一項6月11日發(fā)表于《科學》的研究表明,一氧化碳和揮發(fā)性有機物不僅會污染人們賴以呼吸的空氣,還會在大氣中引發(fā)各類化學反應,進而導致地球升溫。
自工業(yè)時代以來,約15%的全球變暖效應并非由傳統(tǒng)溫室氣體造成,主要推手是一氧化碳與揮發(fā)性有機物。它們的升溫貢獻值是一氧化二氮的兩倍。一氧化二氮是僅次于二氧化碳、甲烷的第三大常見溫室氣體。然而,絕大多數(shù)國家都未將這類常見的間接溫室氣體納入減排目標。
為發(fā)展農(nóng)業(yè)焚燒草原與森林,會釋放一氧化碳和黑碳。圖片來源:Jonas Gratzer
美國非營利機構“星火氣候解決方案”的Ilissa Ocko主導撰寫了相關研究,呼吁各界重視這類氣體。她表示:“有一類被長期忽視的氣候污染物,如今正持續(xù)加劇全球變暖。如果將其納入氣候治理政策,未來全球變暖的速度可能將顯著放緩。”
化石燃料的使用釋放了部分一氧化碳和揮發(fā)性有機物,這些物質會與大氣中的其他成分發(fā)生反應,生成臭氧。平流層上部的天然臭氧能夠阻隔有害的紫外線,而近地面大氣中形成的臭氧卻會截留本該散發(fā)到外太空的熱量。
間接溫室氣體還會通過消耗羥基自由基加劇全球變暖。羥基自由基活性極強,如同大氣中的“清潔劑”,可分解包括甲烷在內(nèi)的多種污染物。一旦大量羥基自由基與一氧化碳、揮發(fā)性有機物發(fā)生反應,能用來分解甲烷的羥基自由基就會變少。而短期內(nèi)甲烷的溫室效應是二氧化碳的80倍。
間接溫室氣體,再加上同樣未被納入氣候治理方案和各國排放數(shù)據(jù)的黑碳(煤煙),合計已造成全球氣溫上升0.3攝氏度。二氧化硫等遮光氣溶膠、氮氧化物在一定程度上抵消了部分升溫影響。氮氧化物也屬于間接溫室氣體,在部分區(qū)域通過生成近地面臭氧使氣溫升高,但總體而言,它會催生羥基自由基,最終帶來降溫效果。
二氧化碳可在大氣中留存數(shù)百年,甲烷能存在數(shù)十年,而間接溫室氣體短短數(shù)小時內(nèi)就會分解,最長也不過數(shù)年。這意味著,只要減少這類氣體的排放,其造成的升溫效應便會快速消退。
英國劍橋大學的Alex Archibald說:“如果全球氣候即將抵達臨界點,管控這類污染物就是最容易落地的舉措,能夠有效避免氣候災難。”
化石燃料不完全燃燒會產(chǎn)生一氧化碳,燃氣鍋爐、爐灶、老舊機動車是主要排放源。在亞馬孫等地區(qū),為開墾農(nóng)田焚燒草原與森林,也會釋放大量一氧化碳。揮發(fā)性有機物包含多種碳氫化合物,會從化石燃料、涂料及清潔劑溶劑中揮發(fā)出來。
英國等國家早已出臺空氣污染管控法規(guī),制定機動車、民用設備及工業(yè)領域的排放標準,限制涂料與清漆中的揮發(fā)性有機物含量,以此減少間接溫室氣體排放。但還有許多國家相關法規(guī)太寬松,且管控重心僅局限于近地面空氣污染,并未兼顧整個大氣環(huán)境。今年1月,美國環(huán)境保護署出臺新規(guī),科學家認為該規(guī)定會放寬燃氣發(fā)電廠的氮氧化物排放管控。
Ocko表示,各國應在依據(jù)《巴黎協(xié)定》向聯(lián)合國氣候機構提交的行動方案中納入間接溫室氣體,并逐步設立對應的減排目標。
英國約克大學的Alastair Lewis指出,若不加以管控,減碳行動反而可能維持甚至增加部分間接溫室氣體的排放量。
氫氣是體積最小的分子,極易發(fā)生泄漏,部分生產(chǎn)企業(yè)還會主動將其排放到大氣中。進入大氣的氫氣會消耗羥基自由基,進而生成臭氧和水汽。
舉例來說,如果各國在鋼鐵制造、化肥生產(chǎn)等工業(yè)領域全面用氫氣替代化石燃料,到2100年,氫氣泄漏與人為排放可能將導致全球氣溫再升高0.1攝氏度。此外,飛機燃燒氫氣或合成航空燃料,也會產(chǎn)生氮氧化物和水汽。
“從碳核算角度看,使用低碳燃料和電池或許沒有區(qū)別,但從大氣污染與間接溫室氣體的層面分析,二者會產(chǎn)生巨大差異。” Lewis表示。
相關論文信息:https://doi.org/10.1126/science.aee5790