浅谈如何提高酸雨观测质量

       作者：陈姣荣   曹向林  韩啸
　　 摘 要：在酸雨观测过程中，有些误差是可以减少或避免的，操作人员应当严格按规范操作，本文从降水样品的采集到规范测量过程等方面分析可避免误差出现的原因，并提出相应的处理措施，使观测误差降到最小，以提高酸雨观测质量。
　　 关键词：酸雨观测 观测质量 注意事项 措施
　　 一、引言
　　 酸雨，是因人类活动（或火山爆发等自然灾害）导致区域降水酸化的一种污染现象，对公众健康、工农业生产、生态环境以及全球变化都有重要的影响。据有关资料表明，每年我国因酸雨和主要致酸气体（二氧化硫）造成的直接和间接经济损失高达1100亿元，已成为制约我国经济和社会可持续发展的一个重要因素。同时，悬浮于大气中的酸性颗粒物不仅严重危害人体健康，也是造成我国许多城市霾的主要原因之一。因此，开展酸雨监测工作，得到第一手监测资料，并制定相关的对策显得尤为重要。就基层台站具体负责酸雨监测的工作人员而言，提高每一次测量的准确性就显得极为重要。根据本人多年从事基层酸雨观测实践经验，对如何提高酸雨观测质量进行了分析总结。
　　 二、酸雨观测的注意事项
　　 1.工作态度和工作环境
　　 在日常酸雨观测工作中要严格要求自己，养成良好的工作习惯，保持酸雨实验室整齐、清洁。各种溶液及样品必须要用玻璃器皿存放，所有相关器皿必须保持清洁干燥。初次使用或在使用过程中严重污染的器皿要按照自来水冲洗——盐酸浸泡洗涤——自来水刷洗——纯水涤荡——原液涤荡的流程充分洗涤。玻璃器皿仪器一定要安放在固定的位置，避免混用。器皿应在每次使用后及时洗净、干燥，备用。干燥方法是：将洗净后的器皿于无尘处倒置在洁净滤纸上，自然干燥。在样品的转移过程中一定要注意对各个器皿的清洗工作，一般的玻璃器皿要用纯水清洗2~3次，以杜绝人为污染。降水样品的测量工作不复杂，但比较繁琐，因此操作人员要不厌其烦，这是做好此项工作的前提。
　　 2.标准缓冲溶液的配制
　　 标准缓冲溶液用于校准pH计，其溶液浓度是否符合要求，直接关系到测量结果的准确性。必须正确使用和保存标准缓冲溶液，以防止因污染或变质导致标准缓冲溶液的pH值改变。标准缓冲溶液的配制应严格按照技术规定操作，其保存时间不能超过3个月，且不得重复使用。发现溶液中有沉淀物时应立即停止使用，并配制新的标准溶液，同时须记录在酸雨观测记录簿中备注栏内。
　　 标准溶液出现沉淀物有两种可能：一是标准溶液过期，二是配制用的纯水不合格。配制标准缓冲溶液时，首先要将烧杯、容量瓶和玻璃棒用纯水清洗三次，一种缓冲标准溶液配制完，将烧杯和玻璃棒洗净，再配制另一种缓冲溶液。检查缓冲溶液试剂包装袋是否有破损或标识不清楚的现象。包装袋中残余的试剂应用少量纯水洗入烧杯，确保试剂量的精确，配制过程中不能让试剂、溶液洒出或液面超出刻度线，若出现上述情况，则必须重新配制。另外，使用后的标准溶液如果没有被稀释，也没有污染物混入，则可以重复使用。保存标准缓冲溶液时，瓶盖应当盖严。在常温下保存和使用标准缓冲溶液时，应避免太阳直射。长期（如1周以上）保存时，应放置在冰箱的冷藏（保鲜）室内（4℃～10℃）。
　　 3.仪器的安装和维护
　　 复合电极和电导率电极在首次使用时必须在应在纯水（或3M氯化钾溶液）中浸泡24小时以上，进行电极的活化处理。PH计要平稳安置在工作台上。仪器供电的交流电须平稳（220V,50HZ），保证电源电压的稳定是很重要的。仪器要接地良好。电极支架、复合电极（以及测温探头）要固定牢靠，方便测量人员的操作。安装过程中，须注意保持复合电极插孔和插头的清洁与干燥，不能用手触摸，避免用力过大或烧杯等器皿碰触探头。复合电极必须注意及时补充KCL溶液，以免其干涸。为避免由于复合电极老化影响测量的准确性，须在每年4月份定期更换新的复合电极。电导电极的正常使用期为2年，到期必须更换。检查电导电极根部标签上标示的电极常数，须在标签外面再贴上一层透明胶带，以保护其不被磨掉，同时在观测簿中备注该常数和该电极的启用时间。每根电导电极的电极常数均不同，因此在更换电导电极时须对电导率仪的电极常数设置进行变更。而且在每次测量前应对设置进行检查。
　　 4.降水样品的采集和测量
　　降水采样桶在整个安放过程中必须保持清洁，避免造成人为的污染，办法之一就是佩戴一次性手套，在采样桶上套采样袋的过程中一定要注意不要碰触已翻出袋子的内表面，避免头发等杂物调入采样袋，在采样点安放时操作人员要站在采样桶的下风方向。完成降水采样后，应在2小时内将降水样品转移到待测容器（烧杯）中，4小时内完成样品测量。因为较长时间暴露在空气中的水样会吸收空气中的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体，造成水样PH值比实际酸性增加。转移至烧杯中的降水样品的水温与室温平衡后应及时测量。所测样品的温度和标准溶液的温度相差小于2℃即为达到平衡。如果采样袋中有冰雪应先融化后，再做样品转移。测量样品时PH 计和电导率仪必须预热30分钟以上。
　　 测量PH值时经常会出现显示数字不稳定的情况，我们的解决办法有以下几个：
　　 4.1用足够的时间预热仪器。预热1小时左右的仪器显示数据会相对稳定。
　　 4.2在测量过程中将PH计的橡皮塞子拔开，会使测量数据相对稳定。
　　 4.3电源电压要保持稳定，接地良好。如果电压不稳，会造成显示数据失真。有条件的台站最好加装一台稳压器。
　　 4.4复合电极插头（座）受潮或受污染，应关机后用浓度为95%的酒精擦拭复合电极插头（座），干燥后再使用。
　　 4.5PH计要定期加浓度为3%的KCL溶液，若长时间干涸则PH计已失效，需要及时更换。当PH计已经用缓冲溶液标定结束，即将测量降水样品时，要视降水样品量的多少来决定是纯水冲洗探头还是用降水样品原液冲洗，原液冲洗会相应提高测量的精度。
　　 三、总结
　　 在酸雨监测的过程中，有些误差是可以减少或避免的。因此，操作人员应当严格按规范操作，善于总结经验，及时地判断结果的准确性，分析产生误差的原因，使观测误差降到最小。酸雨观测工作需要细致、耐心。酸雨观测员要认真学习酸雨规范和各技术规定，并能在工作中熟练应用，才能将酸雨监测工作做得更好。
　　
　　参考文献：
　　[1]王韬等.中国酸雨沉降机制、输送态势及调控原理（973酸雨项目）.中国环境科学研究院.
　　[2]汤洁、金淑萍、于晓岚等.酸雨观测规范.北京:气象出版社,2005.
　　
　　作者简介：陈姣荣（1976-），女，大气探测高级工程师，主要从事大气探测及其管理工作。

本文由： 中国化工贸易杂志社编辑部整理发布，如需转载，请注明来源。

中国化工贸易杂志社编辑部

2019-07-18