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提高酸雨观测数据质量的方法
摘要 总结了南宫国家酸雨观测站在日常酸雨观测中的经验和体会,并提出 提高酸雨观测数据质量的方法和建议,以为酸雨观测机构提高酸雨观测数据质量 提供参考。
关键词酸雨;观测;pH计
酸雨,通常是指酸碱度指数pH值低于5.6的酸性降水。它是随着人类工业化 高度开展而产生的。酸雨问题是当前全球主要环境问题之一。近数十年来，世界 范围内广泛地监测到酸雨，并有酸度上升、范围扩大的趋势。酸雨观测为研究酸 雨的时空分布及其长期变化趋势、治理大气污染和防治酸雨危害提供了科学数据, 是服务于经济可持续开展战略和当地工农业生产的基础性工作。
1样品采集
1.1 采样前准备
采样前应先进行采样桶的检查准备工作。如果降水采样桶保存时间超过1 个月，再次使用前须用自来水（配合洗涤剂）洗涤,并用纯水涤荡2〜3次，倒净残留 的纯水，方可使用。取用采样桶前应洗手而采样桶从密封塑料袋取出后,先用约 200 mL纯水涤荡1〜2次，倒净残留纯水，盖好桶盖，带到室外。
1.2 采样
降水开始前，将采样桶安放在采样架上，待降水开始时及时翻开盖子开始采 样。采样应注意日界内采样处理。即1个降水采样日内的1次连续降水过程，只 采样1次。假设1个降水采样日有数次降水过程，那么进行屡次采样，并合并为1个样 品。假设降水连续数日,那么按采样口界分别采集。在降水采样口界，假设降水连续，酸雨 采样宜在8:00—8:10进行，酸雨处理软件中采样的“安放时间”和“收取时间”都输 入“0810%降水结束应及时将采样桶盖盖上，将采样桶带回实验室。
2标准缓冲溶液的配制
（1）应按照酸雨观测规范要求进行标准缓冲溶液的配制:剪开包装袋,将药品 倒入250 mL容量瓶中，以少量纯水冲洗包装袋内外表，将剩余试剂洗入容量瓶中 （重复3〜4次），向容量瓶中缓慢加纯水,当液面接近刻度线时改用滴管定容，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，双手将容量瓶倒置5〜10次，使溶液混合均匀;配置完成后贴好标签, 注明名称、时间、配制人等信息。
(2)配制标准缓冲溶液的药品要保证生产正规、包装完好、标识清晰;同时配 制2种缓冲溶液时，操作过程中使用的玻璃棒、烧杯一定要清洗干净;要注意用纯 水洗清洗包装袋内的残留试剂，以保证试剂量的精确;配制过程中要防止泗、漏。
(3)标准缓冲溶液的配制应严格按照技术规定操作，标准溶液保存时间不能超 过3个月，且不得重复使用。发现溶液中有沉淀物应立即停止使用,沉淀产生原因 可能:一是标准溶液过期，二是配制用的蒸播水不合格。
3降水样品温度的平衡
标准缓冲液的温度和待测水样的温度尽量应到达平衡,确保差值小于±2 ℃o 夏季降水样品温度较高(一般在20 c左右)，而标准缓冲溶液一般冷藏保存(4〜 10 ℃)o为缩短温度平衡时间，需要提前将标准缓冲溶液试剂瓶从冰箱取出，进行 温度平衡，冷藏的标准缓冲液取出后至少要在室内放置2 h以上方可使用。冬季可 以在一个小水盆中放少许水，把标准缓冲溶液试剂瓶和装有降水样品的烧杯一同 放在盆中，进行温度平衡。对于固态降水，为缩短温度平衡时间，可以将盛放降水样 品的采样桶加盖放于略高于室温的温水中，加快融化,缩短温度平衡时间。
4pH计使用
4.1 pH计校准
进行pH计校准时，应注意标准溶液的温度，调节其到对应值上，校正时一定要 重复校准,直至不用调节“定位”和“斜率”旋钮为止。为了检验仪器标定是否准确, 在样品测量结束后，测量蒸镭水的pH值(其二者的pH值基本固定不变)与样品结 果进行比照，假设二者偏离正常值，应检验仪器是否出现故障，或仪器的标定不准。另 外,还可用pH试纸法与仪器的测量结果进行比照。测量时,pH值读数不稳定或朝 一个方向(逐渐增大或逐渐减小)有规律地漂移，除仪器原因外，一般皆因标定不当 造成，此时可以反复采取2点标定的方法，使仪器到达最正确状态。每次标定均须用 蒸储水彻底清洗电极和烧杯，并用中性滤纸吸干。
4.2 pH计常见故障及排除
(1)“定位”调节无法到达中性标准缓冲液在当时温度下的pH值。可能原因及 排除方法:①检查复合电极玻璃管内的溶液是否干涸，假设已看不见溶液，那么取下电 极上部小孔上的橡皮塞，补充3 mL氯化钾溶液，或者更换新的复合电极。②复合 电极损坏或失效，立即更换。③pH计内部电位器烧毁，送有资质的维修点更换。
(2)“斜率”调节无法到达酸性(或碱性)标准缓冲液在当时温度下的pH值。可 能原因及排除方法:①复合电极老化，性能下降，立即更换。②内部电位器烧毁，送有 资质的维修点更换。
(3)pH值测量时读数不稳定或朝一个方向漂移。可能原因及排除方法:①被测 水样K值过低(如低于10 g/m),可以适当延长平衡时间。②复合电极内阻过高, 电极老化，立即更换。③复合电极插头或插座受潮或者被污染，关机，用95%的酒精 擦拭复合电极插头(座)，待干燥后重新测量。假设读数仍然不稳定，或者往一个方向 漂移，那么应送修。④电源电压不稳定，或电源接地线接触不良。检查稳压器工作是 否正常，接地线重新焊接。
(4)自动补偿时,读数溢出或显示值不稳定。可能的原因及排除方法:①测温探 头未接好或损坏，应接好或更换。②温度补偿开关失灵，送修。③测温探头插孔内 部断线，送修。
5考前须知
(1)保证器皿洁净。新采购的器皿使用前应彻底清洗，按照自来水刷洗一盐酸 浸泡洗涤一自来水刷洗一纯水涤荡的顺序进行，干燥后分类存放。收集和存放样 品的容器,使用后均需用纯水冲洗干净，密封在塑料袋中保存,以免影响测量结果。
(2)同一天屡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 尽快取回采样桶，并将水样倒入固定的收集瓶中,防止被污染。
(3)防止降水样品的二次污染。降水样品从采集取回到分析这段时间里，假设敞 开放置，污染物对水样污染会发生变化，因此，应尽量立即测试。对于固体降水或水 样温度过低，在室温平衡过程中，应给采样桶加盖,防止样品污染，并且存放时间不 得超过2 ho存放时间超过2 h的水样，其pH值将随着工作室内的气体变化而发 生改变，通常冬季偏酸,经分析这是由于冬季取暖设施使空气中酸性气体 (SO2,CO2)含量升高造成的。
(4)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，以免造成误读。
(5)测量时要分析近期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、检查复测、 及时分析判断，确保观测数据准确。
(6)定期对仪器性能进行检查，更换pH计和电导电极，防止使用超检仪器。酸 雨pH值仪和电导率仪应接地良好，长期不使用应拔掉电源。使用前应检查电压是 否符合要求，开关及旋钮的位置是否正确。假设电压发生剧烈变化时,应立即停机进 行检查，排除故障后，才能继续工作。使用前必须先预热30 min,使用后应将各旋 钮、开关恢复到要求位置。
6小结
酸雨观测工作是一项要求严格、操作仔细、技术性很强的观测业务工作，而 其产生的酸雨观测数据是进行基础科学实验的重要参考，是分析气候及环境变化 以及酸性降水对农业生产产生危害程度的重要依据。因此,在日常工作中必须规 范要求每一个操作过程，细致、严谨地进行各项操作，保证观测的每一个数据准确、 可靠。从源头做起，防止观测数据的人为影响和仪器故障影响，学会处理一些常规 问题处理方法，并要努力熟练掌握酸雨观测规范、技术规定,争取精益求精的完成 每一次酸雨观测，从而获得精确可靠的科学数据,为改善环境、更好地为本地工农 业生产提供有益服务。
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