柴油机非常规污染物排放的研究现状与趋势

摘要：本文主要介绍了柴油机非常规污染物中主要的影响成分，探讨了目前国内研究存在的不足，主要包括污染物毒性、污染物形成机理、检测技术以及国内排放标准方面，并提出了相关的建议，期望为相关从业者提供有价值参考。

关键词：柴油机;非常规;污染物排放;研究

柴油机在运行的过程中会产生污染物，包括常规污染物和非常规污染物，虽然目前常规污染物已经得到了有效的控制，但对于非常规污染物而言，我国依然处于探索阶段，需要进一步加强此方面的研究工作，为此，需要先了解目前国内外对于非常规污染物的研究情况，并针对国内的研究问题采取有效的解决手段，现报道如下。

一、柴油机非常规污染物排放国内外研究现状

对于当下的柴油机非常规污染物排放研究而言，主要是通过各种检测方式来对排放的污染物进行详细分析和调查，然后采取实验的方式来探究影响柴油机非常规污染物排放的具体因素，研究的因素具体分为以下三大类：

（一）SOF（可溶性有机物）

SOF在国内外的研究进展各有不同，国外的研究人员在20世纪90年代就开始了SOF研究，采取气质联用技术就发现了SOF中包含了碳氢化合物质，共计35种^[1]。随着研究的不断开展，研究方法也做出了一定的调整，采取逆流高效液相色谱法能够准确分析出柴油机SOF中的多环芳烃含量。对于我国的SOF研究情况而言，同国外的发展进展相比，起步相对交较晚。国内首先采取了2种研究方式来探究柴油机非常规污染物微小颗粒中的SOF成分，一种为热重法，另一种为溶剂萃取法，通过这两种方式也探究出了SOF与柴油发动机之间的关系。而通过其他的研究技术，如色谱质谱结合技术确定出了SOF中的26种碳氢化合物质，再如气象色谱结合质谱的研究方法确定出了SOF中有20%的多环芳烃及其他有机物。

（二）醛酮类化合物

醛酮类化合物作为挥发性的有机化合物，其主要特征为臭氧活性相对较强，经过排放后在室外环境中会对造成大气污染，因此，在醛酮类化合物研究方面国内外也加强了研究力度。例如，我国通过气相色谱法检测出了甲醛物质排放的具体特征。再如，通过高效液相色谱仪器和方法对各种柴油的非常规污染物（醛酮类化和物质）排放特征进行了详细研究，总结出了甲醛柴油相较于生物柴油，排放出的醛酮类化和物质含量更高。而采取对比实验，研究分析出了普通柴油排放出的醛酮类化合物中，C1至C3的化合物达到了总物质的92%以上^[2]。

（三）其他有机化合物

对于其他具有挥发性的有机化合物质而言，我国研究人员通过二次热解析联合气象色谱、质谱的研究技术，总结出了柴油中甲苯、二甲苯的具体排放变化情况，另外其他研究人员分析处了柴油机非常规排放物中含有的96种挥发性有机化合物。对于国外的挥发性有机化合物研究情况而言，甚至通过高效液相色谱、气象色谱的技术方法，准确分析了100多种挥发性有机化合物质。

二、柴油机非常规污染物排放研究中存在的不足

（一）检测技术不成熟

对于现阶段我国的非常规污染物研究状况而言，虽然已经检测出了污染物中的上百种物质，但对所有成分的了解依然尚未明确。其作为十分复杂的混合物质，主要包括芳烃类化合物、直链烷烃、支链烷烃。但检测技术与国外相比并不成熟，例如，在检测羰基类物质方面，我国依然采取高效液相色谱法^[3]。另外，国外已经研发出了检测柴油发动机污染物排放物的技术，能够同时检测多种常规和非常规的污染物。而与国外检测系统相比，我国仍然需要加强此方面的研究，目前在非常规污染物检测方面依然处于空白期。

（二）非常规污染物毒性不明确

根据相关研究结果，柴油机非常规污染物中具有毒性较强的成分，例如，苯物质会诱导小二发生白血病，长期接触苯物质也会出现一定的不良症状，例如头晕、昏迷甚至神经功能障碍等，对人们的身体健康造成严重影响。而在其他有毒物质研究方面，我国对其具体毒性依然尚不明确，并且在污染物排放整治方面也存在着一定的的漏洞，成为当下所要急需解决的问题。

（三）污染物形成机理尚未明确

在柴油机非常规污染物形成机理研究方面，依然没有对生成机理进行详细明确，并且难以获得污染物产生的因素，从而难以采取针对性的处理方法。对于现阶段污染物检测技术和排放规律研究方面，也缺乏一定的理论技术作为基础支持。

（四）缺乏完善的柴油机非常规污染物排放标准

目前，我国依然没有针对柴油机非常规污染物汽车尾气排放提出完善、可行的管理标准，虽然我国已经明确提出了禁止车辆排放苯、甲苯等物质，但柴油机非常规污染物质也与外部气体存在着一定关联，因此，更需要对尾气污染物排放量进行限制，但其相关标准依然没有制定。

三、改善柴油机非常规污染物排放的建议

（一）采用清洁能源

石油燃料经过柴油机排放到空气中会严重影响生态环境，我国作为人口大国，柴油机所排放的污染物相对较多，而在净化空气环境方面不仅需要采取先进的净化技术，也要从根源上解决问题，选择清洁的能源来代替石油能源，进而起到减少污染物排放量的效果^[4]。不同的燃料产生的非常规污染也大不相同，为此，在未来的发展中，寻求一种既能满足人们生产、出行需求，也能减少非常规污染物的清洁能源是解决空气环境污染、保护人们身体健康的根本所在。

（二）采用排放标准的柴油燃料

若柴油机所需要的燃料标准处于标准要求之上，则可以明显降低非常规污染物排放量，从而可以起到改善生态环境的作用，但若柴油机所需要的燃料标准低于标准要求，则会导致柴油机通过尾气排放出的非常规污染物含量严重超标，从而会造成环境污染。我国相关研究人员在10余种柴油种类进行分析对比后，发现在同一柴油机使用条件下，可溶性有机物的含量与柴油品质呈现出反比例的关系，即品质越高，SOF的含量就越低，说明了高品质的柴油更值得应用^[5]。但对于我国目前柴油使用现状而言，各种大型的农业机械所使用的燃油品质相对较低，导致非常规污染物排放量相对较大。为此，需要有关部门加强监督、管理，做出相应的处罚手段，避免此类事件的再次发生。

（三）采取合适的后处理装置

针对柴油机常规的污染物排放，采取后处理装置可以有效控制排放情况。而对于非常规的污染物排放而言亦是如此，但要注意的是，在控制过程中应当重视DOC对排放情况的影响。经过对比实验后，充分说明了DPC联合POC技术可以有效改善污染物排放。因此，需要选取合理的处理装置才能有效改善排放状况。在未来的发展中，也要加强后处理装置的技术研究。

结束语：

综上所述，虽然我国针对柴油机常规污染物的排放加强了控制和管理，并取得了一定的成绩，但在非常规污染物排放方面却依然存在着的各种不足需要及时去完善和解决。在未来的发展中，可以从清洁能源的选用、后处理装置的研究以及燃料使用标准的管控方面加以重视，从而可以起到控制非常规污染物排放的作用。

参考文献：

[1] 侯秀宁，王杰，宋昌博，等. 柴油机非常规污染物排放的研究现状与趋势[J]. 中国农机化学报，2020，41（1）：126-130.

[2] 朱敏霖. 柴油机非常规污染物排放的研究现状与趋势[J]. 百科论坛电子杂志，2020（17）：552.

[3] 彭蓉. 柴油机非常规污染物排放的研究现状与趋势[J]. 环球市场，2021（9）：304.

[4] 王浩浩，葛蕴珊，谭建伟. 颗粒捕集器中沉积灰分对柴油机非常规污染物排放影响研究[J]. 内燃机工程，2021，42（3）：81-85，92.

[5] 冯谦，李孟良，李志军，等. 柴油公交车加装CDPF的非常规污染物排放特征分析[J]. 内燃机工程，2018，39（6）：79-85.