壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物排放理化特性及其對(duì)大氣環(huán)境的影響.pdf

1、高濃度的大氣懸浮顆粒物對(duì)大氣能見(jiàn)度、人體健康及氣候變化均有著嚴(yán)重的影響，隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車顆粒物排放已成為城市大氣懸浮顆粒物的重要來(lái)源。對(duì)機(jī)動(dòng)車排氣顆粒物理化特性的研究是正確認(rèn)識(shí)顆粒物生成機(jī)理及其環(huán)境健康效應(yīng)的基礎(chǔ)，并可為判斷大氣懸浮顆粒物的污染來(lái)源，進(jìn)而制定污染排放控制措施提供科學(xué)的依據(jù)。本文分別基于臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和道路實(shí)驗(yàn)兩種方法對(duì)機(jī)動(dòng)車顆粒物排放的理化特性做了系統(tǒng)深入的研究，并進(jìn)一步提出了新的針對(duì)道路微環(huán)境下不同車型

2、機(jī)動(dòng)車顆粒物排放因子的計(jì)算方法，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)針對(duì)超低硫柴油、低硫柴油和生物柴油三種不同燃料，在臺(tái)架實(shí)驗(yàn)條件下，采用基于數(shù)量和質(zhì)量?jī)煞N不同方法研究了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒物揮發(fā)性及其粒徑分布特征。研究表明，相對(duì)低硫柴油，燃用生物柴油可以有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒中揮發(fā)性成分的比排放率，然而相對(duì)超低硫柴油，燃用生物柴油所產(chǎn)生顆粒物中揮發(fā)性物質(zhì)成分的比排放率有所增加，其揮發(fā)性物質(zhì)成分主要集中在小尺寸顆粒物中。
　　

3、 (2)研究了不同發(fā)動(dòng)機(jī)工況、不同動(dòng)力學(xué)粒徑、不同燃油條件下發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒物形態(tài)、內(nèi)部納米結(jié)構(gòu)及氧化活性。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物的氧化活性主要取決于顆粒物基本粒子尺寸、揮發(fā)性物質(zhì)比例及內(nèi)部納米結(jié)構(gòu)特征等。由于燃用生物柴油所產(chǎn)生顆粒物較小的基本粒子尺寸、較高的揮發(fā)性物質(zhì)比例以及相對(duì)短小、扭曲的內(nèi)部碳層結(jié)構(gòu)，其在熱重實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出相對(duì)超低硫柴油、低硫柴油顆粒物更強(qiáng)的氧化活性，與此同時(shí)，顆粒物的基本粒子尺寸、揮發(fā)性及內(nèi)部碳層結(jié)構(gòu)又與缸內(nèi)燃燒條

4、件、動(dòng)力學(xué)粒徑有著密切的關(guān)系。
　　 (3)通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，研究了不同發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、不同動(dòng)力學(xué)粒徑以及燃油特性對(duì)顆粒物主要成分的影響，成分研究?jī)?nèi)容主要包括有機(jī)碳、元素碳及16種多環(huán)芳烴。試驗(yàn)結(jié)果表明，燃用生物柴油對(duì)顆粒物排放的抑制效果主要表現(xiàn)在燃燒生成的成分，如元素碳、大分子量的多環(huán)芳烴等，同時(shí)顆粒物的主要成分亦存在著明顯的負(fù)荷變化及粒徑分布特征。
　　 (4)選取了上海地區(qū)一條典型的高速公路，開(kāi)展了機(jī)動(dòng)車排氣顆粒對(duì)大氣環(huán)境

5、影響的研究，分別考察了白天和晚上道路微環(huán)境下大氣懸浮顆粒物的理化特性，并與背景樣品做了對(duì)比，主要測(cè)試內(nèi)容包括不同粒徑顆粒物的形貌、質(zhì)量濃度及所包含的有機(jī)碳、元素碳、水溶性離子及多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車對(duì)環(huán)境顆粒物的影響主要集中在＜400nm的粒徑范圍內(nèi)，在顆粒物主要成分中，機(jī)動(dòng)車排放對(duì)元素碳、硝酸鹽及多環(huán)芳烴濃度的影響最為明顯?；谂_(tái)架實(shí)驗(yàn)所獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放源特征，采用正交矩陣因子法對(duì)路邊顆粒物樣品的主要成分進(jìn)行源解析研