五、ODP值
1.ODP值
臭氧耗损潜能值ODP,是“Ozonedepletionpotential”的英文缩写,用于衡量ODS(耗损大气臭氧物质OzoneDepletionSubustance的缩写)破坏臭氧层的能力。它是以CFC-11(CCl3F)为基准,设定其ODP值为1,其它ODS的ODP值按其耗臭氧能力比CFC-11大或小的分数值表示,如1301为10,1211为3,HFC23为0.008,HFC227ea、IG541、细水雾为0。ODP值大于0.2的物质属于必须停止使用的一类物品。
能耗损臭氧层的这一类物品已由1987年9月的《蒙特利尔协定书》中的两类8种物质(CFCs和哈龙)发展到目前的七类(CFCs、哈龙、CCl4、甲基氯仿、HCFC、HBFC和甲基溴)95种物质。
2.臭氧层及臭氧层耗损现象
臭氧层处于约距地球表面10-50km处的大气层的平流层中(也称同温层),在25km处臭氧的浓度最大(可达11ppm),形成了平均厚度为3mm的臭氧层。它能吸收太阳紫外线辐射,给地球提供了防护紫外线的天然屏蔽,并将能量贮存在上层大气中,起到调节气侯的作用。臭氧层一旦遭到破坏会导致过量的紫外辐射到达地面,造成健康危害;使平流层温度发生变化,导致地球气侯异常,影响植物生长,生态平衡的恶化等后果。近年来,随着人们生产的各种卤代烷化合物和人为活动产生的大量NOx化合物的任意排放,使得臭氧层的浓度一再降低,已经引起人们的极大关注。这两类化合物尤其是卤代烷类进入大气以后,在低层大气(对流层中)比较稳定,可长时间存在,不会发生变化,当其逐渐扩散到臭氧层以后,便会发生光化学化应,产生Cl•和Br•,这两种自由基会与臭氧发生自由如下基链式反应,以1301为例:
CF3Br+H2O→CF3•+Br•
Br•+O3→BrO•+O2
BrO•+O→Br•+O2
BrO•+O3→Br•+2O2
试验表明:一个Br•或Cl•可以破坏10万个臭氧分子。从而使臭氧浓度降低,破坏臭氧层。有人估计臭氧层中臭氧浓度减少1%,会使地面增加2%的紫外辐射量,可导致皮肤癌的发病率增加2-5%。因此将保护臭氧层已经成为了目前人们刻不容缓的一个使命。
3.热气溶胶灭火剂的ODP值
现在的气溶胶灭火剂属于非卤代烷灭火剂,药剂中一般都不含卤元素,因此上不会产生卤自由基,所以从根源上消除了臭氧破坏的条件,其ODP值为0,也就是说对臭氧层无破坏。
六、GWP值
1.GWP值
温室效应潜能值GWP是“Globalwarmingpotential”的英文缩写。用于表示和比较各类温室气体对全球气侯变暖影响能力的大小。其以CO2为基准,其它的温室气体的GWP值按其导致全球变能的能力比CO2大或小的分数值表示。如1301为5800,HFC227ea为2050,HFC23为5,IG541为0。
2.温室效应和温室气体
大气中某些痕量气体含量增加,引起地球平均气温上升的现象,称为温室效应。这类痕量气体也称之为温室气体。现在发现的主要有CO2、CH4、O3、N2O和氟利昂等30余种。太阳辐射透过大气层时,只有很少一部分被吸收,其余大部分会在到达地面以后,被地面吸收并以红外辐射的形式(热量)向外辐射。这些热量能被大气中的温室气体所吸收(CO2的强吸收带在12.5-17.0μm之间,其他温室气体的吸收带也在7-13μm之间,均外在红外区),从而阻了地球热量向外空间的散发,使地球大气温度上升。此种效应宛如花房温室的玻璃或塑料薄膜的覆盖层那样,使来自温室内地面的红外线不易向外辐射,从而使室内产生增温和保温效应,故将温室气体的这种使地球大气升温保温的作用称之为温室效应。
温室气体主要来源于化石燃料的燃烧,植物的光合作用(产生CO2),泥塘、沼泽、畜牧场有机物的发酵(主要产生CH4),含氮肥料、树木与农作物的焚燃(产生N2O)等。目前最主要的是温室气体是CO2,其次为CH4和O3。由于化石燃料使用量的增加,使CO2的产生量增加,同时又因植被的破坏,使植物光合作用消耗CO2量的减少,由此造成近年来大气中CO2的浓度快速增加。据调查1880年,大气中CO2的浓度为284ppm。现在已上升到330ppm,并且还在以每年0.7ppm的速率在增长。预计在未来的50年里还可能再升高30%,这将使中纬度地区平均温度升高2-3℃,极地温度升高6-10℃,出现全球性的气侯变暖。在南北半球冬天变短、变湿,夏天变长,变干燥。亚热带地区会变得比现在更干,而热地区会变得比现在更湿。海洋将产生更多的热量和蒸发更多的水份,气流速度加快,热带风暴的能量将比现在要大50%,时速过350km的飓风和台风将频繁发生。并且由于气侯变暖,农业和生态环境将发生难以预料的转变。由于来不及适应气侯的变化,一些动植物将可能面临灭绝。更为重要的是气侯变暖会使冰雪融化,海平面上升。据推算,全球温度每升高1.5-4.5℃,海平面将上升20-165cm,从而使沿海城市和海岛被大面积淹没,影响全球1/3人口的生活,导致一系列不可逆转的后果。因此防止温室效应已经成为了全人类共同的任务。
3.气溶胶灭火剂的GWP值
气溶胶灭火剂释放以后的气相成分中能产生温室效应的气体有CO2和N2O两种,但二者的含量较少,可忽略不计,所以其温室效应潜能值GWP同IG541一样,一般计为0。
七、ALT值
1.ALT值
大气存留时间ALT是“Atmosphericlifetime”的英文缩写,其表示有机物在大气中的存在寿命,一般以年为单位,短的也有以天或周来计量的。如1301为110年,HFC227ea为31年,HFC23为1天,IG541为0。
2.物质的降解
降解是指有机物在自然条件下,经微生物或化学反应而发生递降分解的过程。有机物降解、转化为无机物,又由无机物经过生命活动合成各种有机物,这是自然界生物地球化学的基本循环。难降解的物质往往会经过食物链浓缩而造成危害,或通过各种途径造成对环境的污染,其在环境中的持久性及广域的分散性,会对环境和生态造成重大影响。相反易降解或无须降解的物质,相对对环境造成的影响则因其能被快速消耗而小得多。
3.气溶胶灭火剂的ALT值
气溶胶灭火剂中只存在极少量的碳氢化合物,其余99.9%以上为无机产物,其在环境中无需降解过程,会很快进入生物地球化学的基本循环,在自然界中存留的时间仅为6天-2周时间,不会造成对环境的污染,所以其ALT值为0。
随着工业农业的发展,人类生存的自然环境发生了巨大的变化,人类在开发和利用自然环境资源,创造新的生存环境的同时,又将生产、生活活动中产生的废弃物排入环境,使环境的质量急剧下降和恶化。所以一种新生产品是否环保已经成为现代社会衡量一种产品优劣的重要指标。
上述ODP值,GWP值和ALT值即为评价一种消防产品环保性的主要依据。
表3-20为各类常用哈龙替代物的环保性能参数。
从表中可以看到气溶胶灭火剂的ODP、GWP和ALT三项环保指标均为0,是一种较为理想的哈龙替代物。
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