论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,我国机动车保有量迅猛增加,其尾气颗粒物排放对城市和区域空气质量的影响日益受到关注.以往的机动车尾气颗粒物研究多在实验室台架上进行,难以真实反映实际道路上机动车的排放状况.因此,建立一套便携式的尾气颗粒物稀释采样系统,适合开展机动车尾气颗粒物现场采样的方法势在必行.本研究主要采用美国Sensors 公司开发的微型等比例稀释器(Micro-proportional sampler,MPS)与自主开发的颗粒物采集装置,搭建了便携式的尾气颗粒物稀释采样系统.由于该系统使用滤膜进行颗粒物采样,获得是某一时段的累积样品,而非在线监测,因此必须对尾气颗粒物进行等比例采样,所采集的样品才能真实反映机动车尾气的实际状况.MPS 相当于一个微型的部分流稀释系统,通过压差传感器来控制采样流量,原理图如图1 所示.从尾气中采集很小流量的部分(采样比通常在0.02～0.05％之间),先后进入一级、二级混合区与一级稀释气(Qminor)和二级稀释气(Qmajor)进行两次混合稀释,其中Qminor 用于调整采样气流,Qmajor 用于增大稀释倍数.稀释后的混合气再进入颗粒物采集装置,该装置在颗粒物切割头(常用2.5 微米作为切割粒径)后采用双通道模式,可同时进行Teflon 膜和石英膜的采样,从而开展颗粒物质量测量和化学组分分析.该系统的技术关键在于保证采样的等比例性,即采样流量随尾气流量实时变化时具有良好的相关性.因此,在现场实验时需根据尾气实际流量先调节等比例性,当采样流量和尾气流量的相关系数达到0.95 以上时,表明采样的等比例性良好,方可进行尾气颗粒物稀释采样.该系统所用的MPS 曾在美国环保局实验室与CVS 全流稀释采样系统进行对比,发现两者的采样结果偏差较小,验证了MPS的采样方法可靠.目前,已使用该系统在北京对部分工程机械的尾气颗粒物进行了现场采样,等比例稀释采样情况良好(如图2 所示,相关系数达到0.971),为今后开展实际道路的机动车尾气颗粒物排放测试奠定了基础.该系统在保证有效开展尾气颗粒物稀释采样的前提下做到了便携,且能与其他车载排放分析系统配合使用,采集更全面的排放数据.因此,该系统在今后的机动车和非道路移动源尾气排放测试中将发挥重要作用.