摘要：酸雨是隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展以及人類有關(guān)活動而導(dǎo)致區(qū)域降水酸化的一種污染現(xiàn)象,其對區(qū)域生態(tài)環(huán)境以及全球環(huán)境的變化都有重要的影響。而酸雨觀測則為研究酸雨的時空分布及其長期變化趨勢提供了寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)，為治理大氣污染和防治酸雨提供了重要的科學(xué)依據(jù)，是服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)等國家決策的基礎(chǔ)性工作。酸雨觀測是氣象業(yè)務(wù)工作的重要組成部分,是部分氣象臺站的基本任務(wù)之一。酸雨觀測數(shù)據(jù)是重要的氣象資料,是科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)決策的重要依據(jù),因此,在日常工作中必須保證觀測的每一個數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
　　關(guān)鍵詞：酸雨；觀測；問題；解決方法
　　引言
　　隨著河南省特種觀測網(wǎng)建設(shè)工作的開展，河南省的酸雨觀測站已達(dá)18個。酸雨觀測中很不注意的“細(xì)節(jié)”,直接影響酸雨資料的真實性、可靠性,要保證獲取的酸雨觀測資料準(zhǔn)確、可靠,必須以酸雨觀測業(yè)務(wù)規(guī)范為準(zhǔn)則,在“細(xì)節(jié)”上下功夫。孟津氣象局觀測站自2008年1月1日8時正式運行以來，至今已運行一年多的時間，由于此項業(yè)務(wù)開展時間短,基礎(chǔ)薄弱,如何規(guī)范酸雨觀測流程、提高觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量值得探討。酸雨觀測是一項要求嚴(yán)格,操作仔細(xì),技術(shù)性很強(qiáng)的新的觀測業(yè)務(wù)工作。在實際觀測工作中,要保證酸雨觀測記錄資料準(zhǔn)確、可靠,必須要熟悉酸雨業(yè)務(wù)規(guī)測和技術(shù)規(guī)定,以便更好地進(jìn)行酸雨觀測。
　　1操作經(jīng)驗
　　1.1標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制
　　配制標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液時,一定要先將一種緩沖溶液配制完,將燒杯和玻璃棒洗凈,再配制另一種緩沖溶液。配制溶液的體積要精確(250m1)。配制前要檢查包裝袋是否有破損或標(biāo)識不清楚,還要注意包裝袋中殘余的試劑,應(yīng)用少量純水洗入燒杯,確保試劑量的精確。配制過程中不能讓試劑、溶液灑出或液面超出刻度線。另外,使用后的試劑千萬不能倒回試劑瓶中。配制標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的藥品要保證正規(guī)廠家生產(chǎn)、包裝完好、標(biāo)識清晰。除按照規(guī)范要求配制外,也可按照藥品說明書配制。以上海雷磁pH緩沖劑為例,剪開包裝袋,將藥品倒入250ml容量瓶中,以少量純水沖洗包裝袋內(nèi)表面,將袋中殘余試劑洗入容量瓶中(重復(fù)3～4次),向容量瓶中緩慢加注純水至刻度線。蓋上容量瓶塞,用一只手托住容量瓶體,另一只手的食指按住瓶塞,大拇指和中指握住瓶頸的上半部,雙手搖動容量瓶并上下倒置5～10次(0.5h重復(fù)一次,2h融化完),使溶液混合均勻,即完成配制。可在測完酸雨后,利用校準(zhǔn)好的pH計測量所配標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值,以保證其與標(biāo)準(zhǔn)值的誤差在0.1范圍以內(nèi)。最后將配制好的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液轉(zhuǎn)移到洗凈的試劑瓶中,貼好標(biāo)簽。
　　1.208時遇降水的采樣處理
　　在降水采樣日界,若降水連續(xù),即08時地面觀測時有降水,酸雨采樣可與人工降水量觀測同時進(jìn)行,即降水觀測后立即采樣(更換采樣桶)。酸雨軟件中采樣的“安放時間”和“收取時間”一律輸入“0800”。
　　1.3標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與降水樣品的平衡
　　夏季降水樣品溫度較高(一般在20.0℃左右),而標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液一般冷藏保存(4～10℃),為縮短溫度平衡時間,使兩者溫度盡量一致,需要提前將盛有標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的試劑瓶從冰箱取出,放在實驗室內(nèi)。這樣,待降水樣品溫度與室溫平衡時,標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度也與室溫平衡,校準(zhǔn)儀器后可立即測量。冬季可以在一個小水盆中放少許水,再把盛有標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的試劑瓶和裝有降水樣品的容器一同放在盆中,盆中的水位應(yīng)該盡量高,但又不至于使燒杯和試劑瓶漂浮起來,這樣可以大大縮短溫度平衡時間。多次實驗證明,用此方法可以使標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的溫度與降水樣品的溫度相差小于0.5℃。為保證酸雨觀測準(zhǔn)確,在降水采樣日界結(jié)束后應(yīng)盡快測量,可避免降水樣品pH值受室內(nèi)空氣影響而改變。
　　1.4冬季的固態(tài)樣品融化
　　對于固態(tài)降水,應(yīng)將采樣桶加蓋放在室內(nèi),待其自然融化后,再轉(zhuǎn)移到燒杯內(nèi),待水溫與室溫平衡后才能測量,這樣等待時間往往很長。可以將降水樣品加蓋放于略高于室溫的溫水中,放置時注意降水樣品外面的容器中溫水的溫度小于30℃,降水樣品加蓋豎放不能翻轉(zhuǎn),外界溫水不可進(jìn)入降水樣品中。為縮短溫度平衡時間,可以在小水盆中放少許水,再把盛有標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的試劑瓶和裝有降水樣品的容器一同放在盆中。
　　2儀器故障及排除辦法
　　2.1溫度補(bǔ)償
　　pH計溫度“自動”補(bǔ)償時,讀數(shù)顯示值不穩(wěn)定按照儀器操作規(guī)定調(diào)節(jié)好“定位”和“斜
　　率”旋鈕,當(dāng)測降水樣品溫度時,顯示值最高位是“-”,調(diào)到pH擋時,顯示pH正常。測溫?fù)鯎苤?ldquo;手動”時,顯示屏不再出現(xiàn)“-”,由此判定是溫度傳感器故障,懷疑是測溫探頭受潮或污染,關(guān)機(jī)后用95%酒精擦拭,干燥后再使用,溫度顯示值正常。在排除溫度傳感器故障的同時,可采用溫度表手動溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍ瓿伤嵊阷H值測量。具體方法:將溫度傳感器拔去,后面板轉(zhuǎn)換按鈕置于“手動”位置,將儀器“選擇”開關(guān)置于“測溫”擋,調(diào)節(jié)“溫度”調(diào)節(jié)旋鈕,使數(shù)字顯示值與被測溶液中溫度計顯示值相同,儀器同樣會將該溫度訊號送入pH-t混合電路進(jìn)行運算,從而達(dá)到手動溫度補(bǔ)償?shù)哪康?然后再測量pH值。
　　2.2pH值測量時讀數(shù)不穩(wěn)定
　　有時測量pH值時待測溶液示值不易穩(wěn)定,往往輕晃杯子顯示屏示值就發(fā)生劇烈變化,這種現(xiàn)象通常是由于測量前未用純水清洗干凈復(fù)合電極。每次測量降水樣品之前切記先用純水將復(fù)合電極洗凈,再用少量降水樣品仔細(xì)潤洗電極一次,可使示值較快穩(wěn)定。此外,每次酸雨測量前對pH計的開機(jī)預(yù)熱也很重要,一定要按《酸雨觀測規(guī)范》的規(guī)定開機(jī)預(yù)熱30min。3次讀數(shù)差別較大時,可適當(dāng)增加讀數(shù)次數(shù)(總數(shù)不超過5次)。選取其中相互接近的讀數(shù),計算平均值。酸雨觀測人員要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,整齊清潔的實驗習(xí)慣。每月須定期測量本站所用純水的K值,更換純水時亦需測量K值,以保證純水符合實驗需要。實驗室內(nèi)應(yīng)經(jīng)常通風(fēng),避免潮濕。酸雨觀測是一個新觀測項目,在今后的觀測中還會遇到很多問題,需要不斷去探索和總結(jié)經(jīng)驗,使酸雨觀測方法更完善,酸雨觀測記錄更具有代表性,準(zhǔn)確性和可比性。
　　3避免記錄失真要注意的事項
　　3.1對相關(guān)觀測規(guī)范和各種規(guī)定要非常熟悉。
　　3.2有極強(qiáng)的觀測場地和周圍環(huán)境保護(hù)意識。保護(hù)觀測場地和周圍環(huán)境,從客觀上保證酸雨觀測資料的準(zhǔn)確、可靠。
　　3.3養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣和工作態(tài)度。在降水采樣、保存、測試等過程中,保持清潔,避免人為污染降水樣品、電極、器皿等,而影響水樣的測量精度。
　　3.4保證器皿使用前潔凈。新采購的器皿使用前應(yīng)徹底清洗,按照自來水刷洗→鹽酸浸泡洗滌→自來水刷洗→純水滌蕩的順序進(jìn)行,干燥后分類存放待用。收集和存放的容器,使用后均需用純水沖洗干凈,密封在塑料袋中保存,以免使用受污染器皿,影響測量結(jié)果。
　　3.5保障測試儀器正常。定期對儀器性能進(jìn)行檢查,更換pH計和電導(dǎo)率的測量電極,不得超期使用,以免儀器不正常使數(shù)據(jù)失真。
　　3.6避免水樣在空氣中二次污染。同一天多次采樣而使用同一采樣桶時,不能再用純水滌蕩,降水終止后應(yīng)立即取回采樣桶,并將水樣迅速倒入固定的收集瓶中,避免水樣在空氣中停留時間過長造成二次污染,使觀測數(shù)據(jù)失真。
　　3.7測量前應(yīng)檢查電源電壓是否合乎要求,若電壓超限,數(shù)據(jù)將失真。
　　3.8出現(xiàn)不正常時要復(fù)測。觀測時要集中精神,堅決避免三心二意,出現(xiàn)不正常時要查原因,以確定讀數(shù)無誤,再由站內(nèi)其他觀測員復(fù)測并按規(guī)定實事求是填寫記錄,確保觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。
　　3.9讀數(shù)不穩(wěn)定時要有耐心。在觀測過程中水樣呈堿性時,pH值讀數(shù)不易穩(wěn)定,要有耐心,讀取相對穩(wěn)定的pH值,避免圖快,造成數(shù)據(jù)失真。
　　3.10注意避免漏項。在樣本的某一項超過本站復(fù)測界限時,應(yīng)立即對該項進(jìn)行復(fù)測,特別要注意不能漏項,如復(fù)測溫度、緩沖液的重新標(biāo)定等。
　　3.11認(rèn)真學(xué)習(xí)酸雨知識和總結(jié)經(jīng)驗。不斷閱讀各種有關(guān)酸雨讀物,增加知識面;工作期間認(rèn)真分析近期pH值、K值變化情況;了解近期和降水樣品采集期間的天氣狀況及大氣污染程度。以備酸雨觀測數(shù)據(jù)異常時,能及時發(fā)現(xiàn)、及時檢查復(fù)測、及時分析判斷,確保觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。如遇以下天氣要特別注意觀測數(shù)據(jù)容易失真:雷雨大風(fēng)天,因降水中容易夾雜昆蟲、草、樹葉、塵土等雜質(zhì),降水樣品容易污染,一般情況下測量的pH值較小。持續(xù)性降水量多的期間,因降水對大氣中污染物清除起到凈化大氣的作用,降水量增多有利降低酸雨的濃度。若溫度變化不大,水樣沒有被污染,一般情況下測量的pH值比前幾日大,K值小;反之,若長時間無降水,空中煙塵、SO2、懸浮顆粒物增多,pH值相對低。
　　3.12要及時掌握新的規(guī)范、技術(shù)、規(guī)定。在氣象觀測業(yè)務(wù)中,酸雨觀測的歷史相對較短,規(guī)范、技術(shù)、規(guī)定會不斷完善。工作中要注意有關(guān)規(guī)范、技術(shù)、規(guī)定的變動,找出與原規(guī)定的不同之處,認(rèn)真學(xué)習(xí),深刻理解。避免因未能及時掌握已變更的規(guī)范、規(guī)定或技術(shù)而引起觀測數(shù)據(jù)失真。
　　4小結(jié)
　　綜上所述,酸雨觀測工作需要細(xì)致、耐心;作為一名酸雨觀測員要努力學(xué)習(xí)酸雨規(guī)范和各技術(shù)規(guī)定,并能在工作中熟練應(yīng)用,才能將酸雨觀測工作做得更好。