禁止在空調和冰箱中使用的化學品正在捲土重來讓科學家們感到困惑
根據今天發表在《自然-地球科學》雜誌上的研究,因在地球臭氧層上打了一個洞而被禁止使用的化學品仍在我們的大氣中以驚人的速度積累。這些化學品曾經被廣泛用於空調和製冷,但本應在2010年之前在全球範圍內被逐步淘汰。

科學家們驚訝地發現,從那時起,這些化學品的幾種類型的濃度依然在攀升,在2020年達到了歷史最高水平。新的研究表明,罪魁禍首可能是替代性製冷劑,它們本應取代消耗臭氧的物質。一個更大的問題?研究人員無法找到所有的化學物質從哪裡洩露出來。
在過去的幾十年裡,臭氧層已經成功地實現了顯著的恢復。然而,如果排放量繼續攀升,它可能會抵消其中的一些進展並加劇氣候變化。
“這幾種氣體的排放與瑞士所有溫室氣體的排放處於同一水平,”瑞士聯邦材料科學和技術實驗室(Empa)的研究員Stefan Reimann在3月30日的新聞發布會上說。”作為來自瑞士的人,這真的讓我感到困惑。”
萊曼和他的同事們發現了五種不同類型的氟氯化碳(或稱CFCs)的排放量上升。除了廣泛用於製冷劑之外,CFCs在氣霧劑、泡沫包裝和絕緣材料中也無處不在。有許多不同種類的氟氯化碳,根據《蒙特利爾議定書》,所有這些都應該在2010年之前在全球範圍內被淘汰。
《蒙特利爾議定書》是為修復臭氧層而促成的全球協議,在很大程度上被認為是一個巨大的成功。它是在研究人員於20世紀80年代發現南極洲上空的臭氧層出現空洞後不久通過的。該協議迫使製造商找到氟氯化碳和其他消耗臭氧層物質的替代品。得益於此,地球的臭氧層正在修復中–這降低了人們患皮膚癌和白內障的風險。研究人員預計,臭氧層將在2066年左右恢復到以前的樣子,也就是在南極空洞出現之前。
這就是為什麼發現氟氯化碳排放的量成了一條被逆轉的曲線。自1987年《蒙特利爾議定書》通過以來,氟氯化碳已被逐步淘汰。至少,自從2010年完全禁止生產和消費這些化學品以來,排放量應已經下降到相當低的水平。
新的研究表明,《蒙特利爾議定書》中的一個漏洞使某些種類的氟氯化碳得以氾濫。雖然氯氟化碳應該在曾經含有氯氟化碳的產品中幾乎不存在,但技術上仍然允許公司在製造替代品的過程中使用氯氟化碳。換句話說,氟氯化碳可以被用作原料,或用於製造一種新的化學品的成分。
自2010年以來變得更加普遍的五種氟氯化碳中的三種(CFC-113a、CFC-114a和CFC-115)就屬於這種情況。它們被用來製造氫氟碳化物,即HFCs,在空調、冰箱和滅火器中取代CFCs。
不幸的是,當HFCs從電器中洩漏時,也會產生問題。它們是”超級”溫室氣體,在加熱地球的能力方面,比二氧化碳強數百至數千倍。基本上,政策制定者通過試圖解決一個老問題來創造一個新問題。因此,現在,根據2016年《蒙特利爾議定書》的《基加利修正案》,到2047年,全球的氫氟碳化物使用量應該下降85%。
公司應該能夠控制洩漏,並銷毀因製造HFCs或其他化學品而產生的任何剩餘CFCs。但新的研究表明,這可能沒有發生,因為這些氟氯化碳的排放正在上升。
科學家們不能確切地看到是什麼導致了污染的增加,部分原因是全球範圍內沒有強有力的監測。這項新研究的作者從世界各地的14個地點測量了氟氯化碳。
“我們真的不知道它來自哪裡,這真的有點可怕。你可以把它想成是如果你在一片草地上丟了鑰匙,而你只能去10或15個特定點尋找你的鑰匙,”國家海洋和大氣管理局全球監測實驗室的研究科學家艾薩克-維蒙在新聞發布會上說。如果你碰巧就在你的鑰匙旁邊,你會非常容易看到它們。但是,如果你不是,而且你不能去那個領域的任何其他地方,除了那些特定的點,要弄清楚它們在哪裡就更難了。”
由於這個原因,研究人員對是什麼導致了兩種甚至沒有用於生產HFCs的CFCs(CFC-13和CFC-112a)排放量的上升更加茫然。”我們真的不知道它來自哪裡,這真的有點可怕,”Reimann在新聞發布會上說。
幸運的是,就目前而言,新論文中研究的五種迴避型氟氯化碳的污染還不足以抵消幾十年來為消除大多數臭氧消耗物質所做的工作。但是,研究警告說,如果這些排放成為一個更大的問題,它們可能會推遲一些恢復。而且這些污染可能會導致氣候變化帶來的新威脅。
“然而,仔細監測和執行《蒙特利爾議定書》可以在很大程度上保護地球免受這種污染。”國家海洋局和布里斯托爾大學的研究員Luke Western在新聞發布會上說:”消除這些排放物是一個容易取得的勝利。”