严重雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征

为掌握雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征,采集东北某市2013年10月20~31日发生严重雾霾期间大气PM2.5和PM10样品,分析颗粒物样品中9种水溶性离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+)的质量浓度.结果表明:各水溶性离子均表现为夜间质量浓度大于日间质量浓度,其在雾霾期PM2.5中的昼、夜质量浓度比为1.68;NO3-、SO42-、NH4+等3种离子质量浓度较高,雾霾期PM2.5中质量分数分别为11.03%、8.3%和7.39%,PM10中也有类似结果.K+和Ca2+在PM2.5和PM10中,雾霾期和非雾霾期质量分数变化不大.根据各离子比值,可以判定雾霾期固定源对颗粒物污染的贡献更大,说明雾霾期城市气象因素对大气颗粒物污染影响较大.对比2009年10、11月水溶性离子数据发现移动源污染贡献在增加.     

毛细管气相色谱法分析轻烃族组成

利用气相色谱快速、准确的分析特点 ,采用长 30m ,内径为 0 .2 2mm的OV - 1 0 1石英毛细管柱 ,对辽河油田轻烃组分进行了分析 ,使用Kov ts保留指数、纯物质、次甲基插入反应定性了所有组分。用归一化法测定了其中的各个族组成含量。计算出族组成的质量分数。改进了采用硅胶作固定相的柱色谱对轻烃族组成分析的不足。采用部分色谱纯物质考察了定量分析的准确度和精密度 ,其相对误差在 0 .371 %～ 2 .86 %。正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃的质量分数分别为 30 .833%、2 4 .2 6 8%、4 2 .6 4 3%、2 .2 5 6 %。     

武安市PM2.5及其二次水溶性无机离子污染特征和区域来源解析

武安市是以钢铁立市的典型重工业城市.为研究武安市PM2.5的污染特征和区域来源解析,对武安非采暖期(2018年10月)和采暖期(2019年1月)进行大气PM2.5样品的采集和组分测试,并利用CAMx-PSAT模型模拟结果分析区域源排放对武安PM2.5及其二次水溶性无机离子(SO2-4、NO3-、NH4+)的质量浓度贡献.测试结果表明,武安PM2.5污染严重,平均质量浓度为113.5μg/m3,采暖期PM2.5污染水平高于非采暖期;SO2-4、NO3-和NH4+的平均质量浓度占PM2.5总质量浓度的41.1％,是PM2.5重要组成部分;SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度表现为采暖期高于非采暖期;NO3-与SO2-4质量浓度比值在采暖期和非采暖期均小于1,表明燃煤烟尘等固定源贡献相对较大;随着PM2.5污染等级的升高,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度明显增大,达到重污染天时,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度增至最高.模拟结果显示,武安城区PM2.5污染是由本地污染源排放和外来污染物区域传输共同作用的结果,本地污染源排放占主导地位;冶金源排放对PM2.5、NO3-和SO2-4质量浓度贡献影响最大;农业源排放是NH4+质量浓度的主要污染来源;采暖期的居民源排放对PM2.5和SO2-4、NO3-、NH4+质量浓度贡献率相比于非采暖期出现大幅度增加.外来工业源和机动车源对武安PM2.5质量浓度贡献较为突出.     

EGR技术对MF/柴油混合燃料燃烧和排放的影响

基于一台高压共轨直喷柴油机,研究了EGR率、2-甲基呋喃掺混比例(质量分数为0%(M0),10%(M10),30%(M30))对柴油机燃烧和排放的影响。实验结果表明:EGR率能显著降低缸内压力,延迟点火时间。NO_x的排放量随着混合燃料中MF的质量分数和EGR率的增加而升高,尾气中Soot的排放量随EGR率的增加也有所上升,但远低于相同工况下纯柴油的排放量。对于M10和M30,EGR率的增大使得颗粒物的数目浓度有所降低,大颗粒数量减少而小颗粒数量增多,总颗粒物的平均粒径变小。研究结果还发现,M0和M10燃料的当量有效燃油消耗率(BSFC)随EGR率的增大而降低,M30在27%工况下的BSFC最高。     

德州市冬季大气挥发性有机物污染特征及其对臭氧和二次有机气溶胶生成的贡献

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器（Online-GC-MS/FID）对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物（VOCs）进行连续测量，研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧（O₃）、二次有机气溶胶（SOA）生成的贡献.结果表明，德州大气VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10^-9，烷烃占比最大，为40.66%.总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律.德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响.反向轨迹模型分析发现，北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献.烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m³，乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大.芳香烃氧化主导了SOA生成，其贡献率为93.7%，甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大.为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM_2.5协同控制，德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放.     

船用柴油机燃用生物柴油排放与消烟机理

为研究普通柴油掺混生物柴油后对船用柴油机排放特性的影响,将餐饮废油制生物柴油与普通柴油以10∶90体积比混合。结合船用柴油机台架试验与排放物测试分析,探究燃用小比例生物柴油混合燃料后,船用柴油机气态污染物与颗粒物质的排放特性,以此阐明生物柴油排放相关性变化与消烟机理。试验结果表明:掺混生物柴油后,由于生物柴油高的含氧量,气态排放物中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_2)、碳氢化合物(THC)均有所下降,可有效改善柴油机有害气体的排放。同时,生物柴油中较少的芳香烃含量可减少燃烧产物中芳烃前驱物,从而抑制颗粒的形成,减少颗粒物质(PM)排放及降低颗粒物质数量(PN)。但过快的燃烧速率会减小火焰的辐射损耗同时提高缸内温度,因此促进了NO_x的生成。为促进餐厨废弃油污治理和交通运输行业节能减排提供参考。     

济南市大气细颗粒物水溶性组分及大气传输的研究

采用大流量采样器,于2004年11月至2005年9月对济南市城区细颗粒物PM2.5进行了研究测试,对其水溶性离子成分和pH值进行了分析.结果表明,济南市PM2.5污染严重,超标率达93.6%,超标倍数为1.20-5.72,呈略酸性.水溶性离子占PM2.5质量的49.81%,其中SO4^2-,NH4^＋,NO3ˉ是水溶性离子的主要组分,各占PM2.5质量的20.88%,12.01%和10.94%,主要以（NH4）2SO4和NH4NO3形式存在.72 h后推气流轨迹和簇分析表明起源于济南西北方向（俄罗斯,蒙古国,中国北部）且运动速率较低的气溶胶长距离传输能够加重济南细颗粒污染水平.     

异辛烷HCCI燃烧下多环芳烃数值模拟

通过修改化学动力学软件CHEMKINⅢ,建立异辛烷均匀充量压缩点火(homogeneous charge compression ignition,HCCI)燃烧下排放特性数值模拟的多区模型.分析异辛烷HCCI燃烧下芳香烃(苯)与多环芳烃(萘、菲及芘)的生成及演变规律.采用异辛烷的燃烧与分解、多环芳烃生成的反应机理(包括115种组分,557个基元反应)进行计算.结果表明,碳氢排放主要来源于缝隙区及边界层区,而CO排放主要来源于边界层区;在各区达到着火时刻时,各区的苯、萘、菲及芘质量分数呈现先急升,再急降为一稳定值;同时,在这4种芳香烃排放中,苯的质量分数最高,萘其次,芘的排放基本为零.     

生物柴油在船用柴油机上的适用性研究

为验证生物柴油在船舶柴油机上的适用性,在不改变柴油机内部结构的条件下,利用船用柴油机对生物油与0#柴油体积比为1∶4的生物柴油(记为BD20)及0#柴油进行台架对比试验,测试了船用柴油机生燃用生物柴油的负荷特性、动力特性,分析了柴油机排放物中的NOx、SO2及温室气体等排放特性。试验结果表明,生物柴油BD20在80%额定工况动力特性下的油耗率比0#柴油机低1.4%,CO排放浓度降低17%;负荷特性下BD20的油耗率与油耗量均升高2%,而SO2排放浓度比0#柴油低约30%。可见,生物柴油可作为0#柴油的替代物在船舶柴油机上推广应用。     

PVA-SA-PLA复合水凝胶的制备及铵离子扩散性能

以聚乙烯醇、海藻酸钠和聚乳酸微球为原料,质量分数为5%的氯化钙饱和硼酸溶液为交联剂,合成PVA-SA-PLA共聚物水凝胶.采用池膜法测定水凝胶中铵离子的扩散性能,研究原料组分含量、交联时间对水凝胶铵离子扩散性能的影响.实验结果表明,铵离子在水凝胶中的扩散符合溶解-扩散模型,PVA质量分数为4.0%~5.0%,海藻酸钠质量分数为2.0%,聚乳酸微球质量分数为0.2%~0.3%,交联时间15 m in,水凝胶的铵离子扩散性能较好,扩散系数达到0.002 2 cm2/m in.