含卤气体主要包括氟氯碳化物（CFCs）、哈龙（Halons）、四氯化碳（CCl4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、甲基溴（CH3Br）、氢氟氯碳化物(HCFCs)、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化物（PFCs）、三氟化氮（NF3）、六氟化硫（SF6）等臭氧消耗物质（ODS）和温室气体，是气候变化和臭氧层损耗研究的焦点。2019年，含卤气体的辐射强迫达到0.41 W/m2，相当于CO2辐射强迫的19%。考虑到它们对气候变化的影响以及它们极低的大气环境浓度（ppt量级），对于含卤气体连续的高精度观测非常重要且难度极大。中国北部地区人口密集，是全世界最重要的氟化工、电解铝和氯碱工业生产基地之一，是含卤气体排放的重点地区，因此对于中国北部地区的观测和排放估算十分必要。
我系姚波研究员（通讯作者）与北京大学研究生伊丽颖（第一作者）、许伟光工程师（通讯作者）、胡建信教授、北京城市气象研究院马志强研究员、英国布里斯托大学Simon O'Doherty教授、Matthew Rigby教授、华纳创新（北京）科技有限公司于海波博士等合作者们利用自主研发的高精度在线监测系统天霁 ODS5-pro系统，于2020年10月至2021年9月在北京上甸子大气本底站对36种含卤气体进行了连续的高精度监测，并对观测数据进一步筛分，得到了36种含卤气体的本底浓度和污染浓度，讨论了含卤气体抬升浓度之间的相关性。最后，根据观测数据结合种间相关法估算了2020-2021年中国北部地区HCFCs和含氟温室气体的排放量，并将结果与全球排放量进行了比较，揭示了中国北部地区HCFCs和含氟温室气体对全球排放的贡献。
在科技部重点研发专项等项目支持下自主研发的天霁ODS5-Pro系统解决了国际上没有量产含卤气体高精度监测系统的瓶颈，在北京上甸子大气本底站与国际先进水平的Medusa GC-MS系统进行了同期比对实验表现出良好的监测一致性，其应用将有助于降低我国乃至全球含卤气体排放反演结果的不确定性。相关研究以封面论文的形式发表在2023年5月的《Environmental Science & Technology》期刊上。
图1. 含氟温室气体的来源、观测以及计算中国北部地区的排放量
图2. EST期刊57卷18期封面
论文信息：
Liying Yi, Minde An, Haibo Yu, Zhiqiang Ma, Lin Xu, Simon O'Doherty, Matthew Rigby, Luke M. Western, Anita L. Ganesan, Liyan Zhou, Qingfeng Shi, Yunxing Hu, Bo Yao, Weiguang Xu, Jianxin Hu.2023. In situ observations of halogenated gases at the Shangdianzi background station and emission estimates for northern China. Environmental Science & Technology.57, 7217-7229
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c00695
