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浅析如何提高酸雨测量质量

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  摘  要:酸雨即降水酸化,属于污染现象中的一种。而酸雨检测作为气象监测的基础工作,是制定环境策略的重要数据支撑,对于可持续发展战略的实施起着至关重要的影响。经研究发现,提高酸雨测量质量应从缓冲溶液的配制、储存、使用;采样桶的清理;仪器设备的维护维修;观测人员的专业技能与职业素养;酸雨台站间的沟通协作等几个方面入手。
  关键词:酸雨  观测质量  注意事项  措施提高
  中图分类号:P412.13                            文献标识码:A                           文章编号:1674-098X(2019)07(b)-0148-02
  酸雨属于环境污染的一种,主要是指pH值在5.6以下的雨雪或者其他降水。酸雨有湿沉降和干沉降两种。其中,湿沉降是指酸性气体或者颗粒物污染空气,随着雨雪雾等降水飘落是地面;而干沉降是指没有降水,但是灰尘降落携带酸性物质。酸雨的形成一般是由煤炭燃烧、汽车尾气等引起的,其中,含硫量较高的煤炭燃烧是我国酸雨产生的主要诱因。酸雨具有一定腐蚀性,能影响土壤pH值,使其不适宜农作物生长;破坏建筑物表层,对物质文化遗产造成严重威胁;同时,还会影响城市云量,导致日照时间缩短,增加辐射风险。除此之外,酸雨还会对森林植物造成不良影响,比如降低森林生产力、导致森林产业经济下滑等。20世纪90年代,我国酸雨污染土地的占比在40%左右,为整治酸雨频发,环境污染严重等问题,我国气象局等主管部门,在全国均设立了酸雨气象观测站。到2017年年初,全国已经大约有370个气象站,酸雨监测网络的业务化、体系化性能不断提升,这为气象、农业、军工等领域的产业发展起到了重要的促进意义。
  1  酸雨的测量准备
  1.1 pH计
  通过电位法测量水样pH值。使用仪器之前,应仔细检查复合电极外观是否损坏,电解液是否充足,玻璃头是否有液体浸出等。同时,要分别进行斜率校准以及定位校准。此外,复合电极需在纯水中浸泡24h或者以上,方可使用。
  1.2 电导率仪(K 值)
  使用前,检查电极是否有破损,玻璃管是否完好,以避免增大误差,影响酸雨测量质量。正常情况下,电导电极的尾端会标清电极常数。假如未发现该标注,则应返回生产厂家,或者在获取电极常数后,方可使用。电极使用寿命在2年以内,到期要注意及时更换。
  1.3 测试用试剂
  氯化钾溶液:pH计的电极的保护液;盐酸:用于玻璃器具的清洗。
  2  酸雨测量误差与关键节点
  2.1 测量误差
  酸雨测量误差主要出现在采样以及测量环节。其中,采样误差主要是由人员操作、仪器仪表、测量环境几个方面引起的。比如说,采样桶有杂质残留,样品没有及时收集、测量;全样混合不当;检测仪器有液体浸出,存在破损,或者被其他物质污染;生态环境恶劣,突发事件以及下垫面的形态发生改变等。这些因素具有较高的随机性,并无规律可循,且无法再生。
  测量误差的诱导因素同样也是包含人员操作、仪器仪表以及测量环境等。比如,器皿清理不干净,仪器定位以及斜率等未校准,测量操作失误;检测设备未能按期检查,导致配件缺失、出现测试故障,化学试剂以及实验器材质量不达标;测量室存有污染物,或者发生意外情况。测量误差的影响因素假若能够发现及时,还是可以补救的。
  总体来讲,酸雨测量的关键在于清洗,这是第一步也是最重要的一步。由于清洗是避免环境污染以及交叉污染的唯一途径,因此,清洗干净与否直接决定后续测量的精确性。
  2.2 测量节点
  通常情况下,一个采样日是从早上8:00~24:00,而采样时间定在8:00~8:30之间。样品采集前,需彻底清理采样桶,且样品采集、测量的时间应控制在4h以内;样品复测与首次检测人员不能是同一个人,理论上来讲,需要细化为站内复测以及站外复测,但站外复测存在一定难度,基本还未执行。在测量样品pH值的过程中,切记不可将温度传感器与复合电极同一时间插入水样内,需要严格按照标准要求执行。此外,操作人员的专业技能水平以及职业素养也是影响测量结果的重要因素。只有科学、合理的按照相关法规、制度执行,才能有效避免意外事故的发生。
  3  酸雨测量质量提升措施
  3.1 做好降水采样桶的准备工作
  在酸雨测量的过程中,采样桶、量杯、电极(复合电极、电导电极)以及测温探头等均会与样品有直接接触。而采样桶作为酸雨样品的首个接触环节,其清洗等准备工作对测量结果起着决定性作用。首先,在测量之前,要对采样桶进行全面清洁,且要用没有杂质的纯净水进行清洗,以免其他物质对酸雨测量结果造成不良影响。其次,采样桶的收放要及时。为提高酸雨观测收集数据的准确性,采样桶每天应放在相同位置,并在固定时间段比如每天都在早上8点到8点半之间进行样品采集,并配置专门负责人员进行管理,切不可敷衍了事。随着科技的迅猛发展,智能采样桶得到了广泛使用。基于此,工作人员要在实操过程中,正确掌握智能采样桶的安放位置,以便提高采样的及时性、精确性,为酸雨观测质量提供基本数据保障。
  4.2 采样桶收取要及时
  酸雨采样后,需要在一定时间内完成测量工作。因此,采样桶的收集也应按照规定时间及时收取。否则,一旦出现延迟或者提早,样品的浓度无法统一,酸雨检测结果失真,无法作为气象检测的参考依据。为避免因采样桶收取不及时带来的一系列不良影响,气象局在酸雨检测过程中,要指派专人负责此项工作,以提高酸雨检测质量。
  4.3 加强设备仪器的检测维修
  采样桶使用前要进行定检;测量儀器要检查是否在定测期内,否则,要及时更换,以免影响检测结果。举例来说,电导电极的使用期限为2年,而复合电极的使用年限只有1年,PH计应年年进行定检。同理,采样桶安放收取期间,也要对其进行定期检查,以便及时发现不合规设备并及时更换。此外,在收集降水样品后,要按照规范要求,及时调整样本温度,最终与室温相同。
  4.4 认真测量PH值与电导率
  测量PH值以及电导率之前,相应测量仪器要先进行校准。PH计的校准分为定位校准和斜率校准,校准完成后不需要旋转。电导率校准的目的是要使显示屏数值与规定电极常数数值一致。另外,在进行测量之前,不管是PH计还是电导率都需要进行预热,时间以半个小时为限,同时,要在校准结束之后,才能用于后续检测。
  5  结语
  综上所述,酸雨对于生态环境以及人们的日常生活造成极大威胁,酸雨预防与检测是全世界关注的重要课题。想要提高酸雨检测质量,除了要从采样桶、测量仪器仪表等着手,还应加大资金投入,积极引进先进设备,做好定期检测,保证检测数据的稳定性、真实性和精确性。同时,要注重人才建设,提高操作人员的业务水平以及职业素养,尽最大可能减少因人员操作失误导致的突发事故以及测量误差。提高酸雨测量质量,是气象分析等基础科研事业的重要依据,同时也是分析酸雨污染对工业、农业以及人们日常生产生活环境的危害程度的重要数据支撑。
  参考文献
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