机动车尾气排放VOCs源成分谱及其大气反应活性 .pdfVIP

机动车尾气排放VOCs源成分谱及其大气反应活性

一、本文概述

随着城市化进程的加快和机动车数量的剧增，机动车尾气排放已

成为城市大气污染的重要来源之一。挥发性有机化合物（VOCs）是机

动车尾气中的关键组分，对大气环境和人类健康产生严重影响。VOCs

不仅直接参与光化学烟雾和二次有机气溶胶的形成，而且通过大气化

学反应生成臭氧和细颗粒物，加剧雾霾等环境问题。深入研究机动车

尾气中VOCs的源成分谱及其大气反应活性，对于理解和控制城市大

气污染具有重要意义。

本文旨在系统分析机动车尾气中VOCs的组成特征，探究不同类

型车辆尾气排放的VOCs成分差异，并评估这些VOCs组分的大气反应

活性。研究首先采用在线和离线采样技术，对城市交通环境中不同类

型的机动车尾气进行采样分析，获取VOCs的源成分谱。通过实验室

模拟实验，评估这些VOCs组分的大气反应活性，尤其是臭氧生成潜

势和二次有机气溶胶生成潜势。结合源成分谱和反应活性分析结果，

探讨控制机动车尾气VOCs排放的有效策略，为城市大气污染防治提

供科学依据。

本文的研究成果不仅有助于深化对机动车尾气VOCs排放特征及

其环境影响的理解，而且为制定有效的大气污染控制策略提供重要参

考。

二、源成分谱概述

源成分谱是研究机动车尾气排放挥发性有机化合物（VOCs）的关

键组成部分，它揭示了不同类型的机动车在不同工况下排放的VOCs

的种类和相对含量。机动车尾气中的VOCs主要来源于不完全燃烧的

碳氢化合物、蒸发排放以及润滑油和燃油的氧化分解。这些VOCs不

仅包括烷烃、烯烃和芳香烃，还可能包括含氧有机物和少量的硫化合

物。

在本研究中，我们重点分析了轻型汽油车、重型柴油车和摩托车

等不同类型的机动车尾气排放的VOCs成分谱。通过使用气相色谱质

谱联用技术（GCMS）和实时在线监测技术，我们获得了详细的VOCs

成分谱数据。结果显示，轻型汽油车尾气中的VOCs以烷烃和芳香烃

为主，尤其是低碳数的烷烃和苯系物重型柴油车尾气中则以烯烃和含

氧有机物为主，反映了柴油燃烧的特点而摩托车尾气中的VOCs则以

较重的芳香烃和烯烃为主。

我们还分析了不同工况（如冷启动、热启动、加速和匀速行驶等）

对VOCs排放的影响。结果表明，冷启动时VOCs排放量显著高于热启

动，这是由于冷启动时发动机温度低，燃油和润滑油的蒸发和氧化分

解不完全。加速和匀速行驶时，VOCs排放量也呈现不同的变化趋势，

这可能与发动机的工作状态和燃油喷射控制策略有关。

源成分谱的研究为我们揭示了机动车尾气中VOCs的种类和排放

特征，为后续的大气反应活性研究和污染控制策略提供了重要基础。

三、机动车尾气排放的采样与分析方法

为了准确评估机动车尾气中VOCs的成分谱及其大气反应活性，

本研究采用了一系列精细的采样和分析技术。采样过程在多个不同类

型的道路上进行，以覆盖不同车辆类型和运行状态下的排放特征。

采样设备主要包括便携式VOCs采样器和吸附剂管。吸附剂管填

充有高性能吸附材料，如活性炭或TenaxTA，用于捕获尾气中的VOCs。

采样器连接到车辆尾气排放口，以实时收集尾气样本。为了模拟真实

道路条件，采样过程中车辆进行了加速、减速和匀速行驶。

采样位置覆盖了城市交通繁忙的街道、高速公路以及郊区道路。

这些位置的选取旨在代表不同交通密度和速度下的尾气排放特征。在

每个位置，至少进行了3次独立的采样，以确保数据的代表性。

采集的样品在低温条件下保存和运输，以防止VOCs的挥发和降

解。吸附剂管在采样后立即用铝箔包裹，并置于冰箱中保存。所有样

品在48小时内进行分析，以减少可能的吸附剂管记忆效应。

分析采用气相色谱质谱联用（GCMS）技术，这是一种高效、高灵

敏度的分析方法，适用于复杂样品中VOCs的定性和定量分析。样品

在热脱附仪中进行预处理，随后进入气相色谱进行分离，最后通过质

谱进行检测和鉴定。

在整个采样和分析过程中，严格实施了质量控制与保证措施。这

包括使用空白吸附剂管、校准仪器、重复分析样品以及参与实验室间

比对测试。这些措施确保了数据的准确性和可靠性。

四、的大气化学反应活性研究

机动车尾气排放是大气污染的重要来源之一，其中挥发性有机化

合物（VOCs）对大气化学反应活性有着显著的影响。VOCs