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随着机动车保有量的迅速增长,机动车排放已经成为广州市大气PM2.5的主要污染来源之一,是造成本地灰霾、能见度降低等问题的重要原因。机动车排放的PM2.5成分复杂,含有大量对人类有害的金属元素,分析其金属元素的具体组成特征,估算其排放因子,编制机动车的PM2.5及其金属元素污染物排放源清单,并计算出大气颗粒物污染的贡献,为制定机动车细颗粒物的减排措施提供科学依据。为此,本研究选取广州市典型的珠江隧道,对隧道内在用机动车排放的PM2.5含量及其金属元素组成进行测量,分析了广州市机动车排放的PM2.5含量水平和金属组成特征及排放因子。此外,还基于有关机动车环保部门认可的机动车尾气测试台架,开展了广州市7种共163台机动车尾气排放的不同粒径颗粒物的质量浓度和排放因子研究。主要得到以下结论:(1)珠江隧道机动车的PM2.5和PM10综合排放因子(包括尾气和非尾气)的均值分别为,夏季:57.8±40.7 mg·km-1·veh-1,97.2±65.0 mg·km-1·veh-1;秋季:85.0±84.8 mg·km-1·veh-1,137.5±90.4 mg·km-1·veh-1。其中,不同车型PM2.5综合排放因子排序:大型车>公交车>小型车>出租车;不同燃料的机动车PM2.5综合排放因子依次排序:柴油车>LPG车>汽油车。(2)隧道中机动车的PM2.5中总金属元素的综合排放因子表现为:大型车>公交车>小型车>出租车,大型车的总金属元素综合排放因子约为公交车的1.7倍、小型车的7.4倍、出租车的12.0倍。按具体金属元素,综合排放因子大小排序为:Na>Sn>Fe>Ca>Zn>Mg>K>Ba>Cu>Pb>Mn>Sb>Cr>Ni>Se>Cd>Hg>As。(3)采用逻辑斯蒂Sigmoidal增长曲线拟合和台架实验方法,获得了七类车型尾气的不同粒径颗粒物的排放质量浓度累积函数和排放因子累积函数。基于累积函数,估算出了各类在用单台车在国家机动车测试工况下尾气排放的PM2.5的质量浓度和排放因子。各类单台车排放PM2.5的质量浓度排序为:柴油小客车>柴油小货车>柴油大客车>柴油大货车>LPG公交车>汽油小客车>LPG出租车。按车型,PM2.5排放因子大小排序为:柴油大货车>柴油大客车>柴油小客车>柴油小货车>LPG公交车>LPG出租车>汽油小客车;按燃料,柴油燃料车的排放因子最高,其次是LPG燃料车,然后是汽油燃料车。(4)2013年广州市机动车PM2.5总排放量为10010吨,其中尾气中PM2.5排放量为7120吨,非尾气管排放量为2880吨。不同车型机动车尾气的排放量表现为:柴油大货车>柴油大客车>柴油小货车>柴油小客车>公交车>汽油小客车>出租车,柴油车的排放量要高于汽油车和LPG车。大型车排放占所有车型PM2.5总排放量的68.14%,出租车排放占所有车型总排放量的1.99%。(5)2013年广州市机动车共排放的金属元素总量为1300吨,其中大型车排放780吨,小型车排放400吨,公交车排放76吨,出租车排放33吨。值得关注的是,七类金属元素优先控制物的排放量依次为:Cu(20吨)、Pb(11吨)、Cr(4.1吨)、Ni(1.6吨)、Cd(1.1吨)、As(0.2吨)、Hg(0.19吨),共为37吨,其中大型车年排放达到23吨,占了其总排放量的61%。