《温度和行驶循环显著影响柴油车的碳气体和颗粒物排放》

  • 来源专题:大气污染防治
  • 编译者: lhy
  • 发布时间:2020-06-18
  • 影响/目的:

    尽管使用生物燃料有潜在的好处,但公众对可能的直接和间接环境和空气质量影响感到关切。车用生物柴油替代石油柴油可以减少污染物排放,包括颗粒物(PM)、CO、元素碳(EC)、多环芳烃(PAHs)、挥发性有机物(VOCs)和总烃(THC)。然而,减排并不总是能实现的,而且因污染物而异。虽然很少有研究调查车辆排放的生物柴油PM对健康的影响,但有证据表明生物柴油比石油柴油具有更大的致突变性和细胞毒性,也有证据表明其致突变性降低。成分差异的知识对于理解气溶胶颗粒物的毒理学效应确实很重要,而且对于支持扩散、空气质量、预测和化学物质平衡模型的全球排放清单的正确核算也是必需的。本文旨在研究三种重型柴油机车辆从超低硫柴油(ULSD)转换为大豆甲酯基B20燃料后对SVOC排放的影响。本研究观察了在CDPF下游柴油颗粒中出现MW≥252amu的多环芳烃化合物的条件,对于排气流控制较差的较大hddv,甚至可以达到早期报告的低端浓度。这一罕见的观察结果表明,对现代L/MHDDV排放的颗粒物中多环芳烃的分析可能比以前认识的更为复杂。归根结底,本研究提供了环境保护局可用于满足其与RFS影响相关的法定报告要求的信息(http://www.epa.gov/oig).

    说明:

    本研究考察了燃料(超低硫柴油[ULSD]与20%v/v大豆基生物柴油-80%v/v石油混合物[B20])、温度、负荷、车辆、行驶循环和主动再生技术对轻型和中型重型柴油车(L/MHDDV)气相和颗粒相碳排放的影响。该研究使用底盘测功机设备进行,该设备支持低温操作(-6.7°C对21.7°C)和高达12000 kg的重载。利用热光学技术测定了气溶胶颗粒物中有机碳和元素碳的组成。采用先进的气相色谱/质谱(GC/MS)方法,对用传统过滤器和聚氨酯泡沫(PUF)采样介质采集的气相和颗粒相半挥发性有机物(SVOC)排放物进行了分析。研究范围内的OC和EC排放量平均为0.735 mg/km和0.733 mg/km。柴油机车辆的排放因子变化很大,使用催化柴油颗粒过滤器(CDPF)装置通常会降低废气中碳颗粒的排放,因为废气中含有约90%的w/w气相物质。有趣的是,用B20代替ULSD对SVOC排放没有显著影响,对于L/MHDDV,SVOC排放总量从0.030 mg/km到9.4 mg/km不等。然而,低温和车辆冷起动都显著增加了排气中的SVOC。实时颗粒测量表明,车辆再生技术确实影响了排放量,尽管使用散装化学技术无法解决再生效应。对柴油机排气中多环芳烃(PAHs;分子量(MW)≥252amu)的多组分毒性颗粒相的比较研究表明,在过去几十年中,其排放因子跨越了8个数量级。本研究观察了在CDPF下游柴油颗粒中出现MW≥252amu的多环芳烃化合物的条件,对于排气流控制较差的较大hddv,甚至可以达到早期报告的低端浓度。这一罕见的观察结果表明,对现代L/MHDDV排放颗粒物中多环芳烃的分析可能比以前认识的要复杂得多。

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    • 编译者:lhy
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