《機動車近排放口區域二次顆粒物生成機理研究》是依託清華大學，由賀克斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：機動車近排放口區域二次顆粒物生成機理研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：賀克斌
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大氣灰霾是我國許多城市面臨的最嚴重問題之一，如何有效控制細顆粒物PM2.5是減少灰霾的關鍵因素，但由於對PM2.5中關鍵組分二次有機氣溶膠(SOA)的形成和演變等認識不足，導致模型對SOA的低估可能達到2-10倍，給PM2.5的來源解析和控制分析帶來很大的困難。機動車尾氣從尾氣管排放到空氣中時，由於各種條件的劇烈變化，對一次有機氣溶膠(POA)和SOA的產生都可能有很大的影響，在近排氣口區域通過光氧化反應迅速產生大量的SOA， 但是僅有不到10%可以用現有的理論解釋。對尾氣排放口區域細顆粒物排放和變化的研究，同樣有益於解釋固定源二次氣溶膠的排放與生成。因此本研究將利用移動式多點同步採樣系統，選擇典型車輛類別，研究機動車在實際行駛過程中尾氣從尾氣管排放到大氣時的近排放口區域二次有機顆粒物生成過程與特徵，探討二次有機顆粒物和無機顆粒物的相互影響規律，建立對現有空氣品質模型的二次有機顆粒物的修正
結題摘要
二次有機氣溶膠（SOA）是大氣PM2.5的重要組成部分，其數值模擬結果與實際觀察結果相比尚存在數量級的低估。柴油車排放煙羽中近排放口區域存在快速反應過程，生成大量的二次顆粒物，而現有空氣品質模型的化學機制還沒有包括快反應過程。研究柴油車煙羽中的二次顆粒物生成過程，對減少SOA模擬值與觀測值間的差異，有十分重要的意義。本研究搭建了機動車尾氣煙羽沿程多點採樣測試系統，對被測車輛進行了煙羽沿程排放採樣，分析了其近排放口區域煙羽中細顆粒物質量濃度及其組分沿程變化特徵，解析了煙羽中SOA和SNA的生成過程與機理，對SOA低估的原因進行了定性分析與定量估算。 研究結果表明：（1）搭建的尾氣煙羽沿程多點採樣系統可靠，可以準確採集近排放口區域尾氣煙羽。（2）柴油車尾氣排放後，煙羽中PM2.5隨距離增加逐漸增加，說明柴油車尾氣煙羽中存在二次顆粒物生成過程。煙羽PM2.5中EC基本保持不變，OC、TC均隨距離增加而增加，說明柴油車煙羽中存在SOC（二次有機碳）生成過程，距離尾氣管口越遠，SOC生成越多。NH4+，NO3-和SO42-在煙羽中均隨距離增加而增加，說明柴油車尾氣煙羽中存在SNA（二次無機氣溶膠）生成過程。測試區域煙羽中，NH4+主要與NO3-結合，其比例隨稀釋比增加逐漸降低，與SO42-結合的比例隨稀釋比增加而逐漸升高。（3）SOC對已知二次細顆粒物的貢獻平均為76%，遠遠超過SNA的貢獻（24%），說明測試區域煙羽中SOC生成對已解析的二次細顆粒物生成起主導作用。並且二次顆粒物的生成過程並不會一直持續。（4）車載測試結果高於煙羽測試尾氣管口結果，而低於煙羽測試末端結果，導致SOA低估的原因有2個：原因1為車載測試結果將煙羽中生成的SOA被計入POA的部分（約有車載測試確定的POA值的32-53%）；原因2為數值模擬中丟失的煙羽中生成的SOA（至少約有車載測試確定的POA值的39%）。
