HFC-134a的大氣轉化過程模擬研究

《HFC-134a的大氣轉化過程模擬研究》是依託北京大學，由張劍波擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：HFC-134a的大氣轉化過程模擬研究
• 項目負責人：張劍波
• 項目類別：面上項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

HFC-134a是目前全球大氣濃度最高、年增長速率最快的HFCs類溫室氣體，其大氣降解過程受溫度、雲量等多種物化因素影響而具有明顯的區域性特徵，主要降解產物三氟乙酸（TFA）最終積累在水體環境中，將會對水生生態系統造成影響。在我國，HFC-134a主要被用作汽車空調的製冷劑，其消費量和排放量逐年增加，大氣濃度已顯著高於全球本底水平，但其針對其大氣轉化過程的研究仍未見報導。本研究將從HFC-134a的源排放入手，建立具有時間特徵的格線化排放清單；從大氣轉化的微觀層面，歸納化學機理及其相關參數；對我國HFC-134a的大氣轉化過程進行長期模擬,並採用多個典型城市同步開展的HFC-134a和TFA的外場觀測數據，對模擬結果進行驗證。最後採用模式過程分析技術和敏感性分析技術，識別主要大氣轉化途徑及其關鍵影響因素，為評估我國HFC-134a的生態環境影響，制定相應的溫室氣體應對策略提供科學依據。

結題摘要

作為濃度水平最高、增長速率最快的HFCs 類物質，HFC-134a 的大氣排放、濃度水平變化和大氣轉化過程日益得到國際社會的廣泛關注。本研究圍繞“HFC-134a的大氣轉化過程”這一科學問題，採用清單編制方法學、外場觀測以及數值模擬技術，研究HFC-134a的大氣轉化過程，在HFC-134的時空排放特徵、大氣化學轉化機理及其降解產物的演變趨勢等方面取得了重要進展。主要成果包括：編制了1995-2030年中國縣級尺度汽車空調消費製冷劑HFC-134a的排放清單，揭示了我國HFC-134a的源排放特徵；建立了HFC-134a及其降解產物TFA的大氣樣品採集、預處理和檢測方法，持續監測了北京、廣州、杭州和蘭州四個典型城市大氣中HFC-134a的濃度變化，分析揭示了其排放特徵與時空分布規律；確定了HFC-134a大氣化學轉化過程涉及的化學機理及其相關參數，識別其主要降解途徑；通過模擬HFC-134a的大氣轉化過程，量化了HFC-134a降解對環境中TFA的貢獻比例；通過開展其降解產物TFA的大氣及重點水體濃度監測，分析了北京地區TFA大氣及水體濃度的時間變化規律及影響因素，模擬TFA在水環境中的分布，為評估TFA的水生生態風險提供了基本信息。本項目的研究成果不僅準確描述了HFC-134a的大氣轉化過程，而且能夠為評估HFC-134a及其降解產物的生態環境影響提供技術支持，為我國制定相應的氣候變化應對策略提供科學依據。項目實施期間，課題組發表論文7篇（均為SCI收錄）；受邀做國際會議報告5次。培養博士畢業生4名，碩士生1名。此外，參與成員獲得自然科學基金——國際合作與交流項目資助1項。