PM(Particulate Matter)颗粒物的介绍

    PM(Particulate Matter)又称之为颗粒物，由于柴油机车采用扩散燃烧方式，其排放的颗粒物相对较多。

    柴油机排气颗粒物不是单一物质，而是由许多物质组成的复杂物质。颗粒物的定义和所采集的测试方法有关。由于美国环境保护局规定的颗粒物稀释质量测量法是目前各国所有标准中所采用的方法，所以美国环境保护局对柴油机颗粒物的定义也是一般所公认的。

    美国环境保护局定义的柴油机排气颗粒物的定义是：稀释到125℉(52℃)以下的柴油机排气流过专用排放测试滤纸时，被滤纸过滤下来的所有物质。在我国GB14761-1999（附录C）中柴油机排气颗粒物的定义为在最高温度为325K（52℃）稀释排气中由过滤器提取出来的排气成分。

    颗粒物中的碳烟呈石墨状，对气体和液体都有很大的吸附能力。颗粒物中吸附在碳烟上的碳氢化合物中高沸点的部分。颗粒物中的碳烟所占的比例和柴油机的运行状态有关。一般高负荷时，碳烟所占的比例很高，低负荷时，则主要是碳氢化合物。碳烟的生成是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂截生成的。首先，气相的燃油分子在高温缺氧条件下发生部分氧化和裂解，生成各种不饱和烃类，如乙烯，乙炔及其较高的同系物和多环芳香烃；它们不断脱氢形成原子级的碳粒子，逐渐聚合成直径2微米左右的碳烟核心（碳核）；气相烃和其它物质在碳核表面不断凝聚，以及碳核之间相互碰撞发生的凝聚，使碳核继续增大，成为直径20~30微米的碳烟基元。

    总体来说机车排放颗粒物以小粒径为主，柴油机排放70%颗粒物粒径2.0μm。由于小粒径颗粒物可以长期悬浮在大气中，造成的不利后果甚多。粒径在0.1~1.0μm的颗粒物对太阳光的散射和吸收作用是导致打气能见度降低的主要因素之一；随着颗粒物的粒径减小，其上吸附的多环方烃等有机物的趋势增加，它们一旦被人吸入，可进入到肺部深处长期滞留，诱发呼吸道疾病且具有潜在致癌性。