为修复和保护地球臭氧层而引入的化学物质可能导致了一个意想不到的环境问题。根据一项新研究，某些已取代破坏臭氧的化学物质如今正负责在全球传播大量的“永恒化学物质”。由兰卡斯特大学领导的研究人员估计，在2000年至2022年间，替代氯氟烃的化学物质和某些麻醉药物导致约五分之一的百万吨（335,500吨）三氟乙酸（TFA）从大气中沉降到地球表面。这一发现表明这个问题仍在加剧。由于这些替代化学物质在大气中存在数十年，TFA污染预计将继续增加。科学家估计，这些来源的年TFA生产量可能在2025年到2100年之间达到峰值。TFA是什么，它来自哪里？这项研究发表在《地球物理研究快报》上，使用先进的“化学运输”模型追踪化学物质如何在大气中移动，与其他物质反应，并最终沉积回地球。研究人员使用这种方法计算了氢氟氯烃（HCFCs）、氢氟碳化合物（HFCs）和吸入麻醉药物中的化学物质在大气中降解时产生的TFA。尽管这些被称为F气体的化合物在制冷和空调系统中广泛应用，但它们的浓度仍在不断上升。TFA是称为全氟和多氟烷基物质（PFAS）的大型合成化学物质家族的一部分。PFAS通常被称为永恒化学物质，因为它们抗降解，能够在环境中存在极长的时间。对环境和人类健康的担忧科学家们仍在努力了解TFA的长期效果。欧洲化学品管理局将这种化学物质归类为对水生生物有害。研究人员还在人体血液和尿液中检测到了TFA。此外，德国联邦化学办公室最近提出将TFA归类为可能对人类生殖有毒。一些机构认为，当前的环境水平低于可能对人类造成伤害的阈值。然而，由于TFA继续积累，并且一旦进入环境可能极难清除，因此仍然存在担忧。这种不断增长的累积促使有人呼吁将TFA视为潜在的行星边界威胁。“我们的研究表明，CFC替代品可能是TFA的主要大气来源，”兰卡斯特大学的博士研究员兼该研究的主要作者露西·哈特表示。“这确实突出了在替代破坏臭氧层的CFC等有害化学物质时需要考虑的更广泛的风险。”在全球追踪TFA为了验证他们的计算，研究小组将化学分解产生的TFA生产模型估计与实际观测数据进行了比较，包括雨水测量和北极冰芯。该模型结合了一个全球监测网络的数据，该网络追踪源气体及其地理分布的大气浓度。随着这些气体与其他大气化合物反应，它们最终分解并形成TFA。研究人员还在其模拟中纳入了现实的气候模式。TFA可以通过降雨返回地球表面，或者直接从大气中沉降到陆地和水体上。北极冰层揭示了问题的规模研究中最引人注目的发现之一涉及北极。模型显示，那里的几乎所有TFA都来自CFC替代化学物质，尽管该地区远离主要的排放源。结果突显了这些化学物质在全球传播的有效性。“CFC替代品具有较长的生命周期，能够从排放点运输到远离的地区，如北极，在那里它们可以分解形成TFA，”露西·哈特说。“研究发现，偏远的北极冰芯中的TFA水平不断增加，我们的结果提供了几乎所有这些沉积物都可以用这些气体解释的第一个确凿证据。”新的制冷剂可能会增加未来的TFA水平研究人员还识别出极地地区之外的TFA日益增长的来源。他们的分析指向HFO-1234yf，这是一种在车载空调系统中常用的制冷剂，作为一个越来越重要的贡献者。“HFO是最新的合成制冷剂类别，被市场宣传为HFC的气候友好替代品，”兰卡斯特大学的教授兼该研究的合著者瑞安·霍萨尼说。“许多HFO被认为是TFA形成的，随着这些化学物质在欧洲及其他地方用于汽车空调的不断增加，