三氟化氮(NF3)是一種強效溫室氣體,其排放完全來自人為源。NF3在大氣中高度穩定,大氣壽命長達569年,其百年尺度的全球增溫潛勢值(GWP)高達17700📯。NF3主要作為一種氟化物蝕刻劑被廣泛應用於半導體行業🧹、光伏電池和平板顯示器的生產💆🏼♀️,由於相關產業的快速發展,其排放量增長迅速,會在未來相當長的時間裏持續對全球增溫產生貢獻。但是關於我國NF3排放的研究十分缺乏,僅有的幾項研究結果有數量級的差異,我國國家溫室氣體清單也未包括NF3🫘。
本研究基於中國九個站點的觀測數據結合大氣反演模型,不僅定量了2017年-2021年中國NF3的排放變化,還確定了NF3來源的可能位置。研究表明🧑🏿🌾,中國NF3的排放量從2017年的0.95(0.82–1.07)Gg yr−1增加到2021年的1.41(1.28–1.55)Gg yr−1👞,在此期間顯著增長了48%🏟。2017-2020年期間,中國NF3排放量的絕對增長為0.65(0.57–0.74)Gg yr−1🤾🏻♂️,與同期全球排放量的增長的0.63(0.50-0.75)Gg yr−1相當。研究在珠江三角洲、長江三角洲和湖北省發現了大量的NF3排放🛀🏻,這可能來源當地半導體行業排放🍴。此外,在中國北方🚅,包括河北、河南和山東各省,也發現了NF3排放。如果不實施控製措施🧖🏿♀️🎥,增加的NF3排放量可能會推遲中國實現其碳中和目標的進程。
該研究由沐鸣2/大氣科學研究院🧔、美國麻省理工學院、英國布裏斯托大學🫠、北京大學、中國氣象局等單位合作完成,近日發表在Environmental Science & Technology Letters。我系碩士生翁文斌為共同第一作者,姚波研究員為通訊作者🌾📹。

圖1本研究計算的中國NF3排放量變化(紅色)與其他研究估算的排放量的比較
論文信息
Weng, W.; An, M.; Western, L. M.; Prinn, R. G.; Hu, J.; Zhao, X.; Rigby, M.; Wang, Y.; Huang, S.; Xu, H.; Yu, Y.; Chi, W., Yao, B. Nitrogen Trifluoride Emissions in China from 2017 to 2021 Derived from Atmospheric Observations. Environmental Science & Technology Letters,2024, 11, 10, 1096–1102.
https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00527.