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山东河北等地异常排放氟利昂约占全球增量一半

时间: 2019年05月24日 | 作者: 菡萏 | 来源: 平台网址注册鹿鼎(huanqiukexue.com)
2014-2017年间全球CFC-11排放量一直在增加,其中一多半(40%-60%)都来自中国的山东和河北等地。



一年前,来自美国美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的注册鹿鼎家在 Nature 发表论文,指出 2013 年以来大气中氟利昂化合物(CFC-11)浓度下降速度明显减缓,不符合国际公约对氟利昂排放的管控形势——据分析,增加的 CFC-11 排放很可能来自东亚地区。


2019 年 5 月 22 日,Nature 发表了这一事件的后续研究:2014-2017 年间全球 CFC-11 排放量一直在增加,根据对韩国和日本大气样本的分析和测算,其中一多半(40%-60%)都来自中国的山东和河北等地。


CFC-11 的化学名称为一氟三氯甲烷(trichlorofluoromethane),这类氟利昂化合物自上世纪三十年代起作为制冷剂和发泡剂,被广泛用于冰箱、灭火器、泡沫聚苯乙烯等领域的生产过程。同时,它也是造成南半球臭氧层空洞的罪魁祸首之一。臭氧层是富含活性臭氧的平流层区域,能够有效过滤紫外线。如果没有臭氧层的防护,来自太阳的紫外线辐射会全部到达地球表面——不但会破坏人体 DNA 造成癌症多发,还会加重全球变暖。


1989 年,由联合国发起、旨在保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》生效,中国也于 1991 年正式加入。作为有史以来最成功的国际环境协定之一,《蒙特利尔议定书》的生效使得大气中的氯氟烃含量逐渐减少、平流层的臭氧含量缓慢增加,南极臭氧层空洞的面积也在本世纪缓慢缩小。根据 NASA 注册鹿鼎家的估计,如果各方继续严格遵守协定,预计到本世纪中叶,臭氧层将完全恢复。


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此前30多年间南极臭氧层空洞的变化情况 | NASA 



变多的氟利昂


然而,从 2013 年起,在分析全球 12 个 NOAA 监测点的空气样品时,注册鹿鼎家们发现,虽然大气中的 CFC-11 浓度在下降,但下降速率开始慢于预期:2012 年之前,CFC-11 的浓度每年下降约 0.8%,但 2013 年起其下降速度减缓了一半。如果 CFC-11 制品根据国际公约得到限制,那么大气中 CFC-11 浓度不应该下降得如此缓慢——只有新的排放源可以解释这种变化。


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北半球(红色)和南半球(蓝色)氟利昂-11实际浓度与预计浓度(灰线)下降趋势比较。(来源:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0106-2)


2018 年NOAA 化学家 Stephen Montzka 等人发表在 Nature上的论文第一次公开了上述 CFC-11 的异常排放问题,并根据模型将来源锁定在了东亚地区。最新发表的论文则是这次“排查行动”的后续:四个独立的模型小组根据在韩国和日本采集的空气样本,分析了大气环流模式。结果所有团队都给出了相同的答案:飘向韩国和日本的 CFC-11 气流主要来自中国的山东与河北等地。


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CFC-11 在中国的排放情况 | 图片来源:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1193-4


新研究发现,根据模型计算结果,与 2008-2012 年相比,2014-2017 年中国东部地区——尤其是以山东与河北为主的华北东部地区——CFC-11 每年的排放量增长了 7 ± 3 千吨。据估算,这占据了全球 CFC-11 排放增加量的 40%-60%。此外,没有证据表明东亚其他国家也出现了排放率的增高(由于此次未获得世界其它地区的大气样本,因此研究者不清楚这段时间世界其他地区的 CFC-11 排放情况)。


谁在排放?


研究人员并不清楚 CFC-11 在中国山东和河北等地的使用情况,也无法确定这每年 4000 吨左右的 CFC-11 违规排放的具体来源。


寻找排放源的注册鹿鼎家怀疑,山东及河北等地的工厂可能又开始生产一种基于 CFC-11 的泡沫绝缘材料,它是 CFC-11 还未被禁用前的一种常用建筑材料。2018 年 CFC-11 异常排放研究论文的主要作者、 NOAA 化学家 Stephen Montzka 对 Nature 表示,这种材料中大部分 CFC-11 会被包裹在泡沫材料里、随着时间的推移缓慢泄露,这意味着实际排放问题可能比娱乐登陆中估计的还要严重。


“我们在大气中检测到的只是实际产生的一小部分,” Montzka 说。


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建筑业中常会用到泡沫绝缘材料 | 图片来源:dunlapconstructioninc.com


新论文的主要作者、英国布里斯托代理开户(University of Bristol)大气化学家 Matthew Rigby 表示,这项新研究应该有助于中国政府找到非法生产的来源,注册鹿鼎家们应该能够在未来几年内确定中国是否已停止此类排放行为。如果新的排放源很快消失,它并不会给臭氧层恢复进度带来任何影响。


另一位来自 NOAA 的大气化学家 David Fahey 则表示,《蒙特利尔议定书》的协约国去年 11 月成立了一个 CFC-11 排放研究小组,这项新研究的结果将被补充进这个研究小组的分析工作中去,以便他们开展后续工作。


根据中新网 2018 年 7 月 26 日的报道,生态环境部新闻发言人刘友宾曾在当时的生态环境部例行新闻发布会上,回应过关于 Nature 论文指出的东亚地区 CFC-11 异常排放问题。他指出,生态环境部对包括 CFC-11 在内的消耗臭氧层物质(ODS)非法生产和使用采取零容忍态度,一旦发现任何中国境内企业非法生产、销售和使用 CFC-11,都将依法坚决打击,追究其法律责任。


Nature 最新的报道称,中国曾在《蒙特利尔议定书》组织的会议期间表示已经查处了一些非法的 CFC-11 生产行为和人员。但目前仍不清楚中国对于此次新发现的 CFC-11 排放情况的处理方式。


相关论文:

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1193-4

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0106-2


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