二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类的一个简称，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。二噁英包括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。
二噁英的结构
什么是二噁英？
二噁英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，包括75种多氯代二苯并一对一二噁英（简称PCDDs）和135种多氯代二苯并呋哺（简称PCDFs）。研究最为充分的有毒二噁英为2位、3位、7位、8位被氯原子取代的17种同系物异构体单体，其中，2,3,7,8-四氯二苯并-对-二噁英(2,3,7,8-TCDD)是目前所有已知化合物中毒性最强的二噁英单体(经口LDSO按体重计仅为1pug/kg)，且还有极强的致癌性(致大鼠肝癌剂量按体重计10μg/g)和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。
二噁英的分子结构
二噁英的来源
大气环境中的二噁英来源复杂，钢铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气，焚烧生产（包括医药废水焚烧，化工厂的废物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂等）。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℃时容易产生二噁英。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噁英。
城市生活垃圾焚烧产生的二噁英受到的关注程度最高，焚烧生活垃圾产生二噁英的机理比较复杂，研究的人员最多。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，极易生成二噁英。燃烧后形成氯苯，后者成为二噁英合成的前体；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噁英。3.在制造包括农药在内的化学物质，尤其是氯系化学物质，像杀虫剂、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产生。
但一个容易被混淆的事实是，垃圾焚烧产生的二噁英占全部人类行为产生的二噁英多少？事实上，大气环境中的二噁英九成以上来源于一些污染较重的工业企业，如炼钢、火力发电等工业锅炉燃烧等，而并非源自普通的垃圾焚烧。另一方面，焚烧技术的改进使得因垃圾焚烧产生的二噁英变得可控——只要将焚烧炉的烟气温度控制在高于850℃，停留时间大于两秒，利用二次风的充分搅动，使得炉膛内保持过量空气以确保充分燃烧，便能尽量抑制其产生，并促使已合成的二噁英充分分解。
中国二噁英排放行业分布图
二噁英的毒性
由于环境中的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（简称TEQ）。为此引入毒性当量因子（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。
1、二噁英之所以受到人们的普遍关注，就是因为它们毒性巨大，严重危害人类健康。以2,3,7,8-TCDD为例，与部分毒物的毒性比较：TCDD的毒性要比氢氰酸强10000倍以上，比眼镜蛇毒强1000倍，比河豚毒素毒性强100倍。所以1988年世界卫生组织推荐二噁英类毒物的日容许摄入量(TDI)只能为1～4pg/kg体重。
2、二噁英的生物半衰期较长，2,3,7,8-TCDD在小鼠体内为10～15天，大鼠体内为12～31天，人体内则长达5～10年(平均为7年)。因此，即使一次染毒也可在体内长期存在；如果长期接触二噁英还可造成体内蓄积，可能造成严重损害 。
3、自然界的微生物和水解作用对二噁英的分子结构影响较小，环境中的二噁英很难自然降解消除。二噁英可以通过皮肤、呼吸道、消化道等途径进入人体，但通过食物特别是脂类，经消化道进入人体的量要占90％以上，它们蓄积于脂肪与肝脏，达到一定程度，便会造成许多不良影响。
4、二噁英对机体影响大致归纳为三方面：免疫功能降低、生殖和遗传功能改变、恶性肿瘤的易感性等。
5、在我国2008年8月1日起施行的《国家危险废物名录》列出的49类危险废物中，至少有13类与二噁英直接有关或者在处理过程中可能产生二噁英。例如H04农药废物、H05木材防腐剂废物、HW10含多氯（溴）联苯类废物、HW18焚烧处理残渣、HW43含多氯苯并呋喃类废物和HW44含多氯苯并二噁英废物等。所以，未来几年甚至十几年内，开展二噁英污染调查和控制研究都是非常有意义的。
垃圾焚烧行业二噁英排放标准依据
通常评价二噁英时采用每日可耐受摄入量（TDI）的概念，即从人体健康的角度出发，把人一生所能耐受的二噁英总量分解为1日/kg体重所能摄取的量。2001年世界卫生组织根据所取得的最新毒理学研究成果，尤其是对神经系统和内分泌系统的毒性效应研究成果，对外公布的二噁英人体安全摄入量的标准TDI值为1~4pg/（kg•d）（1pg=10-12g）。按每人生存70年，对人体健康无明显危害的摄入量为：成人体重70公斤体重算，每月摄入量不大于4.9ng，每年摄入量不大于59ng，儿童按15公斤体重算，每年摄入量不大于10ng。
欧盟对人体健康的要求比较高，制定标准也比较严格，将二噁英排放标准定为0.1ngTEQ/Nm3是目前世界上学术界无争议的、无害的、最安全的标准。2002年我国制定《生活垃圾焚烧污染控制标准》时，结合国内外的研究成果和国内焚烧水平，垃圾焚烧烟气二噁英排放浓度选用了公认的安全值1.0ngTEQ/Nm3。2014年，新修订后的标准《生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2014）》也采用了欧盟标准，即0.1ngTEQ/Nm3。目前，北京、上海新建焚烧厂采用欧盟排放标准。
二噁英是在废物焚烧或有机氯化物制造工程中产生的有毒化学物质，控制不好，容易扩散到大气、土壤和水中，对人类和环境造成危害，但通过加强标准建设、改进处理工艺、加强过程管控、提高防范意识等手段完全可以控制这种危害，无需谈“噁”色变。