揭露中國違反公約排放氟氯碳化物 研究團隊現身說明追查方式 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

揭露中國違反公約排放氟氯碳化物 研究團隊現身說明追查方式

2019年06月13日
文:馬蒂•里格比(布里斯托大學大氣化學系教授)、盧克•韋斯特恩(布里斯托大學大氣科學副研究員)、斯蒂文•孟茨卡(科羅拉多大學美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)地球系統研究實驗室(ESRL)化學家)翻譯:奇芳

監測顯示,2013年開始新增的氟氯碳化物排放阻礙了全球大氣臭氧層的恢復。

所有的聚氨酯型絕緣材料,包括噴塗聚氨酯,都含有CFC-11。圖片來源:JG Photography / Alamy
所有的聚氨酯型絕緣材料,包括噴塗聚氨酯,都含有CFC-11。圖片來源:JG Photography / Alamy

自從1980年代正式通過以來,專門應對臭氧層問題的《蒙特利爾議定書》在減少耗損臭氧層物質排放上取得了巨大的成功。在此過程中,它還為避免全球變暖做出了相當大的貢獻,因為這些物質同樣也是威力驚人的溫室氣體。臭氧層治理也因此經常被當作國際社會合作應對氣候變化的一個典範。

然而,我們與同事在《自然》雜誌上發表的最新研究顯示,自2013年以來第二大耗損臭氧層氣體CFC-11的全球排放量有所增加,主要原因是中國華東地區的排放增多。我們的研究結果顯示在這一地區存在違反《蒙特利爾議定書》的行為。

自2010年起,全球就開始禁止生產氟氯碳化物,因為它們是耗損平流層臭氧層的罪魁禍首,而臭氧層能保護我們免受太陽紫外線的輻射。自從全球對氟氯碳化物的生產和使用限制開始發揮作用,其濃度穩步或加速同比下降在大氣科學家們看來已經成為常態。

在低層大氣中測得的臭氧耗損氣體。自上世紀90年代初以來,大氣中的臭氧耗損氣體就呈下降趨勢,主要原因是《蒙特利爾議定書》限制了其生產。供圖:AGAGE / CSIRO
在低層大氣中測得的臭氧耗損氣體。自上世紀90年代初以來,大氣中的臭氧耗損氣體就呈下降趨勢,主要原因是《蒙特利爾議定書》限制了其生產。供圖:AGAGE / CSIRO

但在2013年卻出現了一個與長期趨勢背道而馳的奇怪信號:第二大臭氧耗損物質氟氯碳化物的下降速度正在放緩。在被禁止之前,這種名為CFC-11的氣體主要用於製造泡沫塑料。這意味著任何剩餘的排放應該都是由於建築物和冰箱中「庫存」舊泡沫塑料產生的洩漏,而這些泡沫塑料應該隨著時間的推移而逐漸減少。

但去年發表的那份研究報告指出,來自遠程監測站的測量數據顯示有人又在生產和使用CFC-11,導致每年數千噸的新排放進入大氣。當時可獲得的數據表明,全球新增排放中有比例未知的一部分來自東亞,但還不清楚這些排放具體來自何方。

日韓上空增多的「羽流」

包括我們在內的科學家立即開始從世界各地的其他測量中尋找線索。與預期的一樣,大多數監測站(主要在北美和歐洲)周邊地區的排放量都在逐漸下降。

但有兩個站點的情況並非如此:一個在韓國的濟州島,另一個在日本的波照間島。

當附近工業區的CFC-11羽流經過時,這些監測點的監測儀器上顯示出「尖峰」,2013年以來這些尖峰越來越大。其中的含義非常明確:附近某個地方的排放增加了。

為了進一步縮小範圍,我們通過計算機模型利用天氣數據來模擬污染羽流如何在大氣中傳播。

日本高山和波照間地區監測站的大氣觀測表明來自中國山東、河北及周邊省份的CFC-11排放增加。供圖:里格比等作者
日本高山和波照間地區監測站的大氣觀測表明來自中國山東、河北及周邊省份的CFC-11排放增加。供圖:里格比等作者

從模擬和測定的CFC-11濃度來看,華東地區發生了明顯的重大變化。2014年至2017年的年排放量比2008年至2012年增加了約7000噸。這意味著該地區的排放量增加了一倍多,至少佔全球增長的40%至60%。新增的這些排放對氣候的影響相當於倫敦一年排放的二氧化碳。

近來的全球排放增長還有一部分找不到來源

對此,最合理的解釋就是,即便在全球禁令生效後,CFC-11仍在生產。 環境調查署和《紐約時報》的實地調查似乎也證實,即便在2018年CFC-11的生產和使用仍在繼續,但他們無法確定其程度。

儘管還不清楚究竟為什麼2010年禁令生效後中國重新開始生產和使用CFC-11,但這些報告認為,可能是因為第一代替代品(HCFC)在2013年首次限制供應後,一些泡沫塑料生產商不願意改用第二代替代品(HFC和其他對臭氧層無害的氣體)。

危害不止臭氧空洞

中國有關部門表示,他們將打擊一切非法生產活動。希望我們研究中的新數據對此能有所幫助。如果中國最終成功地消除了新的CFC-11排放源,那麼這將大大減少對臭氧層和氣候長期負面影響,也相當於減少了一個巨型城市的二氧化碳的排放量。但如果排放繼續以目前的速度增長,《蒙特利爾議定書》的部分成果可能會付諸東流。

雖然這個事例展示了大氣監測網絡的重要價值,但它也凸顯了當前系統的弱點。由於污染物在大氣中迅速擴散,而且測量站只有那麼多,我們只能得到來自世界某些地區的詳細排放信息。

因此,如果CFC-11的主要來源在中國西部或南方內陸幾百公里的地區,或者在世界上未受監測的區域(如印度、俄羅斯、南美洲或非洲大部分地區),CFC-11增加的謎題仍將懸而未決。事實上,近來的全球CFC-11排放增長還有一部分找不到確定的來源地。

如果政府和決策者能掌握這些大氣數據,他們就能更好地制定有效措施。如果沒有這些數據,調研工作將會嚴重受阻。