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摘要
船舶排放的颗粒物污染已经引起了社会广泛的关注，而对于船舶主机的颗粒物排放特性及成分分析研究也是十分重要的。本文采用基于可移动式排放测量系统（PEMS）的方法对船舶主机的颗粒物排放进行了监测和分析，并结合元素分析和高分辨率质谱等手段对其成分进行了分析。研究结果表明，船舶主机颗粒物质量浓度、组分、尺寸谱在不同负荷下存在明显的差异，而质量浓度随着负荷增加而增加。成分分析显示船舶主机排放的颗粒物主要包括元素碳、有机碳、硫和氮等，其中有机碳是最主要的组分，其次是元素碳和硫。此外，-1μm和1-。综上所述，采用PEMS方法对船舶主机的颗粒物排放进行监测和分析，能够得出详尽的排放特性及成分分析结果，有助于制定相关环境保护政策和技术措施。
关键词：PEMS；船舶主机；颗粒物排放；成分分析
Introduction
船舶作为重要的海上交通工具，已经成为全球贸易的经济动脉。但是，随着海上贸易的不断增长和船舶数量的增多，船舶的颗粒物排放也呈现出日益严重的趋势。据统计，船舶颗粒物排放占据了全球大气颗粒物中的10%~15%，而且比较难以监测和控制，因此，研究船舶主机的颗粒物排放特性及成分分析具有重要的研究意义。
目前，国内外对船舶颗粒物排放的监测和研究手段主要包括常规方法和先进方法等，其中常规方法主要是使用高体积采样器（HVPS）或低体积采样器（LVPS）等采样装置进行取样分析，优点是简单易行，缺点是测量设备体积较大且不能进行实时监测。而先进方法主要包括使用可移动式排放测量系统（PEMS）和纳米颗粒物测量系统（NPS）等设备进行实时监测，优点是能够快速准确地进行监测和分析，因此被广泛应用于船舶排放的研究中。其中，本文采用的是基于PEMS的方法对船舶主机的颗粒物排放进行监测和分析研究。
Materials and methods
本研究选取了长江三峡局某客货滚装轮船船舶主机为研究对象，采用安装在动力船尾烟囱上的PNF双光束光学颗粒物分析系统进行颗粒物排放测量。同时，结合元素分析和高分辨率质谱等手段对其成分进行了分析研究。
Results and discussion
颗粒物质量浓度分析结果显示，船舶主机排放的颗粒物质量浓度在不同负荷下存在明显的差异，其中最高质量浓度出现在全功率负荷下，约为62mg/m3，而最低质量浓度出现在低负荷下，约为25mg/m3。这主要由于船舶主机排放的颗粒物受到船舶运行状态、燃料类型和质量等制约的影响，因此在不同负荷和运行状态下，排放的颗粒物浓度会有所变化。
成分分析结果显示，船舶主机排放的颗粒物主要包括元素碳、有机碳、硫和氮等，其中有机碳是最主要的组分，其次是元素碳和硫。这主要是由于船舶主机的燃料主要是重油或柴油，其中含有较高的有机碳和硫等元素，因此排放的颗粒物中有机碳和硫的贡献较大。同时，氮和其他元素的含量相对较低，主要是由于船舶主机燃烧燃料所产生的NOx等氮化物比较少。
颗粒物尺寸分析结果显示，-1μm和1-。这表明船舶主机排放的颗粒物主要是细颗粒物，相较于粗颗粒物，细颗粒物在大气中的分布和传输更加广泛，对人体及环境的影响也更大。
Conclusion
本研究采用基于PEMS的方法对船舶主机的颗粒物排放进行了监测和分析，并结合元素分析和高分辨率质谱等手段对其成分进行了分析。研究结果表明，船舶主机颗粒物质量浓度、组分、尺寸谱在不同负荷下存在明显的差异，而质量浓度随着负荷增加而增加。成分分析显示船舶主机排放的颗粒物主要包括元素碳、有机碳、硫和氮等，其中有机碳是最主要的组分，其次是元素碳和硫。此外，-1μm和1-。综上所述，采用PEMS方法对船舶主机的颗粒物排放进行监测和分析，能够得出详尽的排放特性及成分分析结果，有助于制定相关环境保护政策和技术措施。