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二惡英實際上是一個簡稱，它指的并不是一種單一物質，而是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類有機化合物，全稱分別叫多氯二苯并-對-二惡英（簡稱PCDDs）和多氯二苯并呋喃（簡稱PCDFs），我國的環境標準中把它們統稱為二惡英類。

多氯二苯并-對-二惡英（PCDDs）由2個氧原子聯結2個被氯原子取代的苯環；為多氯二苯并呋喃（PCDFs）由1個氧原子聯結2個被氯原子取代的苯環。每個苯環上都可以取代1~4個氯原子，從而形成眾多的異構體，其中PCDDs有75種異構體，PCDFs有135種異構體。所以，二惡英包括210種化合物，這類物質非常穩定，熔點較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機溶劑，是無色無味的脂溶性物質，所以非常容易在生物體內積累。自然界的微生物和水解作用對二惡英的分子結構影響較小，因此，環境中的二惡英很難自然降解消除。

大氣環境中的二惡英90%來源于城市和工業垃圾焚燒。含鉛汽油、煤、防腐處理過的木材以及石油產品、各種廢棄物特別是醫療廢棄物在燃燒溫度低于300-400℃時容易產生二惡英。聚氯乙烯塑料、紙張、氯氣以及某些農藥的生產環節、鋼鐵冶煉、催化劑高溫氯氣活化等過程都可向環境中釋放二惡英。二惡英還作為雜質存在于一些農藥產品如五氯酚、2，4，5-T等中。城市工業垃圾焚燒過程中二惡英的形成機制仍在研究之中。目前認為主要有三種途徑：1.在對氯乙烯等含氯塑料的焚燒過程中，焚燒溫度低于800℃，含氯垃圾不BCT燃燒，極易生成二惡英。燃燒后形成氯苯，后者成為二惡英合成的前體；2.其他含氯、含碳物質如紙張、木制品、食物殘渣等經過銅、鈷等金屬離子的催化作用不經氯苯生成二惡英。3.在制造包括農藥在內的化學物質，尤其是氯系化學物質,象殺蟲劑、除草劑、木材防腐劑、落葉劑（美軍用于越戰）、多氯聯苯等產品的過程中派生。

大氣中的二惡英濃度一般很低。與農村相比，城市、工業區或離污染源較近區域的大氣中含有較高濃度的二惡英。一般人群通過呼吸途徑暴露的二惡英量是很少的，即估計為經消化道攝入量的1%左右，約為0.03pgTEQ(kg•d)。在一些特殊情況下，經呼吸途徑暴露的二惡英量也是不容忽視的。有調查顯示，垃圾焚燒從業人員血中的二惡英含量為806pgTEQ/L，是正常人群水平的40倍左右。排放到大氣環境中的二惡英可以吸附在顆粒物上，沉降到水體和土壤，然后通過食物鏈的富集作用進入人體。食物是人體內二惡英的主要來源。經胎盤和哺乳可以造成胎兒和嬰幼兒的二惡英暴露。經常接觸的人更容易得癌癥。