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二噁英

簡介   

二噁英,二惡英

二噁英介紹 二惡英的化學名叫:2,3,7,8-四氯二苯并對二惡英(TCDD)。其名稱“二惡英”通常用來指結構和化學性質相關的多氯二苯二惡英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。某些類二惡英多氯聯苯(PCBs)具有相似毒性,歸在“二惡英”名下。大約有419種類似二惡英的化合物被確定,但其中只有近30種被認為具有相當的毒性,以TCD...查看詳情>>

二噁英

簡介   

二噁英,二惡英

二噁英介紹



二惡英的化學名叫:2,3,7,8-四氯二苯并對二惡英(TCDD)。其名稱“二惡英”通常用來指結構和化學性質相關的多氯二苯二惡英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。某些類二惡英多氯聯苯(PCBs)具有相似毒性,歸在“二惡英”名下。大約有419種類似二惡英的化合物被確定,但其中只有近30種被認為具有相當的毒性,以TCDD的毒性最大。


二惡英是環境污染物,屬于“12大危害物”,即一組被稱為持久性有機污染物的危險化學物質。二惡英之所以引起關注是因其具有非常大的潛在毒性。實驗證明它們可以損害多種器官和系統。

二惡英一旦進入人體,就會長久駐留,因為其本身具有化學穩定性并易于被脂肪組織吸收,并從此長期積蓄在體內。它們在體內的半衰期估計為7至11年。在環境中,二惡英容易聚積在食物鏈中。動物在食物鏈中的位置越高,二惡英聚積的程度就越高。



二惡英污染源


二惡英主要是工業過程的副產品,但也可能來自于自然過程,如火山爆發和森林火災。二惡英是冶煉、紙漿氯漂白和一些除草劑和殺蟲劑制造等各種生產過程的有害副產品。在二惡英被排放到環境中這個問題上最難辭其咎的,莫過于垃圾(固體廢物和醫院廢物等)的焚燒,主要原因是燃燒不充分所致。現有技術已具備廢物焚燒低排放控制能力。

盡管二惡英來源于本地,但環境分布是全球性的。世界上幾乎所有媒介上都被發現有二惡英。這些化合物聚積最嚴重的地方是在土壤、沉淀物和食品,特別是乳制品、肉類、魚類和貝殼類食品中。其在植物、水和空氣中的含量非常低。

PCB工業廢油的大量儲存,其中許多含有高濃度的PCDFs,這種現象遍及全球。長期儲存以及不當處置這種材料可能導致二惡英泄漏到環境中,導致人類和動物食物污染。PCB廢物很難做到在不污染環境和人類的情況下處理掉。這種材料需要被視為危險廢物,并且最好在專門的設施中通過高溫焚燒處理。


預防和控制對二惡英的接觸



適當焚燒污染物是預防和控制對二惡英的接觸的目前最為有效的方法。這種方法還可以消滅含有PCB的廢油。焚燒需要850°C以上的高溫。為了消除大量有毒物質,甚至需要1000°C或更高的溫度。


預防或減少人類接觸二惡英,最好的措施就是瞄準源頭,也就是說,嚴格控制工業過程,以盡可能減少二惡英的形成。這是各國政府的責任。國際食品法典委員會于2001年通過了《瞄準源頭降低食品中化學品污染的措施的操作規程》(CAC/RCP 49-2001)。之后,在2006年通過了《預防和降低食品和飼料中二惡英和類二惡英PCB污染的操作規程》(CAC/RCP 62-2006)。


人類接觸二惡英,90%以上是通過食品,其中主要是肉制品和乳制品、魚類和貝類。因此,保護食品供應是關鍵。其中一種方法就是瞄準源頭措施,以降低二惡英的排放。需要避免在食品鏈中對食品形成二次污染。初級生產、加工、分發和銷售中良好的控制與操作,對安全食品的生產來說都必不可少。


上述例證顯示,遭污染的動物飼料往往是食品污染的根源。


必須建立食品污染監測體系來確保不超過允許含量水平。各國政府有責任監督食品供應的安全,并采取措施保障公眾健康。各國應制訂在懷疑發生污染時確定、阻止、處理被污染飼料和食品的應急計劃。應檢查受影響人群的暴露情況(如檢測血液或母乳中的污染物含量)及影響(如通過臨床觀察了解癥狀)。

如何檢測二惡英?


國內二惡英的主要檢測技術:

一、色譜—質譜分析方法

典型的二惡英類化合物分析過程包括樣品采集、提取、純化和富集、氣相色譜—質譜 (GC—MS) 分析和數據處理。國內的主要分析方法是以美國 EPA1613 方法及日本工業標準 JISK0311—1999 為基礎相繼建立起來的。自中國環保行業標準 HJ/T77 實施后,主要依據此標準進行二惡英類物質分析研究,但各實驗室也會在各實驗條件下,對不同相樣品的分析過程進行優化,實現效率和檢測水平的提高。

國家標準規定的方法是同位素稀釋高分辨氣相色譜—高分辨質譜法 (HRGC—HRMS)。用色譜法檢測二惡英類化合物首先需進行樣本中待分析物的提取和純化,這是由于分析物在樣本中含量低 (ppt級),超痕量分析很容易受基質中其它成分的影響。然后用色譜柱分離,并與檢測器聯用進行定性、定量。由于質譜具有高精度的分析檢測能力,目前多選擇與質譜檢測器聯用。

典型的二惡英類分析過程如下:

1.樣品采集及富集

國家環境分析測試中心、廣州地球化學研究所及中國科學院生態環境研究中心等單位已有研究對我國焚燒設施產生的飛灰、大氣環境樣品中的二惡英類物質進行分析,采樣方法主要是用大流量采樣器濾膜收集、智能大流量TSP采樣器及玻璃纖維膜(GFF) 一吸附載體(聚亞胺脂泡沫, PUF)系統采集方法等。

2.二惡英提取

提取的目的在于使二惡英與原基質分離,而萃取進入用于抽提的溶劑中。該步驟對于檢測的重現性至關重要,主要是溶劑的選擇和提取方法的選擇,且不同的樣本需采用不同的提取方法。

對于飛灰、土壤、灰塵、沉積物等樣品,采用的溶劑是甲苯、二氯甲烷、二氯甲烷和丙酮混合液(1:1體積比)等。對生物樣本一般是在冰凍后與無水硫酸鈉共同研磨去除水分,然后再采用合適的溶劑提取,采用的溶劑主要是1:1二氯甲烷:己烷(分析純)、1:1的二氯甲烷:正己烷、甲苯、丙酮等。血樣提取前常添加乙醇和硫酸銨飽和溶液,然后再抽提。奶樣則先用甲酸處理。對空氣樣本在采樣后,用以下有機溶劑進行洗脫抽提,主要為:丙酮、甲苯、二氯甲烷。

目前用于二惡英樣品提取的方法主要是索式提取法。近年來出現了一些替代的提取新技術,如超聲萃取法、超臨界流體萃取(SFE)、加速溶劑萃取(ASE)、微波提取等。這些新方法縮短了提取時間,大大減少了有毒有機溶劑的使用量。隨著實驗室水平的不斷提前,ASE技術將取代索式提取法用于對土壤、沉積物以及生物組織的研究分析。

3.二惡英純化

用于純化的方法主要有:液一液分配、濃硫酸磺化、堿解、氧化、柱層析(包括凝膠色譜和液相色譜)。其中,采用幾根層析柱串聯或多種填料填充柱層析法是較為通用的方法,當前主要采用二種方法相結合的方式,即采用幾根多種填料的層析柱對樣品進行純化預處理。常用的吸附劑有硅酸鹽類吸附劑、佛羅里土、氧化鋁、活性炭等。

當前用于二惡英純化的技術有二種,即手工和自動純化技術。手工純化技術主要是采用幾根填充有不同吸附劑的層析柱對環境樣品進行純化。國內普遍使用的是國家標準中采用的技術,由三根層析柱所組成,即多層酸化硅膠柱、氧化鋁和佛羅里土柱,用不同配比的正己烷和二氯甲烷溶劑進行洗脫,收集洗脫液,濃縮分析。而國外開發的自動純化技術也開始進入我國實驗室,主要以PGC-PLC、FMS PowerPrep系統發展較為成熟[6]。

4.二惡英檢測

二惡英類化合物的測定方法有:高效液相色譜、高效薄層色譜和氣相色譜,其中氣相色譜技術遠優于另外兩者。由于檢測限的原因,目前主要使用的檢測器是質譜儀,電子俘獲檢測器也有一定的應用。使用的質譜儀電離方式主要使用EI。目前串聯質譜也得到了應用,它與高分辨率質譜儀比較,有更好的選擇性。大量研究表明,分辨氣相色譜一高分辨質譜法在我國的運用水平已經相對成熟。

5.二惡英定性與定量

二惡英類化合物的定性可根據與標準物質保留時間比較。一種方法是在相同條件下,標準物質與待測物質分別進樣比較保留時間;另一種方法是標準物質和待測物質共同進樣,根據峰高的增加而定性。目前依靠質譜定性是使用越來越多的方法。二惡英的定量采用TEQ定量法。目前較多的是以同位素為內標來定量,以同位素為內標定量準確,可對分析各步進行評價和控制,進行質量控制。

二、其它方法

二惡英生物測試法有EROD(7一乙氧基一異吩一嗯唑酮一脫乙基酶)細胞培養法、螢光素酶方法、酶免疫方法 (Enzyme Immuno Assay,EIA) 和熒光免疫法 (DELFIA)等,通過對從受體活化程度的測定來間接表達二惡英的TEQ。

檢測標準   

  • GB 5009.205-2013 食品安全國家標準 食品中二噁英及其類似物毒性當量的測定(下載)
  • GB 18485-2014 生活垃圾焚燒污染控制標準(下載)

檢測項目   

收起百科↑ 最近更新:2016年12月20日

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