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什么是消耗臭氧层物质(ODS)?消耗臭氧层物质指的是什么?

作者:碳排放资网小编 发布时间:2022-03-18 11:25

  消耗臭氧层物质指的是什么?工业生产和使用的氯氟碳化合物、哈龙等物质,当它们被释放到大气并上升到平流层后,受到紫外线的照射,分解出 Cl·自由基或 Br· 自由基,这些自由基很快地与臭氧进行连锁反应,使臭氧层被破坏。这些破坏大气臭氧层的物质被称为“消耗臭氧层物质”,英文名称为 Ozone-Depleting Substances,简称 ODS。科学家用臭氧消耗潜势来衡量消耗臭氧层物质对大气臭氧的破坏能力。

消耗臭氧层物质指的是什么

  《蒙特利尔议定书》列出了消耗臭氧层物质的名称以及它们的臭氧消耗潜势。我国颁布的《中华人民共和国消耗臭氧层物质管理条例》表明了国家拟逐步减少并最终停止使用消耗臭氧层物质。臭氧(O3)集中于大气的的平流层(距地球表面 10 km~50 km),其中距地表 15 km~30 km 的位置臭氧浓度最高,这个部分被称为臭氧层。它可以吸收太阳光中的大部分紫外线,尤其是对生物有伤害的 UVB 紫外线,因而可避免人和其它生物遭受这些紫外线的伤害。

  20 世纪 70 年代,美国化学家 F. Rowland、M. Molina 和荷兰化学家 P. Crutzen 发现了人类制造的氯氟碳化合物(氯氟烃)破坏臭氧层的过程。他们发现释放到大气中的氯氟碳化合物会上升到平流层并聚积,在平流层中经紫外线照射,氯原子会从氯氟碳化合物分子中分离出来并与臭氧反应,将其分解成氧气。一个氯原子可以使数千个臭氧分子分解。随着时间的推移,平流层的臭氧量急剧减少,臭氧层越来越薄甚至形成臭氧空洞,使更多的紫外线进入地球表面生物圈。

  除了氯氟碳化合物以外,还有很多种工业生产的化合物能与臭氧发生类似的自由基反应而破坏臭氧层,它们被统称为消耗臭氧层物质。《蒙特利尔议定书》列出了消耗臭氧层物质的名单,将这些物质分为两大类。类别 I 包括 8 组物质:1. 包括三氯氟甲烷在内的一组氯氟碳化合物;2. 哈龙;3. 包括一氯三氟甲烷在内的一组氯氟碳化合物;4.四氯化碳;5. 甲基氯仿;6.甲基溴;7. 氢溴氟碳化物;8.氯溴甲烷。类别 II 是氢氯氟碳化物。[2]这些物质的用途主要是制冷、清洗和发泡。这些物质破坏臭氧层的能力不同,为了便于衡量,科学家们测算了它们的臭氧消耗潜势(ODP),此值越大,则消耗臭氧的能力越强。哈龙的臭氧消耗潜势最大,其次为四氯化碳、氯氟碳化合物、甲基氯仿、甲基溴以及氢氯氟碳化物。

什么是消耗臭氧层物质(ODS)

  什么是消耗臭氧层物质(ODS)-1

  “未来几年内,二氧化碳排放交易的市场将超过石油,成为全球最大的交易市场。”近日,长期关注碳交易领域的洲际交易所集团董事经理黄杰夫在汉称,目前欧盟各国有关“航空碳税”的争论日益激烈,碳交易的话题也再度受到极大的关注。

  此前,湖北与广东、北京、上海等省市共同成为我国首批被批准开展碳交易试点的省份。黄杰夫说,为了实现环境目标,目前欧美部分国家已经有了强制性的碳交易市场,并且交易量和市场份额逐年递增,湖北企业要试点碳交易,可以从ODS (消耗臭氧层物质)碳指标入手。

  ODS应用于各种冰箱、空调(包括家用、商用和汽车)、发泡剂、清洁剂和灭火剂等行业中。尽管ODS的生产和消费一直得到严格控制,然而老旧设备、装置和产品中仍存留相当量的ODS。除非有适当的措施对ODS进行回收或销毁,这些新增温室气体会抵消《京都议定书》第一承诺期的减排效果。

  他认为,鼓励ODS碳指标交易不仅可以鼓励提取和焚烧设备的新投资,创造新的就业机会,而且能给企业一根致力环保的“胡萝卜”,而不仅仅是一味的罚款等“大棒”施压,因此也能有效解决政府环境保护执行难问题。

  什么是消耗臭氧层物质(ODS)-2

  上世纪70年代,美国的两位科学家首次注意到人类制造的氟氯化碳类物质可能与臭氧层的破坏有关,并进一步发现释放到大气中的氟氯化碳类物质会在大气中停留大约10年,最终上升到平流层。在平流层中经紫外线照射,氯原子会从氟氯氢原子中分离出来并与臭氧发生反应,将其分解成氧气和一氧化氯;一氧化氯随即会与游离氧发生反应,生成氯原子开始下一个循环。这种反应周而复始,从而使一个氯原子可以破坏成千成万的臭氧分子,打破臭氧层中原有的动态平衡。随着时间的推移,排放到大气层中的氟氯化碳类物质不断增多,臭氧数量急剧减少,臭氧层会变得越来越薄,结果会使更多的紫外线进入地球表面生物圈。

  其实破坏臭氧层的物质对我们而言并不陌生,在日常生活中它几乎无处不在。冰箱、空调、电子产品、灭火器材、烟草、泡沫塑料、发胶、杀虫剂等产品的生产过程或使用过程中,人们大量使用的人造化学物质很多都具有破坏臭氧层的能力。科学家把这些破坏大气臭氧层、危害人类生存环境的化学物质称为“消耗臭氧层物质”(ozone depleting substances),简称ODS。

  目前大量使用的OD$主要包括下列几类物质:全氯氟烃:主要用作制冷剂、清洗剂和发泡剂;哈龙:主要用作灭火剂;四氯化碳:主要用作化工生产的助剂和清洗剂;甲基氯仿:主要用作清洗剂;甲基溴:主要在农业种植、粮食仓储或商品检疫中用作杀虫剂;含氢氯氟烃:主要用作制冷剂、清洗剂和发泡剂。

  以上这些物质破坏臭氧层的能力不同,为了便于衡量,科学家们通过科学试验为这些物质建立了破坏臭氧层潜能值(即ODP值)。哈龙是破坏臭氧层能力最强的,其次为四氯化碳,全氯氟烃,甲基氯仿,甲基溴以及含氢氯氟烃。我们要保护臭氧层,首先就要减少这些人造化学品向大气的排放。

  当科学家认识到臭氧层的破坏和人工合成的全氯氟烃类物质有关后,臭氧层破坏问题引起全球的重视,虽然臭氧层的耗损主要是由于发达国家大量使用消耗臭氧层物质造成的,但由此引起的灾难性影响却有可能波及全球。

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