不同工作條件對(duì)柴油機(jī)尾氣污染物排放特性的影響綜述

吳美璇 趙子宇 李浩 張鵬

摘 要：柴油內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放是空氣污染的重要來(lái)源之一，其中污染物主要包括顆粒物、氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⑻佳趸衔锏龋@些物質(zhì)在不同工作條件下的排放特征具有較大差異。對(duì)近5年來(lái)關(guān)于柴油機(jī)尾氣污染物排放以及減排措施的研究進(jìn)行搜集、整理和總結(jié)，主要討論柴油機(jī)尾氣污染物在不同工作條件（海拔高度、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷）下的排放特征。結(jié)果表明：在高海拔地區(qū)的高轉(zhuǎn)速工作條件下，污染物排放情況最嚴(yán)重。分析影響機(jī)理發(fā)現(xiàn)，不同工作條件主要通過(guò)影響柴油內(nèi)燃機(jī)的燃燒溫度、進(jìn)氧量、油氣混合和燃燒時(shí)間等影響不同污染物的生成情況。提出改善柴油機(jī)尾氣中污染物排放的措施，為柴油內(nèi)燃機(jī)污染物在不同工作條件下排放特性的研究提供理論指導(dǎo)。目前，對(duì)柴油機(jī)尾氣中常規(guī)污染物研究較多，但對(duì)顆粒物及氣相物質(zhì)中的有毒有害物質(zhì)，如持久性自由基等的排放特性及生成機(jī)制的研究較少，而其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可能比常規(guī)污染物更大，這是未來(lái)柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：柴油內(nèi)燃機(jī);尾氣;工作條件;空氣污染;持久性自由基

中圖分類(lèi)號(hào)：X701.7 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：R ? 文章編號(hào)：2096-6717（2022）01-0197-10

收稿日期：2021-02-03

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（41907278、41807470）;云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（202001AU070049）;昆明理工大學(xué)土壤環(huán)境與生態(tài)安全省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2019HC008）;昆明理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練（202010674050）;云南省教育廳科學(xué)研究基金（2016CYH06）

作者簡(jiǎn)介：吳美璇（1994- ），女，博士生，主要從事柴油機(jī)尾氣污染物等大氣污染物研究，E-mail：449214950@qq.com。

張鵬（通信作者），男，博士，E-mail：zhangpenviron@kust.edu.cn。

Abstract： Exhaust emission from the diesel engine in transportation is one of the essential sources that cause air pollution， of which the primary pollutants include particulate matter， nitrogen oxide， hydrocarbon， carbon and oxygen compounds， which have significant differences in emission characteristics under different working conditions. We collected， organized and summarized the research on diesel exhaust pollutants emission and emission reduction measures in the past five years，and discussed the emission characteristics of diesel exhaust pollutants under different working conditions（altitude， speed， engine speed and load）. The results showed that the pollutant emission was the most serious under the high speed of engine conditions in high altitude areas. Moreover， the analysis of the influencing mechanism found that different working conditions mainly affect the combustion temperature， oxygen intake， oil and gas mixture， combustion time and other factors， and then affect the formation of different pollutants. Furthermore， we summarized the measures and influencing mechanisms to improve the pollutant emission from exhaust emission of the diesel engine. This paper will provide theoretical guidance for the study of pollutant emission characteristics of a diesel engine under different working conditions. So far， there are many studies on typical pollutants in diesel engine exhaust， but few studies on the emission characteristics and generation mechanism of toxic and harmful substance such as persistent free radicals in particulate matters and gas-phase substances. However， the environmental risk of persistent free radicals may be higher than that of typical pollutants， which will be a major content in the study of diesel engine exhaust pollutants in the futures.

Keywords：diesel engine; exhaust; working conditions; air pollution; persistent free radicals

空氣污染影響人類(lèi)生活，危害人體健康。近年來(lái)，全球因空氣污染過(guò)早死亡的人數(shù)逐漸升高[1]。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）[2]和歐盟[3]的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全世界91%的人口生活在空氣質(zhì)量未達(dá)到WHO標(biāo)準(zhǔn)水平的地方，每年有650萬(wàn)人因此患病，420萬(wàn)人因此過(guò)早死亡。

交通運(yùn)輸中發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放是空氣污染的重要來(lái)源之一[4]。其中，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通常為卡車(chē)、鐵路機(jī)車(chē)、船舶、農(nóng)用機(jī)械等提供動(dòng)力，因其高效率、高可靠性和高經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，柴油車(chē)的數(shù)量逐年增加[5]。從1990年到2014年，歐洲的柴油車(chē)份額從11%[6]增長(zhǎng)到41%[7]。在中國(guó)，卡車(chē)的數(shù)量從2000年的700萬(wàn)輛增加到2017年的1 956.7萬(wàn)輛[8]。雖然柴油車(chē)數(shù)量比汽油車(chē)少，但是由于大部分的柴油車(chē)都未配備尾氣后處理系統(tǒng)[9]，因此，相比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)排放更多污染物，對(duì)空氣污染的影響更大[10]。

柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣中的污染物主要來(lái)自燃料的不完全燃燒，其主要的污染物為顆粒物（Particulate Matter，PM）、碳氧化物（COX）、氮氧化物（NOX）和碳?xì)浠衔铮℉ydrocarbons， HCs）[11]（圖1）。柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣中的PM主要由燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的含碳物質(zhì)以及其他無(wú)機(jī)物組成[12]，其中，有機(jī)物包括未燃燒的烴類(lèi)化合物以及在燃燒過(guò)程中生成的含氧有機(jī)物、含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物和含鹵素有機(jī)物等[13]，無(wú)機(jī)物包括硫酸鹽、銨、硝酸鹽、黑碳、氯化鈉、礦物塵、金屬、水等[14]（圖1）。尾氣中的NOX排放物主要是NO，但其進(jìn)入空氣后會(huì)迅速被氧化成NO2[15]。在尾氣排放的COX中，CO的形成是由于燃燒過(guò)程中氧氣不足而造成的燃料不完全燃燒的中間產(chǎn)物[16]，而CO2則是烴類(lèi)完全氧化的產(chǎn)物。HCs（如烷烴、烯烴、芳香烴和PAHs等）則是由不完全燃燒和未燃燒的柴油燃料或潤(rùn)滑油產(chǎn)生的[17]。

柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染控制是現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)之一。為控制尾氣排放，需要深入研究柴油機(jī)尾氣污染物的形成機(jī)理。內(nèi)燃機(jī)尾氣排放受多種因素影響，其中工作條件是影響其排放的重要因素。為此，綜述了柴油機(jī)尾氣污染物在不同工作條件（海拔高度、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷）下的排放特征及形成機(jī)理。此外，還總結(jié)了改善柴油機(jī)尾氣中污染物排放的措施及其影響機(jī)理，為柴油內(nèi)燃機(jī)污染物的排放及控制相關(guān)領(lǐng)域研究提供借鑒。

1 不同工作條件下柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物的排放特性

1.1 不同工作條件下PM的排放特性

1.1.1 海拔高度對(duì)PM排放的影響

海拔高度對(duì)柴油機(jī)尾氣中污染物排放影響的研究表明，PM隨海拔升高而增加[18-19]。一方面，隨著海拔高度的增加，吸入氣缸的氧氣含量降低，導(dǎo)致局部缺氧和燃燒惡化，燃料熱解產(chǎn)生的PM增加。與海平面相比，在海拔1 000 m處柴油機(jī)尾氣中PM的質(zhì)量增加了60%～320%[20]。另一方面，燃料分子的裂解和反應(yīng)物原子的重組是燃料生成顆粒的前提。其中，裂解產(chǎn)生了很多低分子量的直鏈不飽和HCs，加之裂解過(guò)程是需要高活化能的吸熱反應(yīng)，導(dǎo)致溫度對(duì)其反應(yīng)速率的影響較大。因此，隨著海拔的升高，氣缸內(nèi)進(jìn)氣量下降，燃燒惡化，燃油溫度升高，燃油裂解過(guò)程的反應(yīng)速率也隨之升高，顆粒物生成的速率因此提高[21]。

1.1.2 車(chē)速對(duì)PM排放的影響

通常，當(dāng)車(chē)輛以較高速度行駛時(shí)，尾氣中會(huì)產(chǎn)生更多的PM。PM排放增加的原因有兩個(gè)：一是缸內(nèi)熱解作用增強(qiáng);二是某些反應(yīng)區(qū)缺氧。車(chē)速的提高會(huì)顯著提高缸內(nèi)溫度，更高的缸內(nèi)溫度將促進(jìn)燃料小滴的蒸發(fā)和空氣燃料混合物的混合，燃料分子的熱解將變得非?；钴S。氧氣的缺乏在顆粒形成中也起著重要作用，這種現(xiàn)象可能發(fā)生在遠(yuǎn)離燃油噴霧壁的某些反應(yīng)區(qū)內(nèi)。在燃油噴霧的中心區(qū)域，燃油滴很難蒸發(fā)并形成可燃混合物;而其他區(qū)域的混合物只能通過(guò)非常緩慢的熱氧化來(lái)進(jìn)行。另外，當(dāng)車(chē)輛加速時(shí)，由于每個(gè)循環(huán)的燃料輸送增加，缸內(nèi)油氣混合物濃度增大，燃油過(guò)富區(qū)的面積擴(kuò)大，也會(huì)導(dǎo)致更多的PM產(chǎn)生[18]。

1.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對(duì)PM排放的影響

在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，柴油車(chē)的顆粒物中微量金屬濃度較高，導(dǎo)致產(chǎn)生更多的PM，其中，微量金屬來(lái)自潤(rùn)滑油和發(fā)動(dòng)機(jī)部件的磨損[22]。在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，更多的潤(rùn)滑油飛濺到燃燒室中，從而導(dǎo)致更高的微量金屬排放量。研究發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)? 200 r/min增大到1 800 r/min，包括Fe、Pb和Mn在內(nèi)的金屬化合物濃度都有所增加[23]。

此外，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，較高的燃料噴射量增加了顆粒物的排放，但是痕量金屬的含量可能不會(huì)以相同的比例增加。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，單位質(zhì)量收集的顆粒中痕量金屬濃度降低[24]。

除了海拔和車(chē)速，尾氣中PM的濃度還受多種因素影響，如車(chē)型、燃料質(zhì)量、車(chē)輛型號(hào)和道路質(zhì)量等[25-26]。

1.2 不同工作條件下NOX的排放特性

1.2.1 海拔高度對(duì)NOX排放的影響

柴油機(jī)尾氣中NOX的生成通常由燃燒反應(yīng)時(shí)間、燃燒溫度和氧氣濃度共同影響[21]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海拔高度從30 m升高到2 400 m時(shí)，NOX排放首先增加，但隨著海拔進(jìn)一步升高到2 990 m，NOX排放呈下降趨勢(shì)[27]。高海拔地區(qū)氧氣濃度下降會(huì)阻礙NOX生成的化學(xué)反應(yīng)。一方面，高海拔地區(qū)氧氣的缺乏阻礙了缸內(nèi)燃燒和缸內(nèi)溫度的升高，反應(yīng)區(qū)中的氧氣不足和低溫會(huì)阻礙NOX的形成。另一方面，在高海拔地區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火延遲變得非常長(zhǎng)，直到活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，才能點(diǎn)燃混合氣，這導(dǎo)致缸內(nèi)燃燒延遲和膨脹沖程。缸內(nèi)壓力還會(huì)對(duì)2 990 m處的NOX還原產(chǎn)生輕微影響，難以像在30、2 400 m處那樣保持高缸內(nèi)壓力，較低的壓力會(huì)減慢NOX的生成速率，這也是2 990 m處NOX減少的原因之一[18]。

1.2.2 車(chē)速對(duì)NOX排放的影響

NOX的排放對(duì)車(chē)速變化最為敏感，隨著車(chē)速的增大而增加[28]。造成這種現(xiàn)象的原因有：首先，NOX的形成主要是由于存在足夠的氧氣和合適的氣缸內(nèi)溫度，柴油車(chē)輛的燃料燃燒將受到氧氣含量的影響，在高速條件下，氧氣的百分比較高，更容易產(chǎn)生NOX;其次，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷隨著車(chē)速的增大而增加，轉(zhuǎn)速的增大也有利于提高氣缸中新鮮空氣和燃料的均勻性，提高氣缸內(nèi)的溫度，加速燃料的蒸發(fā)，從而使空氣和燃料混合更均勻[29]。

1.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)NOX排放的影響

NOX排放量通常隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大而增加。研究顯示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)? 500 r/min增大到3 000 r/min，柴油車(chē)的NOX排放量增加[30]。在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，更多的燃料被注入燃燒室，產(chǎn)生更多的熱量，從而導(dǎo)致更高的缸內(nèi)溫度，增加了NOX的排放。此外，在較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，氣缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致燃料和空氣之間的混合更快，點(diǎn)火延遲更短，減少了每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的反應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致缸內(nèi)氣體溫度峰值更高，這也增加了NOX的排放[31]。

1.3 不同工作條件下COX的排放特性

1.3.1 海拔高度對(duì)COX排放的影響

一般情況下，CO排放隨著海拔的升高而增加。在2 990 m的海拔高度，CO排放量比近海平面增加了大約209%[27]。在高海拔地區(qū)，氧氣濃度不足，且缸內(nèi)壓力較低，導(dǎo)致空氣和燃油混合不充分。因此，空氣和燃料之間的燃燒不完全，并釋放出大量的CO。高海拔條件下，低進(jìn)氧量對(duì)CO的氧化產(chǎn)生不利影響，因此增加了CO的排放，但高海拔下較高的缸內(nèi)燃燒溫度也會(huì)促進(jìn)CO的氧化，一定程度上減少了CO的產(chǎn)生。

高海拔地區(qū)的CO2排放量更高，因?yàn)楦吆０蔚貐^(qū)較高的排氣溫度有利于加強(qiáng)排氣中碳?xì)浠衔锖蜔熁业难趸痆32]。

1.3.2 車(chē)速對(duì)COX排放的影響

CO排放在低速階段較多，而在高速階段較少。低速階段尾氣中CO排放量更高，而在高速條件下CO被更有效地催化轉(zhuǎn)化為CO2[33]。

隨著車(chē)速的增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和速度都變得更高。較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有利于增強(qiáng)進(jìn)氣的湍流，從而加速室內(nèi)空氣和蒸氣燃料的混合，更均勻的空氣燃料混合物可以降低CO的排放。

此外，低速階段發(fā)生的稀薄燃燒也導(dǎo)致尾氣CO排放量更高，從而催化轉(zhuǎn)化為CO2，導(dǎo)致低速階段的CO2排放量最大[34]。其他研究也表明，在低速情況下CO2排放量較高，中高速情況下CO2排放通常較低[35]。

1.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對(duì)COX排放的影響

CO排放隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大而增加。由于進(jìn)氣不足，在濃混合氣中HCs無(wú)法轉(zhuǎn)化為CO2，CO的濃度通常最高。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在過(guò)渡條件下（例如形成濃混合氣體的加速階段）會(huì)增加CO的排放[36]。

發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越高，CO2形成就越多，這是因?yàn)橛秃脑黾覽37]，需要更多燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生更多的CO2。

通常，柴油機(jī)在中等負(fù)荷工況下排放的CO較少。而當(dāng)柴油機(jī)在小負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，燃油混合氣過(guò)稀，增加了火焰淬熄的發(fā)生率，從而促進(jìn)了CO的產(chǎn)生;在大負(fù)荷工況下，燃油混合氣過(guò)濃，加劇了缸內(nèi)的局部缺氧，導(dǎo)致產(chǎn)生的CO增加[21]。

較高的負(fù)荷會(huì)提高缸內(nèi)溫度，隨著進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中溫度的升高，大量的燃油易于蒸發(fā)并與周?chē)諝饣旌?。同時(shí)，較高的缸內(nèi)溫度使空氣/燃料的混合更加均勻，使得較高車(chē)速下的CO排放減少[18]。

1.4 不同工作條件下HCs的排放特性

由于HCs是柴油不完全燃燒的產(chǎn)物，因此，其排放隨著車(chē)速的提高而降低[28]。1）在較低的溫度和速度條件下，燃料燃燒效率不高，導(dǎo)致HCs的排放相對(duì)較高。2）車(chē)速的提高可以增強(qiáng)進(jìn)氣的流動(dòng)強(qiáng)度，使燃料和空氣混合更均勻，降低了HCs的濃度。3）隨著速度的增加，車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變大，高負(fù)荷將提高缸內(nèi)的溫度，有利于HCs的氧化和減排。4）氣缸溫度的升高導(dǎo)致氣缸壁溫度的升高，較高的氣缸壁溫度會(huì)縮短淬火距離，減少HCs的形成[18]。5）溫度的升高還加速了熱氧化的反應(yīng)速率;與燃燒反應(yīng)相比，熱氧化是浸沒(méi)在高溫富氧區(qū)域中的燃料氧化的重要機(jī)制。

此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，燃燒持續(xù)時(shí)間縮短會(huì)增加HCs的排放[38]，相反，柴油機(jī)始終在稀油條件下運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致HCs排放量的相對(duì)減少。

1.5 不同工作條件下PAHs的排放特性

HCs中最重要的一類(lèi)是PAHs。PAHs是柴油不完全燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，以氣體和細(xì)顆粒物的形式存在[39]。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是城市空氣中PAHs的重要來(lái)源之一[40]。PAHs作為持久性有機(jī)污染物，可以在大氣中進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移[41]。美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局將16種PAHs列為優(yōu)先污染物。由于PAHs在環(huán)境中很難進(jìn)行生物和化學(xué)降解，因此其在大氣中的存在時(shí)間更持久，危害范圍更廣[42-43]。

1.5.1 季節(jié)差異對(duì)PAHs排放的影響 較輕的PAHs主要以氣體形式存在，該過(guò)程會(huì)隨著溫度的升高而增強(qiáng)，導(dǎo)致3環(huán)和4環(huán)PAHs的排放增多[44]。較重的PAHs主要存在于顆粒中，并隨著環(huán)境溫度的下降而占主導(dǎo)地位，這表現(xiàn)為更高的氣粒轉(zhuǎn)化率[45]。

研究發(fā)現(xiàn)，在夏季，芴、菲、熒蒽、芘和苯并[k]熒蒽的總和占到總PAHs的一半以上;而在冬季，芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[g，h，i]芘、茚并[1，2，3-cd]芘和苯并[k]熒蒽的排放占總PAHs的一半[46]。通常，高分子量PAHs的排放量要少于低分子量PAHs的排放量[47]。

1.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)PAHs排放的影響

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高會(huì)增加PAHs的排放[48]，因?yàn)槿剂显诟咚倨字写媪魰r(shí)間縮短，導(dǎo)致燃燒不完全。而在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，排放的顆粒相PAHs濃度較低，這是由于燃燒室內(nèi)溫度普遍較低，阻止了燃料分子的大量熱解[49]。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高將缸內(nèi)溫度提高到最佳溫度以上，從而加速循環(huán)和有機(jī)物的再燃，減少了包括PAHs在內(nèi)的有機(jī)物的形成[38]。在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，顆粒相PAHs排放降低的另一個(gè)原因是燃燒和廢氣溫度升高，顆粒物結(jié)合的部分PAHs遷移至氣相，顆粒上的PAHs凝結(jié)減少[49]。

1.5.3 車(chē)速對(duì)PAHs排放的影響

在較高的行駛速度下，尾氣中PAHs排放量較低。平均車(chē)速的增加會(huì)提高排氣溫度，從而導(dǎo)致PAHs氧化更充分;而低速行駛時(shí)，燃燒不完全，導(dǎo)致更多的PAHs產(chǎn)生。柴油車(chē)總PAHs的排放在道路擁擠情況下比在巡航狀態(tài)下要高約一個(gè)數(shù)量級(jí)[50]。

此外，PAHs排放還受其他多個(gè)因素的影響，例如發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、燃料特性、排放控制系統(tǒng)的使用以及車(chē)輛型號(hào)和年份[51]。

1.6 排放特性小結(jié)

柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物的排放與其轉(zhuǎn)速和負(fù)荷密切相關(guān)。其中，CO和HCs排放均隨著車(chē)速的增大而降低。但是，NOX和PM的排放隨車(chē)速增大而增加[18]。在固定車(chē)速下，隨著海拔的升高，CO、HCs和PM的排放均會(huì)增加，而NOX的排放隨著海拔先增加后下降（表1）。

2 工作條件對(duì)柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物排放的影響機(jī)制

總結(jié)已有的研究發(fā)現(xiàn)，各種工作條件（海拔高度、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等）都會(huì)對(duì)柴油機(jī)尾氣中各類(lèi)污染物（PM、NOX、COX、HCs、PAHs）的排放產(chǎn)生影響，但其影響機(jī)理較為集中，都是通過(guò)影響內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒溫度、進(jìn)氧量、油氣混合程度和燃燒時(shí)間等影響各類(lèi)污染物的產(chǎn)生過(guò)程和產(chǎn)量（圖2）。

2.1 燃燒溫度

工作條件的改變會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)的燃燒溫度，隨著海拔的升高，氣缸內(nèi)進(jìn)氣量下降，燃燒惡化，燃油溫度升高[21]。車(chē)速的提高也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速都變得更高，進(jìn)而顯著提高缸內(nèi)溫度[18]。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高將使更多的燃料被注入燃燒室，產(chǎn)生更多的熱量，從而導(dǎo)致更高的缸內(nèi)溫度[38]。更高的負(fù)荷也會(huì)提高缸內(nèi)溫度[18]。燃燒溫度的升高會(huì)導(dǎo)致PM、NOX排放增加;COX中CO2的排放隨著溫度的升高而升高，CO的排放卻隨之減少;隨著溫度的升高，HCs排放總量減少，其中，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大的持久性污染物PAHs隨溫度的升高從顆粒相遷移至氣相的部分增多。

2.2 進(jìn)氧量

進(jìn)氧量也隨工作條件的變化而變化，隨著海拔的升高，吸入氣缸的氧氣含量降低，導(dǎo)致局部缺氧和燃燒惡化[20]。在高速下，氧氣的百分比較高。隨著車(chē)速的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和速度都變得更高[29]。隨著進(jìn)氧量的減少，PM和HCs排放增加，NOX排放減少;進(jìn)氧量減少抑制了CO的氧化，導(dǎo)致CO排放增多，CO2排放減少。

2.3 油氣混合

工作條件的改變還會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)的油氣混合狀況。在高海拔地區(qū)，氧氣濃度不足，并且缸內(nèi)壓力較低，導(dǎo)致空氣和燃油的混合不充分，因此，空氣和燃料之間的燃燒不完全[27]。隨著車(chē)速的增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速都變得更高。較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有利于增強(qiáng)進(jìn)氣的湍流，從而加速室內(nèi)的空氣和蒸氣燃料的混合[29]。油氣混合更充分，PM、NOX排放增多，而CO和HCs的排放減少。

2.4 燃燒時(shí)間

燃燒時(shí)間也隨工作條件的變化而變化。在高海拔地區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火延遲變得非常長(zhǎng)，直到活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，才能點(diǎn)燃混合氣，這導(dǎo)致缸內(nèi)燃燒延遲和膨脹沖程[18]。隨著車(chē)速的增大，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變大，高負(fù)荷將提高缸內(nèi)溫度，導(dǎo)致氣缸壁溫度的升高，較高的氣缸壁溫度會(huì)縮短淬火距離[18]。此外，在較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，氣缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致燃料和空氣之間的混合更快，加之較高的氣缸壁溫度，導(dǎo)致淬火距離縮短，點(diǎn)火延遲更短，燃料在高速汽缸中存留時(shí)間縮短，燃燒持續(xù)時(shí)間縮短[31， 38]。點(diǎn)火延遲更短，減少了每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的反應(yīng)時(shí)間，增加了NOX的排放，但減少了HCs的形成。

2.5 小結(jié)

從上述研究發(fā)現(xiàn)，柴油內(nèi)燃機(jī)的尾氣污染物排放受工作條件的影響較大，海拔、車(chē)速、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等工作條件都會(huì)影響尾氣中各類(lèi)污染物的排放特征。但對(duì)于柴油機(jī)的使用而言，以上工作條件都是被動(dòng)選擇的，駕駛過(guò)程中，除了慢行熱車(chē)、較長(zhǎng)時(shí)間等待要熄火、高速關(guān)車(chē)窗等駕駛習(xí)慣外，駕駛員可以自主調(diào)控的減排手段并不多。柴油內(nèi)燃機(jī)的尾氣減排更多地需要依靠改善燃料質(zhì)量和提升尾氣處理能力兩個(gè)方面。

已有研究顯示，有機(jī)污染物與金屬共同作用在顆粒物表面，生成了對(duì)環(huán)境和人類(lèi)存在巨大健康風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境持久性自由基[52-54]。目前，對(duì)柴油機(jī)尾氣污染物的研究多集中在PM、NOX、COX和HCs等常規(guī)污染物的定性、定量上。而顆粒物中含有大量金屬，在氣缸的高溫高壓條件下，尾氣中的常規(guī)有機(jī)污染物與金屬相互作用很容易在顆粒物表面生成持久性自由基，并隨著尾氣排放到環(huán)境中，相比前驅(qū)污染物可能造成更大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而柴油機(jī)尾氣污染物中的環(huán)境持久性自由基研究較少。需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題包括：

1）為減緩大氣污染及全球氣候效應(yīng)，應(yīng)擴(kuò)大柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物研究對(duì)象的范圍，如有巨大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)且長(zhǎng)久存在于環(huán)境中的持久性自由基。系統(tǒng)研究不同工作條件下柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物中環(huán)境持久性自由基的排放特性及生成機(jī)理，完善尾氣污染物排放機(jī)制。

2）柴油內(nèi)燃機(jī)排放污染物環(huán)境行為的差異導(dǎo)致其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)各不相同。深入地研究柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物的組成及其在環(huán)境行為過(guò)程中的吸附、降解等過(guò)程，定量研究尾氣中不同污染物及持久性自由基對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)，從而更好地闡述尾氣對(duì)環(huán)境的影響過(guò)程。

3）柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染對(duì)居民的健康風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)深入研究。進(jìn)一步分析柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物的毒理效應(yīng)，區(qū)分環(huán)境持久性自由基及其前驅(qū)污染物的毒理效應(yīng)，為柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染的防治及相關(guān)領(lǐng)域的研究提供毒理學(xué)理論支撐。

3 降低柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物排放的措施

降低柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物排放的措施通常分為機(jī)內(nèi)控制和后處理技術(shù)。通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作參數(shù)，使其更合理地燃燒，降低污染物的排放，以達(dá)到機(jī)內(nèi)控制的目的。后處理技術(shù)則為使產(chǎn)生的尾氣通過(guò)轉(zhuǎn)換器或催化還原技術(shù)實(shí)現(xiàn)已排放出的污染物的轉(zhuǎn)化凈化。此外，設(shè)定尾氣污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)、立法更是減少柴油車(chē)尾氣污染物排放的重要保障性措施。

3.1 機(jī)內(nèi)控制

3.1.1 提升柴油品質(zhì)

研究表明，柴油中的PAHs對(duì)尾氣中PAHs的排放有重要貢獻(xiàn)，尾氣中PAHs是由柴油中具有2～3個(gè)芳香環(huán)的PAHs形成的[55]。因此，降低柴油中PAHs含量，改善柴油品質(zhì)，有助于抑制這類(lèi)污染物的排放。

3.1.2 添加清潔燃料

清潔、可再生的H2具有很強(qiáng)的潛力，將來(lái)可能成為汽車(chē)燃料。H2作為內(nèi)燃機(jī)燃料具有許多優(yōu)勢(shì)，尤其適用于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)[56]。氫在柴油內(nèi)燃機(jī)中的添加可以減少顆粒的數(shù)量和尺寸[57]。

3.1.3 使用替代燃料

生物燃料或生物柴油可以用作化石柴油的替代品，并且可以從可再生資源中產(chǎn)生，同時(shí)，最大程度減少CO2的產(chǎn)生[58]。與傳統(tǒng)燃料相比，生物柴油的潤(rùn)滑性能更好[59-60]。生物柴油是未來(lái)燃料領(lǐng)域最重要的競(jìng)爭(zhēng)者之一。許多研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用生物柴油及其柴油混合物，可以顯著地減少諸如NOX以外的HCs、灰分、PM、COX等的排放[61]。

3.2 后處理技術(shù)

3.2.1 選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction，SCR）

SCR是降低柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣中NOX的有效方法，將尿素溶液注入廢氣中，尿素溶液熱解釋放出氨氣，與廢氣充分混合，還原NOX為氨氣和水[62]。在車(chē)輛高速運(yùn)行時(shí)，當(dāng)催化劑達(dá)到最佳運(yùn)行條件，SCR可進(jìn)一步有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出的NOX[63]。而尿素的不完全分解和沉積物的積累是SCR的主要問(wèn)題[64]。

3.2.2 廢氣再循環(huán)裝置

廢氣再循環(huán)裝置也是一種

減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中NOX排放的有效技術(shù)，主要通過(guò)熱機(jī)制和稀釋機(jī)制來(lái)減少NOX排放。其中，熱機(jī)制為通過(guò)CO2和H2O較高的熱容量降低氣缸溫度，較低的氣溫導(dǎo)致較少的NOX形成。而稀釋機(jī)制則是降低氧氣濃度，使局部燃燒率降低，從而減少NOX的排放[65]。

3.3 設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)、立法

完善車(chē)輛尾氣排放和燃料質(zhì)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建立空氣質(zhì)量限值的立法更是減少柴油車(chē)尾氣污染物排放的重要保障性措施。為了顯著減少柴油車(chē)輛的溫室氣體排放，必須減少車(chē)輛總規(guī)模，或者通過(guò)更嚴(yán)格的CO2排放標(biāo)準(zhǔn)、更好的策略執(zhí)行來(lái)減少現(xiàn)實(shí)世界中的CO2排放值。

4 結(jié)論

不同工作條件（海拔、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷）對(duì)尾氣污染物排放的影響差異較大。柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物在不同工作條件下的排放特性及形成機(jī)理是城市大氣污染與治理領(lǐng)域中的重要科學(xué)問(wèn)題，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行全面總結(jié)、深入討論與工作展望，有助于推進(jìn)尾氣污染物的減排、改善環(huán)境空氣質(zhì)量等工作。

1）海拔、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等對(duì)柴油機(jī)尾氣中各類(lèi)污染物（PM、NOX、COX、HCs、PAHs）排放的影響主要是通過(guò)影響內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒溫度、進(jìn)氧量、油氣混合程度和燃燒時(shí)間等，進(jìn)而影響各類(lèi)污染物的產(chǎn)生和排放。

2）柴油內(nèi)燃機(jī)尾氣污染物在環(huán)境行為過(guò)程中的吸附、降解等過(guò)程以及污染物之間的相互作用值得深入探討。柴油機(jī)尾氣中有毒有害成分，如環(huán)境持久性自由基的排放特性及影響過(guò)程也需要進(jìn)一步研究，從而更全面地闡述尾氣對(duì)環(huán)境的影響過(guò)程。

3）柴油內(nèi)燃機(jī)的尾氣污染物排放受到海拔、車(chē)速、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等工作條件的影響較大。但是，對(duì)于柴油機(jī)的使用而言，使用人員可以自主調(diào)控的減排手段并不多。柴油內(nèi)燃機(jī)的尾氣減排更多地需要依靠改善燃料質(zhì)量和提升尾氣處理能力兩個(gè)方面。參考文獻(xiàn)：

[1] OWUSU P A， SARKODIE S A. Global estimation of mortality， disability-adjusted life years and welfare cost from exposure to ambient air pollution [J]. Science of the Total Environment， 2020， 742： 140636.

[2] ?World Health Organization （WHO）. Ambient （outdoor） air quality and health [R]. 2019.

[3] ?DG Environment. Cleaner air for all [R]. European Commission， 2018.

[4] 龐凱莉， 張凱山， 第寶鋒， 等. 中國(guó)農(nóng)業(yè)與工程機(jī)械尾氣減排控制措施的費(fèi)效分析[J]. 中國(guó)環(huán)境管理， 2019， 11（2）： 55-61.

PANG K L， ZHANG K S， DI B F， et al. Cost-benefit analysis of emission control measures for agricultural and industrial equipment in China [J]. Chinese Journal of Environmental Management， 2019， 11（2）： 55-61. （in Chinese）

[5] ?WANG Z C， LIU X Y， MU Y L， et al. The exhaust emission online detection on the diesel engine [J]. Optik， 2018， 164： 126-131.

[6] ?CAMES M， HELMERS E. Critical evaluation of the European diesel car boom-global comparison， environmental effects and various national strategies [J]. Environmental Sciences Europe， 2013， 25（1）： 1-22.

[7] ?ACEA. The automobile industry pocket guide 2015-2016 [EB/OL]. European Automobile Manufacturers Association. http：//www.acea.be/uploads/publications/POCKET_GUIDE_2015-2016.pdf， Accessed date： 9 May 2017

[8] ?智研咨詢(xún)集團(tuán). 2018-2024年中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研及投資方向研究報(bào)告[R]. 2018.

Intelligence Research Group. Special research and investment direction research report of automobile market in China（2018-2024） [J].2018.

[9] ?LONGHIN E， GUALTIERI M， CAPASSO L， et al. Physico-chemical properties and biological effects of diesel and biomass particles [J]. Environmental Pollution， 2016， 215： 366-375.

[10] ?MAHESH S， RAMADURAI G， SHIVA NAGENDRA S M. Real-world emissions of gaseous pollutants from diesel passenger cars using portable emission measurement systems [J]. Sustainable Cities and Society， 2018， 41： 104-113.

[11] 蒲云川. 用于輔助柴油燃燒的車(chē)載式甲醇重整制氫銅基催化劑的研究[D]. 福建 廈門(mén)： 廈門(mén)大學(xué)， 2019.

PU Y C. Study on Cu-based catalysts used for on-board reforming of methanol for hydrogen production in assisting diesel combustion applications [D]. Xiamen，F(xiàn)ujian： Xiamen University， 2019. （in Chinese）

[12] ?LAPUERTA M， RODRGUEZ-FERNNDEZ J， SNCHEZ-VALDEPEAS J. Soot reactivity analysis and implications on diesel filter regeneration [J]. Progress in Energy and Combustion Science， 2020， 78： 100833.

[13] 戴麗. 不可忽視的柴油尾氣污染[J]. 節(jié)能與環(huán)保， 2017（2）： 36-37.

DAI L.Nonnegligible diesel exhaust pollution [J]. Energy Conservation & Environmental Protection， 2017（2）： 36-37. （in Chinese）

[14] 黃渤， 王敏玲， 陳倩， 等. 煙臺(tái)市船舶排放特征及對(duì)空氣質(zhì)量的影響[J]. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2020， 59（4）： 98-108.

HUANG B， WANG M L， CHEN Q， et al. Mass spectra characteristics of ship emission and its influence on air quality of Yantai City [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni， 2020， 59（4）： 98-108. （in Chinese）

[15] 李炳章， 張文軍， 張園園， 等. 柴油車(chē)尾氣凈化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 山東化工， 2019， 48（9）： 105-106.

LI B Z， ZHANG W J， ZHANG Y Y， et al. Research progress on diesel exhaust purification technology [J]. Shandong Chemical Industry， 2019， 48（9）： 105-106. （in Chinese）

[16] 唐智億， 徐軍昶， 張雅斌， 等. 西安市汽車(chē)尾氣污染物與氣象條件特征分析[J]. 氣象與環(huán)境科學(xué)， 2020， 43（2）： 70-78.

TANG Z Y， XU J C， ZHANG Y B， et al. Analysis of vehicle exhaust pollutants and meteorological conditions in Xian [J]. Meteorological and Environmental Sciences， 2020， 43（2）： 70-78. （in Chinese）

[17] 劉海峰， 王燦， 孔祥恩， 等. 柴油烴族組分對(duì)柴油機(jī)排放的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 40（2）： 479-491.

LIU H F， WANG C， KONG X E， et al. Effect of diesel hydrocarbon group components on diesel engine emissions [J]. Acta Scientiae Circumstantiae， 2020， 40（2）： 479-491. （in Chinese）

[18] ?WANG X， YIN H， GE Y S， et al. On-vehicle emission measurement of a light-duty diesel van at various speeds at high altitude [J]. Atmospheric Environment， 2013， 81： 263-269.

[19] ?WANG J， YUAN J S， LIU S J， et al. Controlling emissions and correcting power of nonroad naturally aspirated diesel engine operating at high altitude [J]. Journal of Energy Engineering， 2019， 145（6）： 04019025.

[20] ?HE C， GE Y S， MA C C， et al. Emission characteristics of a heavy-duty diesel engine at simulated high altitudes [J]. Science of the Total Environment， 2011， 409（17）： 3138-3143.

[21] 余林嘯， 葛蘊(yùn)珊， 譚建偉， 等. 重型柴油機(jī)在不同海拔地區(qū)的燃燒與排放特性[J]. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)， 2013， 31（6）： 507-512.

YU L X， GE Y S， TAN J W， et al. Combustion and emission characteristics of a heavy-duty diesel engine at different altitudes [J]. Transactions of CSICE， 2013， 31（6）： 507-512. （in Chinese）

[22] 高深， 胥昌懋， 趙磊， 等. 潤(rùn)滑油參數(shù)對(duì)柴油機(jī)顆粒排放成分及特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2019， 53（11）： 1285-1293.

GAO S， XU C M， ZHAO L， et al. Experimental study on the effect of lubricating oil parameters on constituent and characteristics of diesel engine particle emission [J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University， 2019， 53（11）：1285-1293. （in Chinese）

[23] ?KWEON C B， FOSTER D E， SCHAUER J J， et al. Detailed chemical composition and particle size assessment of diesel engine exhaust [J]. SAE Technical Papers， 2002， 34（34）：23-28.

[24] ?SHUKLA P C， GUPTA T， LABHSETWAR N K， et al. Trace metals and ions in particulates emitted by biodiesel fuelled engine [J]. Fuel， 2017， 188： 603-609.

[25] 李娟， 王新鋒， 薛麗坤， 等. 濟(jì)南市典型機(jī)動(dòng)車(chē)的尾氣顆粒物污染特征與影響因素研究[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2019， 39（1）： 35-43.

LI J， WANG X F， XUE L K， et al. Study on pollution characteristics and the influencing factors of exhaust particles from typical vehicles in Jinan [J]. Acta Scientiae Circumstantiae， 2019， 39（1）： 35-43. （in Chinese）

[26] ?JHANG S R， CHEN K S， LIN S L， et al. Evaluation of the reduction in carbonyl emissions and ozone formation potential from the exhaust of a heavy-duty diesel engine by hydrogen-diesel dual fuel combustion [J]. Applied Thermal Engineering， 2018， 132： 586-594.

[27] ?WANG H H， GE Y S， HAO L J， et al. The real driving emission characteristics of light-duty diesel vehicle at various altitudes [J]. Atmospheric Environment， 2018， 191： 126-131.

[28] ?WANG G， CHENG S Y， LANG J L， et al. On-board measurements of gaseous pollutant emission characteristics under real driving conditions from light-duty diesel vehicles in Chinese cities [J]. Journal of Environmental Sciences， 2016， 46： 28-37.

[29] ?ZHANG P， SU X， CHEN H， et al. Experimental investigation on NOx and PM pollutions of a common-rail diesel engine fueled with diesel/gasoline/isopropanol blends [J]. Sustainable Energy & Fuels， 2019， 3（9）： 2260-2274.

[30] 馬志磊， 何超， 李加強(qiáng)， 等. 行駛檔位與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況對(duì)重型柴油貨車(chē)NOx、CO2、CO排放的影響[J]. 環(huán)境工程， 2019， 37（2）： 124-129.

MA Z L， HE C， LI J Q， et al. Influence of driving gear and engine condition on road emission of heavy duty diesel trucks [J]. Environmental Engineering， 2019， 37（2）： 124-129. （in Chinese）

[31] ?SENER R， YANGAZ M U， GUL M Z. Effects of injection strategy and combustion chamber modification on a single-cylinder diesel engine [J]. Fuel， 2020， 266：117122.

[32] ?YIN H， GE Y S， WANG X， et al. Idle emission characteristics of a light-duty diesel van at various altitudes [J]. Atmospheric Environment， 2013， 70： 117-122.

[33] ?QUIROS D C， THIRUVENGADAM A， PRADHAN S， et al. Real-world emissions from modern heavy-duty diesel， natural gas， and hybrid diesel trucks operating along major California freight corridors [J]. Emission Control Science and Technology， 2016， 2（3）： 156-172.

[34] ?GRIGORATOS T， FONTARAS G， GIECHASKIEL B， et al. Real world emissions performance of heavy-duty Euro VI diesel vehicles [J]. Atmospheric Environment， 2019， 201： 348-359.

[35] ?ZHANG S J， WU Y， LIU H， et al. Real-world fuel consumption and CO2 emissions of urban public buses in Beijing [J]. Applied Energy， 2014， 113： 1645-1655.

[36] ?CHONG H S， PARK Y， KWON S， et al. Analysis of real driving gaseous emissions from light-duty diesel vehicles [J]. Transportation Research Part D： Transport and Environment， 2018， 65： 485-499.

[37] ?ANWAR M， RASUL M G， ASHWATH N. A pragmatic and critical analysis of engine emissions for biodiesel blended fuels [J]. Fuel， 2020， 270： 117513.

[38] ?AGARWAL A K， GUPTA T， BOTHRA P， et al. Emission profiling of diesel and gasoline cars at a City traffic junction [J]. Particuology， 2015， 18： 186-193.

[39] ?ZHAO T， YANG L X， HUANG Q， et al. PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） and their derivatives （nitrated-PAHs and oxygenated-PAHs） in a road tunnel located in Qingdao， China： Characteristics， sources and emission factors [J]. Science of the Total Environment， 2020， 720： 137521.

[40] ?KARALI D， LOUPA G， RAPSOMANIKIS S. Origins of regulated semi-volatile PAHs and metals near an industrial area and a highway in the region of Alexandroupolis， Greece [J]. Air Quality， Atmosphere & Health， 2019， 12（7）： 767-774.

[41] ?MANZETTI S. Polycyclic aromatic hydrocarbons in the environment：Environmental fate and transformation [J]. Polycyclic Aromatic Compounds， 2013， 33（4）： 311-330.

[42] 楊萌. 大連城市大氣中多環(huán)芳烴的污染特征和毒性評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)， 2020， 40（1）： 64-68， 80.

YANG M.Pollution characteristics and toxicity evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons in the atmosphere of Dalian City [J]. Environmental Protection and Circular Economy， 2020， 40（1）： 64-68，80. （in Chinese）

[43] ?HAO X W， ZHANG X， CAO X Y， et al. Characterization and carcinogenic risk assessment of polycyclic aromatic and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons in exhaust emission from gasoline passenger cars using on-road measurements in Beijing， China [J]. Science of the Total Environment， 2018， 645： 347-355.

[44] ?WANG W T， SIMONICH S， GIRI B， et al. Atmospheric concentrations and air-soil gas exchange of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in remote， rural village and urban areas of Beijing-Tianjin region， North China [J]. Science of the Total Environment， 2011， 409（15）： 2942-2950.

[45] ?TOBISZEWSKI M， NAMIENIK J. PAH diagnostic ratios for the identification of pollution emission sources [J]. Environmental Pollution， 2012， 162： 110-119.

[46] ?DEMIR T， YENISOY-KARAKA?

[47] ?CASAL C S， ARBILLA G， CORRA S M. Alkyl polycyclic aromatic hydrocarbons emissions in diesel/biodiesel exhaust [J]. Atmospheric Environment， 2014， 96： 107-116.

[48] ?PENG Z H， GE Y S， TAN J W， et al. Emissions from several in-use ships tested by portable emission measurement system [J]. Ocean Engineering， 2016， 116： 260-267.

[49] ?AGARWAL A K， SRIVASTAVA D K， DHAR A， et al. Effect of fuel injection timing and pressure on combustion， emissions and performance characteristics of a single cylinder diesel engine [J]. Fuel， 2013， 111： 374-383.

[50] ?DENG W， FANG Z， WANG Z Y， et al. Primary emissions and secondary organic aerosol formation from in-use diesel vehicle exhaust： Comparison between idling and cruise mode [J]. Science of the Total Environment， 2020， 699： 134357.

[51] 王春杰， 郝利君， 張傳楨， 等. 柴油機(jī)排氣中可溶性有機(jī)物排放的特性[J]. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)， 2020， 38（3）： 241-248.

WANG C J， HAO L J， ZHANG C Z， et al. Emission characteristics of soluble organic fraction during exhaust transportation of a diesel engine [J]. Transactions of CSICE， 2020， 38（3）： 241-248. （in Chinese）

[52] ?ZHAO Z Y， WU M X， ZHOU D D， et al. CuO and TiO2 particles generated more stable and stronger EPFRs in dark than under UV-irradiation [J]. Science of the Total Environment， 2021， 775： 145555.

[53] ?YI P， CHEN Q， LI H， et al. A comparative study on the formation of environmentally persistent free radicals （EPFRs） on hematite and goethite： Contribution of various catechol degradation byproducts [J]. Environmental Science & Technology， 2019， 53（23）： 13713-13719.

[54] ?ZHAO Z Y， CHEN Q， LI H， et al. The exposed hematite surface and the generation of environmentally persistent free radicals during catechol degradation [J]. Environmental Science： Processes & Impacts， 2021， 23（1）： 109-116.

[55] ?DE SOUZA C V， CORRA S M. Polycyclic aromatic hydrocarbons in diesel emission， diesel fuel and lubricant oil [J]. Fuel， 2016， 185： 925-931.

[56] ?JAMROZIK A， GRAB-ROGALISKI K， TUTAK W. Hydrogen effects on combustion stability， performance and emission of diesel engine [J]. International Journal of Hydrogen Energy， 2020， 45（38）： 19936-19947.

[57] ?ZHOU J H， CHEUNG C S， ZHAO W Z， et al. Diesel-hydrogen dual-fuel combustion and its impact on unregulated gaseous emissions and particulate emissions under different engine loads and engine speeds [J]. Energy， 2016， 94： 110-123.

[58] ?VISWANATHAN V K， THOMAI P. Performance and emission characteristics analysis of Elaeocarpus Ganitrus biodiesel blend using CI engine [J]. Fuel， 2021， 288： 119611.

[59] ?SIDHARTH， KUMAR N. Performance and emission studies of ternary fuel blends of diesel， biodiesel and octanol [J]. Energy Sources， Part A： Recovery， Utilization， and Environmental Effects， 2020， 42（18）： 2277-2296.

[60] ?KARTHICKEYAN V， ASHOK B， THIYAGARAJAN S， et al. Comparative analysis on the influence of antioxidants role with Pistacia khinjuk oil biodiesel to reduce emission in diesel engine [J]. Heat and Mass Transfer， 2020， 56（4）： 1275-1292.

[61] ?MALLESHAM D， KRISHNARAJ J， RAVIKIRAN C. Performance and emission study of sesbania aculeate biodiesel in a VCR diesel engine [J]. Journal of Mechanical Engineering and Sciences， 2020， 14（4）： 7551-7568.

[62] 劉明， 何超， 李加強(qiáng)， 等. 柴油車(chē)固體SCR系統(tǒng)運(yùn)行及NOx排放特性研究[J]. 車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)， 2019（1）： 53-57，71.

LIU M， HE C， LI J Q， et al. Solid SCR system operation and NOx emission characteristics of diesel vehicle [J]. Vehicle Engine， 2019（1）： 53-57，71. （in Chinese）

[63] ?SALEHIAN A， SHIRNESHAN A. The effect of cordierite-platinum SCR catalyst on the NOx removal efficiency in an engine fueled with diesel-ethanol-biodiesel blends [J]. Catalysis Letters， 2020， 150（8）： 2236-2253.

[64] 樊星， 亢思靜， 李堅(jiān)， 等. 非熱等離子體強(qiáng)化尿素-SCR脫除NOx[J]. 環(huán)境工程， 2019， 37（3）： 118-123.

FAN X， KANG S J， LI J， et al. Removal of NOx by non-thermal plasma enhanced urea-SCR [J]. Environmental Engineering， 2019， 37（3）： 118-123. （in Chinese）

[65] ?WANG Z G， ZHOU S， FENG Y M， et al. Research of NOx reduction on a low-speed two-stroke marine diesel engine by using EGR （exhaust gas recirculation）-CB （cylinder bypass） and EGB （exhaust gas bypass） [J]. International Journal of Hydrogen Energy， 2017， 42（30）： 19337-19345.

（編輯 胡玲）