Abstract We investigated the isotopic composition of CO in the exhaust of individual vehicles. Additionally, the CO2 isotopes, and the CO:CO2, CH4:CO2 and H2:CO gas ratios were measured. This was done under idling and revving conditions, and for three vehicles in a full driving cycle on a testbench. The spread in the results, even for a single vehicle, was large: for δ 13 C in CO ∼ −60 to 0‰, for δ 18 O in CO ∼ +10 to +35‰, and for all gas ratios several orders of magnitude. The results show an increase in the spread of isotopic values for CO compared to previous studies, suggesting that increasing complexity of emission control in vehicles might be reflected in the isotopic composition. When including all samples, we find a weighted mean for the δ 13 C and δ 18 O in CO of −28.7 ± 0.5‰ and +24.8 ± 0.3‰ respectively. This result is dominated by cold petrol vehicles. Diesel vehicles behaved as a distinct group, with CO enriched in 13C and depleted in 18O, compared to petrol vehicles. For the H2:CO ratio of all vehicles, we found a value of 0.71 ± 0.31 ppb:ppb. The CO:CO2 ratio, with a mean of 19.4 ± 6.8 ppb:ppm, and the CH4:CO2 ratio, with a mean of 0.26 ± 0.05 ppb:ppm, are both higher than recent literature indicates. This is likely because our sampling distribution was biased towards cold vehicles, and therefore towards higher emission situations. The CH4:CO2 ratio was found to behave similarly to the CO:CO2 ratio, suggesting that the processes affecting CO and CH4 are similar. The δ 13 C values in CO2 were close to the expected δ 13 C in fuel, with no significant difference between petrol and diesel vehicles. The δ 18 O values in CO2 for petrol vehicles covered a range of 20–35‰, similar to the δ 18 O of CO. The δ 18 O values in CO2 for diesel vehicles were close to the δ 18 O in atmospheric oxygen. A set of polluted atmospheric samples, taken near a highway and inside parking garages, showed an isotopic signature of CO and a H2:CO ratio that were similar the high emitters in the individual vehicle measurements, with no significant differences between parking garage and highway samples. This suggests that in both environments, which are dominated by different driving conditions, the CO emissions from high emitters (either a few high emission vehicles, or many vehicles with brief bursts of high emissions) dominate the total traffic emissions.

中文翻译：

---

汽车尾气中CO的同位素组成

摘要 我们研究了个别车辆尾气中 CO 的同位素组成。此外，还测量了 CO2 同位素和 CO:CO2、CH4:CO2 和 H2:CO 气体比率。这是在怠速和加速条件下完成的，并且在测试台上对三辆车进行了完整的驾驶循环。结果的分布，即使对于单个车辆，也是很大的：对于 CO 中的 δ 13 C ∼ -60 到 0‰，对于 CO 中的 δ 18 O ∼ +10 到 +35‰，对于所有气体比率，几个数量级震级。结果显示，与之前的研究相比，CO 同位素值的传播增加，这表明车辆排放控制的日益复杂可能反映在同位素组成中。当包括所有样品时，我们发现 CO 中 δ 13 C 和 δ 18 O 的加权平均值分别为 -28.7 ± 0.5‰ 和 +24.8 ± 0.3‰。这个结果主要是冷汽油车。与汽油车相比，柴油车表现为一个独特的群体，其中 CO 富含 13C 并耗尽 18O。对于所有车辆的 H2:CO 比率，我们发现值为 0.71 ± 0.31 ppb:ppb。CO:CO2 比值，平均值为 19.4 ± 6.8 ppb:ppm，CH4:CO2 比值，平均值为 0.26 ± 0.05 ppb:ppm，都高于最近的文献显示。这可能是因为我们的采样分布偏向于冷车，因此偏向于更高的排放情况。发现 CH4:CO2 比率的行为与 CO:CO2 比率相似，表明影响 CO 和 CH4 的过程相似。CO2 中的 δ 13 C 值接近燃料中的预期 δ 13 C，汽油和柴油车辆之间没有显着差异。汽油车 CO2 中的 δ 18 O 值范围为 20–35‰，与 CO 的 δ 18 O 相似。柴油车 CO2 中的 δ 18 O 值接近大气氧中的 δ 18 O。在高速公路附近和停车场内采集的一组受污染的大气样本显示出 CO 的同位素特征和 H2:CO 比率，这与单个车辆测量中的高排放物相似，停车场和高速公路样本之间没有显着差异. 这表明，在由不同驾驶条件支配的两种环境中，高排放者（少数高排放车辆，或许多短暂爆发高排放的车辆）的 CO 排放占总交通排放量的主导地位。柴油车辆 CO2 中的 δ 18 O 值接近大气氧中的 δ 18 O。在高速公路附近和停车场内采集的一组受污染的大气样本显示出 CO 的同位素特征和 H2:CO 比率，这与单个车辆测量中的高排放物相似，停车场和高速公路样本之间没有显着差异. 这表明，在由不同驾驶条件支配的两种环境中，高排放者（少数高排放车辆，或许多短暂爆发高排放的车辆）的 CO 排放占总交通排放量的主导地位。柴油车辆 CO2 中的 δ 18 O 值接近大气氧中的 δ 18 O。在高速公路附近和停车场内采集的一组受污染的大气样本显示出 CO 的同位素特征和 H2:CO 比率，这与单个车辆测量中的高排放物相似，停车场和高速公路样本之间没有显着差异. 这表明，在由不同驾驶条件支配的两种环境中，高排放者（少数高排放车辆，或许多短暂爆发高排放的车辆）的 CO 排放占总交通排放量的主导地位。CO 比率与单个车辆测量中的高排放量相似，停车场和高速公路样本之间没有显着差异。这表明，在由不同驾驶条件支配的两种环境中，高排放者（少数高排放车辆，或许多短暂爆发高排放的车辆）的 CO 排放占总交通排放量的主导地位。CO 比率与单个车辆测量中的高排放量相似，停车场和高速公路样本之间没有显着差异。这表明，在由不同驾驶条件支配的两种环境中，高排放者（少数高排放车辆，或许多短暂爆发高排放的车辆）的 CO 排放占总交通排放量的主导地位。