摘 要:酸雨觀測為研究酸雨的時空分布及長期變化趨勢提供寶貴的科學數據,為治理大氣污染和防治酸雨提供主要的科學依據。酸雨觀測是大氣化學范疇,傳統的氣象觀測屬于大氣物理范疇,這就要求酸雨觀測人員必須有嚴肅認真的工作態度, 整齊清潔的實驗習慣,嚴謹認真的工作作風,確保數據準確,可靠。
關鍵詞:酸雨;觀測;配制;校準
每項基本業務觀測技術的提高都需要時間的錘煉和積淀, 酸雨觀測也不例外。大同酸雨觀測站始于2007年,在歷次中國氣象局酸雨考核中被評為優秀,測量酸雨的儀器幾次更新換代,這和觀測員多年觀測經驗有關,本文作者曾參與2014年中國氣象局探測中心錄制的《酸雨觀測業務規范視頻》,總結一些經驗供大家參考。
酸雨的采樣按規范操作,隨時準備好洗凈的降水采樣桶編號,備用,當日08時至次日08時為一個采樣日,及時采樣,不再贅述。我們目標瞄準實驗室,在實驗室究竟要干啥。任務共三項,第一測酸雨,第二配藥液,第三每月固定某一天對測溫探頭進行比對校準。首先,一進實驗室,酸雨觀測員必須用化學實驗員的責任要求自己,對實驗室里的儀器藥品都做到心中有數,每一步按操作要求清潔清潔再清潔,內心懷有一個信念“把簡單在事情做好就是不簡單”,這是做好酸雨觀測的第一步。
一、測酸雨
樣品大于等于1.0毫米
1.打開電導率儀和PH計,預熱30分,查看復合電極管內3M氯化鉀溶液是否夠2/3,若不夠需添加(每次更換復合電極,盒內帶一瓶粉狀氯化鉀,加純水至20ml刻度處,搖勻即可使用,冰箱放置;也可配制250ml的3M氯化鉀溶液,其氯化鉀用量為55.9克)。
2.電導率K測定
(1)檢查儀器“常數” :按電極常數按鈕,看顯示的常數是否和連接電極上端導線標示的數字一致,如果不一致,先調節一致;
(2)純凈水清洗電極(用濾紙汲干電極水滴,所有清洗工作重復三次)和PH值、K值專用小量杯,清洗PH計測溫探頭并在此測量降水樣品溫度并記錄,再調試電導率儀溫度按鈕直到兩者一致,K值量杯放入約30ML樣品(如樣品充足,可原液滌蕩一下電極倒掉,再重新倒入樣品測量),將電極浸入樣品液面以下約1厘米,使電極處于中央,輕晃量杯2~3圈,待儀器顯示讀書穩定后讀取并記錄第一個(保留一位小數),再輕晃,重復讀數記錄共三次,測完畢。沖洗干凈電極,放入保護套保存并關機。
3.PH值的測定
(1)純水清洗復合電極和測溫探頭,打開復合電極的膠皮塞;
(2)中性調定位:取洗凈的50ml燒杯一個,倒入2ml~5ml中性標準緩沖溶液,進行原液滌蕩,而后再倒入大半杯中性緩沖溶液,復合電極和測溫探頭同時伸入溶液中(現在復合電極型號E-301F已經合二為一),輕晃被子2~3圈,讀取溫度值,查該溫度對應的PH值,記錄溫度值和PH值,按定位鍵將pH值調到查出的PH值上,將復合電極和測溫探頭移出溶液,清洗復合電極和探頭三次,濾紙汲干。
(3) 酸性調斜率:取洗凈的50ml燒杯一個,倒入2ml~5ml酸性標準緩沖溶液,進行原液滌蕩,倒入大半杯酸性緩沖溶液,復合電極和測溫探頭同時伸入溶液中,輕晃被子2~3圈,讀取溫度值,查該溫度對應的PH值,記錄溫度值和PH值,按斜率鍵將PH值調到查出的PH值上,測定K將復合電極和測溫探頭移出溶液,清洗復合電極和探頭三次,濾紙汲干。
(4)樣品30ML倒入PH值量杯,復合電極和測溫探頭同時伸入溶液中,(如樣品充足,可原液滌蕩一下電極倒掉,再重新倒入樣品測量)輕晃杯子2~3圈,讀取溫度值,如果和緩沖溶液溫度相差小于2度,樣品靜置幾秒,記錄一個相對穩定的PH讀數,如此重復3次讀數并記錄。測完電極和測溫探頭,壓上膠皮塞,戴上復合電極小帽并關機。
(5)隨著儀器更新換代,如果臺站PH計使用的是PHS-3E,該儀器具有自動識別三種緩沖溶液的功能,把儀器切換到PH檔位,反復按“中性”(或斜率)和“確定”按鈕,直到出現該溫度下該緩沖溶液的PH值為止,完成兩點標定后即可測量樣品,而不需要移動上下鍵來調試緩沖溶液的PH值。
二、配制緩沖溶液
拿出試劑,檢查生產日期是否過期,檢查包裝是否破損,將試劑倒入燒杯中,沖洗藥粉袋三次,將殘余試劑一并倒入燒瓶,向燒杯內加注純水到80~100ml,玻璃棒攪拌直至試劑全部溶解,將溶液沿著玻璃棒轉移到250ml容量瓶,清洗燒杯將清洗溶液轉移到容量瓶,重復三次,用洗瓶繼續向容量瓶加注純水,當達到3/4體積時,用手拖住容量瓶底搖動3~4次,繼續加純水,液面接近刻度線約1cm·2cm時小心逐滴加注給燒瓶加注,直至溶液的彎月面下凹點與刻度線相切,容量瓶放平,視線要平時刻度線(加水刻度線不能超,如果超過刻度,藥液濃度不夠,藥液報廢,需重配),蓋上瓶塞雙手搖動容量瓶并上下倒置5~10次,即完成配制。注意PH4.01倒入酸性瓶,PH6.87倒入中性瓶,PH9.18倒入堿性瓶,貼好標簽。氣薄記錄例如下:某年某月某日配制標準緩沖溶液。PH是4.01的酸性緩沖溶液,PH是6.87中性緩沖溶液,PH是9.18堿性緩沖溶液。配制人:XXX
三、每月固定日對測溫探頭校準(溫度計和測溫探頭比對)
準備一支校準好的溫度計每月校準測溫探頭一次,氣簿填寫如下:某日校準測溫探頭,冷水溫度計示值13.5℃,測溫探頭顯示屏值13.7℃,熱水溫度計示值32.5℃,測溫探頭顯示屏值32.6℃,誤差不超0.5℃,可以使用;測量純水K值2.51 微西門子每厘米。測量人:XXX。如果超過0.5℃,應更換測溫探頭或送修PH計。
常見問題:1.大家有時測量PH值時,往往輕晃燒柸顯示屏示值會發生劇烈變化, 這種現象通常是因為測量前未用純水清洗干凈復合電極。切記先把復合電極用純水洗凈, 再用少量降水樣品滌蕩電極一次,可使示值較快穩定。2. 每次酸雨測量前對PH計的開機預熱也很重要, 一定要按《酸雨觀測規范》的規定開機預熱30分鐘。3 次讀數差別較大時, 可適當增加讀數次數( 總數不超過5 次) 。選取其中相互接近的讀數, 計算平均值。3.臺站純水選擇非常重要,影響溶液的配制,儀器的潔凈程度,數據的質量。所以,一定選電導率在10微西門子/厘米以下純水。
參考文獻:
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作者簡介: 孟彩霞( 1975—)女,山西省渾源縣人,學士,工程師,從事酸雨觀測。