一个由气候科学家组成的国际网络检测到,大气中三种消耗臭氧物质的浓度不断上升,它们也是温室气体,目前尚无已知用途。该组织表示,这些发现突显了在监管其他化学品生产过程中产生的臭氧消耗物质方面的差距。

来自先进全球大气气体实验(Agage)网络的研究人员认为,三种hcfc的“意外”排放是其他过程的副产品。这意味着他们没有公开的清单或排放报告。Agage团队说,这凸显了《蒙特利尔议定书》的一个弱点。《蒙特利尔议定书》是一项旨在逐步淘汰消耗臭氧层物质的重要国际条约被认为有助于逆转大部分破坏都是在20世纪造成的。

“这三种氟氯烃在世界上没有已知的用途,”他说马丁Vollmer来自瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa),他领导了这个项目。“据我们所知,在制冷、泡沫吹制、溶剂、阻燃剂等方面,没有所谓的最终用途——这相当奇怪。”

寒冷的情况下

沃尔默解释说,其中两种气体HCFC-133a和HCFC-31是已知的化合物,可能是在制冷剂制造过程中产生的。“HCFC-133a几乎可以肯定是制造著名制冷剂HFC-134a的中间产品,HFC-134a在世界上被大量使用,尤其是在固定式空调制冷剂中,但直到几年前,汽车的移动空调中也使用了hcfc -134a。”同时,HCFC-31可能是在制冷剂HFC-32的生产过程中形成的。

沃尔默说:“在这两种情况下,你都是从一些高氯化分子开始,在一个令人讨厌的过程中,你在催化反应中用氢氟酸轰击这些分子。”“所以你基本上把氯踢出去,用氟代替它们——如果你不完全这样做,你就会得到这些同时含有氯和氟的化学物质,也就是这些hcfc。”

Vollmer团队发现的第三种气体HCFC-132b以前没有在大气中被检测到,尽管它可能以与其他两种化合物类似的方式产生。Agage团队在2015年首次发现了它,但通过分析存档的空气样本,他们确定它首次出现在大气中是在20世纪90年代末。沃尔默说:“我们的澳大利亚同事从1978年起就开始用罐子收集空气,他们像储存陈年葡萄酒一样储存这些空气。”“因此,一旦我们发现了132b,我们就回去重新测量了这些旧的空气样本,这就是我们如何得出这段漫长历史的原因。”

大约95%的HCFC-132b排放和80%的HCFC-133a排放似乎来自东亚。2017年初,来自法国东南部的这两种化合物的少量排放突然停止,与此同时,里昂附近的一家氟碳化合物工厂关闭。沃尔默指出,这是另一个表明温室气体排放与制冷剂生产有关的重要指标。

预警系统

其他的研究也刚刚透露下降CFC-11是最重要的臭氧消耗物质之一。这一成功归功于对这种材料非法生产的打击。这种材料被用作气溶胶罐的推进剂、制冷剂和建筑材料中的绝缘剂,这些用途是《蒙特利尔议定书》禁止的。

但是,尽管《蒙特利尔议定书》提供了一种有效的方式来规范臭氧消耗物质的生产,Vollmer说,它“只是模糊的,没有关注中间体、副产品,甚至是原料”。他希望Agage团队的发现将鼓励政策制定者在这些类型的排放造成更大的破坏之前加强控制。

沃尔默说:“如果你看一下纯粹的数字,全球范围内的碳排放量大约在每年3000吨或4000吨左右——4000吨根本不应该存在的东西太多了。”“这应该像一个早期预警系统,我们应该说,‘嘿,看这个,我们发现了这些化合物,我们应该小心,不要大量排放这些化合物。’”

“这又增加了一种新的温室气体,人为对大气的贡献已经很广泛了。”此外,这种特殊的物质是HCFC,因此对保护生命的臭氧层也有害。约翰内斯Laube他是德国Jülich研究中心的一名大气化学家,他没有参与该项目。“几年来,碳排放量一直在上升,和许多其他类似化合物一样,主要来源可以确定为东亚——考虑到那里的化学工业的突出地位,这并不奇怪。”

Laube补充说:“确切的来源过程,不仅是新的一个,还有这里报道的其他两个更新,仍然是一个谜——尽管有一些强烈的暗示,它们可能与一些常见的氟化气体的生产有关,例如空调和制冷。”“考虑到这三种气体的低丰度,这仍然是一个早期预警,但我们可能不想等到它们对全球变暖和臭氧空洞造成更大影响的时候。”