为什么臭氧撕裂的氯氟烃会回来？

5月16日发表在《自然》(Nature)期刊上的一项重大研究发现，自上世纪80年代以来，臭氧消耗的氯氟烃(CFCs)首次在大气中急剧上升，这意味着有了新的来源。但问题是：科学家们不仅不知道这个新来源是什么，也不知道有人会决定再次泵出氯氟烃。这是因为有许多廉价的替代氯氟烃(CFCs)的替代品。正如《华盛顿邮报》(Washington Post)在其详细报告中所解释的那样，自1987年《蒙特利尔议定书》(Montreal Protocol)禁止该材料以来，全球CFC产量一直接近于零。总的来说，大气氯氟烃仍在减少，臭氧层仍在不断补充。不过，南卡罗莱纳大学的环境化学家约翰·l·费瑞(John L. Ferry)说：新水源已经大大减缓了这一进程，科学家们发现这种情况完全令人困惑。

根据美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气管理局的数据，每年9月在南极上空形成的臭氧层空洞是自1988年以来最小的。图片：NASA"s Goddard Space Flight Center/Kathryn Mersmann

挥发性化合物

博科园-科学科普：氯氟烃(CFCs)是由碳原子组成的分子，它们与氯和氟原子相连，卤素元素使分子挥发，但特别非反应性，Ferry告诉Live Science。挥发性化学物质，即容易挥发的化学物质，在诸如灭火器和冷气装置(如冰箱和空调)等发泡设备中很重要。最初的制冷剂…是氨还是丁烷。其中一种是非常非常有毒的氨，所以我们需要一种无毒的替代品。另一个非常非常易燃：丁烷。

氯氟烃是特殊的，因为它们既不易燃也不活泼，有毒。它们非常受欢迎，直到它在大气层中被发现时，它们正在分解。所有的氯都破坏了臭氧层，破坏了高飞行分子的化学键，这些分子可以保护地球表面免受紫外线辐射。Ferry说，更换氯氟烃是一个挑战。一些替代方案被证明过于被动，导致癌症和其他问题。而且，在每一种情况下，都没有一种分子能在这种情况下发挥作用。

更好的选择

但是Ferry说：有很多氯氟烃(CFCs)的替代品，就像有不止一个氯氟烃(CFCs)。而且，大多数情况下，那些替换的工作很好地完成了氯氟烃(CFCs)曾经做过的工作。这与使用氯氟烃的惩罚一起，使发现了一种神秘的新来源，这种化学物质，CFC-11，尤其令人费解。这看起来就像是一种疯狂的材料，可以用来做任何事情。这两种主要的CFC-11用例、消防和电冰箱都没有受到影响，想不出有什么特殊的用例，因为没有现成的替代品。那么，为什么有人会重新开始使用氯氟烃(CFCs)呢?

这是一个很难回答的问题，老生常谈的答案是短期收益。所以，可以想像:你会处于什么样的境地？我能想像的是如果你储存了氯氟烃(CFCs)的股票，储存在蒙特利尔议定书之前但从未使用过。费里说，一些制造商经过一段时间后，会开始用他们的库存来降低价格，这是可行的。但是在这里所涉及的氯氟烃的数量，在一段时间内达到了2860万磅(1300万公斤)，这将是一个巨大的储备。这似乎是不合理的，这让我对非标准库存感到好奇。最有可能出现这种储备的是天然的冰晶。

世界上的冰正在融化，渡船说融化的冰可以释放被困的化学物质到空气中。但是，似乎不太可能有任何的冰，只有CFC-11，而不是其他的CFCs。这就留下了一个奇怪的可能性，有人正在积极地制造和使用CFC-11，而且CFC工厂很难找到。如果有足够大的样本，化学家们就可以分析CFC的特征，并指出它的起源。由于这种物质松散并混合在大气中，单靠收集任务是非常困难的。这就是说，这背后的分析化学是很奇妙的，而且已经研究了几十年的人——我对这些人很有信心。如果有可能找到这些东西，我们会找到的。不过，目前的情况非常神秘。当我们知道这些负面影响的后果时，为什么会有人设立工厂来做这件事呢？这看起来很疯狂。

博科园-科学科普｜文：Rafi Letzter/Live Science