酸雨观测质量样品考核总结及改进酸雨测量质的技术报告

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[摘 要]酸雨观测是气象业务工作的重要组成部分，是气象台站的基本任务之一。本文通过我站在八年的实际观测工作中总结的经验和国家对酸雨站考核通报总结出现的情况作以总结，并对如何提高台站酸雨样品考核测量方面提出自己的一点建议。

[关键词]酸雨观测 样品考核 改进措施

中图分类号：F1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0310-01

1、引言

酸雨，是因人类诸项活动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、建筑设施、生态环境以及全球变化等方面都有重要的影响。大气降水的酸雨是指pH值小于5.60的大气降水。在降水的形成过程中，由于受到大气中二氧化碳和其它污染气体以及大气中悬浮颗粒物可溶成分的影响，降水的pH值会呈现较大幅度的变化，因而降水的pH值是反映自然界降水特性以及受人类活动影响的重要指标之一。此外，大气中的各种污染气体和颗粒物的可溶成分进入降水后，使其导电能力增加，降水K值的大小，在一定程度上反映出降水中这些物质的总含量水平，也是降水被环境物质污染的指标之一。

2、做好设备维护、保养工作：因为目前酸雨观测设备的检定规程尚不完善，因此日常设备保养、维护工作尤为重要。根据到目前为止了解到的情况分析，设备维护、保养不善可能导致一些测量误差的产生，不言而喻这将直接影响到日常的观测质量及酸雨考核成绩。设备维护保养不善导致考核成绩下降的主要问题包括：

（1） pH计电极老化：

现象：考核水样的 pH 值测量考核成绩一般为系统性的负偏差，且 pH 值越低的水样，偏差量越大。

原因：pH电极超期使用或由于电极质量不良、保养使用不善，pH电极提前老化。

解决方案：如电极已经超期使用，应更换新电极。如电极未超期使用，则应用另外一支保存使用时间较短的pH计电极与现用电极进行比对测量，以验证电极是否提前老化。对比测量的水样可以是降水样品，但是不应用标准缓冲溶液进行比对测量。验证电极老化后，则更换电极。

（2）电导电极常数不正确：

现象：考核水样的 K 值测量考核成绩一般为系统性的正偏差或负偏差。

原因：电导电极常数不正确，或因保养使用不善导致电极常数发生改变。

解决方案：配制或采购电导电极校准液对电导电极进行校准。校准后的电极未超期，仍可继续使用，但在使用过程应当按照校准后的电极常数来设置仪器。

（3）仪器主机长期失修：

现象：考核水样的pH值或K值测量考核成绩为无规律的较大偏差。

原因：pH计或电导率仪保养使用不善，导致仪器性能不正常。

解决方案：与备份仪器进行比对测量，以验证当用设备是否存在异常。对比测量方法同pH计电极老化处理方法法，如发现仪器异常，则应及时更换。

3、规范测量操作：不规范操作也是影响酸雨观测和考核成绩的重要因素，表现形式也多种多样，到目前为止，较为突出的问题是：违反“先测电导，后测 pH”的规范操作要求。

现象：考核水样的pH值考核成绩正常，而K值测量考核成绩存在较大正偏差。

原因：pH值测量过程中，pH电极存在微弱的电极液渗漏（属正常现象），导致被测水样电导升高。操作中，若出现没有遵循“先测K值，后测 pH值”的规范操作要求，则相应的K 值测量结果将会偏高。

4、从近5次全国酸雨观测质量样品考核的水pH 值测量合格率分别为百分之94.6、97.6、97.4、93.6、93.8；水样K 值测量合格率为百分之 82.3、93.5、93.0、92.4、94.7；纯水K 值的合格率为百分之 86.0、96.1、98.0、93.9、97.2。虽然近年来的酸雨考核成绩总体稳定在较好水平上并且有较明显改善，但是从考核成绩的波动以及考核成绩改善不明显的现象也可以反映出观测仪器、人员观测操作以及业务管理方面还是我们的工作态度存在的一些问题未得到有效解决？是业务难度加大了还是规章制度执行得不严格？是台站放松了组织业务学习，导致我们的业务素质、技术水平下降？亦或是观测员对自己放松了要求，导致自身职业道德素质下降呢？在此我不做评论，给从事此项业务工作的读者留一个思考的余地。

5、考核水样是采用多种化学试剂，按照一定的比例配置的。发给台站的三个考核水样中，一号和二号水样为模拟降水样品，其中各种离子的组成比例较为接近，三号水样为具有一定PH缓冲能力的对照水样，这是在我们的日常测量过程中是根本测量不到的数据，我们在第一次参加考核时，本站测量人员对此数据深感疑惑。当台站收到水样后，可将水样置于干燥、清洁、无阳光直射、低温（4-10℃）冷藏柜中地方保存，建议应尽快组织人员进行考核样品的测量。若考核水样在邮寄过程的碰撞、挤压的作用下，可能发生轻微的瓶盖渗漏现象。一般情况下，轻微渗漏不会带来考核水样的污染问题，但能导致水样损失。如果发现考核水样出现渗漏，应当用滤纸汲干瓶子外面的漏液，并仔细观察，是否存在瓶子破裂的现象，以及剩余水样的量。如果发生瓶子破裂或者剩余水样不足瓶子容量的二分之一，可以将情况反映到省级业务管理部门，并通过省级业务管理部门要求探测中心大气成分中心补发水样。如果瓶子未破裂且剩余水样多于瓶子容量的二分之一，应当按照正常步骤对水样进行测量，并在考核结果报告单的相应备注栏中注明漏液情况。在实际测量过程中，可以将测量水样适当分为多份，也可以由多个测量人员分别测量。当然上述两种测量方法各存利弊，但是需要注意以下三点：首先，为了保证测量的准确性，建议在操作分为多份的测量中每份考核水样的量不宜少于30毫升，即在50毫升烧杯中不少于半杯，这是保障多份的测量操作准确性的前提条件；其次，建议遵循“先测量K值后测量PH值”的测量过程，即：某个水样测量过PH值后，就绝对不可以再用来测量K值。一般情况下，应只对一份水样进行一次K值和PH值得测量，而不宜进行多次测量，多次测量操作容易带来意外污染。尽管分份测量要求的技术高，但是本站根据多年的考核经验总结出最好将水样适当分为多份测量方法进行测量。待考核水样测量结果出来后，相应得到的多个测量结果在不存在其它原因的情况下，如果对同一个考核样品进行了三次测量，宜排除三个结果中的极大和极小值，上报中间值；此外，如果对同一个考核样品进行了两次测量，考虑到实际测量过程中的各操作环节，考核水样仍很可能受到一定污染，故宜排除后一次的测量结果，上报第一次的测量结果。此外，在填报上述考核数据时，切勿上报多次测量结果的平均值；最后，考核报告填写不规范导致报告单出现缺项、漏项等项事宜，否则任何一点失误都将导致则台站考核成绩因非技术原因被降档。

结束语

从80 年代起至今的三十多年来由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多，酸雨的问题越来越突出，覆盖面积已占国土面积的30% 以上。据有关资料显示我国酸雨正呈蔓延之势，是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。为此2008年中国气象局在我省范围内布设的酸雨观测站网并正式开展此项业务工作，目前我省台站数量已经达16个，形成了全国的长期监测站网。基于对此项工作的责任感角度出发，现将多年来针对全国酸雨观测质量样品考核过程中提炼出较为常见问题的关键点及对酸雨观测方面提出以上几个方面的技术性建议，仅供参考。

参考文献

[1] 酸雨观测业务规范.中国气象局.2005.3

[2] 应用气象学报.Vol.21（4），458-463汤洁，俞向明，程红兵等.2010.酸雨观测中pH测量负偏差来源.