《蒙特利爾議定書》《京都議定書》
減排物種和納入時間
Species and time for emission reduction and inclusion under the Montreal protocol and Kyoto protocol
廣義的含氟溫室氣體是指分子中含有氟原子的溫室氣體,而狹義的含氟溫室氣體僅指《京都議定書》附件A中包括的氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)以及2012年《京都議定書》“多哈修正案”增加的三氟化氮(NF3)。
值得一提的是,氯氟碳化物(CFCs)、氫氯氟碳化物(HCFCs)等物種也含有氟原子,而且也是全球增溫潛勢(GWP)值很高的強溫室氣體,但由于其消耗臭氧層,因此被納入《蒙特利爾議定書》管控,沒有列入《京都議定書》。因此一般而言,狹義的含氟溫室氣體不包括氯氟碳化物和氫氯氟碳化物等。
在4種/類含氟溫室氣體中,六氟化硫和三氟化氮是單一的化合物,而HFCs和PFCs則包括多個物種。含氟溫室氣體幾乎全部來自人為源,主要排放來源包括消耗臭氧層物質(ODS)替代物的生產和使用、氟
化工行業(HCFC-22生產副產品等)、電子行業(半導體制造、平板顯示器制造、光伏制造)、
電力工業(電力設備制造和運行)、金屬冶煉(鋁冶煉和鎂冶煉)等。盡管含氟溫室氣體在大氣中的濃度極低,僅為幾ppt至數百ppt量級,排放量也只有數噸/年至數千噸/年,相比二氧化
碳排放量百億噸/年相差七個數量級。但由于其大氣壽命長、全球增溫潛勢高,因此以二氧化碳當量計算的排放量占溫室氣體排放總量的1.2%。由于消耗臭氧層物質的替代和電子工業的發展,中國含氟溫室氣體的排放量一直保持快速增長的趨勢。大氣中的含氟溫室氣體濃度也迅速增加,相對增長速率遠大于二氧化碳、甲烷等主要溫室氣體,如HFCs大氣濃度增長率達到每年百分之幾至百分之十幾。根據WMO/UNEP發布的《臭氧損耗評估報告2010》,全球HFCs排放大幅增加,以二氧化碳當量計算的HFCs排放量每年增加8%。鑒于HFCs的重要性,國際社會先后出臺了一系列HFCs相關的管理控制措施。借鑒《蒙特利爾議定書》在控制ODS方面的成功經驗,HFCs通過《基加利修正案》列入《蒙特利爾議定書》減排物種,成為兩大議定書共同控制的溫室氣體。
《蒙特利爾議定書》和《京都議定書》覆蓋溫室氣體
Species under the Montreal protocol and Kyoto protocol
《京都議定書》共涉及7種溫室氣體,包括:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)。這7類溫室氣體中的后4類,也就是HFCs、PFCs、SF6、NF3分子中均含有氟原子,因此常被人們統一稱作“含氟溫室氣體”。
《蒙特利爾議定書》及其修正案主要針對消耗臭氧層物質(ODS),包括氯氟碳化物(CFCs)、哈龍(Halon)、氫氯氟碳化物(HCFCs)、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、甲基氯、甲基溴等。這些ODS大氣壽命很長,全球增溫潛勢值高達數百至上萬,也都是溫室氣體,但由于ODS整體正在《蒙特利爾議定書》框架下管控,所以討論氣候變化議題時往往較少涉及。值得一提的是,HFCs比較特殊,首先,HFCs是唯一被兩大議定書共同控制的溫室氣體;其次,盡管HFC列入《蒙特利爾議定書》,但是HFCs分子中不含破壞臭氧層的氯原子或溴原子,因此HFCs不屬于ODS。
討論氣候變化和臭氧損耗時,還有一個概念經常被提及,就是鹵代烴。它指烴分子中的氫原子被鹵素(氟、氯、溴、碘)原子取代后的化合物,其概念和溫室氣體及ODS互有交叉。《京都議定書》涉及的7類溫室氣體中HFCs和PFCs屬于鹵代烴,而ODS全部都是鹵代烴。另外,有些鹵代烴的GWP值大于0,但是不包括在上述兩個議定書中,如氯仿(CHCl3)、二氯甲烷(CH2Cl2)等。還有部分鹵代烴既不歸入溫室氣體也不是ODS,比如短壽命的氯乙烯、常溫下不是氣態的聚氯乙烯、聚四氟乙烯、氯苯等。
當然,溫室氣體的種類遠不止《京都議定書》和《蒙特利爾議定書》涉及的這些物種。類似硫酰氟(SO2F2)這樣的氣體,既未列入兩大議定書,也不是鹵代烴,但也是溫室氣體。