广州港船舶停泊工况辅机尾气排放量初步估算及排放特征研究

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船舶排放的 NOx、SO2、PM和 CO等污染物会对港口及近岸地区的空气质量、气候条件和人体健康造成较大的影响,引起了越来越多国内外学者的关注,但目前国内船舶尾气实测的研究严重缺乏。因此,选取在广州港停泊的4艘大型船舶作为研究对象,登船采集其辅机尾气样品进行分析,得到了4艘船舶尾气 NOx、SO2、CO、PM2.5、VOCs和 NH3污染物的排放浓度、排放因子,并初步估算了广州港船舶停泊工况污染物的排放量。此外,通过对 VOCs和 PM2.5样品的化学组分分析,得到了 VOCs和 PM2.5各组分的质量浓度、排放因子和排放特征谱。  结果表明:4艘船舶的 NOx排放因子分别为61.8、19.9、27.0和51.6g·kg-1, CO排放因子分别为8.0、4.0、5.3和10.1g·kg-1, SO2排放因子依次为31.4、41.9、57.6和7.2g·kg-1,PM2.5排放因子分别为2.4、1.1、1.5和2.0g·kg-1,VOCs排放因子分别为0.13、0.09、0.17和0.06g·kg-1。另外结合船舶类型、发动机功率和抵港次数等船舶活动水平数据初步估算了2014年广州港船舶停泊工况污染物的排放量:NOx、CO、SO2、PM2.5、VOCs和 NH3的排放量分别为1338、257、976、48.2、33.5和0.035t。  对 VOCs样品的68种化学组分分析,结果表明3艘货柜船辅机尾气中VOCs组成以烷烃为主,其次为芳香烃,烯炔烃比较低;正十一烷、正十二烷、正癸烷、苯、甲苯和1-己烯是3艘货柜船停泊工况辅机尾气中质量分数最高的6种组分。而散货船辅机尾气中 VOCs组成以芳香烃为主,其次为烯炔烃,烷烃较低;散货船停泊工况辅机尾气中质量分数最高的6种组分依次是苯、1-己烯、甲苯、丙烯、乙烯和1-戊烯。就排放因子来说,3艘货柜船停泊工况辅机尾气中烷烃、烯炔烃和芳香烃的 VOCs排放因子分别为55.9~111、13.7~23.1和20.4~36.0mg·kg-1;散货船停泊工况辅机尾气中烷烃、烯炔烃和芳香烃 VOCs排放因子分别为7.71、24.3和28.0mg·kg-1。  实测4艘船舶停泊工况辅机尾气 PM2.5中 OC、EC和 SO42-占的比重分别为7.63%~25.1%、4.20%~25.1%和5.23%~30.0%,排放因子的范围依次是153~601、63.0~503和57.5~720mg·kg-1,是 PM2.5中的主要化学组分;其次是 V、Ni、Ca2+和 NO2-等,其他水溶性离子和金属元素仅占 PM2.5较小的比重,且相应的排放因子也较小。
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