用於幫助修復和保護地球臭氧層的化學物質可能會導致意想不到的環境問題。一項新的研究表明，一些用來替代破壞臭氧的化學物質的物質目前是造成臭氧擴散的原因。許多“永久性化學品”已被釋放到世界各地。
蘭卡斯特大學領導的研究人員估計，2000 年至 2022 年間，氟氯化碳替代化學品和一些麻醉劑導致約 100 萬噸（335,500 噸）三氟乙酸 (TFA) 中的三分之一從大氣中積累到地球表面。
結果表明，問題仍在繼續加劇。由於一些可再生化學物質在大氣中殘留了數十年，TFA 造成的污染預計將繼續增加。科學家估計，這些來源的 TFA 年產量可能在 2025 年至 2100 年之間達到高峰。
什麼是 TFA？它來自哪裡？
該研究發表於 地球物理研究通訊使用建模先進的「化學運輸」來追蹤化學物質如何透過大氣層與其他物質反應並最終落到地球上。
當使用這種方法時，研究人員計算了氫氯氟碳化合物（HCFC）、氫氟碳化合物（HFC）和吸入麻醉中使用的化學物質在大氣中分解時產生的TFA的量。
HCFC和HFC物質廣泛用於冷凍空調系統。儘管這些被稱為氟氣體的化合物正在逐漸消失（根據《蒙特利爾議定書》和隨後的《基加利修正案》），但它們在大氣中的濃度仍在持續上升。
TFA 是稱為全氟和多氟烷基物質 (PFAS) 的一大類合成化學物質的一部分。 PFAS 通常被稱為持久性化學品，因為它們具有抗腐爛性，並且可以在環境中持續很長時間。
對環境和人類健康的關注
科學家仍在嘗試充分了解反式脂肪酸 (TFA) 的長期影響。歐洲化學局已將該化學品列為對水生生物有害的化學品。
研究人員還在人體血液和尿液中檢測到了 TFA。此外，德國聯邦化學品管理局提議將 TFA 歸類為對人類生殖具有潛在毒性的物質。
一些機構認為，目前的環境水平低於預期對人類有害的閾值。然而，人們仍然擔心，因為反式脂肪酸會持續積累，一旦進入環境就很難去除。這種累積的增加促使人們呼籲將反式脂肪酸視為地球邊界威脅。
「我們的研究表明，CFC 替代品可能是 TFA 的主要大氣來源，」蘭卡斯特大學博士研究員、該研究的主要作者露西·哈特 (Lucy Hart) 說。 “這凸顯了監管需要考慮的更廣泛的風險。在更換破壞臭氧層的氟氯化碳等危險化學品時。”
關注世界各地的 TFA
為了測試計算，該團隊將 TFA 產量（來自化學分解）和沈積的模型估計值與現實世界的觀察結果進行了比較。包括北極的降雨量測量和冰芯。
該模型結合了來自全球監測網路的數據，該網路追蹤大氣中源氣體的濃度及其地理分佈。當這些氣體與其他大氣化合物反應時，它們最終會分解並形成 TFA。
研究人員也將現實的天氣模式納入他們的模擬中。 TFA可以透過雨水返回地球表面或直接從大氣中落到地面和水中。
北極冰揭示了問題的嚴重性
該研究最引人注目的發現之一與北極有關。模型表明，儘管該地區遠離主要排放源，但幾乎所有檢測到的反式脂肪酸都來自氟氯化碳替代化學物質。
結果凸顯了這些化學物質在世界各地傳播的效率。
「CFC 替代品具有持久性，可以在大氣中從釋放點轉移到北極等偏遠地區，在那裡它們可以分解成 TFA，」露西·哈特 (Lucy Hart) 說。 “研究發現，偏遠的北極冰芯中的 TFA 含量正在增加。我們的研究結果提供了第一個確鑿的證據，證明幾乎所有這些沉積物都可以用這些氣體來解釋。”
未來新冷媒可能會增加 TFA 含量。
研究人員還發現了極地以外 TFA 增加的一個來源。他們的分析指向 HFO-1234yf，一種汽車空調系統中常用的冷媒。作為越來越重要的支持者
該研究的合著者、蘭卡斯特大學教授 Ryan Hossaini 表示：“HFO 是作為 HFC 的氣候友好替代品銷售的一類合成製冷劑中的最新產品。” “眾所周知，一些 HFO 會形成 TFA，而這些化學品在歐洲和其他地區的汽車空調中的使用正在增加。這增加了我們環境中未來 TFA 水平的不確定性。”
「需要解決環境 TFA 污染問題。由於傳播不斷發生，而且水準不斷增加，」Hossaini 教授說。
科學家呼籲更多後續結果
研究人員表示，研究結果凸顯了更了解 TFA 污染及其潛在影響的必要性。
「含氟氣體中 TFA 含量的增加是顯著的。儘管 HFC 的使用正在逐漸減少，但這種 TFA 來源將在未來幾十年內伴隨我們。迫切需要了解 TFA 的其他來源並評估 TFA 對環境的影響，這需要國際社會的共同努力。這包括在英國和其他地方進行更廣泛的 TFA 審查，」他說。
蘭卡斯特環境中心主任兼合著者 Chris Halsall 教授指出，目前已知 TFA 的來源多種多樣。這比以前認為的要廣泛得多
「我們通常將 TFA 視為使用少數氟化農藥的分解產物。但很明顯，TFA（環境中極其持久的化學物質）是由非常廣泛的有機氟化學品的使用和分解產生的。這包括冷媒、溶劑、藥品和一般的 PFAS。”
合著者 Stefan Reimann 博士的瑞士研究團隊一直在密切監測大氣中形成 TFA 的含氟氣體的豐度，他表示，世界各地有越來越多的證據表明存在污染。
「在測量 TFA 的每個地區，都出現了大氣濃度不斷增加和表面累積的一致情況。
「這項研究非常出色。這是因為它首次綜合了大氣中TFA的所有主要來源。而且具有全球性的焦點。隨著HFO使用的增加，水道中TFA的積累可能會增加。並且需要長期追蹤。
