虽然《蒙特利尔议定书》成功地限制了长寿命、消耗臭氧层物质的生产,但它从未涵盖氯仿等短寿命物质

人为氯仿排放的增加可能会推迟臭氧层的恢复。一项新的分析显示,2010年至2015年期间,中国东部地区氯仿排放量增加了约500亿吨,占同期全球氯仿排放量增加的全部。

蒙特利尔议定书该国际协议要求签署国逐步停止生产大量破坏臭氧的卤化化合物,旨在降低大气中氯和溴的含量,并进一步降低臭氧损耗。事实证明它是成功的。平流层臭氧水平看来将在本世纪中叶恢复。

该议定书从未涉及寿命很短的物质,如氯仿,人们认为氯仿主要来自自然来源,然后在6个月内在低层大气中降解。在那里,羟基自由基将氯仿分解成无机氯,并以可溶性气体氯化氢的形式排出体外。然而,现在已知天气事件会将氯仿提升到高层大气中。一旦进入平流层下部,氯就会持续更长的时间,并有助于催化臭氧的破坏。

“如果你把氯仿排放到像欧洲这样的地方,大部分氯仿在进入平流层之前就已经在大气中被破坏了,”解释说马特里格比他是英国布里斯托尔大学的研究人员,参与了这项新的分析。“然而,世界上某些地方的气象条件允许它很快上升到高层大气。”“这种情况发生在东亚和南亚的季风天气。

这份新的分析报告得出结论说,中国氯仿排放量的增加对臭氧层的恢复构成了越来越大的威胁。此外,自2010年以来氯仿含量的增加可能会使南极臭氧的恢复延迟大约0.4年,前提是在2015年之后氯仿含量没有进一步增加。如果经济继续增长,可能会推迟4到8年。

这项研究没有确定确切的排放源。然而,中国对氯仿的需求预计将会增加。里格比说:“氯仿被用作生产其他化学品以及氢氟碳化合物和含氟聚合物的原料。”“有可能只是工业使用的氯仿比过去更多了。“氯仿可能在运输过程中逸出,或在工业过程中泄漏。

在特立尼达、萨摩亚、爱尔兰、巴巴多斯和塔斯马尼亚的五个先进全球大气气体实验(AGAGE)站最初记录的氯仿水平在2010-2015年期间以每年2.6%至6.3%的速度上升。在对韩国和日本记录站的观测数据进行建模后,确定中国东部是主要来源。

显示长寿命和短寿命卤素源气体的图解

来源:©2018,施普林格自然

长寿命的卤素大多来自人为来源,直接进入平流层。短寿命的卤素由人为、陆地和海洋来源排放,可以通过降雨等方式迅速从大气中被冲走。然而,在某些地区,短寿命的卤素(及其衰变产物)可能会被卷入平流层

大气化学家Bjorn-Martin Sinnhuber德国不来梅大学(University of Bremen)的教授指出,最近检测到非常短命的氯化合物的排放可能会引发对其重要性的重新评估:“影响仍然很小,但如果这是一个趋势,排放量继续增加,未来它可能会变得重要。”“一个之前的研究曾发现,二氯甲烷排放量的迅速增加可能会推迟臭氧层的恢复。二氯甲烷是一种工业溶剂,也是一种寿命很短的物质,同样不受《蒙特利尔议定书》的管制。

荷兰埃恩霍温理工大学(Eindhoven University of Technology)的Lambert Kuijpers是《蒙特利尔议定书》技术和经济评估小组的成员,他说,讨论对这些寿命很短的物质进行监管是有用的,但将它们纳入议定书还需要时间。他还说,既然排放似乎集中在一个地区,“肯定有其他更快的方法来限制排放的增长。”

“一个科学问题是,这些寿命短的物质在大气中变化很大,很多地方都没有测量到它们的浓度。”剑桥大学(University of Cambridge)大气科学家约翰·派尔(John Pyle)补充说,现在很难确定是什么在变化,以及这代表的是长期变化还是自然变化。派尔是一个向议定书缔约方提供建议的小组的联合主席。“但毫无疑问,在过去的两到三年里,协议的各方对这些寿命较短的化合物越来越感兴趣。”