消耗臭氧层物质的ODP值获取方式解析

铉忾

       不同物质因大气寿命、分子量和含氯（溴）原子个数不同，其进入大气平流层的能力就不同，这就造成物质之间对平流层臭氧耗损效果的差别。

　　CFC-12耗损平流层臭氧示意图
　　Wuebbles等人在1983年提出消耗臭氧潜势(Ozone Depletion Potential，ODP)的概念和计算方法来比较不同物质对平流层臭氧（O3）消耗的相对效率。定义为：

　　ODP值的意义有两个方面，其一是该物质相对CFC-11的消耗O3的能力，其二是，各物质之间消耗O3的能力的相对大小。《蒙特利尔议定书》中限制使用的卤代烃，就是建立在这些物质的ODP值的基础上。
　　ODP值的计算是通过建立臭氧消耗模式，用计算机模拟完成的。用于计算ODP值的主要的有代表性的模式有LINL、AER、Oslo的一维和二维模式。在最初的文献中，ODP通过如下方法求出：模拟计算不含消耗臭氧层物质体系的臭氧总量随时间的变化曲线（简称该体系为参比体系），然后，在上述体系中加入所研究的消耗臭氧层物质，令其在大气中总量的初值为零，然后按一定的量迟续地向大气排放，同时记录比较消耗臭氧层物质在大气中总量的变化，其总量在大气中达到稳态即不再随时间变化时停止模拟。将此时大气中的臭氧总量与参比体系的总量相比，可得出△O3%。

　　式中O3,0为参比体系之臭氧总量，O3,1为加入某种消耗臭氧层物质后的臭氧大气总量，都在各自模拟中取相同时刻的值，这个时间就是该物质在大气中达到稳定时的时间。
　　用相同的方法计算出CFC-11的△O3,1%，对某物质来讲，其ODP值表示为：

　　由于不同的排放量使得物质达稳定时在大气中总量不同，△O3%也就不同。为了能比较各物质间消耗臭氧能力的相对大小，规定各种物质都是以相同的排放量进入大气，当时选择的量是10亿kg/年。所得到的ODP值就是单位kg（或单位质量）物质相对于CFC-11耗臭氧能力的相对量度（用ODP(W)表示单位质量排放的ODP值），为了深入考察问题，把ODP(W)转化为单位分子及单位Cl原子的ODP(M)及ODP(Cl)，它们之间的关系是：

　　式中MA和M11表示A及CFC-11的分子量，ACl表示A物质分子中含Cl原子数目。现在通用的是ODP(W)，以和工业上使用的一致。
　　Wuebbles等人的这项工作，通过各种ODP值揭示了CFCs与HCFCs对臭氧破坏能力的巨大差别，从而使世人可以通过简单的数据对比认识到哈龙和CFCs的严重危害，也建立了一种判断不同ODS消耗臭氧相对能力的简单而准确的方法。

　　主要消耗臭氧层物质的ODP值和GWP值
　　来源：“含氟气体与环境问题”公众号

万俟艷

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柴田然

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司空方方

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