二噁英
二噁英(Dioxin),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。分为多氯二苯并对二噁英((polychlorinated dibenzo-p-dioxins,简称pCDDs))和多氯二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans,简称PCDFs),总的英文简写为PCDD/Fs,世界卫生组织(WHO)及日本等一些国家将多氯联苯(PCBs)也列为二噁英类物质1。
PCDD/Fs是一类毒性很强的三环芳香族有机化合物,由2个或1个氧原子联接2个被氯取代的苯环组成,每个苯环上可以取0~4个氯原子,所以共有75个PCDD异构体和135个PCDF异构体。PCDD/Fs的毒性与氯原子取代的8个位置有关,人们最为关注的是2,3,7,8四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”,又因其一旦渗透到环境之中,就很难自然降解消除,故有着“世纪之毒”之称2。
这类物质既非人为生产、又无任何用途,而是燃烧和各种工业生产的副产物。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3。
2025年3月16日,国家卫生健康委、市场监管总局发布《关于发布<食品安全国家标准 预包装食品标签通则>(GB 7718-2025)等50项食品安全国家标准和9项修改单的公告》。《食品中二噁英及多氯联苯污染控制规范》(编号:GB 31648-2025)在列4。
基本信息
- 中文名
二噁英
- 外文名
Dioxin5
- 性味
无色无味
- 性状
无色无味、毒性严重的脂溶性物质
- 别名
二氧杂芑
物质结构
二噁英是指含有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) ,通常总称为二噁英 ,其分子量321.96,为白色结晶体,m. p. : 302~305℃, 705℃开始分解 ,800℃ 时 2s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。
二噁英性质稳定,土壤中的半衰期为12a,气态二噁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。二噁英是一种含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” 。
理化性质
所有的二噁英在常温下都是固体,熔点高,蒸汽压低。它们的水溶性很低,易于吸附在颗粒物表面。随着取代氯原子数的增加,二噁英的水溶性会降低,而在有机溶剂和脂肪中的溶解度则会增加。
PCDD/Fs的物化特性(Mckay,2022)
同族体 | 蒸汽压(mmHg,25℃) | Log Kow | 溶解度(mg/L,25℃) | 亨利常数 |
TCDD | 8.1*10-7 | 6.4 | 3.5*10-4 | 1.35*10-3 |
PeCDD | 7.3*10-10 | 6.6 | 1.2*10-4 | 1.07*10-4 |
HxCDD | 5.9*10-11 | 7..3 | 4.4*10-6 | 1.83*10-3 |
HpCDD | 3.2*10-11 | 8.0 | 2,4*10-6 | 5.14*10-4 |
二噁英具有极强的化学稳定性和热稳定性,常温下以固体的形式存在,且具有较高的熔沸点,熔点的分布范围为100~350 ℃,沸点的分布范围为300~550 ℃,其熔沸点随着氯取代数目的增加呈现不断增长的趋势,大体上具有相同氯取代数目的PCDDs熔沸点要高于PCDFs。由于二噁英的强热稳定性,需要加热到750 ℃左右才开始分解,大量的二噁英分解则需要加热到950 ℃以上,而其化学稳定性表现为对光解、化学分解以及生物降解有很强的抵抗作用1。
二噁英类CAS
物质名称 | 名称简写 | CAS号 |
|---|---|---|
2378-四氯代二苯并对二噁英 | T4CDD | 1746016 |
12378五氯代二苯并对二噁英 | P5CDD | 40321-76-4 |
123478六氯代二苯并对二噁英 | H6CDD | 39227286 |
123678六氯代二苯并对二噁英 | 57653-85-7 | |
123789六氯代二苯并对二噁英 | 19408-74-3 |
毒理危害
毒理资料
二噁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-对二噁英(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。由于环境二噁英类主要以混合物的形式存在,在对二噁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 Quantity,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。TEQ的计算公式如下:
式中,Ci为第i种2,3,7,8-氯取代二嗯英的浓度n或ng;TEF为第i种2,3,7,8-氯取代二嗯英的毒性当量因子1。
2,3,7,8-四氯代二苯并对二噁英毒性