农业机械污染排放控制技术的现状与展望

农业机械作为一种重要的非道路机械类型,其主要动力源为柴油机,而柴油机固有的燃烧方式会导致其颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)等污染物排放严重,开展农业机械污染排放控制技术的研究对人体健康和环境保护均具有重要意义。该文从农业机械排放法规、降低农业机械污染排放的单项技术路线、满足更高排放限值要求的组合技术路线3个方面进行阐述。农业机械排放法规分析了欧盟、美国和中国法规对排放限值和测试循环的要求以及各国法规的差异。中国目前正在实施的农业机械国III排放标准,与欧盟的Stage IV和美国Tier IV标准相比,排放限值相对宽松;欧盟农业机械排放法规的NRSC测试循环主要包括8工况循环和5工况循环,而中国和美国规定,19 k W以下的非恒定转速的农业机械柴油机也可使用6工况循环进行测试;欧盟和中国规定污染物测量的最终结果为冷启动循环结果的10%和热启动循环结果的90%的加权,而美国将冷启动循环结果的比例调低至5%。单项技术路线对油品技术、机内净化技术和机外排气后处理技术进行了介绍。其中,油品技术包括提升燃油和润滑油品质、采用替代燃料等;机内净化技术包括农业机械柴油机本体优化设计、增压及增压中冷、燃油喷射优化和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)等;机外排气后处理技术包括柴油机氧化催化转化技术(diesel oxidation catalyst,DOC)、柴油机颗粒捕集技术(diesel particulate filter,DPF)和选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)等。组合技术路线总结了满足国III和国IV阶段以及国外最新排放标准的技术路线。"优化燃烧+SCR"技术路线的柴油机比采用"EGR+DPF/CDPF"技术路线的柴油机节省5%~7%的油耗,若扣除尿素消耗,前者仍有一定节油优势;模块构建和单体式后处理系统等先进的农业机械污染排放控制技术是满足Stage IV/Tier IV和Stage V的重要技术路线。最后,针对农业机械污染排放控制技术研究,进行了总结和展望。为满足未来国IV排放标准,加装机外排气后处理催化器已经成为一种重要手段;开发低成本、高净化效率的集成式机外排气后处理催化器,是未来农业机械污染排放控制的重要研究方向。     

燃料组分和分子结构对NO_x生成的影响

生物柴油的主要组分含有不饱和双键,分子碳链较长,含氧量在10%左右,这些特殊的燃料组分和分子结构对NOx的形成有重要影响。为了探讨燃料组分和结构对NOx排放的影响规律,运用Chemkin软件中的闭式均相反应器模型,模拟了元素组成相同或相近、分子结构类似的若干组物质NOx的生成,考察了饱和程度、碳链长度、含氧量对NO,NO2生成和燃烧温度的影响。研究结果表明,双键数量越多,燃烧温度升高,NOx的生成速率越快,NOx的生成量越大;较长的碳链在一定程度上能抑制NOx的生成;较高的含氧量能促进燃烧温度的升高,导致NOx生成量增大。     

不同材料包膜氮肥氮素挥发特征及对油菜产量的影响

【目的】施用包膜缓/控释肥料是减少氮素损失,提高氮肥利用率的重要途径之一。新型有机-无机复合包膜氮肥具有缓释性能好、环境友好等优点。研究不同有机-无机复合包膜氮肥的气态氮损失特征,可为新型包膜缓/控释肥料的研发与应用提供科学依据。【方法】本研究以改性聚乙烯醇分别与无机材料硅藻土、沸石粉、生物质炭、磷矿粉、硫磺进行混合作为包膜材料制备包膜尿素（分别记作Ag、Af、Ac、Ap、As肥料）,采用室内培养方法,以普通尿素为对照（CK）,通过测定60 d内土壤的氨挥发速率和氮氧化物排放速率,揭示不同膜材料包膜氮肥施入土壤后的氨挥发和氮氧化物排放特征。并设计盆栽试验,研究施用不同包膜氮肥对油菜生长和产量影响。【结果】施肥后土壤氨挥发从培养的第1天开始出现,且不同包膜氮肥的氨挥发速率均在培养的第3-10天达到最大值,CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的最大氨挥发速率分别为1.132、0.373、0.508、0.696、0.347和 0.304 mg·L^-1·d^-1,各包膜肥料氨挥发峰值的出现时间迟于普通尿素,说明包膜肥料的包裹层可以有效地阻碍外界水分同其内部的尿素核心相接触,使尿素溶解时间延长,减缓尿素溶出速率。氨挥发速率呈现先快后趋于平稳的趋势。CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的氨挥发总量分别为104.0、88.2、93.4、95.6、81.9和79.4 mg,Ag、Af、Ac、Ap和As肥料氨挥发总量较普通尿素CK分别降低了15%、10%、8%、21%和23%。包膜肥料的氮氧化物排放特征与氨挥发相似,氮氧化物排放速率峰值与氨挥发相比明显后移。排放高峰期出现在第6-23天,CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的氮氧化物排放速率峰值分别为 0.092、0.033、0.039、0.051、0.027和0.022 mg·L^-1·d^-1,其氮氧化物排放总量分别为15.8、11.1、12.4、13.2、10.3和8.5 mg,包膜肥处理氮氧化物排放总量均低于普通尿素处理。各处理氨挥发占氮素气态损失总量的80%-90%。施用包膜肥料的油菜产量与普通尿素（CK）相比均有提高,提高量分别为 47%（Ag）、37%（Af）、31%（Ac）、52 %（Ap）、63%（As）。【结论】氨挥发是肥料氮素气态损失的主要形式,发生在施肥后的前两周。硅藻土、沸石粉、生物质炭、磷矿粉和硫磺与改性聚乙烯醇制备的包膜肥料对氨气和氮氧化物的排放具有抑制作用,能够提高油菜产量。     

直喷式柴油机排放性能的试验研究

对由车用6110直喷式柴油机改造的单缸柴油机的排放特性进行了试验研究。结果表明，在大负荷和高速小负荷工况下，微粒的排放量较大；中等转速中等负荷工况下，NOx的排放量较大。     

Perkins产品营销经理畅谈开发4级标准发动机进程

欧美国家最新实施的排放法规,都要求大幅减低氮氧化物(NOx)和颗粒的排放量,Perkins产品营销经理丹尼斯表示,Perkins针对此严格标准成功结合多种技术和部件,深信这些优化方案能确保其新一代发动机不但能达到指定排放指标,性能     

柴油机颗粒物及氮氧化物排放后的处理技术

柴油机排放的颗粒物和氮氧化物对环境造成的污染越来越严重,其中柴油机排放颗粒物已成为大气中细颗粒物的重要来源之一。研究表明,颗粒物或黑碳对气候变暖具有较强的影响,排气中所含的氮氧化物(NO_X)是酸雨产生的主要原因。文章介绍了国内外关于柴油机氮氧化物和颗粒物的排放要求,提出降低氮氧化物和颗粒物排放的工艺路线,以及适合现阶段柴油机应用后的处理系统方案,对于降低柴油机污染物排放实际应用具有一定的参考意义。     

雾霾的形成原因及治理方法小析

雾霾(wùmái,英语表达为smog/haze),顾名思义是雾和霾。但是雾是雾,霾是霾,“雾”和“霾”实际上是有区别的。国家气候中心气候系统监测室高级工程师孙冷指出,雾是指大气中因悬浮的水汽凝结,能见度低于1公里时的天气现象;而灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果。二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物是雾霾主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源:自然源和人为源,但危害较大的是后者。它们与雾气结合在一起,     

NOX排出特性与柴油机转速

随着全球环境保护要求越来越高，也强烈要求船舶减少柴油机氮氧化合物（ＮＯｘ）及氧化硫（ＳＯｘ）的排放。为此国际海事组织ＩＭＯ于１９９７年９月通过有关限制船船向大气排放污染物的决议，即对船舶柴油机排放ＮＯｘ和ＳＯｘ的量均有相应的规定。对于ＮＯｘ的排放，根据转速大小．规定最大允许值在１７～９．８ｇ／ｋＷｈ之间（图１）。还提出控制ＮＯｘ排放的技术代码，由相应所在国认证，并定期由所在国与航行到他国的管辖国进行检查计测，主要还是控制所使用的燃油状况．为此各国正在研究制定相应的法规。１ＮＯｘ排出浓度与排出量Ｎ…     

哈尔滨市环境空气分析初报

根据哈尔滨市环境空气监测材料，对主要污染物质及其季节动态和空间分布进行了分析和研究，结果表明，哈尔滨市主要污染物质为二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物。其中，二氧化硫以一、四季度较高，空间分布上以道里区、道外区及太平区污染严重，南岗区污染最轻；氮氧化物在供暖期的一、四季度明显高于非供暖期的二、三季度，空间分布上以道里区、道外区污染相对严重；总悬浮颗粒物（TSP）以供暖期及初春秋末污染严重，空间分布上各行政区间差别较小。根据城市污染状况，笔者还对环境空气污染重点问题进行分析，并提出了相应的对策。     

德州市区大气环境质量监测与分析研究

伴随工业革命产生的环境污染,作为重大的社会问题,已成为人们关注的焦点。本文采用盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、重量捕集法等方法,测定了德州学院校园周边二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒,了解和分析德州大气污染的状况,并指出各类污染物的危害及解决方法。