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“新物质”不足以威胁臭氧层

发布时间:2019-12-27 15:45来源: 未知
 3月8日,英国东英吉利大学的研究团队在《自然·地学》杂志上发表文章称,他们发现了4种新的人造化合物,可能对南极臭氧层空洞的“愈合”造成威胁,而这些物质的出现,则是因为《蒙特利尔议定书》(以下简称《议定书》)存在漏洞。
 
  陆龙骅对此表示,南极臭氧层空洞的大小受平流层里的污染物(主要是氟利昂)和气象条件的双重影响。目前这些新物质在大气中的含量很少,还不足以对臭氧层空洞产生较大影响,且这些新物质所属的氟利昂及其替代品,都已列入《议定书》目前规定的禁排或控制排放的“消耗臭氧层物质”之中。
 
  四种“新”物质
 
  从1978年至2012年,该研究团队从塔斯马尼亚岛等一些相对未遭污染的地区取得清新空气作为本底样本,并在全世界范围内收集了过去5年上百个平流层空气样本。他们将这些样本与密闭在格陵兰岛陈年积雪中一百年前的空气进行比较,最终发现,这4种化合物是人造的,在上世纪60年代以后才出现在空气中。
 
  该团队的首席研究员Johannes Laube表示,这4种物质是第一次在大气中被发现。其中3种属于CFCs(氟氯烃,又称氟利昂),1种属于HCFCs(氢氟氯烃,半环保型制冷剂),总量目前已经达到8.2万吨。
 
  CFCs是破坏臭氧的元凶,1个氟利昂分子产生的氯离子能分解10000个臭氧分子。因此,《议定书》控制CFCs的生产,并提出CFCs暂时的替代品,HCFCs就是其中之一。从2010年开始,CFCs被全面禁止使用;2013年,HCFCs的消费和生产被冻结,2015年淘汰HCFCs。
 
  这4种物质是CFCs和HCFCs的新成员。Johannes Laube认为,虽然这4种物质的来源目前还不能完全确定,但他们猜测,这些化合物可能来自一些杀虫剂的化学原料,以及清洁电子元件的有机溶剂。Johannes Laube说,这些物质之所以大量产生,可能是由于《议定书》存在漏洞。
 
  破坏臭氧层的两个条件
 
  “尽管8.2万吨听起来是个巨大的数字,但从整个大气角度看,它们的总量十分微小。”陆龙骅表示,新近发现的四种人造化合物不到大气中CFCs和HCFCs总量的1%。美国国家海洋和大气管理局的Steve Montzka与英国利兹大学大气化学专业教授Martyn Chipperfield表达了同样的观点。
 
  “事实上,臭氧层的破坏和南极臭氧洞的出现,需要满足两个必要条件,一是大气中存在氟利昂等含氯离子及溴离子的污染物,二是南极上空平流层出现低温且持续时间较长。”陆龙骅说,“只有在这两个必要条件同时满足时,南极臭氧层才会遭到破坏并出现臭氧洞。”
 
  臭氧主要分布在平流层。在极地平流层-78℃以下的低温条件下,会形成一种极地平流冰晶云。大气中的污染物被吸附在这些冰晶云的表面后,就会激活氯离子及溴离子的活性,犹如催化剂一样,在太阳紫外辐射照射下,迅速消耗臭氧。
 
  因此,南极总在冬末春初形成臭氧层空洞,而在北极由于南北半球海陆分布不同,平流层温度高于南极,春季升温也快,加之北极春季臭氧层平均厚度高于南极,因此尽管有损耗,到目前为止,从未形成臭氧层空洞。
 
  保护臭氧层的国际合作
 
  陆龙骅认为,《议定书》在遏制CFCs排放上是十分成功的。这源自各国科学家的潜心研究以及包括中国在内的多国通力合作。自2000年以来,由于《议定书》的严格执行,大气中消耗臭氧层物质增长的趋势已被扼制。平流层大气中污染物的浓度,包括CFCs的浓度,目前基本处于平稳状态,并开始慢慢下降。与此一致,虽南极上空的臭氧层空洞每年因气象条件不同而时大时小。“总的看来,臭氧层空洞的面积基本保持平稳,并未不断增大,反而开始有减少趋势。”陆龙骅说。
 
  “尽管这4种化合物的发现,并不能说明臭氧层面临新威胁及《议定书》存在漏洞,但像Johannes Laube这样致力于大气环境研究的科学家仍值得尊重。”
 
  《议定书》是在不断完善的,缔约国至少每4年对控制措施进行一次评估。从制定之初到现在,《议定书》至今已经过了4次修正和5次重要调整.国际社会已在淘汰CFCs后,向HCFCs宣战,并制定了新的目标。