昨天(5月16日)在《自然》杂志上发表的一项重磅研究 显示,自20世纪80年代以来,破坏臭氧层的氯氟烃(CFCs)首次在大气层中急剧上升——表明存在新的来源。但问题是:科学家不仅不知道这个新来源是什么,而且有人会决定再次排放氯氟烃也说不通。这是因为有许多廉价的替代品可以像氯氟烃一样工作。
正如《华盛顿邮报》在其关于这项研究的详细报告中所解释的那样,自1987年《蒙特利尔议定书》禁止使用氯氟烃以来,全球氯氟烃的产量已接近于零。总体而言,大气中的氯氟烃仍在减少,臭氧层仍在自我恢复。但是,新的来源显著减缓了这一过程,南卡罗来纳大学的环境化学家约翰·L·费里表示,科学家们发现这种情况完全令人困惑。[信息图:从上到下看地球大气层]
挥发性化合物
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氯氟烃是分子,由与氯和氟原子连接的碳原子组成,这些卤素元素使分子具有挥发性但特别不活跃,费里告诉“生命科学”。挥发性化学物质,即容易蒸发的化学物质,在灭火器等发泡设备和制冷设备(如冰箱和空调)中非常重要。
“最初的制冷剂...是氨或丁烷,”费里说。“其中一种剧毒——氨——所以我们需要一种无毒的替代品。而另一种非常易燃:丁烷。”
氯氟烃的特殊之处在于它们既不易燃,也不具有足够的活性而有毒。它们非常受欢迎,直到发现它们在大气层高处会分解。所有释放出来的氯都在破坏臭氧层,撕裂了高空分子的化学键,这些分子保护地球表面免受紫外线辐射的侵害。
费里说,取代氯氟烃是一项挑战。事实证明,某些替代品过于活跃,会导致癌症和其他问题。而且,没有一种分子可以完全替代氯氟烃曾经使用的所有情况。
更好的替代品
但是今天,费里说,“有很多氯氟烃的替代品,就像曾经有不止一种氯氟烃一样。”
而且,在很大程度上,这些替代品可以很好地完成氯氟烃曾经做的工作。
再加上使用氯氟烃的处罚,使得发现一种神秘的新来源,即CFC-11,尤其令人困惑。
“仅仅为了再次制造它似乎是很疯狂的事情,”他说。
费里说,两种主要的CFC-11应用,消防和冰箱,今天完全不会因为没有这种物质而受到阻碍。他补充说,他想不到这种化学物质有什么特殊用途,而又没有替代品。
那么,为什么有人会重新开始使用氯氟烃呢?
“这是一个很难回答的问题,”费里说。“老套的答案是短期利益。所以,你可以想象:你会处于什么样的处境?我能想象到的一种情况是,如果你在《蒙特利尔议定书》之前储存了氯氟烃,但从未用过。”
费里说,随着时间的推移,某些制造商可能会开始使用其库存来降低价格,这是可行的。
但是,这里涉及的氯氟烃数量之大,多年来达2860万磅(1300万公斤),将代表着一个绝对巨大的库存。
“这似乎不合理,这让我怀疑是否存在非标准的库存,”他说。
此类库存最有可能的来源是天然冰层。世界上的冰正在融化,费里说,融化的冰可以将滞留的化学物质释放到空气中。但是,他说,似乎不太可能有任何冰能只捕获CFC-11而不捕获其他氯氟烃。
费里说,这就留下了一个奇怪的可能性,即有人正在积极地制造和重新使用CFC-11。而且,追踪到这家氯氟烃工厂将很困难。他说,如果有足够大的样品,化学家可能会分析氯氟烃的特征,从而找出其来源。但是,由于这种物质分散在大气中,收集工作本身就非常困难,他说。
“也就是说,这项研究背后的分析化学非常棒,而且数十年来一直从事这项工作的人们——我对他们充满信心。如果有可能找到这种物质,我们就能找到它,”费里说。
但就目前而言,情况仍然非常神秘。
“为什么当知道这样做会产生负面后果时,还会有人建立工厂来做这件事呢?这似乎很疯狂,”费里说。
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