廣州地化所表征了LPG出租車在不同行駛速度下的NOx和VOCs排放特征
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18
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機(jī)動(dòng)車尾氣是城市群地區(qū)氮氧化物(NOx)和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的重要排放源,減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放對(duì)改善城區(qū)空氣質(zhì)量至關(guān)重要,使用更清潔的燃料是降低機(jī)動(dòng)車尾氣排放的重要舉措之一。公交車和出租車雖然在機(jī)動(dòng)車中保有量中所占比例不大,但在總里程中占相當(dāng)比例,因此將公交車和出租車能源清潔化,是影響面小、成效相對(duì)顯著的機(jī)動(dòng)車減排策略。使用液化石油氣(LPG)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源汽油/柴油,是一種廣泛采用的措施。雖然LPG替代可大幅降低顆粒物和活性VOCs排放,但對(duì)NOx的減排放沒(méi)有效果。近年來(lái)我國(guó)典型城市群地區(qū)PM2.5濃度顯著下降,而臭氧污染凸顯,NOx控制日益重要,LPG車因NOx排放問(wèn)題一直存在爭(zhēng)議。然而,前期對(duì)LPG車排放還缺乏系統(tǒng)的表征,尤其是在不同工況下的排放特征。
中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生馮晶晶,在導(dǎo)師王新明研究員、張艷利特任研究員的指導(dǎo)下,隨機(jī)選擇在用的26輛出租車,使用底盤測(cè)功機(jī)測(cè)定了在怠速和速度分別為10、20、30、40、50和60 km hr-1下NOx和VOCs的排放因子,并探討了行駛里程對(duì)排放因子的影響。研究結(jié)果表明,LPG出租車尾氣NOx平均排放因子隨行駛速度的增大而顯著增加,而VOCs的排放因子隨速度變化不大。尾氣VOCs以烷烴為主(71.9%),其次為烯烴(25.2%)和乙炔(2.7%),芳香烴(0.2%)占比最小。VOCs中丙烷排放最高,約占總VOCs排放的40~50%。雖然在怠速時(shí)VOCs排放因子高于在行駛工況下,而其對(duì)臭氧的生成潛勢(shì)則比行駛工況下要低,主要是由于行駛工況下活性烯烴排放的增加。比較LPG車排放VOCs與隧道測(cè)試道路機(jī)動(dòng)車平均VOCs排放情況,因LPG車尾氣中活性烯烴排放,其在臭氧生成潛勢(shì)方面相對(duì)汽油車也沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。另外也發(fā)現(xiàn),隨著車輛行駛里程的增加,NOx和VOCs的排放均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。
我國(guó)LPG出租車多是改裝的LPG-汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),而不是如香港那樣采用專用發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)尾氣處理裝置缺乏或更換不及時(shí),導(dǎo)致出租車用LPG代替汽油后, O3前體物減排并不理想。如能借鑒香港經(jīng)驗(yàn)使用LPG專用發(fā)動(dòng)機(jī)、加裝尾氣后處理裝置并及時(shí)更換,才能實(shí)現(xiàn)NOx和活性VOCs的大幅排放。

LPG出租車不同速度下NOx、VOCs的排放因子及對(duì)應(yīng)的OFPs
研究成果近期作為Invited paper在線發(fā)表在《Environmental Pollution》上。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目資助。
論文信息:
Feng, J.J., Zhang Y.L.*, Song, W., Deng, W., Zhu M., Fang, Z., Ye, Y.Q., Fang H., Wu, Z.F., Lowther, S., Jones, K.C., Wang, X.M., 2020. Emissions of nitrogen oxides and volatile organic compounds from liquefied petroleum gas-fueled taxis under idle and cruising modes. Environmental Pollution, 267, 115623.
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115623
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 & 科技與規(guī)劃處 供稿

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