按下葫芦浮起瓢！空调制冷剂成污染源了？持久累积威胁生存环境

那些曾经挽救了臭氧层的化学物质，如今或许正在无声地向地球播撒一种难以毁灭的污染物。

根据一项最新的科学研究，那些被引入用来保护臭氧层的替代化学品，正与一种持久性且具有潜在危害的物质在全球范围内的扩散产生关联。科学家们指出，这些替代品在无意中导致了所谓的“永久化学品”的大规模污染，而这种物质一旦进入环境，便极难自然降解。

由英国兰卡斯特大学的研究人员牵头的大气科学家团队，首次计算了这些化学物质对全球的具体影响。他们的研究结果显示，那些用于替代破坏臭氧层的氟氯化碳的化学品，以及部分麻醉气体，22年间，导致约33.55万吨的三氟乙酸沉积在地球表面。

研究人员发出的警告并不乐观，这一问题并没有放缓的迹象。许多作为氟氯化碳替代品的化学物质，在大气中可以存留数十年之久，这意味着即便在气体释放很久之后，三氟乙酸的污染仍将持续增加。这项研究估算，源自这些途径的三氟乙酸年产量，可能会在2025年至2100年间的某个时间点达到峰值。

这项研究成果于2026年2月4日发表在《地球物理研究快报》上，研究依托于先进的化学传输模型。这种方法模拟了气体如何在空气中流动、与其他化学物质发生反应，并最终沉降回地球表面的全过程。

利用这一模型，研究团队测算了当特定气体在大气中分解时，三氟乙酸是如何形成的。这些气体包括广泛用于制冷系统的氢氯氟碳化合物和氢氟碳化合物，以及用于吸入性麻醉剂的化学物质。

尽管根据《蒙特利尔议定书》及其后的《基加利修正案》，这些统称为含氟气体的物质正在被逐步淘汰，但它们在大气中的浓度仍在持续上升。

三氟乙酸属于一类更广泛的人造化合物，即全氟和多氟烷基物质（PFAS）。这类化学物质常被称为“永久化学品”，因为它们在环境中能够极其顽固地长期存在。

科学家们目前仍在努力全面理清与三氟乙酸相关的风险。欧洲化学品管理局已将其归类为对水生生物有害的物质。多项研究已经在人类的血液和尿液中检测到了三氟乙酸，而德国联邦化学品管理局近期更是提议，将三氟乙酸列为对人类生殖系统具有潜在毒性的物质。

尽管部分机构认为目前的三氟乙酸水平尚未达到直接威胁人类健康的阈值，但外界对于其持续且可能不可逆转的累积深感忧虑。这已引发了学界的呼吁，要求将三氟乙酸认定为一种威胁行星边界的风险因素。

为了验证他们的发现，研究人员将模型对三氟乙酸产量和沉积量的估算值，与现实世界的观测数据进行了比对，其中包括来自北极冰芯和雨水样本的测量数据。

该模型的数据支持来自一个全球监测网络，该网络负责追踪大气中各种源气体的含量及其分布位置。这些气体在飘散过程中会与其他大气成分发生反应，进而分解并形成三氟乙酸。

气象模式也被纳入了模型之中，用于计算三氟乙酸的迁移和沉降路径。这种化学物质既可以随降雨从云层中被冲刷下来，也可以直接从空气中沉降到陆地和水体表面。

模型显示，尽管北极远离主要的排放源，但在该地区检测到的几乎所有三氟乙酸都源自氟氯化碳的替代化学品。这一发现揭示了三氟乙酸污染在全球范围内扩散的广度。

露西·哈特指出，氟氯化碳替代品的寿命很长，能够在大气中从排放点输送到像北极这样偏远的地区，并在那里分解形成三氟乙酸。此前的研究已经发现偏远北极冰芯中的三氟乙酸水平在不断上升，而这项结果提供了首个确凿的证据，证明这些沉积物几乎完全可以归因于上述气体。

新型制冷剂增加了未来的不确定性

除了极地地区，研究人员还在中纬度地区发现了额外的隐忧。他们的模型支持了越来越多的证据，表明主要用于汽车空调系统的HFO-1234yf，正在成为大气中三氟乙酸的一个重要且可能不断扩大的来源。

英国兰卡斯特大学教授、该研究的合著者瑞安·侯赛尼指出，作为氢氟碳化合物的气候友好型替代品，HFOs是最新一类推向市场的合成制冷剂。已知有多种HFOs会生成三氟乙酸，随着这些化学品在欧洲及其他地区汽车空调中的使用量日益增长，未来环境中的三氟乙酸水平增添了更多的不确定性。

瑞安·侯赛尼教授强调，鉴于三氟乙酸污染的广泛性、高度持久性以及不断上升的浓度水平，解决这一环境问题已刻不容缓。

“含氟气体导致的三氟乙酸水平上升令人触目惊心。虽然氢氟碳化合物的使用正在逐步减少，但这一三氟乙酸来源将在未来数十年内依然存在。”瑞安·侯赛尼表示，当务之急是了解其他三氟乙酸来源并评估其环境影响，这需要国际社会的共同努力，包括在英国及其他地区开展更广泛的监测。

英国兰卡斯特环境中心主任、合著者克里斯·哈尔索尔教授强调，三氟乙酸的来源比人们曾经认为的要广泛得多。

外界通常将三氟乙酸视为少数几种含氟农药的分解产物，但事实表明，这种在环境中极难降解的化学物质，源自极其广泛的有机氟化学品的使用和分解，涵盖了制冷剂、溶剂、药物以及整个PFAS家族。

瑞士联邦材料科学与技术实验室的斯特凡·赖曼博士是该研究的合著者，他的团队在瑞士密切监测大气中形成三氟乙酸的气体。他表示，全球的测量数据正在描绘出一幅一致的图景。

斯特凡·赖曼指出，在所有能获取三氟乙酸测量数据的地区，大气浓度和地表沉积量都在持续增加。这项研究将所有重要的大气三氟乙酸来源结合起来，并具有全球视野，这正是其杰出之处。随着HFOs使用的增加，水体中三氟乙酸的累积可能会进一步加剧，这使得长期监测成为一种必然。