淺析如何提高酸雨測量質(zhì)量

仲淙舜 范佳文 韓曉冬 吳歡峰 李冀寧 劉洪 林宮正

摘 ?要：酸雨即降水酸化，屬于污染現(xiàn)象中的一種。而酸雨檢測作為氣象監(jiān)測的基礎(chǔ)工作，是制定環(huán)境策略的重要數(shù)據(jù)支撐，對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施起著至關(guān)重要的影響。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，提高酸雨測量質(zhì)量應(yīng)從緩沖溶液的配制、儲存、使用;采樣桶的清理;儀器設(shè)備的維護維修;觀測人員的專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng);酸雨臺站間的溝通協(xié)作等幾個方面入手。

關(guān)鍵詞：酸雨 ?觀測質(zhì)量 ?注意事項 ?措施提高

中圖分類號：P412.13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0148-02

酸雨屬于環(huán)境污染的一種，主要是指pH值在5.6以下的雨雪或者其他降水。酸雨有濕沉降和干沉降兩種。其中，濕沉降是指酸性氣體或者顆粒物污染空氣，隨著雨雪霧等降水飄落是地面;而干沉降是指沒有降水，但是灰塵降落攜帶酸性物質(zhì)。酸雨的形成一般是由煤炭燃燒、汽車尾氣等引起的，其中，含硫量較高的煤炭燃燒是我國酸雨產(chǎn)生的主要誘因。酸雨具有一定腐蝕性，能影響土壤pH值，使其不適宜農(nóng)作物生長;破壞建筑物表層，對物質(zhì)文化遺產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅;同時，還會影響城市云量，導(dǎo)致日照時間縮短，增加輻射風(fēng)險。除此之外，酸雨還會對森林植物造成不良影響，比如降低森林生產(chǎn)力、導(dǎo)致森林產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟下滑等。20世紀(jì)90年代，我國酸雨污染土地的占比在40%左右，為整治酸雨頻發(fā)，環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，我國氣象局等主管部門，在全國均設(shè)立了酸雨氣象觀測站。到2017年年初，全國已經(jīng)大約有370個氣象站，酸雨監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)化、體系化性能不斷提升，這為氣象、農(nóng)業(yè)、軍工等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要的促進意義。

1 ?酸雨的測量準(zhǔn)備

1.1 pH計

通過電位法測量水樣pH值。使用儀器之前，應(yīng)仔細檢查復(fù)合電極外觀是否損壞，電解液是否充足，玻璃頭是否有液體浸出等。同時，要分別進行斜率校準(zhǔn)以及定位校準(zhǔn)。此外，復(fù)合電極需在純水中浸泡24h或者以上，方可使用。

1.2 電導(dǎo)率儀（K 值）

使用前，檢查電極是否有破損，玻璃管是否完好，以避免增大誤差，影響酸雨測量質(zhì)量。正常情況下，電導(dǎo)電極的尾端會標(biāo)清電極常數(shù)。假如未發(fā)現(xiàn)該標(biāo)注，則應(yīng)返回生產(chǎn)廠家，或者在獲取電極常數(shù)后，方可使用。電極使用壽命在2年以內(nèi)，到期要注意及時更換。

1.3 測試用試劑

氯化鉀溶液：pH計的電極的保護液;鹽酸：用于玻璃器具的清洗。

2 ?酸雨測量誤差與關(guān)鍵節(jié)點

2.1 測量誤差

酸雨測量誤差主要出現(xiàn)在采樣以及測量環(huán)節(jié)。其中，采樣誤差主要是由人員操作、儀器儀表、測量環(huán)境幾個方面引起的。比如說，采樣桶有雜質(zhì)殘留，樣品沒有及時收集、測量;全樣混合不當(dāng);檢測儀器有液體浸出，存在破損，或者被其他物質(zhì)污染;生態(tài)環(huán)境惡劣，突發(fā)事件以及下墊面的形態(tài)發(fā)生改變等。這些因素具有較高的隨機性，并無規(guī)律可循，且無法再生。

測量誤差的誘導(dǎo)因素同樣也是包含人員操作、儀器儀表以及測量環(huán)境等。比如，器皿清理不干凈，儀器定位以及斜率等未校準(zhǔn)，測量操作失誤;檢測設(shè)備未能按期檢查，導(dǎo)致配件缺失、出現(xiàn)測試故障，化學(xué)試劑以及實驗器材質(zhì)量不達標(biāo);測量室存有污染物，或者發(fā)生意外情況。測量誤差的影響因素假若能夠發(fā)現(xiàn)及時，還是可以補救的。

總體來講，酸雨測量的關(guān)鍵在于清洗，這是第一步也是最重要的一步。由于清洗是避免環(huán)境污染以及交叉污染的唯一途徑，因此，清洗干凈與否直接決定后續(xù)測量的精確性。

2.2 測量節(jié)點

通常情況下，一個采樣日是從早上8：00～24：00，而采樣時間定在8：00～8：30之間。樣品采集前，需徹底清理采樣桶，且樣品采集、測量的時間應(yīng)控制在4h以內(nèi);樣品復(fù)測與首次檢測人員不能是同一個人，理論上來講，需要細化為站內(nèi)復(fù)測以及站外復(fù)測，但站外復(fù)測存在一定難度，基本還未執(zhí)行。在測量樣品pH值的過程中，切記不可將溫度傳感器與復(fù)合電極同一時間插入水樣內(nèi)，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。此外，操作人員的專業(yè)技能水平以及職業(yè)素養(yǎng)也是影響測量結(jié)果的重要因素。只有科學(xué)、合理的按照相關(guān)法規(guī)、制度執(zhí)行，才能有效避免意外事故的發(fā)生。

3 ?酸雨測量質(zhì)量提升措施

3.1 做好降水采樣桶的準(zhǔn)備工作

在酸雨測量的過程中，采樣桶、量杯、電極（復(fù)合電極、電導(dǎo)電極）以及測溫探頭等均會與樣品有直接接觸。而采樣桶作為酸雨樣品的首個接觸環(huán)節(jié)，其清洗等準(zhǔn)備工作對測量結(jié)果起著決定性作用。首先，在測量之前，要對采樣桶進行全面清潔，且要用沒有雜質(zhì)的純凈水進行清洗，以免其他物質(zhì)對酸雨測量結(jié)果造成不良影響。其次，采樣桶的收放要及時。為提高酸雨觀測收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采樣桶每天應(yīng)放在相同位置，并在固定時間段比如每天都在早上8點到8點半之間進行樣品采集，并配置專門負責(zé)人員進行管理，切不可敷衍了事。隨著科技的迅猛發(fā)展，智能采樣桶得到了廣泛使用。基于此，工作人員要在實操過程中，正確掌握智能采樣桶的安放位置，以便提高采樣的及時性、精確性，為酸雨觀測質(zhì)量提供基本數(shù)據(jù)保障。

4.2 采樣桶收取要及時

酸雨采樣后，需要在一定時間內(nèi)完成測量工作。因此，采樣桶的收集也應(yīng)按照規(guī)定時間及時收取。否則，一旦出現(xiàn)延遲或者提早，樣品的濃度無法統(tǒng)一，酸雨檢測結(jié)果失真，無法作為氣象檢測的參考依據(jù)。為避免因采樣桶收取不及時帶來的一系列不良影響，氣象局在酸雨檢測過程中，要指派專人負責(zé)此項工作，以提高酸雨檢測質(zhì)量。

4.3 加強設(shè)備儀器的檢測維修

采樣桶使用前要進行定檢;測量儀器要檢查是否在定測期內(nèi)，否則，要及時更換，以免影響檢測結(jié)果。舉例來說，電導(dǎo)電極的使用期限為2年，而復(fù)合電極的使用年限只有1年，PH計應(yīng)年年進行定檢。同理，采樣桶安放收取期間，也要對其進行定期檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)不合規(guī)設(shè)備并及時更換。此外，在收集降水樣品后，要按照規(guī)范要求，及時調(diào)整樣本溫度，最終與室溫相同。

4.4 認真測量PH值與電導(dǎo)率

測量PH值以及電導(dǎo)率之前，相應(yīng)測量儀器要先進行校準(zhǔn)。PH計的校準(zhǔn)分為定位校準(zhǔn)和斜率校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完成后不需要旋轉(zhuǎn)。電導(dǎo)率校準(zhǔn)的目的是要使顯示屏數(shù)值與規(guī)定電極常數(shù)數(shù)值一致。另外，在進行測量之前，不管是PH計還是電導(dǎo)率都需要進行預(yù)熱，時間以半個小時為限，同時，要在校準(zhǔn)結(jié)束之后，才能用于后續(xù)檢測。

5 ?結(jié)語

綜上所述，酸雨對于生態(tài)環(huán)境以及人們的日常生活造成極大威脅，酸雨預(yù)防與檢測是全世界關(guān)注的重要課題。想要提高酸雨檢測質(zhì)量，除了要從采樣桶、測量儀器儀表等著手，還應(yīng)加大資金投入，積極引進先進設(shè)備，做好定期檢測，保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、真實性和精確性。同時，要注重人才建設(shè)，提高操作人員的業(yè)務(wù)水平以及職業(yè)素養(yǎng)，盡最大可能減少因人員操作失誤導(dǎo)致的突發(fā)事故以及測量誤差。提高酸雨測量質(zhì)量，是氣象分析等基礎(chǔ)科研事業(yè)的重要依據(jù)，同時也是分析酸雨污染對工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活環(huán)境的危害程度的重要數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

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