减少氟化物温室气体排放以保护气候

近几年来，氢氟碳化合物（HFCs）一直被做为氟氯烃（CFCs）的替代物来使用，且数量逐年增长。这些化合物不仅对气候有很大影响，它们中的许多还拥有异常长久的存活期。在新一期的知名期刊《科学》上，一个国际科研团队建议对这些气体中影响力最强的那些进行控制。这样做或许可以将应对全球气候变化的《蒙特利尔公约》的正面“副作用”延续下去。

《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》[即《蒙特利尔公约》]被认为是最成功的国际环境公约。迄今为止，已经有196个国家签署了这一公约。公约的目标是，在未来几十年内，让氟氯烃（CFCs）及其它臭氧层“杀手”逐渐从大气中消失。因为这些物质中有许多也同样是非常活跃的温室气体，因此这些物质的浓度的减少也将能够改善地球的气候。

到目前为止，一切都很顺利。许多之前使用氟氯烃（CFCs）的过程现在都在越来越多地被如氢氟碳化合物（HFCs）这样的氟化合物所取代（ 氢氟碳化合物简单来说就是类似氟氯烃的物质，但是它们不含氯，也不会破坏平流层的臭氧）。这些化合物被用做空调设备及冰箱的冷冻介质、气雾罐的推进剂、溶剂，以及泡沫产品制造过程中的起泡剂。然而，使用氢氟碳化合物（HFCs）有一个劣势——它们同时是非常强有力的温室气体。例如，用于汽车的空调装置的四氟乙烷（HFC－134a），也被称为 R-134a，比传统意义上的温室气体二氧化碳（CO2）要活跃1430倍。

国际环境公约同样存在不受欢迎的副作用

《京都议定书》涵盖了减少温室气体排放的内容。然而，这份公约并不对世界上最大的温室气体排放国美国（该国从未签署过该公约）具有约束效力，也无法限制起点国家及发展中国家。此外，《京都议定书》目前的有效期是2000年至2012。国际社会还没有达成延续该公约的协议。也就是说，过去几年来全球范围内显著增长的氢氟碳化合物（HFCs）排放将很快抵消《蒙特利尔公约》淘汰氟氯烃（CFCs）所带来的对环境的积极影响。

最新一期的《科学》杂志上刊登了一篇分析文章，具体阐述了这一关联。由荷兰科学家Guus Velders带领的一个国际研究团队调查了《蒙特利尔公约》带来的无意的（正面）气候影响。该团队成员包括诺贝尔化学奖获得者Mario Molina和瑞士联邦材料科学与技术研究室（EMPA）的研究员Stefan Reimann。他们发现，自2000年一来，包括氟氯烃（CFCs）在内的所有破坏臭氧层的物质的辐射强迫（一种化学物质对气候的影响力的衡量单位）一直保持在每平方米0.32瓦左右。相对而言，二氧化碳的辐射强迫值为每平方米1.5瓦。如果《蒙特利尔公约》从未被执行，那么今天这个数值差不多会翻一番，即达到每平方米0.65瓦。换句话说， 对氟氯烃（CFC）的禁令在2010年防止了100亿公吨二氧化碳当量被排入大气，这相当于《京都议定书》设立的年减排目标的五倍。

Velders、Reimann及其他共同作者表示，他们担心这一正面效果很快将会被氢氟碳化合物（HFCs）的排放所抵消，因为这些排放正以每年10％至15％的速度在增加。在他们的文章中，这些作者表示，“氢氟碳化合物（HFCs）对气候变化的促成作用可被视为《蒙特利尔公约》的无意的负面副作用”。目前这个影响还很小——所有氟氯烃（CFC）替代物加起来的辐射强迫大约为每平方米0.012瓦。但是，毫无疑问，随着对氢氟碳化合物（HFCs）的需求不断增大及其持续增产，特别是在起点国家和发展中国家，未来源于这些化合物的辐射强迫将会显著增长。气候科学家们估计，到2050年为止，这个数值会涨到每平方米0.25瓦至每平方米0.4瓦之间。最大的问题来自饱和氢氟碳化合物（HFCs），它们的性质尤其稳定，能在大气中存活高达50年，对全球变暖的长期影响超过二氧化碳达4000倍。瑞士联邦材料科学与技术研究室（EMPA）研究员Reimann认为，目前的情况很清楚：“可长期存活的氢氟碳化合物（HFCs）不应该再被如此大量的使用。”

一个“简单”的解决方案：扩展《蒙特利尔公约》的范围

科学家们提出了各种建议，其中包括修改《蒙特利尔公约》，以便它同样覆盖对可长期存活的氢氟碳化合物（HFCs）的使用。过去几年里，包括美国在内的多个国家均已提出了类似的计划。“既然是因为《蒙特利尔公约》这些物质才越来越多地被制造出来，那么公约就应该也包含对它们的条款，以便这些物质的使用可以得到控制。”Reimann表示。逐步淘汰氢氟碳化合物（HFCs）从技术上来说是可行的，据Reimann说，因为化学和技术的替代品已经存在。例如，在美国，人们使用四氟乙烷（HFC－134a）来冷却冰箱；而在瑞士，在冰箱中使用这一物质是被禁止的，相反，人们使用气候中和的碳氢化合物来进行替代。

EurekAlert!