中国HFC-134a网格化排放清单的开发与验证：气候与生态影响评估及碳中和路径优化

为解决中国HFC-134a（1,1,1,2-四氟乙烷）排放空间分布不清、环境效应评估不足的问题，研究人员开发了国家网格化排放清单框架（GEVE），结合拉格朗日扩散模型验证，揭示1995-2020年排放量增长48倍至48 kt yr?1，广东、江苏、山东贡献28%累计排放。研究预测碳中和（CN）情景下替代品HFO-1234yf将增加701 kt三氟乙酸（TFA）生态风险，为气候政策与替代品选择提供科学依据。

　　

氢氟碳化物HFC-134a作为臭氧层消耗物质（ODS）的替代品，虽保护了平流层臭氧，却因其高全球变暖潜能值（GWP=1530）成为气候治理的新挑战。更棘手的是，其大气降解产物三氟乙酸（TFA）具有生态累积性，可能威胁水生生态系统。中国作为全球最大的HFC生产国，贡献了2020年全球20%的HFC-134a排放，但缺乏高精度空间排放数据，导致环境效应评估和政策制定存在盲区。

为解决这一难题，中国研究人员构建了首个国家网格化HFC-134a排放清单框架（GEVE），整合生产消费数据与排放因子，采用1°×1°分辨率量化1995-2020年排放时空特征。研究通过拉格朗日扩散模型（NAME）验证排放空间分布，并模拟三种情景（无管控Pre-KA、Kigali修正案KA、碳中和CN）下未来排放与TFA生成潜力。相关成果发表于《Environment International》。

研究团队运用四大关键技术：1）基于物料流分析的国家/省级排放计算模型，区分移动空调（MAC）、工业制冷（ICR）、泡沫等五大排放源；2）以GDP和汽车保有量为代理参数，通过层次分析法实现省级到网格化排放降尺度；3）利用中国气象局9个观测站点数据，结合NAME模型反演验证排放空间准确性；4）动态规划算法优化CN情景下HFC-134a替代路径，量化HFO-1234yf和R-513A替代的TFA增量效应。

HFC-134a历史排放与生态效应
1995-2020年间，中国HFC-134a排放量增长480倍至48 kt yr^?1，累计排放354 kt（494 Mt CO₂-eq）。MAC部门贡献最大（39%），运行阶段排放占比57%。TFA生成潜力达74 kt，虽当前浓度低于藻类无效应阈值（560 μg L^?1），但长期累积风险需警惕。

网格化排放验证与热点识别
东部地区贡献59%累计排放，广东、江苏、山东三省占28%。GDP与排放强度显著相关（r=0.67-0.99），100个最高排放网格集中于长三角和华北平原。NAME模型验证显示模拟与观测浓度偏差在±13%内，证实清单可靠性。

碳中和情景下的减排权衡
相比Pre-KA情景，CN情景可使2060年排放降至1.82 kt（降幅99%），但HFO-1234yf替代将新增701 kt TFA潜在生成量。若2040年后实施80%制冷剂回收，累计减排量可达31%。

该研究首次揭示中国HFC-134a排放的精细空间格局，证实替代品选择存在"气候-生态"权衡效应。成果不仅为《基加利修正案》实施提供区域管控依据，更警示需同步监测TFA在水体中的累积，这对实现2060碳中和目标下的可持续制冷技术选择具有战略意义。研究提出的GEVE框架可扩展至其他氟化温室气体评估，为全球环境治理提供方法论范例。