按下葫蘆浮起瓢！空調制冷劑成污染源了？持久累積威脅生存環境

那些曾經挽救了臭氧層的化學物質，如今或許正在無聲地向地球播撒一種難以毀滅的污染物。

根據一項最新的科學研究，那些被引入用來保護臭氧層的替代化學品，正與一種持久性且具有潛在危害的物質在全球范圍內的擴散產生關聯。科學家們指出，這些替代品在無意中導致了所謂的“永久化學品”的大規模污染，而這種物質一旦進入環境，便極難自然降解。

由英國蘭卡斯特大學的研究人員牽頭的大氣科學家團隊，首次計算了這些化學物質對全球的具體影響。他們的研究結果顯示，那些用于替代破壞臭氧層的氟氯化碳的化學品，以及部分麻醉氣體，22年間，導致約33.55萬噸的三氟乙酸沉積在地球表面。

研究人員發出的警告并不樂觀，這一問題并沒有放緩的跡象。許多作為氟氯化碳替代品的化學物質，在大氣中可以存留數十年之久，這意味著即便在氣體釋放很久之后，三氟乙酸的污染仍將持續增加。這項研究估算，源自這些途徑的三氟乙酸年產量，可能會在2025年至2100年間的某個時間點達到峰值。

這項研究成果于2026年2月4日發表在《地球物理研究快報》上，研究依托于先進的化學傳輸模型。這種方法模擬了氣體如何在空氣中流動、與其他化學物質發生反應，并最終沉降回地球表面的全過程。

利用這一模型，研究團隊測算了當特定氣體在大氣中分解時，三氟乙酸是如何形成的。這些氣體包括廣泛用于制冷系統的氫氯氟碳化合物和氫氟碳化合物，以及用于吸入性麻醉劑的化學物質。

盡管根據《蒙特利爾議定書》及其后的《基加利修正案》，這些統稱為含氟氣體的物質正在被逐步淘汰，但它們在大氣中的濃度仍在持續上升。

三氟乙酸屬于一類更廣泛的人造化合物，即全氟和多氟烷基物質（PFAS）。這類化學物質常被稱為“永久化學品”，因為它們在環境中能夠極其頑固地長期存在。

科學家們目前仍在努力全面理清與三氟乙酸相關的風險。歐洲化學品管理局已將其歸類為對水生生物有害的物質。多項研究已經在人類的血液和尿液中檢測到了三氟乙酸，而德國聯邦化學品管理局近期更是提議，將三氟乙酸列為對人類生殖系統具有潛在毒性的物質。

盡管部分機構認為目前的三氟乙酸水平尚未達到直接威脅人類健康的閾值，但外界對于其持續且可能不可逆轉的累積深感憂慮。這已引發了學界的呼吁，要求將三氟乙酸認定為一種威脅行星邊界的風險因素。

為了驗證他們的發現，研究人員將模型對三氟乙酸產量和沉積量的估算值，與現實世界的觀測數據進行了比對，其中包括來自北極冰芯和雨水樣本的測量數據。

該模型的數據支持來自一個全球監測網絡，該網絡負責追蹤大氣中各種源氣體的含量及其分布位置。這些氣體在飄散過程中會與其他大氣成分發生反應，進而分解并形成三氟乙酸。

氣象模式也被納入了模型之中，用于計算三氟乙酸的遷移和沉降路徑。這種化學物質既可以隨降雨從云層中被沖刷下來，也可以直接從空氣中沉降到陸地和水體表面。

模型顯示，盡管北極遠離主要的排放源，但在該地區檢測到的幾乎所有三氟乙酸都源自氟氯化碳的替代化學品。這一發現揭示了三氟乙酸污染在全球范圍內擴散的廣度。

露西·哈特指出，氟氯化碳替代品的壽命很長，能夠在大氣中從排放點輸送到像北極這樣偏遠的地區，并在那里分解形成三氟乙酸。此前的研究已經發現偏遠北極冰芯中的三氟乙酸水平在不斷上升，而這項結果提供了首個確鑿的證據，證明這些沉積物幾乎完全可以歸因于上述氣體。

新型制冷劑增加了未來的不確定性

除了極地地區，研究人員還在中緯度地區發現了額外的隱憂。他們的模型支持了越來越多的證據，表明主要用于汽車空調系統的HFO-1234yf，正在成為大氣中三氟乙酸的一個重要且可能不斷擴大的來源。

英國蘭卡斯特大學教授、該研究的合著者瑞安·侯賽尼指出，作為氫氟碳化合物的氣候友好型替代品，HFOs是最新一類推向市場的合成制冷劑。已知有多種HFOs會生成三氟乙酸，隨著這些化學品在歐洲及其他地區汽車空調中的使用量日益增長，未來環境中的三氟乙酸水平增添了更多的不確定性。

瑞安·侯賽尼教授強調，鑒于三氟乙酸污染的廣泛性、高度持久性以及不斷上升的濃度水平，解決這一環境問題已刻不容緩。

“含氟氣體導致的三氟乙酸水平上升令人觸目驚心。雖然氫氟碳化合物的使用正在逐步減少，但這一三氟乙酸來源將在未來數十年內依然存在。”瑞安·侯賽尼表示，當務之急是了解其他三氟乙酸來源并評估其環境影響，這需要國際社會的共同努力，包括在英國及其他地區開展更廣泛的監測。

英國蘭卡斯特環境中心主任、合著者克里斯·哈爾索爾教授強調，三氟乙酸的來源比人們曾經認為的要廣泛得多。

外界通常將三氟乙酸視為少數幾種含氟農藥的分解產物，但事實表明，這種在環境中極難降解的化學物質，源自極其廣泛的有機氟化學品的使用和分解，涵蓋了制冷劑、溶劑、藥物以及整個PFAS家族。

瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的斯特凡·賴曼博士是該研究的合著者，他的團隊在瑞士密切監測大氣中形成三氟乙酸的氣體。他表示，全球的測量數據正在描繪出一幅一致的圖景。

斯特凡·賴曼指出，在所有能獲取三氟乙酸測量數據的地區，大氣濃度和地表沉積量都在持續增加。這項研究將所有重要的大氣三氟乙酸來源結合起來，并具有全球視野，這正是其杰出之處。隨著HFOs使用的增加，水體中三氟乙酸的累積可能會進一步加劇，這使得長期監測成為一種必然。