方雪坤研究员课题组在Nature发文揭示中国东部地区CFC-11及相关化学物质排放量下降

发布者:陈燕佳发布时间:2021-02-26浏览次数:329

2021210日,浙江大学环境与资源学院方雪坤研究员以共同第一作者身份,联合多国学者在Nature上发表研究论文,论文结果表明自2018年以来中国东部地区的CFC-11CCl3F;一氟三氯甲烷)排放量呈现快速下降趋势,贡献了约60%的全球CFC-11减排量。而之前预期的臭氧层恢复的延迟将会避免。该研究联合了英国布里斯托大学、韩国庆北大学、日本国立环境研究所、美国麻省理工学院、美国加州大学圣地亚哥分校等多个科研机构的研究学者开展合作。

20世纪80年代,为避免氟氯化碳(CFCs)的排放对地球臭氧层造成进一步损害,《蒙特利尔议定书》对包括CFCs在内的消耗臭氧层物质(ODS)的生产做出了管制规定,要求从2010年起禁止生产和使用CFCsODS。《议定书》是全球主权国家全部加入的国际公约,也是被国际社会认为是最成功的国际公约。据联合国环境署和世界气象组织于2018年发布的一项预测,若消耗臭氧层物质在大气中的水平继续稳定下降,臭氧层会在2050−2070年间恢复至1980年的状态。然而,20185月的Nature论文发现大气中CFC-11浓度的下降速度自2012年起开始减慢。

1在韩国Gosan站(33.3°N126.2°E;顶部)和日本Hateruma站(24.1°N123.8°E;底部)的空气样品中测得的大气CFC-11干空气摩尔分数。

2CFC-11平均通量四种反演结果的平均空间分布。图a-c分别表示2008-2012年,2014-2017年和2019年的结果;黑色三角形和圆形分别表示孤山站和波照间站;阴影区域表示观测灵敏度较低的区域,因此不包含在正文的结果中。

论文中,作者利用韩国Gosan和日本Hateruma站点的高频大气摩尔分数观测数据与大气化学传输模式模型相结合,分析了来自中国东部地区的CFC-11排放。研究结果发现该地区2019CFC-11的排放量恢复到了2013年以前的水平(2019年的排放量约为5.0 ± 1.0千吨,相比于2014−2017下降了10 ± 3 千吨,而2008−2012年约为7.2 ± 1.5千吨)。

3中国东部地区CFC-11CFC-12CCl4的年平均排放量估算值。黑色实线表示四种反演模型的平均值,阴影部分则表示在一个标准偏差或68%不确定性范围内的每种反演模型的结果;虚线为基于清单的所有四种气体中国东部地区排放估算值(按中国总排放量中居住在该地区的人口比例35%计算,包含2014年以后清单的预测值);CCl4的排放量也根据人口由另外的自下而上方法估算,图中以带有黑色正方形的虚线表示,黑色菱形代表95%的不确定性。

除此之外,文章还发现该地区与CFC-11生产相关的CCl4CFC-12的排放量自2013年以后高于预期,并于CFC-11减排前一至两年开始下降。

中国保护臭氧行动是全球最卓有成效的国家之一。方雪坤等曾经在2018年评估并发表论文指出,中国19952014年开展的淘汰ODS行动累计避免ODS排放170万吨CFC-11当量,累计避免温室气体排放110亿吨二氧化碳当量(Fang et al., Environmental Science & Technology, 2018, 52, 11359-11366)。虽然20185月的Nature关于CFC-11论文并未直接指明增加排放的来源地,但在论文发表后,中国迅速加强了打击消耗臭氧层物质生产、排放的行动。据报道,生态环境部在20188月开展了打击ODS专项执法检查,捣毁了处于河南省、辽宁省2家非法生产CFC-11的窝点,并在现场查获各类生产原料177.6吨、非法生产的CFC-11 29.9吨。

论文认为科研论文的发表以及之后进行的管理措施,CFC-11等物质排放量迅速下降,臭氧层恢复的延迟将会避免,再次表明科学研究和科学发现对于环境保护的重要性。

由于全球大气观测的覆盖率有限,世界上大片地区依然缺乏针对消耗臭氧层物质排放的信息,包括印度和巴西等工业大国,在数据收集方面存在差距。这导致科学家们无法知晓另外全球40%排放下降是源于哪里。

该研究成果于2021210日在线发表于NatureIF5 = 46.488)。作者方雪坤,环境与资源学院百人计划研究员,国家重大青年人才计划入选者,目前担任中国生态环境部《蒙特利尔议定书》履约专家组成员、中国环境科学学会环境规划专业委员会副主任委员等,主要从事大气污染物和温室气体排放的溯源及其减排应对研究。


原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03277-w

来源:浙江大学环境与资源学院