Ugrás a tartalomhoz

Talaj- és talajvízvédelem

Dr. Horváth Erzsébet (2011)

Nehezen lebomló szerves és szerves mikroszennyező anyagok

Nehezen lebomló szerves és szerves mikroszennyező anyagok

A vizekbe kerülő szerves anyagok káros hatása eltérő. A hagyományos szerves szennyezők nagyobb koncentrációban károsak és főleg az oxigénháztartás felborítása alapján fejtik ki káros hatásukat. A szerves mikroszennyezők már kisebb, általában mg/l koncentrációban is károsak. Hatásukat inkább mérgező, rákkeltő és bioakkumulációs tulajdonságaik alapján fejtik ki.

Növényvédőszerek

A növényvédőszerek, vagy peszticidek olyan anyagok, amelyek alkalmasak a mezőgazdasági hasznonnövények, termékek és termények károsodásának gátlására. A károsodásokat előidéző élőlények képezik a peszticidek csoportosításának alapját. Így beszélhetünk: víruspusztító vagy viricid, baktériumölő vagy baktericid, gombaölő vagy fungicid, állati kártevőt irtó vagy zoocid, és gyomirtó vagy herbicid növényvédőszerekről.

Lényeges hangsúlyozni, hogy a peszticid hatást kifejtő hatóanyagot kísérőanyagokkal együtt hozzák kereskedelmi forgalomba, így azok a vizekbe is különböző segédanyagokkal (oldhatóság, tapadás és nedvesítőképességet befolyásoló adalékok) együtt kerülnek be. Halmazállapotuk szerint folyadék, pork/granulátum illetve emulzióképző formában kerülnek forgalomba. Mivel mind a nagyüzemi, mind a családi birtokokon, illetve a kiskertekben is használatosak, mind a felszíni, mind a felszín alatti vizeket szennyezhetik. A peszticidek nagy része állati szervezetekre is mérgező, szájon át, bőrön keresztül, vagy belélegezve is kifejtheti hatását. A toxikusság mértékének megítéléséhez egyéb adatok hiányában a forgalmazással együtt kötelezően előírt információkat, munkaegészségügyi, élelmiszer-egészségügyi várakozási időt, az 50% pusztulást előidéző dózist, a környezetvédelmi besorolást, a megengedhető szermaradék mennyiségét kell figyelembe venni. A növényvédőszerek toxikusságának megítélése során figyelembe kell venni a termék természetes lebomlással szembeni ellenálló képességét. A lebomlási folyamattal szembeni ellenálló képesség vagy rezisztencia azt jelenti, hogy ezek az anyagok környezet idegenek és természetes környezetben hosszú ideig megőrzik összetételüket, vagyis perzisztensek. Minél hosszabb ideig állnak ellen a természetes lebontási folyamatoknak, annál valószínűbb, hogy bekerülnek a biológiai rendszerekbe és a biológiai transzport révén káros hatásukat az emberben is kifejthetik. A toxikusság és perzisztencia egymástól eltérő is lehet. Mivel az általános elvárásoknak megfelelően a peszticidek jelenlegi formái a természetben gyorsan lebomlanak, rövid idő alatt fejtik ki hatásukat (végső soron a nagyobb toxikusságot).

Klórozott szénhidrogének

A klórozott szénhidrogének a szén váz legkülönbözőbb helyein klór szubsztituenseket tartalmaznak. Általában minél nagyobb mértékű a klór szubsztitúció, annál hatékonyabb a vegyület mint peszticid, de ezzel arányosan a perzisztencia is nő. A klórozott szénhidrogének nagyon jól kötődnek a talajhoz és a fenéküledékhez és ott tartósan megmaradnak. Továbbá vízinövényekben és állati szervezetekben felhalmozódnak, így az élelmiszerlánccal az embert is veszélyeztetik (a DDT a vízben előforduló koncentrációhoz képest 10 000-szeresére is képes felhalmozódni a halakban). A klórozott szénhidrogén származékok elsősorban az idegrendszerre fejtik ki hatásukat, az idegszövet mikroelektromos tulajdonságait megváltoztatják.

A klórozott szénhidrogének lebonthatósága vízoldhatóságuk függvénye. Általában minél kevésbé oldódik egy peszticid, annál perzisztensebb (rezisztenciájuk kb. 1 év), így a biológiai akkumuláció mértéke is megnövekszik.

Szerves foszforvegyületek

A szerves foszforvegyületek káros hatásukat az idegrendszerben fejtik ki. Mivel az acetil-kolinhoz hasonló szerkezetűek, gátolják kolineszteráz enzim működését. A klórozott szénhidrogén hatóanyagú peszticidekkel összehasonlítva rezisztenciájuk lényegesen kisebb (napokban mérhető), mivel az észter típusú kötések könnyebben bonthatók. Ugyanakkor toxicitásuk a melegvérű egyedekre lényegesen nagyobb.

Egyéb herbicidek és fungicidek

Ide sorolható egyéb növényvédő szerek igen változó összetételűek. Általában a kétszikűeket károsítják, s így szelektív hatásúak. Hatásukat általában a fotoszintézis gátlásával fejtik ki. E vegyületek biológiai bonthatósága vízvédelmi szempontból elfogadható mértékű. A növényvédőszerek ivóvizekben megengedhető értékeinek megállapításánál elsősorban a rezisztenciát, illetve a bonthatók esetén a toxicitást, de a káros hatás szempontjából mindenképpen a legalacsonyabb, biztonsági koncentrációt veszik figyelembe. Ha egyedileg nincs határkoncentráció, általános szabályként az ivóvízben megengedhető érték (mg/l-ben) az élelmiszerekre megengedett maradékkoncentráció 5% -a (mg/kg-ban) (MSZ 450/1/89).

A legtöbb növényvédőszer felhasználására vonatkozó korlátozások vannak érvényben a felszíni vízfolyások, tározók, tavak és vízmű védőterületek közelében. A korlátozás mértéke a peszticid káros hatásától függ. Az előírásokban részletezik a felhasználható peszticideket és használatuk vizektől mért távolságát.

Kőolajok és származékaik

Hazánkban a talaj- és vízszennyezések több mint fele a kőolajtermékektől származik. Tekintettel a széleskörű ipari, mezőgazdasági és lakossági felhasználásra, vizeinket csaknem mindenhol fenyegetik, különös tekintettel a pontszerű források mellett a szállítás (csővezetékek, vízi, közúti és vasúti szállítások) és a tárolás (föld alatti és feletti tartályok) során fellépő szennyezés lehetőségeit is.

Az ásványolaj és származékainak sokféleképpen rontják vizeink minőségét. Már kis koncentrációban íz-és szagrontók. Általában mérgezőek a vízi életközösségekre, de a mérgező hatás is különböző és nagymértékben függ a vízben való oldhatóságtól. A vízben való oldhatóság a polaritással csökkenésével és a növekvő molekulasúllyal csökken (az aromások jobban, naftének kevésbé, míg legkevésbé a parafinok oldódnak). Egy-egy olajtermék esetén az aromás tartalom és a forráspont döntő jelentőségű. A szénhidrogének vízben történő oldhatóságát nagymértékben növelik a felületaktív anyagok. Szintetikus mosószerek hatására nagyságrendekkel is megnövekedhet az oldhatóság. Akkumulálódó tulajdonságuk révén felhalmozódhatnak a táplálékláncban is. Rákkeltő hatásuk, (különösen származékaik tekintetében) egyértelműen bizonyított.

A környezetbe került kőolajszármazékokkal a befogadó környezeti elemben alábbi átalakulások történhetnek:

Szétterülés: az olaj gyorsan szétterül, vékony, filmszerű réteget alkot a víz felszínén és megakadályozza az oxigén felvételét/oldódását. A felületen kialakult olajhártya vastagsága az olaj viszkozitásától (minél kisebb a viszkozitás, annál vékonyabb lehet a felületi film vastagsága) és a hőmérséklettől függ. A felszíni vízen szétterülő olajréteg legkisebb, még szemmel is érzékelhető vastagsága 4×10–5 mm. Ez mintegy 40 l olajat jelent 1 km2 vízfelületre számítva.

Párolgás: az alacsonyabb molekulasúlyú és forrpontú vegyületek kipárolgással az atmoszférába kerülnek. A párolgás mértékét a meteorológiai viszonyok (hőmérséklet, szél, csapadék) nagymértékben befolyásolják.

Oldódás: az alacsonyabb molekulatömegű és polárisabb aromás komponensek vízben való oldódása jelentősebb.

Emulzióképződés: az olaj egy része a vízzel emulziót képez. Az emulzióképződés szempontjából „olaj a vízben” és „víz az olajban” típusú összetételek különböztethetőek meg. A „víz az olajban” összetétel az olajos fázis része, így a víz tetején úszik és onnan lefölözéssel még eltávolítható. Az „olaj a vízben” emulzió már az oldódás jele, vagyis a vizes fázisba került olajat jelenti és a hagyományos lefölözéssel nem távolítható el. Az emulzióképződést a szintetikus mosószerek és a hullámzás nagymértékben segítik.

Lebegő anyagokhoz való kötődés és kiülepedés: a hullámzások, turbulens áramlások és egyéb vertikális irányú vízmozgások hatására az olaj egy része a víz lebegőanyagain adszorbeálódik, majd azokkal együtt a fenékre kerül és további sorsát az üledékben végbemenő fizikai-kémiai, biokémiai folyamatok szabják meg.

Autooxidáció: a rendszerben jelenlévő oxigén fotokatalitikus úton a kőolajszármazékokat különböző ketonokká, aldehidekké és szerves savakká oxidálhatja. Az oxidációs folyamatot a szénhidrogénekben előforduló kén és szerves fém vegyületek befolyásolhatják, különös tekintettel a fémvegyületek katalizáló hatásaira.

Biológiai lebomlás: a biológiai lebomlás a kőolajszármazékok egyes komponenseire különböző módon játszódik le. Bár a szénhidrogének egy része toxikus, más részüket azonban az eltűrik és lebontják a vízi életközösségek. Általában a paraffinok könnyebben bomlanak le, mint az aromások és az egyenes szénlácúak könnyebben bonthatók, mint az elágazók. A C10 – C18 közötti szénatomszámú vegyületek oxidálódnak legkönnyebben. A metánt, etánt és a propánt csak speciális fajok bontják, míg a C30-nál nagyobb szénatomszámú vegyületek teljesen oldhatatlanok és a biológiai lebontásnak teljesen ellenállnak.

A biológiai lebontásban különböző baktériumfajok (Aeromonas, Pseudomonas) és a mikroflóra más elemei vesznek részt. Az olajbontók közül az Arthrobacter említésre méltó, mely az olajok emulzióba vitelét segíti elő. A talajbaktériumok N-P műtrágyák jelenlétében különösen jól bontják a szénhidrogéneket. Ez a felismerés hasznosítható olajos iszapok talajokban, műtrágyák adagolásával való biológiai lebontása során.

Sajnálatos módon a felszín alatti vizek elszennyeződése növekvő tendenciát mutat. Ugyanakkor ezek feltárása, a veszélyhelyzet megítélése nagyobb szakmai felkészültséget igényel. Ennek érdekében külön szükséges foglalkozni a szénhidrogének felszín alatti vízszennyezéseivel és az olajterjedést befolyásoló tényezőkkel.

Ha az ásványolaj származékok talajra vagy talajba kerülnek, a szennyező anyag behatol a talaj pórusaiba és ott a gravitáció és a kapilláris erők hatására mozog tovább. A függőleges irányú mozgást a gravitáció, a vízszintes irányút a kapilláris erő befolyásolja. A jó áteresztő képességű közegben a függőleges, a kevésbé áteresztő képességű talajon a vízszintes mozgás a jellemző. Így a talajban kialakult olajtest jellegzetes, a heterogenitástól függő alakzatot vesz fel. Az egyes talajok olajmegkötő képessége eltérő és arányos a hézagtérfogattal, a szivárgási tényezővel, továbbá függ a talaj nedvességtartalmától is.

Ha a beszivárgott olaj mennyisége meghaladja a talaj olajvisszatartó képességét, akkor a szénhidrogén eléri a talajvizet és a talajvíz fölött, a kapilláris zónában szétterjed és a talajvíz áramlással horizontálisan halad tovább. A kialakuló olajlencse átlagos vastagsága a talaj olajvisszatartó képességétől függ. A szénhidrogének egy része beoldódik a talajvízbe és a továbbiakban oldott állapotban, a talajvíz áramlásának irányában a diszperzió hatására halad előre, egyre szélesedő csóva alakjában (vagyis egyre kisebb koncentrációban). A vízben jobban oldódó szénhidrogén összetevők mobilitása nagyobb, így lényegesen meszebbre juthatnak. Ha a mikroorganizmusok részére elegendő oxigén áll rendelkezésre, a talajvízben is végbemehet biológiai bomlás. A viszonylag gyors biológiai lebomlás azonban elsősorban az oldott állapotú szénhidrogének esetében következik be, a talajvíz tetején úszó olajlencse lebontása rendkívül lassú.

A kőolajszármazékok felszín alatti szennyezései kapcsán szükséges hangsúlyozni azt, hogy a talajvíz tetején szétterült olajréteg vastagsága nem azonos a figyelőkutakban mérhető olajréteg vastagságával. A figyelőkútban ugyanis mintegy négyszer nagyobb az olajvastagság, mint a talajvíz tetején, tekintettel az eltérő nyomásviszonyokra! Így a felszín alatt lévő olaj mennyiségének becslése a figyelőkútban mért olajvastagság korrekciója nélkül irreálisan magas értéket eredményez.

Szintetikus mosószerek

A szintetikus mosószerek (detergensek), felületaktív anyagok (tenzidek) a vizek kizárólagosan emberi tevékenységből származó szennyezői. Széles körű elterjedésük miatt mindenütt jelen vannak és szennyeznek.

A szintetikus mosószerek egy hosszabb szénláncú, vízben rosszul, zsírokban/olajokban jól oldódó apolárisabb hidrofób, valamint egy poláris, vízben jól oldódó hidrofil részből állnak. A korábban alkalmazott elágazó szénláncot tartalmazó, biológiailag nem, vagy nagyon nehezen bontható „kemény detergensek” használata visszaszorult, jelenleg biológiailag lebontható mosószerek vannak használatban. A szintetikus mosószerek a felületaktív vegyület mellett komplexképzőként rendszerint foszfátokat is tartalmaznak. A detergensek habzási képességük révén a felszíni vizeket, habréteggel vonják be, ezáltal nehezítik az oxigénfelvételt. Foszfáttartalmuk pedig nagymértékben hozzájárul a felszíni vizek eutrofizációjához. További káros hatásuk, hogy összetételüknél fogva oldatba viszik, illetve oldatban tartják a hidrofób jellegű vegyületeket, olajokat, peszticideket, poliaromásokat, amelyek egyébként kicsapódnának és kiülepednének. Így az oldatban maradt, esetlegesen rákkeltő vegyületek a víztisztítók szűrőin átjuthatnak és veszélyt jelenthetnek az emberre is. Nagyobb koncentrációban íz rontók, sőt toxikusak is lehetnek a vízi életközösségekre.

Huminanyagok

A huminanyagok különleges helyet foglalnak el a vízminőséget befolyásoló anyagok között, mivel természetes eredetük miatt a környezetre nem toxikusak ugyan, de más vegyületekkel való kölcsönhatásuk során azokká válhatnak. A huminanyagok növényi anyagok lebomlása során keletkeznek illetve a talaj vízoldható huminanyagainak kimosódása révén érik a vizeket. Összes mennyiségük a természetes vizekben 0,5–5 mg/l között változik. A víz természetes sárgásbarna elszíneződését okozzák (osztályozásukat ld. Talaj- és talajkémia c. jegyzetben).

A huminanyagok vízoldhatósága a molekulatömegük és polaritásuk függvénye. A sok karboxil csoportot tartalmazó, alacsonyabb átlagos molekulatömegű fulvósav és huminsav frakciók jól oldódnak vízben, így a szennyezések transzportjában betöltött szerepük is jelentős. Só- és komplexképző, valamint redox tulajdonságaik következtében vízi környezetben fémekkel komplexeket képeznek, azokat oldható formába viszik és könnyen mobilizálhatóvá teszik. A huminanyagok komplexeinek stabilitása a fémion minőségétől, a humát, mint ligandum redoxpotenciáljától és a pH-tól függ.

A vizekben lévő huminanyagok az ott jelenlévő egyéb szennyezésekkel is reagálnak. Ezek közül főleg az oxidálószerek, különösen a klór a legveszélyesebb. Ha ugyanis a fertőtlenítésre használt klór koncentrációja már nem elég nagy a jelenlévő humátok teljes feloxidálásához, akkor csupán helyettesítéses reakció megy végbe és karcinogén, klórozott szerves vegyületek, pl. kloroform képződik. További gondot jelent, ha a vízekben más halogének is jelen vannak, ezek ugyanis s klórhoz hasonlóan reagálnak.

Poliklórozott bifenilek

A poliklórozot bifenilek (PCB-k) olyan nem természetes eredetű, szerves, aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben, 10–60%-ban tartalmaznak szubsztituált klórt. A PCB megnevezés kb. 200 különböző kémiai szerkezetű anyag összefoglaló neve, összegképletük: C12H10–nCln. A PCB-k rendkívül perzisztens, kémiailag és termikusan stabil vegyületek. Széles körben alkalmazzák ezért a műanyagiparban, növényvédőszerek, festékek, gumi és csomagolóanyagok gyártásánál, továbbá mindazon helyeken, ahol üzembiztonsági okok miatt az elektromos tüzek keletkezését meg kell akadályozni (pl. kondenzátorok elektrolitjai, transzformátorok hűtőfolyadékai). Negatív környezetvédelmi megítélésük miatt alkalmazásukat ma már több helyen korlátozzák, illetve más típusú anyagokkal helyettesítik (pl. az alkil-aril-foszfátok, mint hidraulikai folyadékok).

A PCB-k vízben oldhatatlanok, de jól oldódnak zsírokban, így a bioakkumuláció során a zsírszövetekben dúsulnak fel. Károsító hatásaik felismerését hosszú ideig az akadályozta, hogy hasonló szerkezetük miatt a DDT-vel és bomlástermékeivel keverték össze. Rákkeltő hatásuk a laboratóriumi tesztállatokra egyértelműen bebizonyosodott. A poliklórozot bifenilek a DDT-hez hasonlóan akkumulálódnak a táplálkozási láncban. Az ismert környezetszennyező anyagok közül a PCB-k a legperzisztensebb vegyületek. A biológiai lebontásnak is ellenáll, melyet a fenol gyűrűre szubsztituált klór biztosít. Sajnos, ma már az óceánokban, folyókban és tavakban is kimutathatók. Bár elsősorban az ipari szennyvizek tartalmaznak PCB vegyületeket, a gumi-és műanyagtermékek használatából, kopásából eredően az utakról lemosódott csapadékvizekben is előfordulnak. A folyók, tavak üledékében felhalmozódik, így ezekben lényegesen nagyobb koncentrációban fordul elő, mint a vizekben. A halakban akkumulálódik, így a táplálékláncban is megjelenik.

Akkumulációs tulajdonságuk és perzisztenciájuk miatt a PCB vegyületek élelmiszerbiztonsági tényezőként szerepelnek: az USA-ban a szennyvízek 0,01 mg/l-nél alacsonyabb koncentrációban tartalmazhatnak poliklórozott bifenileket, az ivóvizekre megengedett érték 0,1 mg/L.

Fenolok

A fenolok az aromás szénhidrogének hidroxil vegyületeinek összefoglaló megjelölése. A hazai gyakorlatban a „vízgőz illó”, 4-aminoantipirinnel reagáló vegyületeket nevezhetünk „fenoloknak”. A nemzetközi gyakorlatban a „fenolindex” megjelölés terjedt el, amely jobban utal a megnevezés összetett voltára.

A fenolokat elterjedten használják a gyógyszer, a növényvédőszer és a műanyag iparban, így az élővizek potenciális szennyezői lehetnek. Nagy mennyiségben tartalmazzák őket a kokszolóművek, a szén-, fa- és kőolajlepárló, a papír, valamint a gyógyszeripari szennyvizek. A falevelek rothadási folyamatai során természetes körülmények között is keletkeznek, de előfordulnak az emberi, állati szervezetben, kimutathatók a vizeletben is. Vízvédelmi megítélése elsősorban az organoleptikus, ritkábban a toxikus hatása miatt fontos. Nagyobb, mg/L koncentrációban a fenol a legtöbb organizmusra, így a baktériumokra is toxikus (általában 10 mg/l fenol koncentráció felett). Ismeretesek azonban fenol rezisztens törzsek is, amelyek nagyobb koncentrációban is képesek a fenol biológiai lebontására. Kis koncentrációban a fenolok biológiailag bonthatók, a folyóvizekben természetes tisztulási folyamataiban lebomlanak.

A klórozási folyamat során a nyers vízben előforduló szerves anyagok prekurzorként viselkedhetnek a különböző klórfenol vegyületek keletkezésére. A fenol 0,01–0,1 mg/L koncentrációban, a klórozás során keletkező termékek pedig már mg/L koncentráció értékeknél is kifejtik íz-és szagrontó hatásukat. Különösen az orto-krezol jelenléte kritikus a vizekben, mert ez a vegyület szag-küszöbértéke 0,1 mg/L, ellentétben az általában néhány mg/L értékű szaghatárral. A WHO egészségügyi határértéke 0,001 mg/L. Tekintettel az igen alacsony megengedhető értékre, a „leghatékonyabb” módszer a fenoltartalmú szennyvizek távoltartása az ivóvízbázisoktól. Ha már egyszer belekerült a nyers vízbe, akkor ha lehet még klórozás előtt kell eltávolítani. Az alacsony szubsztitúciós termékek oxidatív úton, a magasabb szubsztitúciósok aktivált szénen történő adszorpcióval vonhatók ki a vízből.

A növényvédőszerként és a fakonzerváló anyagaként is alkalmazott klórfenolok karcinogen hatása egyértelműen bizonyított. A vizekben a 2–4–6 triklórfenol 0,02 mg/l fölött bizonyítottan karcinogén hatású. A pentaklórfenol a májat és a vesét károsítja, jól felszívódik a tápcsatornából, de felszívódik a bőrön keresztül is. Megjegyzendő, hogy ezek a hatások a szagküszöbnél magasabb koncentrációban jelentkeznek.

Dioxinok

Dioxin elnevezés a poliklórozott-dibenzo-p-dioxin és a poliklórozott dibenzofurán vegyületeire, illetve izomérjeikre vonatkozik. A poliklór-dibenzo-para-dioxinok (PCDD) és a poklór-dibenzo-furánok (PCDF) aromás éterek. A PCDD/PCDF vegyületek nem illékony, lipofil, vízben kevésbé oldódó, klórtartalmú szerves vegyületek. Vízoldhatóságuk 3,5 10–4 és 3,6 10–7 mg/l közötti érték, a lipofil tulajdonságot jelző oktanol/víz logaritmusos megosztási hányadosuk: lgK = 6,8–10,6 között, molekula súlyuk 305–460 között változik.

A PCDD/PCDF vegyületek az elővegyületeikből/prekurzoraikból termikus folyamatokban keletkeznek. Ezt a folyamatot pl. a réz, illetve egyéb, nagy reaktív felülettel rendelkező anyagok (pl. szálló porok) katalizálják. A katalizált folyamatoknak különösen a hulladékégetés során van jelentősége. A 2,4,5–triklórfenol hőkezelése alapvetően a 2,3,7,8-PCDD képződéséhez vezet. A pentaklórfenol termolízise során oktaklórbenzo-p-dioxin keletkezik, aminek további deklórozásával kisebb klórozottsági fokú izomerek képződnek. A dioxinképződés természetes útja pl. erdőtüzek vagy fosszilis energiahordozók és fa égetésekor sem zárható ki. A peroxidáz enzim hatására a PCDD/PCDF biológiai úton, klórfenolból in vitro és in vivo körülmények között is végbemegy. A szennyvíztisztítás és a komposztálás során is lehet dioxin-képződéssel számolni.

A dioxinok egyrészt a szerves anyagok égése során, a másrészt néhány klórozott vegyület kémiai reakciója során keletkeznek. Dioxinok források lehetnek továbbá a petrolkémiai ipar és a nem megfelelő hulladékégetés is. Ilyen források a városi szemét, a kórházi és ipari hulladékok, valamint a fáradt olajok égetése, továbbá az erdőtüzek és a cigarettafüst. Valószínű, hogy a legfontosabb források a szemétégetők és a gépjárművek kipufogógázai. A dioxinok jelenléte a városi szemétégetők füstgázaiban és pernyéjében teljesen általános. A PCDD és a PCDF prekurzorok 500 °C fölött keletkeznek és 850 °C fölött elbomlanak, amennyiben az oxigénellátottság megfelelő, a turbulencia kielégítő és a tartózkodási idő az égetőben több mint 1 s. Dioxinok akkor is képződhetnek, ha a gázok elhagyják az égetőkemencét és a kibocsátás előtt keresztülmennek a tisztító-és hűtőrendszeren. Bármilyen fémnyom katalizátorként hathat, valószínűleg a réz a legaktívabb.

A 2,3,7,8-szubsztituált izomereknek kiemelkedően magas a biológiai és kémiai stabilitása és a toxicitása. Általánosságban a PCDD/PCDF vegyületek kémiai és termikus stabilitása nagy. Csak néhány enzim és erős oxidálószerek (ózon) képesek a PCDD/PCDF vegyületeket kémiailag lebontani. Ez a nagymértékű stabilitás és a zsíroldhatóság kedvez az élő és élettelen környezetben való felhalmozódásnak. Bár a PCDD/PCDF vegyületek rendkívül ellenállóak a kémiai és fizikai behatásokkal szemben, az atmoszférában, napfény hatására a lebomlás néhány óra alatt végbemegy. A legfőbb folyamatként a direkt vagy indirekt pirolízist és a magas hőmérsékleten lezajló termikus bomlást feltételeznek.

Mivel a PCDD/PCDF vegyületek kis gőznyomású szilárd anyagok, továbbá vízben majdnem oldhatatlanok, mobilitásuk kicsi a környezetben. Erősen adszorbeálódnak azonban a talaj szerves anyagain és nehezen mosódnak ki az esővízzel vagy a talajnedvességgel. Mozgásuk azonban az őket adszorbeáló talajrészecskékkel együtt lehetséges (pl eróziós/deflációs folyamatok). Száraz talajokban van bizonyos PCDD és PCDF gőzdiffúzió a pórusokban, de ez nagy szervesanyag tartalmú talajokban lényegesen kisebb, mint homokban. A transzport bármelyik irányban megtörténhet, de a felszínhez közel a mozgás inkább felfelé irányul. Bizonyos vizsgálatokból arra lehet következtetni, hogy a 2,3,7,8–TCDD felezési ideje talajban 10 év is lehet, ez azonban a helyi körülményektől változik.

A dioxinok égetéssel jutnak az atmoszférába, majd onnan kiülepedve bekerülnek a talajba, a vizekbe és a növényzetbe. A dioxinok biológiai transzportja elsősorban a táplálékláncon keresztül történik meg. Elsősorban a zsírszövetekben akkumulálódnak. A dioxinok toxicitása a szubsztituált klóratomok számától és a szubsztitúció helyétől függ. A 2,3,7,8 izomerek a legtoxikusabbak.

Bár rákkeltő hatásuk állatokban bizonyított, a rendelkezésre álló adatok alapján nem lehet egyértelműen állást foglalni a humán karcinogen hatást illetően. Ehelyett a WHO egy becsült irányértéket ad meg, amelyet meghaladva intézkedéseket kell tenni a szint csökkentésére. Mivel a 2,3,7,8–TCDD-n kívül más dioxinról nagyon kevés információ áll rendelkezésre, nagy biztonsági faktort alkalmazva minden toxicitási hatást a 2,3,7,8–TCDD toxicitásához viszonyítva fejeznek ki és ezt az úgynevezett toxicitási egyenérték faktorban (TE) adják meg. Ez az érték felnőttekre 10 pg/kg/nap, gyerekekre 1 pg/kg/nap.