海龍替代滅火藥劑中，下列何者在大氣之滯留時間最久？

本題考點

海龍替代滅火藥劑的大氣滯留時間(大氣壽命)比較，屬環境衝擊指標的辨識題。

正解理由

全氟碳化物(PFC)的分子僅由碳與氟構成、不含氫，碳氟鍵鍵能極高，在對流層幾乎不與氫氧自由基反應，必須上升至平流層以上由短波紫外線光解才會分解，因此大氣滯留時間可長達數千年，遠高於含氫的氫氟碳化物與含溴的海龍。PFC-410 即全氟丁烷(C₄F₁₀)，屬此類藥劑，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   錯誤。FM-200 為 HFC-227ea，分子中含氫，可在對流層被氫氧自由基攻擊而分解，大氣滯留時間約數十年，是四者中最短者。

2. (B)

   錯誤。Halon 1301 含溴，臭氧破壞潛勢最高、已受管制，但其大氣滯留時間約數十年，明顯短於全氟碳化物。

3. (C)

   正確。PFC-410 無氫、全為碳氟鍵，缺乏對流層的分解途徑，滯留時間以千年計，為四者中最久。

4. (D)

   錯誤。FE-13 為 HFC-23，同樣含氫而可在對流層分解，滯留時間約數百年，長於 FM-200 卻仍遠短於 PFC-410。

記憶點

海龍替代藥劑的環境評估有三個並列指標，命題時常拿來互相混淆。臭氧破壞潛勢(ODP)以 CFC-11 為 1，取決於分子是否含氯或溴——溴的臭氧破壞效率遠高於氯，這是海龍 1301、1211 被優先淘汰的原因；不含氯溴的 HFC 與 PFC，ODP 均為零。全球暖化潛勢(GWP)以二氧化碳為 1，取決於分子的紅外線吸收能力與大氣壽命的乘積，因此壽命極長的 PFC 其 GWP 動輒上萬。大氣滯留時間(atmospheric lifetime)則單看分解速率，主要由分子能否被對流層的氫氧自由基攻擊決定。三者不是同一件事：ODP 高不等於壽命長，本題選項刻意把 ODP 最惡名昭彰的 Halon 1301 放進來，就是要測驗考生會不會用「最有害」直覺取代「最持久」的判準。

判斷大氣壽命的實用法則是看分子含不含氫。含氫的 HFC(如 FM-200 的 HFC-227ea、FE-13 的 HFC-23)在對流層即可被氫氧自由基奪氫而啟動分解，壽命從數十年到數百年不等；不含氫的 PFC 只剩平流層光解一條路，壽命跨越千年尺度。海龍含溴，碳溴鍵較弱且易光解，壽命反而落在數十年量級。因此四者由長至短的排序為 PFC-410、FE-13、Halon 1301、FM-200。

易混淆概念對照：藥劑的滅火機制與環境指標是兩條獨立的軸。海龍與 HFC 靠溴或氫自由基參與鏈鎖反應的負觸媒(化學抑制)作用滅火；PFC 與惰性氣體類藥劑則主要靠稀釋氧氣與吸熱冷卻的物理作用。另需分清「潔淨藥劑」的共同要求是不導電、不殘留、對人體毒性低，而環境友善程度則各不相同。

延伸考點：蒙特婁議定書管制的是 ODP(針對海龍與 CFC)，京都議定書後續的氣候協議管制的是 GWP(針對 HFC 與 PFC)，兩份文件管的目標不同，這組對照幾乎每隔幾年就會以選擇題形式出現。