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制冷劑破壞臭氧層問題：制冷劑是壓縮式制冷中的工作介質(zhì)，在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。它在低溫下吸熱汽化，再在高溫下凝結(jié)放熱。從歷史上來看，制冷技術(shù)發(fā)展的第一階段，是從1830年到1930年，主要采用NH3、HCS、c02、空氣等作為制冷劑，這些制冷劑有的有毒，有的可燃，有的效率很低，使用了100年之久。1929年，美國(guó)開發(fā)出氟利昂，它是飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物的總稱。氟利昂是一大類，有幾十種。它們的熱力性質(zhì)有很大的區(qū)別，但它們的物理和化學(xué)性質(zhì)又有許多共同的優(yōu)點(diǎn)，因此，從1930年到1990年，氟利昂得到了廣泛的應(yīng)用。

1975年，美國(guó)學(xué)者提出，含氯的氟利昂中的氯原子會(huì)破壞臭氧層。臭氧層在離地面25．40‰的平流層，它能夠屏蔽對(duì)地球上生物有害的紫外線。太陽輻射的紫外線有各種波長(zhǎng)，其中的波長(zhǎng)為O．28～o．32}tm以下的紫外線會(huì)危害生命。臭氧層能夠阻擋這些有害的紫外線，保護(hù)地球上的人類和生物。

氟利昂中的氯原子會(huì)破壞臭氧層的理論到20世紀(jì)90年代被廣泛接受，該理論于1995年得到了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。根據(jù)該理論，含氯的氟利昂中的氯原子在平流層會(huì)分離出來，與臭氧分子作用生成氧化氯和氧分子。氧化氯能與臭氧作用，重新生成氯原子和氧分子，這樣不斷重復(fù)，使臭氧大量被破壞。研究表明，臭氧層的臭氧每減少1％，則有害輻射增加2％。其后果是使皮膚癌和眼病增加，人體的免疫系統(tǒng)性能下降、海洋生物的食物鏈被破壞、一些植物生長(zhǎng)受影響(包括農(nóng)作物減產(chǎn))。有人提出，當(dāng)臭氧層余下1／5時(shí)，是地球生命的I臨界點(diǎn)。應(yīng)該說明，并不是所有的氟利昂都會(huì)破壞臭氧層。為了便于區(qū)分，現(xiàn)在經(jīng)常把氟利昂分為氯氟烴(CFC)、含氫氯氟烴(HCFC)、含氫氟烴(HFC)三類。其中CFC類(如R11和R12)對(duì)臭氧有明顯破壞作用，是當(dāng)前淘汰的重點(diǎn)。

HCFC的破壞作用比CFC類小的多，作為過渡物質(zhì)目前還可以使用。第三類氫氟烴(HFC)不含氯，對(duì)臭氧層沒有破壞作用。由此可見，破壞臭氧層的只是含氯的氟利昂。破壞臭氧層的實(shí)際上是氯原子，并不是氟原子。CFC與HCFC排人大氣后即無國(guó)界，因此，保護(hù)臭氧層需要世界各國(guó)協(xié)調(diào)行動(dòng)。我國(guó)于1992年加入《蒙特利爾》議定書，對(duì)消耗臭氧層的物質(zhì)進(jìn)行控制。1993年，我國(guó)批準(zhǔn)了《中國(guó)消耗大氣臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國(guó)家方案》。應(yīng)該說明的是，CFC并不是只用于制冷空調(diào)，從世界平均水平來看，用作制冷劑的CFC大約占30％，其余用于塑料發(fā)泡、各種行業(yè)的噴霧劑、清洗劑、溶劑。

因此，淘汰CFC保護(hù)臭氧層涉及許多行業(yè)，是～個(gè)系統(tǒng)工程，是一個(gè)逐步進(jìn)行的過程。根據(jù)“國(guó)家方案”，對(duì)于我國(guó)的制冷空調(diào)行業(yè)，最終淘汰消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)的時(shí)間表如下：家電行業(yè)。1999年實(shí)現(xiàn)40％新生產(chǎn)冰箱、冷柜的替代；2003年完成70％新生產(chǎn)冰箱、冷柜的替代。汽車空調(diào)行業(yè)。自2001年12月31日起禁止所有新空調(diào)車中使用CFC．12，并逐步削減在用車的CFC消費(fèi)量。2009年后只允許使用回收的CFC。工商制冷行業(yè)。在透平式制冷機(jī)生產(chǎn)中于2003年停止CFC一11和CFC一12的新灌裝；2010年停止CFC一11和CFC。12維修補(bǔ)充的再灌裝。泡沫塑料行業(yè)2005年前完成擠出泡沫塑料和聚氨酯垂直／水平泡沫塑料工藝中使用的ODS替代；2007年前完成聚氨酯板材、管材泡沫塑料工藝中使用ODS替代；2010年前實(shí)現(xiàn)聚氨酯噴涂和箱式工藝中使用的ODS替代。從目前情況分，CFC與HCFc的替代工質(zhì)有許多種。潛在的綠色環(huán)保替代物有合成的和天然的兩大類。合成的替代物有HFCS；天然的有氨、二氧化碳、水、碳?xì)浠衔锏取３粞鯇拥钠茐暮腿驓夂蜃兓?，是?dāng)前全球所面臨的主要環(huán)境問題。由于制冷、空調(diào)、熱泵行業(yè)廣泛采取的CFC與HCFC類物質(zhì)對(duì)臭氧層有破壞作用以及產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使全世界的制冷、空調(diào)與熱泵行業(yè)面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。CFC與HCFC的替代已成為當(dāng)前國(guó)際性的熱門話題，該領(lǐng)域的研究和發(fā)展還在熱烈進(jìn)行中。