喷气发动机润滑油空气污染的主要来源

测量进行的黑森自然保护机构,近年来环境和地质(HLNUG)表明,法兰克福国际机场是一个超细粒子的主要来源,这些可以远距离分散在城市。与专家合作HLNUG,法兰克福歌德大学的研究人员已经发现,超细颗粒部分由合成喷油。该研究小组推断润滑油脂的排放必须降低除了来自煤油为了减少超细粒子的浓度,从而改善空气质量。

超细颗粒燃烧过程中形成,例如,当木材或生物质燃烧时,以及在电力和工业工厂。与道路交通、大型机场的主要来源这些超细粒子,这是不到一毫米的100/1000000(100纳米)的大小。因为他们是如此之小,他们可以渗透到下呼吸道深处,克服air-blood屏障,取决于他们的成分,例如,导致组织的炎症反应。更重要的是,超细粒子被怀疑是引发心血管疾病的能力。

几年以来,黑森机构保护自然环境和地质(HLNUG)测量超细粒子的数量和规模在不同空气监测站法兰克福附近的国际机场,例如在法兰克福的郊区Schwanheim Raunheim。去年,法兰克福歌德大学亚历山大Vogel教授为首的一群科学家分析了超细粒子的化学成分和遇到一群有机化合物,根据它们的化学指纹,起源于飞机润滑油脂。

研究小组现在已经证实这一发现进一步通过化学测量超细粒子的粒子在很大程度上源于合成喷油和特别流行在最小的粒子类,即10到18纳米大小的微粒。这样的润滑油脂可以进入飞机的发动机的排气羽流,例如通过通风口纳米尺寸油滴和气态石油蒸汽不能完全保留。

在实验室的实验中,研究人员还成功地繁殖润滑油超细粒子的形成。为此,一种常见的发动机润滑油第一次被蒸发在300°C的热气流,模拟航空发动机的排气羽流,然后冷却。的number-size分布新形成的粒子被测量。

大气环境分析教授亚历山大•沃格尔法兰克福歌德大学的大气和环境科学研究所,解释道:“当石油蒸汽冷却时,气体合成酯过饱和并形成新的粒子的核可以快速增长到10纳米大小。这些粒子,我们的实验表明,构成大部分飞机引擎产生的超细颗粒。前面的假设产生超细颗粒主要是硫和芳香族化合物的煤油显然是不完整的。根据我们的调查结果,降低润滑油排放减少超细粒子的喷气发动机拥有巨大的潜力。”

实验表明,超细粒子的形成在喷气发动机并不局限于煤油的燃烧。潜在的缓解措施应该考虑到这一点。这意味着,使用低硫煤油或切换到可持续的航空燃料不能消除所有的超细粒子的污染。

综合科学研究由联邦,黑森州州长将于2023年开始,研究超细粒子污染及其对健康的影响。在这种背景下,从目前的研究结果可以帮助识别airport-specific粒子和获得可能的缓解措施。

参考:Ungeheuer F,领袖L, dita F, et al。油蒸气的成核喷气发动机是一个很大的爱好超细粒子。Commun地球环境。2022;3 (1):1 - 8。doi:10.1038 / s43247 - 022 - 00653 - w

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