育中断、永久性性功能障碍、性别的自我认知障碍等;造成女性子宫癌变畸形、乳腺癌等;还可能造成儿童的免疫能力、智力和运动能力的永久性障碍,比如多动症、痴呆、免疫功能低下等。根据病例报告和动物实验的最新报告结果,一生持续摄入1pg/kg bw(每公斤体重10-12克)的2,3,7,8-TCDD,其致癌概率可达1/1000~1/100。
二恶英类物质是目前已经认识的环境荷尔蒙中毒性最大的一种。环境荷尔蒙是指那些干扰人体正常激素功能的外因性化学物质,具有与内分泌激素类似的结构,能引起生物内分泌紊乱,又称环境激素或内分泌干扰物质。环境激素通过环境介质和食物链进入人体或野生动物体内,干扰其内分泌系统和生殖功能系统,影响后代的生存和繁衍。
二恶英又是一类持久性有机污染物(POPs),在环境中持久存在并不断富集。一旦摄入生物体就很难分解或排出,会随食物链不断传递和积累放大。人类处于食物链的顶端,是此类污染的最后集结地。
二恶英对人的影响可谓“一棰定音”。一般的污染物质要达到一定的剂量才会产生明显的有害作用(即作用阈值),而至今还没有研究出二恶英的作用阈值,只要“超微量”的剂量,就可能产生危害,对于婴幼儿的损害更明显和无可挽回。
二恶英危害的另一个特点是它的长期性和隐匿性,在表现出明显的症状之前有一个漫长的潜伏过程,它影响的可能是人类的子孙后代。因此,有科学家甚至担心,人类的进化是否将会被这类物质终止。
二恶英对人体的危害有哪些
二恶英是氯化三环芳烃类化合物,被誉为环境中的“重复杀手”,是一种毒性极强的特殊有机化合物,包括多氯代二本并二恶英、多氯代二苯呋喃和多氯代联苯等。其毒性比氰化钠要高50-100倍,比砒霜高900倍。
二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于较高浓度的二恶英中,就有可能会导致皮肤的损伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑,还可出现肝功能的改变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究表明,暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌症死亡率比普通人群高60个百分点。二恶英进入人体后所带来的最敏感的后果包括:子宫内膜异位症、影响神经系统行为(识别)发育效应、影响生殖(精子的数量、女性泌尿生殖系统畸形)系统发育效应以及免疫毒性效应。
目前还很难将二恶英处理为对环境和人类无污染的物质。尽管还在研究其他的方法,但焚烧仍不失为最可行的办法,这种办法需要850度以上高温。为了破坏掉大量被污染的物质,有时甚至需要1,000度或更高的温度。为了减少二恶英对人类健康的危害,最根本的措施是控制环境中二恶英的排放,从而减少其在食物链中的沉积。在过去的十年里,许多发达国家所采取的控制二恶英释放的措施已经使暴露二恶英的事件大大减少。由于90%的人是通过饮食而意外的暴露于二恶英,因此,保护食品供应是非常关键的一个环节。食品污染可以发生在由农场到餐桌的任何一个阶段。保证食品的安全是一个从生产到消费的连续的过程。在最初的生产、加工、分配和销售过程中,良好的控制和操作惯例对于制作安全的食品都是必不可少的。食品污染监测系统必须要保证二恶英不超过规定的容许量。一旦怀疑有污染事件发生时,国家就应该采取应变措施来鉴定、扣押以及处置那些不安全食品。对暴露的人群则应该就暴露的程度和影响进行检查。
二恶英是一种剧毒物质,万分之一甚至亿分之一克的二恶英就会给健康带来严重的危害。二恶英污染是关系到人类存亡的重大问题,必须严格加以控制。
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