广告招募

当前位置:全球装备网 > 技术中心 > 所有分类

Q7 人类活动排放的哪些物质可以导致臭氧损耗?

2025年04月13日 10:56:29      来源:华纳创新(北京)科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:29

分享:

注:本文转载自“含氟气体与环境问题”公众号。


某些工业生产过程和产品消费会排放ODS。根据《蒙特利尔议定书》,ODS在世界范围内被终止。这些气体将氯和溴原子带到平流层,发生化学反应破坏臭氧。举例来说,其中的重要物质氟氯碳化物,曾被用在几乎所有的制冷和空调系统中,以及被用作灭火剂的哈龙。目前大气中ODS的含量可以直接通过监测空气样品而获知。


        卤素源气体消耗ODS 根据文献报道,人为活动释放的及《蒙特利尔议定书》控制的卤素源气体被称为ODS。《蒙特利尔议定书》控制所有ODS的生产和消费(见Q15)。仅具有天然来源的卤素气体不属于ODS。ODS及天然卤素源气体贡献了进入平流层的氯和溴,如图Q7-1所示。氯和溴的总量分别在1993年和1998年出现高峰。高峰出现时间的不同可以解释为淘汰时间表的差异、排放与生产联系的紧密性及各种源气体的寿命。图中也展示了2012年总氯和溴的贡献,突出展示了《蒙特利尔议定书》控制下的减排成就。


        损耗臭氧物质(ODS) ODS由特定的工业使用和消费品生产过程产生,并最终排放到大气中。ODS的排放量从20世纪中后期开始大幅增加,到20世纪80年代末出现峰值,现在又呈现下降趋势(见图Q0-1)。大部分ODS到达平流层,在那里转化成含氯或溴的活性气体破坏臭氧。只含有碳、氯和氟的ODS为氟氯碳化物,简写为CFCs。主要的CFCs有CFC-11(CCl3F), CFC-12 (CCl2F2 ), and CFC-113 (CCl2FCClF2 )。氟氯碳化物,以及和甲基氯仿,过去一直是最重要的人为排放的卤素源气体。这些以及其他含氯的ODS被应用在许多方面,包括制冷、空调、泡沫、气雾剂以及金属元件的清洗等。在《蒙特利尔议定书》的控制下,许多卤素源气体的含量在1993和2012年期间下降(见图Q7-1)。2012年CFC-12的浓度较1993年高2.4%,2000年出现峰值随后下降(见图Q16-1)。作为替代CFCs的含氢氯氟烃(HCFCs)在1993和2012年之间显著增加 (+157.5%),HCFCs预期会在2020和2013年之间达到峰值。


        另一类ODS含溴,这其中主要的是哈龙和甲基溴。哈龙主要被用来灭火,广泛用于保护大型计算机设备、军事装备和民用飞机的发动机。因此,哈龙在使用过程中直接排放到大气中。哈龙-1211和哈龙-1301是目前人为活动排放的含量的哈龙。甲基溴主要用作农业领域虫害控制的熏蒸剂和货物出口运输的消毒剂,也存在大量的自然源。受《蒙特利尔议定书》影响,从1998年至2012年间,人类活动排放的甲基溴已经显著下降(下降61.8%,见图Q7-1)。哈龙-1211在2005年达到峰值,随后持续下降。然而,自1998年以来,哈龙-1301却增长了19.9%而且预期还将继续增长(尽管增长很慢),主要原因是持续不断的少量排放以及在大气中有较长的存在期。


        自然界中的氯和溴 有大量的自然气体的平流层存在一些卤素气源。这些卤素气源包括(CH3Cl)和甲基溴(CH3Br),两者都来源于海洋生态系统和陆生生态系统的排放。2012年,自然界排放的这两类气体在平流层中中总氯含量为17%,总溴含量为30%(见图Q7-1)。海洋生态活动也会向大气排放一些存在期很短暂的含溴气体如三溴甲烷(CHBr 3 ),但这些气体在低空中很多被快速去除了,只有一小部分能到达平流层。据估计,2012年,这些存在期很短暂的气体对平流层中对总溴量的贡献率大约为25%,且不确定性很大。从自然界排放到平流层中的氯和溴的量可被认为相对稳定,因此,不会是自上世纪八十年代以来观察到的消耗臭氧层的原因。


微信图片_20210602085958.png

                                                                             图Q 7‑1 平流层卤素气体变化情况


        自然界和人类活动排放的各类含卤素气体将氯和溴传输到平流层。消耗臭氧层物质(ODS)是指受《蒙特利尔议定书》控制的、人类活动排放的物质。这些柱形表示1993年和1998年进入平流层的各类含氯和含溴气体的来源和数量,以及2012年的情况,也标明了氯和溴的总体含量和不同来源的变化情况。大约的数量主要来源于在对流层中观察到的每种气体的情况。 注意到在垂直方向的显著变化:进入平流层的氯的总量是溴总量的150多倍。人类活动是进入平流层的氯的主要来源,其中CFCs是最主要的含氯气体。氯化甲基是最主要的自然排放源。1993年至2012年,降解的是CFC-11,和三氯乙烷。,作为CFC的替代品而且已经被列入《蒙特利尔议定书》受控物质的HCFC,变化虽然小但呈现明显上升趋势。对进入平流层的溴,哈龙和甲基溴是最主要的源。自然排放对进入平流层的溴的贡献远远大于对氯的贡献。1998年至2012年下降的是甲基溴。哈龙-1211和哈龙-1301显著增长。(这里采用 “兆分之一”的单位来衡量空气中气体的相对含量;一兆分之一相当于一兆气体分子中的一分子)


        其他源自人类活动的氯和溴 其他含氯和含溴气体主要源自人类活动的大气排放。一般指使用含氯溶剂和工业化学品,使用含氯气体生产纸张和用于饮用水和工业用水(含游泳池用水)消毒。这些气体大都寿命期很短暂,因而只有一小部分能到达平流层。这类气体对平流层中总氯的贡献率只有3%,在图Q7-1中已将这类气体归类在其他来源中。《蒙特利尔议定书》没有控制这些寿命期短暂的物质(VSLS),尽管其中某些浓度(尤其是二氯甲烷CH2Cl2 )在近年来显著增加。


版权与免责声明:
1.凡本网注明"来源:全球装备网"的所有作品,版权均属于全球装备网,转载请必须注明全球装备网。违反者本网将追究相关法律责任。
2.企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3.本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。 4.如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系。