机动车污染物排放特性及其排放因子的隧道测试研究

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1、分类号:X510710-2015129088硕士学位论文机动车污染物排放特性及其排放因子的隧道测试研究佟惠导师姓名职称邓顺熙教授申请学位类别工学硕士学科专业名称环境工程论文提交日期2018年5月3日论文答辩日期2018年5月25日学位授予单位长安大学EmissionCharacteristicsandEmissionFactorsofMotorVehiclesBasedontheTestinaRoadTunnelADissertationSubmittedforthedegreeofMasterCandidate：TongHuiSupervisor：Prof.DengShunxiCha

2、ng’anUniversity,Xi’an,China摘要随着我国城市化的快速发展和机动车保有量的不断提高，道路交通排放已成为城市空气污染物的重要来源之一。本文选取秦岭公路隧道于2016年3月15-20日进行机动车污染物排放测试，研究机动车排放的气态污染物和颗粒物浓度的时间和空间分布、机动车排放颗粒物的浓度谱与粒谱特征，结合测试期间隧道内的交通及气象参数，计算机动车污染物平均排放因子，并采用最小二乘法获得汽油车与柴油车的污染物综合排放因子。论文的主要结论如下：（1）测试期间，XH线（坡度为2.58%）与HX线（坡度为-2.58%）隧道内的平均交通量（平均值±标准偏差）分别为374±24

3、6辆/小时与330±199辆/小时，其中柴油车占比分别为45.33%和55.58%。机动车上坡时发动机负荷增加，导致污染物排放量升高：XH线参照点的NOx、CO和SO2浓度分别为1129.15±563.68、1941.38±1201.17和32.96±113.68μg/m3，分别为HX线对应值的4.04、1.04和1.5倍。隧道中的NOx浓度主要由机动车排放的NO贡献，其中移动点NO/NOx约为0.9。隧道内NO、SO2、CO和O3的浓度梯度均呈非线性特征，且移动点的污染物浓度分布较参照点更加分散平缓，气态污染物浓度累积效率满足CO

4、梯度呈现非线性特征，隧道内的PM2.5数浓度分布较隧道入口处更分散平缓。机动车上坡时发动机负荷增加，排放更高浓度的颗粒物。XH线隧道固定参照点的PM5310数浓度、表面积浓度、质量浓度分别分别为(4.77±3.37)×10个/cm、(5.41±3.46)×103μm2/cm3和0.96±0.78mg/m3，是HX线对应测点的2.77、2.97和3.69倍。采用对数正态拟合分析了机动车排放颗粒物的粒径分布，机动车排放的气态污染物核化而来的颗粒物粒径在6.83-14.06nm之间；汽油车和柴油车排放颗粒物的粒径分别在18.75-28.91nm和88.92-92.90nm之间。（3）发动机运

5、行状态对机动车污染物排放的影响显著，柴油车排放的污染物浓度显著高于汽油车的排放。在XH隧道获得的机动车PM2.5数浓度和质量浓度、NOx、CO、VOCs、SO142排放因子分别为(1.72±1.07)×10个/(km·veh)和0.72±0.52、5.55±2.28、2.39±1.31、0.90±0.73、1.88±0.98g/(km·veh)，分别是对应HX线值的0.92、1.53、4.08、11.95、2.57和37.6倍；其中柴油车排放因子分别为(2.42±0.25)×1014个/(km·veh)和i1.21±0.12、10.24±0.64、4.30±0.37、1.02±0.1和

6、3.42±0.27g/(km·veh)，是汽油车排放的1.89、2.88、5.60、5.24、1.46、5.70倍。对比国内外已有研究表明，随着机动车燃料品质、发动机效率、尾气后处理技术以及排放标准的提高，机动车排放因子整体均呈下降趋势。关键词：机动车，气态污染物，颗粒物浓度谱，颗粒物粒径分布，机动车排放因子iiAbstractWiththerapiddevelopmentofurbanizationandthecontinuousimprovementofvehicleownershipinChina,on-roadtrafficemissionhasbecomeoneoftheim

7、portantsourcesofurbanairpollutants.Thevehiclepollutantemissiontestwascarriedouton15-20March2016inQinlinghighwaytunnel.Thespatialandtemporaldistributionsofgaseouspollutantsandparticleconcentrationintunnelwereanalyzed,theconce