酸雨观测中应注意的一些问题

　　摘要：酸雨是随着城镇化、工业化的发展以及人类有关活动而导致区域降水酸化的一种污染现象,其对区域生态环境以及全球环境的变化都有重要的影响。而酸雨观测则为研究酸雨的时空分布及其长期变化趋势提供了宝贵的科学数据，为治理大气污染和防治酸雨提供了重要的科学依据，是服务于可持续发展战略和环境保护等国家决策的基础性工作。酸雨观测是气象业务工作的重要组成部分,是部分气象台站的基本任务之一。酸雨观测数据是重要的气象资料,是科学研究和环境保护决策的重要依据,因此,在日常工作中必须保证观测的每一个数据准确。
　　关键词：酸雨；观测；问题；解决方法
　　引言
　　随着河南省特种观测网建设工作的开展，河南省的酸雨观测站已达18个。酸雨观测中很不注意的“细节”,直接影响酸雨资料的真实性、可靠性,要保证获取的酸雨观测资料准确、可靠,必须以酸雨观测业务规范为准则,在“细节”上下功夫。孟津气象局观测站自2008年1月1日8时正式运行以来，至今已运行一年多的时间，由于此项业务开展时间短,基础薄弱,如何规范酸雨观测流程、提高观测数据质量值得探讨。酸雨观测是一项要求严格,操作仔细,技术性很强的新的观测业务工作。在实际观测工作中,要保证酸雨观测记录资料准确、可靠,必须要熟悉酸雨业务规测和技术规定,以便更好地进行酸雨观测。
　　1操作经验
　　1.1标准缓冲溶液的配制
　　配制标准缓冲溶液时,一定要先将一种缓冲溶液配制完,将烧杯和玻璃棒洗净,再配制另一种缓冲溶液。配制溶液的体积要精确(250m1)。配制前要检查包装袋是否有破损或标识不清楚,还要注意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。另外,使用后的试剂千万不能倒回试剂瓶中。配制标准缓冲溶液的药品要保证正规厂家生产、包装完好、标识清晰。除按照规范要求配制外,也可按照药品说明书配制。以上海雷磁pH缓冲剂为例,剪开包装袋,将药品倒入250ml容量瓶中,以少量纯水冲洗包装袋内表面,将袋中残余试剂洗入容量瓶中(重复3～4次),向容量瓶中缓慢加注纯水至刻度线。盖上容量瓶塞,用一只手托住容量瓶体,另一只手的食指按住瓶塞,大拇指和中指握住瓶颈的上半部,双手摇动容量瓶并上下倒置5～10次(0.5h重复一次,2h融化完),使溶液混合均匀,即完成配制。可在测完酸雨后,利用校准好的pH计测量所配标准缓冲溶液的pH值,以保证其与标准值的误差在0.1范围以内。最后将配制好的标准缓冲溶液转移到洗净的试剂瓶中,贴好标签。
　　1.208时遇降水的采样处理
　　在降水采样日界,若降水连续,即08时地面观测时有降水,酸雨采样可与人工降水量观测同时进行,即降水观测后立即采样(更换采样桶)。酸雨软件中采样的“安放时间”和“收取时间”一律输入“0800”。
　　1.3标准缓冲溶液与降水样品的平衡
　　夏季降水样品温度较高(一般在20.0℃左右),而标准缓冲溶液一般冷藏保存(4～10℃),为缩短温度平衡时间,使两者温度尽量一致,需要提前将盛有标准缓冲溶液的试剂瓶从冰箱取出,放在实验室内。这样,待降水样品温度与室温平衡时,标准缓冲溶液温度也与室温平衡,校准仪器后可立即测量。冬季可以在一个小水盆中放少许水,再把盛有标准缓冲溶液的试剂瓶和装有降水样品的容器一同放在盆中,盆中的水位应该尽量高,但又不至于使烧杯和试剂瓶漂浮起来,这样可以大大缩短温度平衡时间。多次实验证明,用此方法可以使标准缓冲溶液的温度与降水样品的温度相差小于0.5℃。为保证酸雨观测准确,在降水采样日界结束后应尽快测量,可避免降水样品pH值受室内空气影响而改变。
　　1.4冬季的固态样品融化
　　对于固态降水,应将采样桶加盖放在室内,待其自然融化后,再转移到烧杯内,待水温与室温平衡后才能测量,这样等待时间往往很长。可以将降水样品加盖放于略高于室温的温水中,放置时注意降水样品外面的容器中温水的温度小于30℃,降水样品加盖竖放不能翻转,外界温水不可进入降水样品中。为缩短温度平衡时间,可以在小水盆中放少许水,再把盛有标准缓冲溶液的试剂瓶和装有降水样品的容器一同放在盆中。
　　2仪器故障及排除办法
　　2.1温度补偿
　　pH计温度“自动”补偿时,读数显示值不稳定按照仪器操作规定调节好“定位”和“斜
　　率”旋钮,当测降水样品温度时,显示值最高位是“-”,调到pH挡时,显示pH正常。测温挡拨至“手动”时,显示屏不再出现“-”,由此判定是温度传感器故障,怀疑是测温探头受潮或污染,关机后用95%酒精擦拭,干燥后再使用,温度显示值正常。在排除温度传感器故障的同时,可采用温度表手动温度补偿的方法完成酸雨pH值测量。具体方法:将温度传感器拔去,后面板转换按钮置于“手动”位置,将仪器“选择”开关置于“测温”挡,调节“温度”调节旋钮,使数字显示值与被测溶液中温度计显示值相同,仪器同样会将该温度讯号送入pH-t混合电路进行运算,从而达到手动温度补偿的目的,然后再测量pH值。
　　2.2pH值测量时读数不稳定
　　有时测量pH值时待测溶液示值不易稳定,往往轻晃杯子显示屏示值就发生剧烈变化,这种现象通常是由于测量前未用纯水清洗干净复合电极。每次测量降水样品之前切记先用纯水将复合电极洗净,再用少量降水样品仔细润洗电极一次,可使示值较快稳定。此外,每次酸雨测量前对pH计的开机预热也很重要,一定要按《酸雨观测规范》的规定开机预热30min。3次读数差别较大时,可适当增加读数次数(总数不超过5次)。选取其中相互接近的读数,计算平均值。酸雨观测人员要有严肃认真的工作态度,整齐清洁的实验习惯。每月须定期测量本站所用纯水的K值,更换纯水时亦需测量K值,以保证纯水符合实验需要。实验室内应经常通风,避免潮湿。酸雨观测是一个新观测项目,在今后的观测中还会遇到很多问题,需要不断去探索和总结经验,使酸雨观测方法更完善,酸雨观测记录更具有代表性,准确性和可比性。
　　3避免记录失真要注意的事项
　　3.1对相关观测规范和各种规定要非常熟悉。
　　3.2有极强的观测场地和周围环境保护意识。保护观测场地和周围环境,从客观上保证酸雨观测资料的准确、可靠。
　　3.3养成良好的工作习惯和工作态度。在降水采样、保存、测试等过程中,保持清洁,避免人为污染降水样品、电极、器皿等,而影响水样的测量精度。
　　3.4保证器皿使用前洁净。新采购的器皿使用前应彻底清洗,按照自来水刷洗→盐酸浸泡洗涤→自来水刷洗→纯水涤荡的顺序进行,干燥后分类存放待用。收集和存放的容器,使用后均需用纯水冲洗干净,密封在塑料袋中保存,以免使用受污染器皿,影响测量结果。
　　3.5保障测试仪器正常。定期对仪器性能进行检查,更换pH计和电导率的测量电极,不得超期使用,以免仪器不正常使数据失真。
　　3.6避免水样在空气中二次污染。同一天多次采样而使用同一采样桶时,不能再用纯水涤荡,降水终止后应立即取回采样桶,并将水样迅速倒入固定的收集瓶中,避免水样在空气中停留时间过长造成二次污染,使观测数据失真。
　　3.7测量前应检查电源电压是否合乎要求,若电压超限,数据将失真。
　　3.8出现不正常时要复测。观测时要集中精神,坚决避免三心二意,出现不正常时要查原因,以确定读数无误,再由站内其他观测员复测并按规定实事求是填写记录,确保观测数据的准确、可靠。
　　3.9读数不稳定时要有耐心。在观测过程中水样呈碱性时,pH值读数不易稳定,要有耐心,读取相对稳定的pH值,避免图快,造成数据失真。
　　3.10注意避免漏项。在样本的某一项超过本站复测界限时,应立即对该项进行复测,特别要注意不能漏项,如复测温度、缓冲液的重新标定等。
　　3.11认真学习酸雨知识和总结经验。不断阅读各种有关酸雨读物,增加知识面;工作期间认真分析近期pH值、K值变化情况;了解近期和降水样品采集期间的天气状况及大气污染程度。以备酸雨观测数据异常时,能及时发现、及时检查复测、及时分析判断,确保观测数据准确。如遇以下天气要特别注意观测数据容易失真:雷雨大风天,因降水中容易夹杂昆虫、草、树叶、尘土等杂质,降水样品容易污染,一般情况下测量的pH值较小。持续性降水量多的期间,因降水对大气中污染物清除起到净化大气的作用,降水量增多有利降低酸雨的浓度。若温度变化不大,水样没有被污染,一般情况下测量的pH值比前几日大,K值小;反之,若长时间无降水,空中烟尘、SO2、悬浮颗粒物增多,pH值相对低。
　　3.12要及时掌握新的规范、技术、规定。在气象观测业务中,酸雨观测的历史相对较短,规范、技术、规定会不断完善。工作中要注意有关规范、技术、规定的变动,找出与原规定的不同之处,认真学习,深刻理解。避免因未能及时掌握已变更的规范、规定或技术而引起观测数据失真。
　　4小结
　　综上所述,酸雨观测工作需要细致、耐心;作为一名酸雨观测员要努力学习酸雨规范和各技术规定,并能在工作中熟练应用,才能将酸雨观测工作做得更好。