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二噁英類的毒性因氯原子的取代數量和取代位置不同而有差異，含有1-3個氯原子的被認為無明顯毒性；含4-8個氯原子的有毒，其中2,3,7,8-四氯代二苯-并-對二噁英（2,3,7,8-TCDD）是迄今為止人類已知的毒性強的污染物，國際研究中心已將其列為人類一級致癌物；如果不僅2,3,7,8位置上被4個氯原子所取代，其他4個取代位置上也被氯原子取代，那么隨著氯原子取代數量的增加，其毒性將會有所減弱。

樣品的毒性大小就等于樣品中各同類物TEQ的總和。 對胎兒有毒性，胎兒發育異常，胎兒。這類物質既非人為生產、又無任何用途，而是燃燒和各種工業生產的副產物。目前，由于木材防腐和防止血吸蟲使用氯酚類造成的蒸發、焚燒工業的排放、落葉劑的使用、殺蟲劑的制備、紙張的漂白和汽車尾氣的排放等是環境中二噁英的主要來源。

盡管二噁英來源于本地，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噁英。這些化合物聚積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噁英泄漏到環境中，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通過高溫焚燒處理。

環境中的二噁英可通過食物鏈(如飼料)富積在動物體中，由于高親脂性，二噁英容易存在于動物脂肪和中。因此，肉、禽、蛋、魚、乳及其制品易受到污染。另外，在食品加工過程中，加工介質(如、傳熱介質等)的異常泄露也可造成加工食品的二噁英的污染。落葉劑是一種工業合成的毒液，作用是植物或使葉子掉光，有效成分是可導致先天畸形及致癌的物質二噁英。日本研究人員的一項研究顯示，二噁英在母親體內蓄積后，還會加劇孩子的傾向。