典型工程机械排放碳质气溶胶组成特征研究

为识别不同类型工程机械排放碳质气溶胶组成,选取叉车、压路机、平地机、推土机和挖掘机5种工程机械,并考虑怠速、行走、运行三种工况以及国Ⅰ前、国Ⅱ和国Ⅲ三种不同排放标准,对其排放细颗粒物(PM2.5)进行采集,采用热光碳分析仪分析PM2.5碳质组分.结果表明,有机碳(OC)平均占比为(70.1±13.2)％,元素碳(EC)的占比为(11.9±7.5)％.叉车、压路机、推土机和挖掘机排放OC中OC1占比最高为(58.0±9.5)％.而OC2为平地机OC主要部分,占比为(42.3±8.1)％.工程机械OC/EC比值的平均值为12.7±9.5,表明受工程机械排放影响的大气环境条件下,用最小比值法会高估大气中二次气溶胶的占比.不同类型工程机械的OC/EC比值在不同状态下变化范围较大,为3.0～36.3.叉车3、压路机、平地机和推土机排放的PM2.5中OC/EC的比值在行走状态下比值最高,分别为24.9,15.7,36.3和5.3.叉车2和挖掘机1碳组分排放的比值在运行状态下达到最大值,分别为18.1和14.9.叉车1和挖掘机2中比值在怠速状态时为最大值.从国Ⅱ标准提高到国Ⅲ标准,叉车尾气中OC和EC的排放浓度分别平均下降了(36433.8±4528.6)μg/m3(24.6％)和(4209.9±151.4)μg/m3(19.8％);挖掘机碳气溶胶的排放浓度分别下降了10582.8μg/m3(36.2％)和2641.1μg/m3(38.4％).在碳质气溶胶源解析和清单编制中,应充分考虑工况和排放标准的影响.本研究可为完善非道路机械排放大气污染物控制措施、改进碳质气溶胶源解析结果和提高组分清单结果准确性提供支撑.