甲基溴(CH3Br)是一种重要的消耗臭氧层物质,是平流层溴的最大贡献者,2020年甲基溴贡献了以CFC-11当量计算的所有消耗臭氧层物质(ODS)排放量的20%,随着其他ODS排放量的下降,预计到2100年这一贡献比例将增加到39%。然而中国过去国家尺度甲基溴排放量仍不清楚,受限于观测站点的空间覆盖不足,中国甲基溴排放估算结果存在较大的不确定性。
本研究基于中国10个站点的观测数据结合大气反演模型,定量了2011−2020年中国甲基溴排放量平均为9.2 ± 1.4千吨/年。研究期间中国甲基溴排放量存在年际变化,但无显著趋势。此外,本研究通过反演识别出了中国东部是甲基溴的排放热点,其甲基溴排放通量是中国其他地区的8倍。为了厘清甲基溴的行业排放格局,本研究更新和构建了自然源和人为源排放清单。本研究估算的2011−2020年中国自下而上的甲基溴排放量平均为3.7 ± 0.2 千吨/年。与已有研究相比,本研究考虑了额外的7个排放部门,这7个行业的甲基溴排放量平均为1.0 ± 0.1千吨/年,占自下而上排放总量的26%。因此,新增的7个排放部门提高对中国甲基溴排放量的清单法估算结果。
研究表明,2011−2020年间,中国甲基溴人为源和自然源排放清单结果比基于大气观测的反演结果低了5.5 ± 1.4千吨/年,这一差距大约相当于反演结果的60%(图1),这意味着一半的中国甲基溴排放目前无法被清单解释。这一差距可能由多种原因导致:一方面,甲基溴存在丰富的自然源,然而目前的自然源通量测定结果在空间上较为稀疏,给国家尺度的自然源定量带来了较大的不确定性;另一方面,近年来仍陆续有研究发现新的甲基溴排放源,如面包烘焙、含铜农药施用等,这意味着目前对甲基溴排放源的认识尚不充分,未识别出的排放源可能对这一排放差距有贡献,未来仍需进一步加强对甲基溴排放源的研究,找出清单和反演差距的来源。
该研究由复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院、浙江大学环境与资源学院、中国气象局气象探测中心、美国加州大学圣地亚哥分校、美国加州大学伯克利分校、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、美国麻省理工大学和英国布里斯托大学等单位合作完成,近日发表在Nature Communications,我系姚波研究员为共同通讯作者。
图1中国甲基溴反演结果与清单结果对比
论文信息:
Hu, X., Yao, B., Muhle, J. et al. Unexplained high and persistent methyl bromide emissions in China. Nat Commun 15, 8901 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53188-3