流动污染源监测

1、流动污染源监测流动污染源监测汽车发动机污染物来源与排放汽车发动机污染物来源与排放量量TeamTeam：杨雪玲：杨雪玲 祖立娇祖立娇 方南方南 王婷庭王婷庭流流动污染源排气监测动污染源排气监测 P 222汽汽车、火车、飞机、轮船等流动污染源排放的废车、火车、飞机、轮船等流动污染源排放的废气主要是燃烧后排出的尾气。废气主要含有烟尘气主要是燃烧后排出的尾气。废气主要含有烟尘（碳烟）、一氧化碳、氮氧化物（碳烟）、一氧化碳、氮氧化物（NOxNOx）、碳氢化）、碳氢化合物（合物（HCHC）和二氧化碳、醛类、二氧化硫、）和二氧化碳、醛类、二氧化硫、3,43,4苯并芘等有害物质苯并芘等有害物质。 特别是特别是

2、汽车，数量多，排放量大汽车，数量多，排放量大，是造，是造成环境空气污染的成环境空气污染的主要流动污染源主要流动污染源。汽。汽车排气是石油体系燃料在内燃机内燃烧车排气是石油体系燃料在内燃机内燃烧后的产物，含有后的产物，含有NOxNOx、碳氢化合物、碳氢化合物、COCO等等有害组分，是污染大气环境的主要流动有害组分，是污染大气环境的主要流动污染源。污染源。51.污染物来源污染物来源 排气污染；窜缸混合气；汽油蒸发。排气污染；窜缸混合气；汽油蒸发。2.污染物排放污染物排放量量(1)怠速：怠速：当汽车处于怠速工况时，当汽车处于怠速工况时，CO、HC排放量较多。排放量较多。 (2)匀速：匀速：HC排放量

3、随发动机转速的升高很快下降；排放量随发动机转速的升高很快下降；CO当转速增加时很快降低，至中速后变化不大；当转速增加时很快降低，至中速后变化不大；NOx的的排放量有所增加排放量有所增加。(3)加速：加速时，会产生大量的加速：加速时，会产生大量的Nox，CO、HC的排放的排放量增加。量增加。 (4)减速：减速：CO、HC生成量增加，但几乎无生成量增加，但几乎无NOx排放。排放。 （一）汽车尾气的采样（一）汽车尾气的采样 （二）汽车怠速（二）汽车怠速COCO、HCHC的测定的测定 （三）汽车尾气中（三）汽车尾气中NOxNOx的测定的测定 （四）柴油车排气烟度的测定（四）柴油车排气烟度的测定 （一）

4、汽车尾气的采样（一）汽车尾气的采样 一般分高浓度采样和低浓度采样两种情一般分高浓度采样和低浓度采样两种情况：况： 低浓度采样是指尾气排放经大气扩散后低浓度采样是指尾气排放经大气扩散后采样分析，这种采样分析受环境条件影采样分析，这种采样分析受环境条件影响大，结果稳定性差，且时间性强；响大，结果稳定性差，且时间性强； 高浓度采样是指发生源在高浓度状况的高浓度采样是指发生源在高浓度状况的采样。目前，常以汽车怠速状态、高浓采样。目前，常以汽车怠速状态、高浓度采样监测尾气中的度采样监测尾气中的COCO和和HCHC。1 1、怠速工况条件：、怠速工况条件： 怠速指汽车发动机无负载运转状态下，以怠速指汽车发动

5、机无负载运转状态下，以最低供油量进行运转的工况。当汽车处于最低供油量进行运转的工况。当汽车处于怠速工况时，汽车发动机运转而汽车是静怠速工况时，汽车发动机运转而汽车是静止的。止的。 发动机旋转；离合器处于接合位置；油门发动机旋转；离合器处于接合位置；油门（脚踏板和手油门）位于松开位置；安装（脚踏板和手油门）位于松开位置；安装机械式或半自动式变速器时，变速杆应位机械式或半自动式变速器时，变速杆应位于空挡位置；当安装自动变速器时，选择于空挡位置；当安装自动变速器时，选择器应在停车或空挡位置；阻风门全开。器应在停车或空挡位置；阻风门全开。（二）汽车怠速排气中（二）汽车怠速排气中CO、HC的测定的测定2

6、 2、测定方法：、测定方法：用非色散红外气体分析仪进行测定。测定用非色散红外气体分析仪进行测定。测定时，先将汽车发动机由怠速加速至中等转时，先将汽车发动机由怠速加速至中等转速，维持速，维持3030秒以上，再降至怠速状态，将秒以上，再降至怠速状态，将取样探头插入排气管中（深度不少于取样探头插入排气管中（深度不少于300mm300mm）测定，维持测定，维持10s10s后，在后，在30s30s内读取最大指示内读取最大指示值和最低值。如为多个排气管，应取各排值和最低值。如为多个排气管，应取各排气管测定值的算术平均值。气管测定值的算术平均值。3 3、计算、计算COCO、HCHC的相对含量（体积比）的相对

7、含量（体积比）4 4、排放标准（、排放标准（ GB14761.593GB14761.593 ）污染物CO(体积分数)/ %HC（体积分数）/10-6车别轻型车重型车四冲程二冲程轻型车重型车轻型车重型车1995年7月1日前的定型汽车3.54.09001200650070001995年7月1日前的新生产汽车4.04.510001500700078001995年7月1日前生产的在用汽车4.55.012002000800090001995年7月1日起的定型汽车3.03.5600900600065001995年7月1日起的新生产汽车3.54.07001000650070001995年7月1日起生产的在用

8、汽车4.54.5900120075008000HC（碳氢化合物）体积浓度值以正己烷计。（碳氢化合物）体积浓度值以正己烷计。表表3.11 汽油车怠速污染物排放限量汽油车怠速污染物排放限量（摘自（摘自GB14761.593）（三）汽车尾气中（三）汽车尾气中NOx的测定的测定 在汽车尾气排气管处用取样管将废气引在汽车尾气排气管处用取样管将废气引出（用采样泵），经冰浴（冷凝除水）、出（用采样泵），经冰浴（冷凝除水）、玻璃棉过滤器（除油污、烟尘），抽取玻璃棉过滤器（除油污、烟尘），抽取到到100mL100mL注射器中，然后将抽取的气样经注射器中，然后将抽取的气样经氧化管注入冰乙酸氧化管注入冰乙酸- -对

9、氨基苯磺酸对氨基苯磺酸- -盐酸盐酸萘乙二胺吸收显色液，显色后用分光光萘乙二胺吸收显色液，显色后用分光光度法测定，测定方法同空气中度法测定，测定方法同空气中NOxNOx的测定。的测定。 （四）柴油车排气烟度的测定（四）柴油车排气烟度的测定 P224P224 尾气中的烟尘（碳烟）是机动车燃料不完尾气中的烟尘（碳烟）是机动车燃料不完全燃烧的产物，碳烟组分复杂，但主要是全燃烧的产物，碳烟组分复杂，但主要是炭的聚合体，还有少量氧、氢、灰分和多炭的聚合体，还有少量氧、氢、灰分和多环芳烃化合物等。由于燃料混合和燃烧机环芳烃化合物等。由于燃料混合和燃烧机理不同，汽油机产生的碳烟比柴油机少。理不同，汽油机产生

10、的碳烟比柴油机少。 烟度是使一定体积排气透过一定面积的滤烟度是使一定体积排气透过一定面积的滤纸后，滤纸被染黑的程度。纸后，滤纸被染黑的程度。 烟度常用滤纸烟度法（烟度常用滤纸烟度法（GB/T 3846-93GB/T 3846-93）测）测定，烟度值单位用定，烟度值单位用RbRb（波许）表示。（波许）表示。 1.1.简介：简介：由汽车柴油机或柴油车排出的黑烟含多种颗粒由汽车柴油机或柴油车排出的黑烟含多种颗粒物，其组分复杂，但主要是炭的聚合体（占物，其组分复杂，但主要是炭的聚合体（占85%85%以上），它往往吸附有以上），它往往吸附有SOSO2 2及多环芳烃等有及多环芳烃等有害物质。害物质。为防止

11、黑烟对环境的污染，国家在柴油车自为防止黑烟对环境的污染，国家在柴油车自由加速烟度排放标准和汽车柴油机全负荷烟由加速烟度排放标准和汽车柴油机全负荷烟度排放标准中，规定了最高允许排放烟度值。度排放标准中，规定了最高允许排放烟度值。2.2.方法：方法：柴油车排气烟度常用滤纸式烟度计测定，以波柴油车排气烟度常用滤纸式烟度计测定，以波许烟度单位（许烟度单位（R Rb b）或滤纸烟度单位（）或滤纸烟度单位（FSNFSN）表）表示。示。3.3.测定原理测定原理 用一台活塞式抽气泵在规定的时间内从柴油机用一台活塞式抽气泵在规定的时间内从柴油机排气管中抽取定量容积的排气气体，使它通过排气管中抽取定量容积的排气气

12、体，使它通过一张一定面积的白色滤纸，则排气中的炭粒被一张一定面积的白色滤纸，则排气中的炭粒被阻留附着在滤纸上，使滤纸染黑，其烟度与滤阻留附着在滤纸上，使滤纸染黑，其烟度与滤纸被染黑的强度有关。用光电测量装置测量洁纸被染黑的强度有关。用光电测量装置测量洁白滤纸和染黑滤纸对同强度入射光的反射光强白滤纸和染黑滤纸对同强度入射光的反射光强度，依据下式确定排气的烟度。度，依据下式确定排气的烟度。S SF F=10=10（1-I/I1-I/I0 0) )式中：式中：S SF F排气烟度，排气烟度，R Rb b I I染黑滤纸的反射光强度；染黑滤纸的反射光强度； I I0 0洁白滤纸的反射光强度；洁白滤纸的

13、反射光强度； 规定洁白滤纸的烟度为零，全黑滤纸的烟度为规定洁白滤纸的烟度为零，全黑滤纸的烟度为1010。4. 滤纸式烟度计滤纸式烟度计滤纸式烟度计工滤纸式烟度计工作原理作原理： 由由取样探头、抽气装置及光电检测系统组取样探头、抽气装置及光电检测系统组成。当抽气泵活塞受脚踏开关的控制而上行时，成。当抽气泵活塞受脚踏开关的控制而上行时，排气管中的排气依次通过取样探头、取样软管排气管中的排气依次通过取样探头、取样软管及一定面积的滤纸被抽入抽气泵，排气中的黑及一定面积的滤纸被抽入抽气泵，排气中的黑烟被阻留在滤纸上，然后用步进电机将已抽取烟被阻留在滤纸上，然后用步进电机将已抽取黑烟的滤纸送到光电检测系统

14、测量，由指示电黑烟的滤纸送到光电检测系统测量，由指示电表直接指示烟度值。一定时间间隔测量三次，表直接指示烟度值。一定时间间隔测量三次，取其平均值。取其平均值。 烟度计的光检测系统原理烟度计的光检测系统原理：采集排气后：采集排气后的滤纸经光源照射，其中一部分被滤纸的滤纸经光源照射，其中一部分被滤纸上的炭粒吸收，另一部分被滤纸反射至上的炭粒吸收，另一部分被滤纸反射至环形硒光电池，产生相应的光电流，送环形硒光电池，产生相应的光电流，送入测量仪表测量。指示电表刻度盘上已入测量仪表测量。指示电表刻度盘上已按烟度单位标明刻度。按烟度单位标明刻度。1 1、测定原理、测定原理 在规定的时间内，用一只活塞式抽气泵从柴油在规定的时间内，用一只活塞式抽气泵从柴油机排气管中抽取一定体积的排气，让其通过一机排气管中抽取一定体积的排气，让其通过一定面积的白色滤纸，排气中的炭粒就附着在滤定面积的白色滤纸，排气中的炭粒就附着在滤纸上，将滤纸染黑，然后用光电测量装置测量纸上，将滤纸染黑，然后用光电