二恶英的种类、产生机理及消除方法

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时间：2016-06-15 19:51:57

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二恶英的种类、产生机理及消除方法　　一、种类　　氯代二苯并二恶英(PCDDS)和氯代二苯并呋喃(PCDFS)通常总称为氯代二恶英或二恶英类。它们是三环氯代芳香化合物,具有相似的物

　　一、种类

　　氯代二苯并二恶英(PCDDS)和氯代二苯并呋喃(PCDFS)通常总称为氯代二恶英或二恶英类。它们是三环氯代芳香化合物,具有相似的物化性质和生物效应。主要来源于焚烧和化工生产,前者包括氯代有机物或无机物的热反应,如城市废弃物、医院废弃物及化学废弃物的焚烧，钢铁和某些金属冶炼以及汽车尾气排放等;后者主要来源于氯酚、氯苯、多氯联苯及氯代苯氧乙酸除草剂等生产过程、制浆造纸中的氯化漂白及其它工业生产中。其75个PCDD和135个PCDF同类物中，只是侧位(2，3，7，8-位)被氯取代的那些化合物才具有很强的毒性，尤以2，3，7，8-四氯二苯并二恶英(TCDD)为甚，被认为是最毒的有机化合物。

　　二、二恶英的生成机理

　　二恶英的生成机理特别是城市废弃物焚烧过程中的生成机理，已成为二恶英研究内容中的重要组成部分。人们普遍认为PCDD/FS既可由碳和无机氯化物在金属催化剂存在的条件下生成，也可由PCDD/FS的前生体有机氯化物产生。从目前的研究来看，在城市废弃物焚烧过程中二恶英的生成有以下几种原因：

　　1.焚烧了含有微量PCDD垃圾，在排出废气中含有PCDD。

　　2.在有两种或多种有机氯化物(如氯酚)存在的情况下，由于二聚作用，在适当的温度和氧气条件下就会结合成PCDD。

　　3.多氯化二酚、多氯联苯等一类化合物的不完全燃烧生成PCDD。

　　4.由于氯及氯化物的存在，破坏了碳氢化合物(芳香族)的基本结构，而与木质素，如木材、蔬菜等废弃物相结合，促使生成PCDD、PCDF(多氯二苯呋喃)的化合物。

　　一般认为在低于900℃焚烧PCB时会产生二恶英，而二恶英在700℃以下对热稳定，高温时开始分解。另外在其它领域二恶英的生成有以下两种:

　　(一)六六六热解生产中易产生二恶英

　　其六六六热解生产产生二恶英的机理又有以下两种:

　　1.Fe和FeCl3存在下二恶英的生成

　　模拟反应采用Fe粉和FeCl3为催化剂,在玻璃试管中加入一定量的六六六无效体和铁粉或FeCl3,并配接玻璃冷凝管。于280℃加热2h。反应管中剩余物经甲苯溶解，用氧化铝柱分离净化，进行GC分析。结果Fe存在于否，热解反应残余固体物质中二恶英类组成的色谱图基本相同。GC/MS分析也未检出二恶英的存在,因此Fe与二恶英生成无关。而FeCl3存在时，则有PCDD/Fs产生。因此可知，工业六六六热解废渣中的二恶英是经FeCl3作用生成的。而FeCl3的生成是由于反应釜中铁锈和裂解产物盐酸反应而成。

　　在工业六六六热解残渣中的主要成分是氯苯,约占残渣质量的13%。除检出PCDD/Fs外,还检出了氯酚、多氯联苯，这些都是二恶英的前生体，其中最重要的当属氯苯和氯酚(特别是高氯取代酚)，它们之间的缩合对二恶英的生成起重要的作用。其中低氯苯和低氯酚缩合反应活性较弱，所生成的二恶英难以检出，但加入FeCl3后，则有大量二恶英生成，且以OCDD(八氯二恶英)为主。这表明FeCl3不仅对生成二恶英的反应起了催化作用，同Cl3又作为氯化剂参与了反应。FeCl3氯化机理可用下式表示：