在有關氣候變化的研究中,非CO2類溫室氣體的影響引起了國際社會的廣泛關註👳🏿♀️👨🏽。近日,環境科學與工程學院胡建信、張劍波和徐建華等在非CO2溫室氣體研究中取得重要進展。研究組研究了中國目前排放量最大的氫氟碳化物(HFCs)三氟甲烷(CHF3,HFC-23)和氧化亞氮的歷史排放清單,並預測了其未來的排放趨勢和減排潛力⏲,首次報道了中國北京地區五氟乙烷(C2H2F4,HFC-134a)降解產物三氟乙酸(TFA)的大氣濃度和變化趨勢🫴🏼。2014年3月至4月,三項相關研究成果連續發表在環境科學與工程領域權威期刊Environmental Science & Technology(ES&T)上。
氫氟氯碳化物(HCFCs)和氫氟碳化物(HFCs)是《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》中規定淘汰的第一代臭氧層消耗物質的替代品。這些替代品物質目前主要用作冰箱、空調以及工業設備等的製冷劑和泡沫塑料發泡劑💈🚵🏼。比如,HFC-134a主要應用於汽車空調領域,隨著機動車保有量的增長其消費量和排放量迅速增長👨🏼🦳🧘🏼。HFC-23是化工工業大量生產二氟氯甲烷(CHClF2🤘🏻,HCFC-22)過程中產生的副產品,HFC-23未來排放也會隨著HCFC-22的產量增長而增長。HFC-134a、HFC-23以及其它鹵代物質等屬於強效溫室氣體💂🏿♀️。如不加以控製,HFCs的排放量可能在2050年達到二氧化碳排放量的9%至19%,這將對氣候造成嚴重危害,抵消其它減排措施的貢獻。
在HFC-23研究方面🧗♀️,研究組建立了詳細的中國區域HFC-23歷史排放清單(1980至2012)🫱🏼,依據不同情景預測了2013年至2050年的HFC-23產生量及排放量,評估了采取不同措施時可取得的減排潛力。該研究結果對綜合評估中國歷史HFC-23排放在全球HFC-23排放中的作用具有重要意義,而且為未來中國控製和削減氫氟碳化物排放提供了科學依據。
在HFC-134a的研究上🤹♀️,研究組針對其大氣降解產物三氟乙酸(TFA),首次報道了北京TFA的大氣濃度🤱,利用沉降模型計算得出了TFA的年沉降通量。在此基礎上,利用盒子模型估算了由HFC-134a降解對TFA來源的貢獻比例。該研究結果不僅為三氟乙酸的來源解析奠定了基礎,同時為進一步研究HFCs等物質的生態環境影響提供了科學依據。
氧化亞氮是重要的溫室氣體,也被認為是消耗臭氧層物質的前體物。研究組研究了中國工業領域不同行業氧化亞氮排放的歷史清單(1990至2012),定量表征了自2007年以來通過實施清潔發展機製下氧化亞氮減排項目對減緩氣候變化🛵、保護臭氧層的直接環境效益🎬。同時🧑🏿🍼👩🦳,根據未來經濟社會發展情景估計了2013-2020年的氧化亞氮排放趨勢,測算了氧化亞氮的總體減排潛力。研究還分析了全球範圍內碳交易市場的政策變化對中國執行工業領域氧化亞氮減排項目可能帶來的影響。
研究組還曾研究了其它多種非CO2溫室氣體👮🏻🧘🏻♂️,比如六氟化硫(SF6)歷史排放清單🧓🏻、未來排放趨勢與減排潛力,相關的研究結果發表在2013年的ES&T上*️⃣🪭。對相關物種的大氣觀測和分析結果也已陸續發表在多家權威期刊上,包括Atmospheric Environment(2012,2013),The Science of Total Environment(2014)等。
以上研究得到了科技部十五支撐項目、國家自然科學基金項目、環保部公益項目的資助。相應的文章請見下面網址鏈接✥。
延伸閱讀:
2003年環境學院完成的科技部十五支撐項目首次提出中國削減HFC-23排放問題,為之後中國開展氣候變化清潔發展機製(CDM)項目奠定了基礎🤦🏿♂️。截至2013年,中國HFC-23項目減排約4億噸CO2當量排放、獲得超過10億歐元的收益🤓。
2007年胡建信和朱彤教授因參與IPCC相關工作與其他IPCC專家分享當年諾貝爾和平獎榮譽。
2013年6月,習近平主席訪美期間中美兩國在氣候變化領域的雙邊合作達成突破性協議:中美將合作,逐步淘汰氫氟碳化物(HFCs)的使用😹。同年9月6日🤗,在俄羅斯聖彼得堡舉行的G20峰會上👩🏻🍼,兩國再次共同發表聲明稱將共同致力於消減氫氟碳化物(HFCs)的使用🙅🏿♀️🏌🏼♀️。該協議引起了很多國家的關註,尤其是向國際社會證明了中國已開始高度重視氣候變化問題。中美兩國積極推動了其它國家之間在該領域的談判進展👁,並取得了重要成果。
論文鏈接:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es404995f
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es4050264
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es404728s
http://dx.doi.org/10.1021/es304348x
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231012001859
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231012007820
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231013002859
http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.09.071