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禾信儀器AC-GCMS1000登環(huán)境領(lǐng)域著名期刊

閱讀：2085 發(fā)布時(shí)間：2022-4-25
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揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是臭氧與細(xì)顆粒物的重要前體物,，且具有明顯的致癌變,、致畸變、致突變的“三致效應(yīng)",，對(duì)人體健康,、局地空氣質(zhì)量和區(qū)域大氣復(fù)合污染的均有重要影響。隨著工業(yè)活動(dòng)的擴(kuò)展交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展及石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用, VOCs人為排放源已不容忽視,。近年來,，越來越多的研究者開始關(guān)注其排放來源和排放特征，由于采樣難度及測(cè)試方法的局限性,，移動(dòng)源VOCs排放一直都是大氣環(huán)境研究領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)話題,。

中國(guó)作為世界航運(yùn)大國(guó)，航運(yùn)業(yè)繁榮發(fā)展的同時(shí)船舶大氣污染物的排放變得極其嚴(yán)重,，對(duì)沿海地區(qū)和全球范圍的空氣質(zhì)量都提出了挑戰(zhàn),，而劣質(zhì)燃料的使用使得船舶排放的揮發(fā)性有機(jī)物更不容忽視。

南開大學(xué)毛洪鈞教授及其團(tuán)隊(duì)在環(huán)境領(lǐng)域著名期刊Science of The Total Environment（2022, 810:152276,，Q1,，IF=7.963）上發(fā)表了一篇題目為《Real-world emission characteristics of an ocean-going vessel through long sailing measurement》的研究論文，該論文選取萬噸級(jí)遠(yuǎn)洋散貨船舶為研究對(duì)象,，開展了長(zhǎng)時(shí)間序列的實(shí)船航行測(cè)試,。在航行過程中，對(duì)不同駕駛工況下的船舶尾氣進(jìn)行采樣,，利用廣州禾信大氣VOCs吸附濃縮在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱：“AC-GCMS 1000"）對(duì)船舶全航行過程中尾氣排放的VOCs組分進(jìn)行了化學(xué)分析,，共解析出108種對(duì)大氣環(huán)境與人體健康有顯著影響的組分，并基于化學(xué)定量結(jié)果計(jì)算各運(yùn)行工況下遠(yuǎn)洋船舶VOCs排放因子,。

本研究利用AC-GCMS 1000報(bào)道了萬噸級(jí)遠(yuǎn)洋船舶在航行過程中的VOCs源成分譜與排放因子,，對(duì)于研究非道路移動(dòng)源VOCs排放特征，彌補(bǔ)我國(guó)在移動(dòng)源VOCs基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累薄弱,，準(zhǔn)確評(píng)估船舶排放VOCs對(duì)大氣環(huán)境及人類健康的影響具有十分重要的意義,。

大氣VOCs吸附濃縮在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) AC-GCMS 1000

本研究采用AC-GCMS 1000獲得的主要結(jié)論如下

1. 利用AC-GCMS 1000對(duì)航行過程中船舶尾氣的VOCs排放量進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析
在不同駕駛條件下，烷烴,、烯烴和芳香烴始終是船舶排放VOCs的主要組分,。在離港工況下，烷烴,、烯烴和芳烴的比例分別為38%,、18%和29%。在海上75%定速巡航時(shí),，這一比例分別為42%,、18%和31%,。隨著轉(zhuǎn)速的增加,，烷烴的比例減小,，芳烴的比例略有增加?？傮w而言,，不同工況下各類型VOCs排放占比基本穩(wěn)定，烷烴占38% ~ 42%,，烯烴占18% ~ 20%,，芳烴占28% ~ 31%，鹵代烴占3% ~ 7%,，OVOCs占6% ~ 10%,。
不同行駛工況下烷烴、烯烴,、芳烴,、鹵代烴、OVOCs的排放比例

2. 遠(yuǎn)洋船舶VOCs排放因子
將VOCs定量結(jié)果與船舶主機(jī)負(fù)載參數(shù)相結(jié)合得出船舶VOCs排放因子,。在低速進(jìn)港,、出港工況和高速巡航工況下五類 VOCs 物質(zhì)排放因子均為烷烴>烯炔烴>芳香烴>鹵代烴>OVOCs。巡航工況和機(jī)動(dòng)航行下的VOCs總排放因子分別為13.5mg/kw·h和16.5mg/kw·h,，顯著地低于出港及靠港工況下的37.9mg/kw·h,，51,6mg/kw·h。VOCs排放因子與行駛速度呈現(xiàn)出較大的關(guān)聯(lián),，低速出港狀況下五類VOCs物質(zhì)的放因子均是高速巡航工況下排放中相對(duì)應(yīng)的各類 VOCs 排放因子的數(shù)倍,，各類型VOCs排放因子隨著速度的提升均呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢(shì)，這與先前學(xué)者的一些研究結(jié)果保持一致,。此外,，在高速航行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的充分燃燒導(dǎo)致鹵代烴和OVOCs的極大減少,。
不同行駛工況下遠(yuǎn)洋船舶各類型VOCs的排放因子

3. 利用AC-GCMS 1000獲取船舶排放VOCs的優(yōu)勢(shì)組分信息
下圖展示了遠(yuǎn)洋船舶在不同航行工況下前20類VOCs優(yōu)勢(shì)物種的排放因子,。各行駛工況下船舶尾氣中排放濃度較大的VOCs成分主要包括1-丁烯，甲苯,，叔丁基甲醚,，間/對(duì)-二甲苯，異戊烷,，間二氯苯,，2-甲基戊烷，丙烷,，3-甲基戊烷,，鄰-二甲苯等,，低速航行的進(jìn)、出港工況下VOCs優(yōu)勢(shì)組分與高速航行的巡航和機(jī)動(dòng)航行工況存在一定的差異,。芳香烴類在總 VOCs中占據(jù)約30%的比例,，而甲苯單項(xiàng)的排放因子，在各個(gè)工況下排放占比便達(dá)到9.1%—11.8%,，是最主要的芳香烴類型,。鹵代烴類排放因子最大的 VOCs 均是間二氯苯，OVOCs主要成分為叔丁基甲醚和丙酮,。駕駛工況對(duì)于船舶VOCs排放具有較大影響,，船舶在高速工況下平均 VOCs 排放因子，各類 VOCs 組分排放濃度都低于低速工況數(shù)倍,。
遠(yuǎn)洋船舶不同航行工況下的VOCs優(yōu)勢(shì)組分
禾信儀器大氣VOCs吸附濃縮在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)AC-GCMS 1000可用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中的揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs/SVOCs）,。該儀器能夠?qū)崟r(shí)在線給出物質(zhì)精確的定性定量結(jié)果，無需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析,，真正意義上地實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs實(shí)時(shí)在線檢測(cè),。整個(gè)系統(tǒng)無分析盲點(diǎn)、靈敏度高,、檢測(cè)限低,、能耗低、易維護(hù),，可為環(huán)境污染源分配,、空氣質(zhì)量模擬和環(huán)境政策制定提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

喜訊,！禾信儀器入選2021年度廣東省服務(wù)

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