HFC-23（三氟甲烷，CHF3）主要来自生产HCFC-22的副产物，其全球增温潜势是二氧化碳（CO2）的14700倍，是《京都议定书》中要控制的氢氟碳化物（HFCs）中最受关注的一种含氟温室气体。2016年《蒙特利尔议定书》缔约方达成《基加利修正案》，旨在限控HFCs, 开启了协同应对臭氧层耗损和气候变化的新篇章。2021年中国政府正式接受《基加利修正案》，将从2024年起将受控用途HFCs生产和使用冻结在基线水平，并按削减时间表逐步减排。中国是HFC-23重要排放国之一，其排放削减进程受到国际普遍关注。一项基于韩国Gosan背景站的观测研究，估算出我国东部HFC-23排放量从2015年的5.73 Gg yr-1增加到2019年的9.45 Gg yr-1，贡献了同期全球HFC-23排放增长量的47%。另一项基于我国上甸子区域背景站观测的估算表明，2018年中国HFC-23排放量为6.4 Gg yr-1，2021年中国华北地区HFC-23排放量达3.2 ± 0.9 Gg yr-1。不同研究排放量估算相差较大，对HFC-23来源、重要源区和排放量无疑需要更多实测数据来进一步评估。
中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室王新明研究员和张艳利研究员课题组利用2021-2023年在广州的高频在线观测数据，初步评估了我国HFC-23变化趋势和排放情况。结果显示，广州站点HFC-23平均浓度仅比同期Mace Head全球本底站观测值高出22%，且HFC-23浓度表现出显著的“冬高夏低”特征（图1），与其他具有本地排放源的卤代气体“夏高冬低”的季节变化显然不同，表明珠江三角洲地区不是主要排放源区。进一步气团后向轨迹（图2）和潜在源贡献（图3）分析发现，HFC-23和聚四氟乙烯（PTFE）生产过程的副产物PFC-318的浓度之间存在显著相关性(p<0.01)，潜在源区的分布也十分一致，表明HCFC-22作为原料生产PTFE的过程可能成为HFC-23日益重要的排放源。利用PFC-318作为示踪气体，该项研究进一步估算出我国2021-2023年HFC-23的平均排放量为6.7 ± 3.1 Gg yr−1 （相当于98 Tg CO2 yr-1，图4）。这项研究表明，HFC-23作为生产HCFC-22致冷剂的副产物在我国已得到有效控制，但HCFC-22也被大量用作生产包括PTFE（Teflon）在内的氟化物，这一产业链的排放应是未来关注的重点。
该研究成果近期发表于国际学术期刊JGR-Atmospheres。研究受国家自然科学基金（42022023/42321003）、中国科学院青年创新促进会（Y2021096）、广东省科学技术研究项目基金（2020B1111360001/2023B1212060049）和广州市科技局（202206010057）等项目联合资助。
论文所有实验数据均在中国科学院广州地球化学研究所公共技术服务中心有机地球化学分析平台完成测试。
论文信息：
Huang, X. (黄晓晴); Zhang, Y.* (张艳利); Xiao, C. (肖春麟); Song, W. (宋伟); Wang, Y. (王仪); Wang, X. (王新明)*, Constraining Trifluoromethane (HFC-23) emission in eastern China based on two-year online measurements. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2024, 129, e2023JD040199.
论文链接：https://doi.org/10.1029/2023JD040199
图1 HFC-23浓度时间序列
图2 不同类型气团后向轨迹(a & b)及其HFC-23和PFC-318浓度水平(c & d)
图 3 HFC-23潜在源区分布
图4 前期不同研究及本研究估算中国HFC-23排放量
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