柴油机多环芳香烃类污染物的测量方法.pdf

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1、第27卷第4期1742011年4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27NO．4Apr．2011柴油机多环芳香烃类污染物的测量方法王忠，安玉光，许广举，王宇成，王小哲(江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013)摘要：采用聚四氟乙烯滤膜及XAD．2吸附管采集、超声和索氏提取、气．质联用(GC，MS)分析等方法对柴油机排气中多环芳香烃类污染物进行了定性、定量分析。结果表明，在试验浓度范围内，多环芳香烃(PAHs)各组分的浓度与峰面积的线性关系良好。线性相关系数在0．99以上。线性范围较宽，为0．0125～80m／mL。该方法样品采集效率较

2、高，样品提取效率均在95％以上。方法重复性较好，相对标准偏差低于15％，滤膜样品的回收率为70．1％～95．9％，吸附剂样品的回收率为77．0％～102．6％。灵敏度高，检出限在0．04pg／m3以下。该方法适用于柴油机排气中队Hs含量的快速分析。关键词：多环芳香烃，柴油机，排放，气质联用分析doi：10．3969，j．issn．1002—6819．2011．04．030中图分类号：TK421．5文献标志码：A文章编号：1002—6819(2011)一04-0174—05王忠，安玉光，许广举，等．柴油机多环芳香烃类污染物的测量方法[J]．农业工程学报，2011，27(

3、4)：174—178．WangZhong，AnYuguang，XuGuangiu，eta1．Measurementmethodofpolycycliearomatichydrocarbonemissionofdieselengine[J]．TransactionsoftheCSAE，2011，27(4)：174—178．(inChinesewi也Englishabstract)0引言多环芳香烃(polycycliearomatichydrocarbons。PAHs)是一类含有两个或两个以上苯环，以线状、角状或簇状排列的碳氢化合物[1】。PAIls是最早发现的具有致癌、

4、致畸、致突变作用的有机污染物之一，对人体健康危害很大【2

5、。当PAHs与大气中的03、S02、N02、HN03和N205等空气污染物发生光化学反应后，还会生成毒性更强的PAHs衍生物。目前，大多数国家都将PAHs列为优先控制的环境污染物，美国国家环境保护局(environmentalprotectionagency)公布的129种优先监测污染物中，PAHs就有16种【3】；在我国国家环保总局第一批公布的68种优先污染物中，PAHs就有7种[4】。研究表明，随着汽车保有量的增加，汽车尾气排放成为环境中PAHs的主要来源之一【5_61。因此，开展柴油机多环芳香烃类污染物排

6、放的研究对于城市大气污染物的综合控制和相对措施制定有重要意义。国内外学者对环境中PAl-Is的分析方法开展了一些研究。周宏仓等人对垃圾焚烧产生的、PAHs经过提取、浓缩和净化后，采用高效液相色谱法进行定性定量分析，研究结果表明该方法线性关系和准确度较好，具有较高分辨率和高灵敏度【7】。李春雷等人对居民室内外空气中PM2．5(空气动力学直径小于2．5pm的大气颗粒物)上的PAHs测量方法进行了研究，通过石英滤膜采集、超声收稿日期；2010-．08．18修订日期：2010-10．21基金项目：国家自然科学基金项目(50776042)：江苏省高校自然科学重大基础研究项目(1

7、0KJA470009)；江苏省博士创新基金(CxlOB261Z)：江苏江苏高校优势学科建设工程资助项目。作者简介：王忠(1961一)，男，教授，主要研究方向为新能源与低排放控制。镇江江苏大学汽车与交通工程学院，212013。Email：wangzhong@ujs．edu．cn提取及净化等后，采用GC-MS的选择性粒子检测技术(SⅡ订)进行定性，内标法结合响应因子定量分析【81。CastellsP．等人采用超临界流体萃取法萃取，采用GC／ECD．MS测定了城市大气中的PAHs浓度【9】。针对柴油机多环芳香烃类污染物的测量方法研究较少。本文采用聚四氟乙烯滤膜及XAD．2树

8、脂吸附管采集柴油机尾气中颗粒相及气相PAHs污染物，采用气质联用技术(Gc．MS)对样品进行定性及定量分析，测量柴油机分别燃烧0号柴油、BD50、BDl00调合生物柴油时，排气中PAHs污染物。2试验装置及方案2．1试验仪器及试剂试验用机为186FA单缸柴油机，压缩比为19，排量为0．418L，标定转速n为3600r／rain，标定功率Ne为6．3kW；最大扭矩点转速为l800r／min。试验采用3种燃料，0号柴油，50％体积百分数的生物柴油与0号柴油的混合燃料及100％生物柴油，分别用B0、BD50、BDl00表示。试验分别测量了柴油机标定转速时，