船舶柴油機(jī)非常規(guī)排放檢測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、本文對(duì)船舶柴油機(jī)的非常規(guī)排放的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。
　　影響分析準(zhǔn)確性的關(guān)鍵技術(shù)是非常規(guī)排放物的富集的方法和材料，本文以16種多環(huán)芳烴作為研究對(duì)象，通過(guò)液體捕獲采樣-低壓吹掃富集-氣質(zhì)聯(lián)用(ACC-LPPT-GC/MS)法解決了船舶柴油機(jī)排放的氣態(tài)多環(huán)芳烴檢測(cè)的核心技術(shù)，并建立了一套適合船舶柴油機(jī)排放的多環(huán)芳烴檢測(cè)方法。使用液體捕獲法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固體吸附法捕集氣態(tài)多環(huán)芳烴，通過(guò)向溶液中添加不同性質(zhì)的功能性添加劑，改變?nèi)芤旱臉O

2、性，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高多環(huán)芳烴的溶解度。通過(guò)優(yōu)化十六烷基三甲基溴化銨的濃度、添加無(wú)機(jī)鹽解決乳化問(wèn)題、篩選有機(jī)溶劑和采樣溫度，逐步提高液體法采集到的多環(huán)芳烴的回收率，最終均達(dá)到76％以上。為了解決柴油機(jī)排放的沸點(diǎn)高于250℃的多環(huán)芳烴富集效率低、回收率差的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)的吹掃捕集系統(tǒng)進(jìn)行了改造，通過(guò)增加低壓控制系統(tǒng)改變捕集系統(tǒng)的壓力，建立了低壓吹掃捕集系統(tǒng)。改造后的儀器與常壓吹掃捕集系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)高沸點(diǎn)的多環(huán)芳烴，如苯并[g，h，i]芘、

3、苯并[a，h]蒽和茚并[1，2，3-cd]芘的回收率大幅度提高，從低于22％到高于81％。在濃度范圍0.02～50μg/L內(nèi)16種多環(huán)芳烴的峰面積與濃度之間線(xiàn)性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)范圍在0.9981～0.9995之間;樣品空白回收率為81.5～98.5％;多環(huán)芳烴的方法最低檢出限在0.005～0.025μg/L的范圍;定量限范圍在0.002～0.050μg/L之間，檢測(cè)限達(dá)到納克級(jí)，實(shí)現(xiàn)了痕量分析。將新方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了平行比對(duì)，傳統(tǒng)方

4、法檢測(cè)到多環(huán)芳烴的總量為232.481μg/kWh，新方法檢測(cè)到多環(huán)芳烴總量351.39μg/kWh，新方法比傳統(tǒng)的方法損失率減少33.83％。新方法從樣品采集到多環(huán)芳烴檢測(cè)少于30分鐘，比傳統(tǒng)方法節(jié)約90％的時(shí)間。該法解決傳統(tǒng)的固體吸附材料吸附性能差、回收率低、損失率高耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。新方法能快速、準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)痕量檢測(cè)，簡(jiǎn)單易用，能有效的對(duì)非常規(guī)污染進(jìn)行定性分析和定量檢測(cè)，可做為非常規(guī)排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法之一加以推廣。
　　結(jié)合已

5、經(jīng)建立的液體采樣方法，通過(guò)改性納米介質(zhì)作為固相微萃取的吸附材料來(lái)富集樣品中的多環(huán)芳烴。實(shí)驗(yàn)室自制TiO2納米管陣列板，并探索陽(yáng)離子表面活性劑CTAB作為修飾介質(zhì)的條件，作為固相微萃取吸附材料。新材料對(duì)多環(huán)芳烴表現(xiàn)出良好的吸附和解吸附性能。16種多環(huán)芳烴的空白加標(biāo)回收率范圍在83.0～97.2％之間，日內(nèi)精密度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在3.7～9.1％之間。樣品加標(biāo)回收率在81～97％范圍內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在1.13～8.75％之間。針對(duì)傳統(tǒng)

6、富集方法采用的吸附材料存在吸附性能差、回收率低的問(wèn)題，該方法簡(jiǎn)單有利推廣應(yīng)用。
　　為了考查不同提取方式對(duì)顆粒物提取的效果，對(duì)幾種常用的提取方法進(jìn)行效果比較，最終采用索氏結(jié)合微波輔助提取法提取顆粒物中的多環(huán)芳烴及其衍生物。通過(guò)優(yōu)化GC/MS方法進(jìn)行分析測(cè)試，對(duì)顆粒物中硝基多環(huán)芳烴進(jìn)行有效的預(yù)分離，并采用負(fù)離子化學(xué)電離源進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)限范圍在0.001～0.040μg/L。顆粒吸附的16種多環(huán)芳烴的空白加標(biāo)回收率范圍在82.5～98

7、.5％。結(jié)果重復(fù)性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在0.239～8.786％，小于10％，說(shuō)明方法的精確度較高。多環(huán)芳烴的樣品加標(biāo)回收率在78～98％范圍內(nèi)，硝基多環(huán)芳烴的樣品加標(biāo)回收率在79～95％，表明樣品預(yù)處理過(guò)程未受到明顯的污染。建立的方法可以應(yīng)用于實(shí)際的柴油機(jī)顆粒物樣品痕量分析。
　　本文研究結(jié)果不但有利于進(jìn)一步研究非常規(guī)排放的生成機(jī)理、排放規(guī)律、排放的毒理、優(yōu)化柴油機(jī)的排放性能，而且可以使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到非常規(guī)排放的危害、促進(jìn)非常規(guī)