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加拿大研究人员发现北极冰层中氢氟烯烃副产品含量升高

2020-05-20 10:19:51

作者:SFT

加拿大一项新的研究报告对1990年以来两个北极冰芯的组成进行了研究,指出三氟乙酸(TFA)的积累,这是氢氟烯烃(HFO-1234yf)在大气中的副产品,它对环境和人类健康的长期影响令人担忧。

北极冰层
三氟乙酸是该研究中确定的三种短链全氟烷基羧酸(scPFCAs)之一,该研究的标题为 "冰芯记录的持久性短链氟化烷基酸的冰芯记录:全球环境法规的影响证据",该研究于4月23日发表在《地球物理研究通讯》上。另外两种是全氟丙酸(PFPrA)和全氟丁酸(PFBA)。
这项研究按年测定了加拿大努纳武特省德文冰盖冰芯的含量,验证了自1987年通过《蒙特利尔议定书》后,这些 "持久性化合物 "的含量自1990年以来一直在增加;该全球条约导致臭氧消耗型氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)气体被氢氟烃(HFC)取代,最近又被氢氟烯烃取代。
"我们观察到氯氟烃的替代品在三氟乙酸的沉积增加中的重要性,"该研究说。"随着新的氯氟烃替代化合物的逐步加入,三氟乙酸的沉积量预计会增加。这项工作表明,由于全球监管,持久性和潜在毒性的短链全氟烷基羧酸的环境负担增加。"
BBC在5月14日的一篇文章中引用了加拿大多伦多约克大学的大气化学家Cora Young的说法,他说,在北极冰层中发现的短链全氟烷基羧酸的含量 "比《蒙特利尔议定书》之前的水平高出10倍左右" 虽然这些化合物的潜在毒性仍有待确定,但她补充说:"我们确实知道,我们正在对环境造成大量污染。"
据5月2日发表在《化学与工程新闻》杂志上的一篇文章称,除了确定这些化合物外,研究人员,包括杨和加拿大环境与气候变化研究所的化学家阿米拉-德席尔瓦在内的研究人员还利用大气模型试图推断出这些化合物的来源。 研究人员确定,三氟乙酸是HFC-134a及其替代气体HFO-1234yf的副产品,这两种气体都被用作汽车空调的制冷剂。 HFO-1234yf在大气中产生的三氟乙酸远比HFC-134a多得多,三氟乙酸在降雨过程中会降落到地球上。文章引用Young的话说,三氟乙酸 "很可能在整个北半球循环。"
分析认为,全氟丁酸也是氯氟烃替代物的副产品,但研究人员无法确定全氟丙酸的来源。
此前的三氟乙酸研究提出了疑问
近年来,三氟乙酸一直是众多研究的主题。今年1月,发表在《环境国际》杂志上的一项研究发现,中国人血液中的三氟乙酸含量升高,表明在一般人群中 "广泛的人类接触"。"我们的研究结果为未来的研究提供了支持,需要进一步探讨这些化合物的人类暴露途径和对人体健康的毒性影响,"该研究说。
挪威环境署2017年的一项研究虽然指出,虽然大气中的HFO-1234yf产生的三氟乙酸在可预见的未来不会被认为是一种环境威胁,但结论是,自然界对三氟乙酸的最终耐受性---及其对人类健康的影响--仍是一个未解之谜。
挪威报告称,鉴于三氟乙酸的持久性,如果向环境中排放的HFO-1234yf增加,其带来的风险就会增加。考虑到这一点,报告认为,"逐步淘汰氢氟烯烃(以及因此而产生的三氟乙酸)或减少排放的战略,以及有助于确保在再循环作业中有效捕获氢氟烯烃/三氟乙酸的最佳实践措施,将有助于降低对人类和环境健康的风险。

 

注:本文中使用的术语如下。
HFO: Hydrofluoroolefin 氢氟烯烃
TFA: TriFluoroAcetic acid 三氟乙酸
scPFCAs: short-chain PerFluoroalkylCarboxylic Acids 短链全氟烷基羧酸
PFPrA: PerFluoroPropionic Acid 全氟丙酸
PFBA: PerFluoroButanoic Acid 全氟丁酸
CFC: ChloroFluoroCarbon 氯氟烃
HCFC: HydroChloroFluoroCarbon 氢氯氟烃
HFC: HydroFluoroCarbon 氢氟烃
TFP: Tetrafluoropropene 四氟丙烯
GWP: Global Warming Potential 全球变暖潜能值
PFC: PerFluoroalkylCarboxylic 全氟烷基羧基
PFCAs: PerFluoroalkylCarboxylic Acids 全氟烷烃 (全氟烷基羧酸)

 

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