受控含鹵氣體包括含氟溫室氣體和《蒙特利爾議定書》管控的消耗臭氧層物質(zhì),包括氫氟碳化物(HFCs)、氟氯化碳(CFCs)、氟氯烴(HCFCs)、哈龍(Halons)、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)等。部分受控含鹵氣體如CFC-11、CFC-12和HCFC-22等,同時(shí)具有損耗臭氧層和增加溫室氣體效應(yīng)的雙重效應(yīng),對(duì)受控含鹵氣體的管控,能夠同時(shí)起到保護(hù)臭氧層和應(yīng)對(duì)氣候變化的共同效果。
受控含鹵氣體具有4個(gè)鮮明特點(diǎn)。一是物種多,當(dāng)前主動(dòng)生產(chǎn)的物質(zhì)百余種。CFCs、HCFCs、Halons、HFCs、PFCs都是一類物種的總稱。隨著工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展以及對(duì)化工工藝過程的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),潛在危害臭氧層和氣候的新物質(zhì)將會(huì)列入管控。
二是大部分受控含鹵溫室氣體大氣壽命長(zhǎng),一旦排放入大氣后影響的時(shí)間久。比如SF6的大氣壽命長(zhǎng)達(dá)3200年,現(xiàn)在排放的SF6的影響將持續(xù)幾十個(gè)世紀(jì)。
三是大部分受控含鹵氣體的增溫能力強(qiáng)。例如,以百年為尺度,排放1噸HFC-23對(duì)氣候變化的貢獻(xiàn)超過1萬噸CO2。
四是受控含鹵氣體的濃度極低,但部分物種大氣濃度相對(duì)增加速度極快。例如,NF3和HFC-32以10%的增長(zhǎng)速度保持指數(shù)增長(zhǎng)。因此,管控受控含鹵氣體對(duì)于保護(hù)臭氧層、減緩氣候變化都有非常重要的意義。其中僅對(duì)HFC的管控預(yù)計(jì)可避免全球0.3—0.5℃的升溫。
在受控含鹵氣體淘汰中,中國的地位尤為重要。近30多年來我國頒布和實(shí)施《消耗臭氧層物質(zhì)管理?xiàng)l例》等100多項(xiàng)法規(guī)和管理政策。先后實(shí)施化工生產(chǎn)、消防、制冷、泡沫、清洗、煙草等31項(xiàng)行業(yè)削減消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)計(jì)劃。為受控含鹵氣體淘汰作出積極貢獻(xiàn)。
受控含鹵氣體是保護(hù)臭氧層和氣候變化共同關(guān)注的焦點(diǎn),進(jìn)一步有效管控含鹵氣體需要強(qiáng)化對(duì)受控含鹵氣體的監(jiān)測(cè)。大氣濃度監(jiān)測(cè)能夠幫助準(zhǔn)確掌握溫室氣體和ODS的排放情況。《IPCC2006年國家溫室氣體清單指南 2019 修訂版》首次完整提出基于大氣濃度反演溫室氣體排放量,進(jìn)而驗(yàn)證傳統(tǒng)“自下而上”清單結(jié)果的方法。傳統(tǒng)“自下而上”的溫室氣體排放量主要是通過排放因子和活動(dòng)水平計(jì)算獲得。“自上而下”基于大氣濃度反演排放量的方法,是基于觀測(cè)的溫室氣體和ODS濃度及氣象場(chǎng)資料,結(jié)合反演模式,核算區(qū)域源匯及變化狀況,是國家溫室氣體清單檢驗(yàn)和校正的重要手段。此外,基于“自上而下法”和“自下而上”結(jié)果的比較,也是《蒙特利爾議定書》履約評(píng)估的重點(diǎn)。
長(zhǎng)期以來,由于受控含鹵氣體含量極低、種類多,對(duì)受控含鹵氣體監(jiān)測(cè)缺乏科學(xué)有效的可商業(yè)化儀器,限制了受控含鹵氣體的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)的開展。在生態(tài)環(huán)境部的推動(dòng)下,科技部設(shè)立重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)“公約受控鹵代烴減排成效評(píng)估和預(yù)測(cè)預(yù)警研究”,正在努力解決受控鹵代烴監(jiān)測(cè)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、網(wǎng)格化清單、反演模型、HFC-23資源化技術(shù)等一系列科學(xué)和技術(shù)問題。在北京大學(xué)、中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、中國計(jì)量科學(xué)研究院、復(fù)旦大學(xué)、國家環(huán)境分析測(cè)試中心等單位的努力下,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的受控大氣含鹵氣體高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究成功,技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。我國十余種ODS的標(biāo)準(zhǔn)氣體完成制備并已申請(qǐng)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。《背景大氣中受控鹵代化合物低溫預(yù)濃縮氣相色譜—質(zhì)譜法自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》和《消耗臭氧層物質(zhì)和含氟溫室氣體手工監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范也即將審批發(fā)布。監(jiān)測(cè)技術(shù)和規(guī)范的完成將為我國《蒙特利爾議定書》科學(xué)評(píng)估和試點(diǎn)城市碳監(jiān)測(cè)提供有力的手段。
(來源:中國環(huán)境報(bào))