酸雨样品考核工作流程探析

赵宏毅

摘要 锡林浩特国家气候观象台自2006年7月开展酸雨观测以来，多次参加中国气象局酸雨样品考核，取得了优异的成绩。该文探析了酸雨样品考核工作的流程及细节，从而保证酸雨考核工作的顺利完成。

关键词 酸雨观测；样品；考核

中图分类号：X517 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）05-099-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.041

酸雨观测是对大气降水的pH值和K值进行测定。为了检验酸雨观测工作质量，中国气象科学研究院大气成分研究所每年4月份会向全国各酸雨台站寄送水样进行考核，再由各台站将水样测量结果寄回与真值进行对比。根据《酸雨观测业务规范》规定的方法和标准，考核水样pH值和K值评定为优秀、合格和不合格3个等级[1]。

锡林浩特国家气候观象台2006年7月1日开始进行酸雨观测，2007年首次参加全国酸雨观测样品质量考核，截至2018年共测量报告水样12次。据中国气象科学研究院大气成分研究所历年公布的通报，本站有2次纯水K值测定单项指标合格，水样测量pH值和K值2项指标优秀，其余10次均达到了3项指标全优。

1 酸雨样品考核前期准备工作

1.1 考核水样的接收与保存

当接到考核水样时，先检查是否漏液，如果漏液需在回寄报告单上备注说明，然后将其放置在冰箱储藏室储存，以保持水样的稳定性，并在一周之内完成测量。

1.2 仪器的安置与维护

1.2.1 pH计和电导率仪的安置 一般情况下，各站酸雨观测都具备独立工作台，测量酸雨的精密电子仪器pH计和电导率仪，放置时要避开阳光直射，电源插座接地正常，这样有利于减小温度变化和电磁干扰的影响，提升仪器测量的稳定性。测量仪器在不使用时要用仪器罩遮住，防止落尘。

1.2.2 测量电极的维护保养 测量使用的复合电极、电导电极、测温探头要按照《酸雨观测业务规范》的要求定期更换，以保证其测量性能符合要求。

新出厂的复合电极在刚使用时，感应玻璃泡透气性好，测量灵敏度高，测量性能最佳。如果在使用中出现测量不稳定或滞后严重的现象，多数是由于复合电极玻璃泡老化，透气性能变差，灵敏度随之下降，将会增加测量结果的不确定性，这时就需要考虑更换电极。因此，平时使用时要特别注意对复合电极的维护保养，用蒸馏水反复冲洗玻璃泡至表面洁净，中性滤纸汲干；向管壁内注入3 mol氯化钾溶液至溢流孔稍下位置，保持管内液体对底部感应玻璃泡的充分压力；不用时需将电极感应玻璃泡完全浸入3 mol氯化钾溶液保存，并塞住管壁溢流孔塞，防止沾染灰尘。

电导电极的维护保养，以铂黑电极为例：只需在清洗汲干电极感应头部时，滤纸触碰金属铂片尽量轻微，避免刮擦表面涂层，导致电极感应头部不能与样品溶液水分子充分接触，从而影响测量效果。

测温探头维护相对简单，以锡林浩特国家气候观象台为例：目前在用的仪器为上海雷磁PHS？鄄3C型pH计和DDS？鄄307A型电导率仪，省去了测温探头水温标定环节，只需进行误差检验。将测温探头与1只标准温度表同时浸入同一杯水中，稳定后比较读数，二者差值在0.5℃以内可用，超出这一差值范围就需要更换探头。

1.3 玻璃器皿洗涤

玻璃仪器、考核器皿的洁净程度是关乎测量结果准确性的一项重要指标[2]，凡是酸雨样品考核过程中需要用到的玻璃仪器、考核器皿都要用纯水反复冲洗3遍以上，这样可以使器皿表面残留物呈指数级减少，达到彻底洗净的目的。洗涤器皿尽量使用毛刷，不要用手触碰器皿内表面，以免沾染油污难以洗净。为防止交叉污染，器皿最好贴上专用标签。

1.4 化学试剂使用

1.4.1 准备纯水 纯水获得有多种途径，可以自制蒸馏、去离子交换、反渗透过滤，也可购买，需根据各地酸雨站实际情况而定，但必须符合《酸雨观测业务规范》的要求，所使用的纯水K值不得超过10 μS/cm。酸雨样品考核使用纯水K值指标为：10 μS/cm以上评定为不合格； 5～10 μS/cm之间评定为合格；5 μS/cm以下评定为优秀。本站多年来一直购买本地热电厂二次蒸馏水使用，K值在2 μS/cm以下，达到优秀级别。

1.4.2 配置标准缓冲溶液 酸雨观测标准缓冲溶液有3种：中性溶液pH=6.86，碱性溶液pH=9.18，酸性溶液pH=4.00。根据本站酸雨观测需要，合理配置标准缓冲溶液。当降水的pH值常年低于7.00，需配置中性和酸性2种标准缓冲溶液；当降水的pH值常年高于7.00，需配置中性和碱性2种标准缓冲溶液；当降水pH值变化范围大，则需配置3种标准缓冲溶液。锡林浩特地区常年降水pH在7～9之间，偏碱性，pH计校准宜选用中性和碱性2种标准缓冲溶液。但酸雨考核水样的酸碱性事先并不能确定，所以建议3种标准缓冲溶液都要配置，这样也有利于对pH计校准情况进行检验。溶液的配置要严格按照实验室操作规程进行，尤其要注意检查试剂包装有无破损泄露，试剂溶液转移搬用过程中要去除残留，减少损失，从而减小标准缓冲溶液配置的误差。

2 开机测量

测量前从冰箱中取出考核水样和标准缓冲溶液，摇匀后倒入各自洗净烧杯内并做好标识。一般情况下，考核水样一般为100～110 ml，使用100 ml烧杯盛放70 ml左右待测水样为宜，先测K值，再测pH值，这样可以避免因复合电极内KCL溶液析出污染考核水样，影响K值测量的准确性。剩余30～40 ml水样可进行复测检验。

将盛有考核水样和标准缓冲溶液的烧杯放置在同一室温环境下，使其有充分时间达到温度平衡，测量考核水样与标准缓冲溶液的温度差不宜超过2.0℃。测量前0.5 h开机预热，用纯水冲洗复合电极、电导电极、测温探头，再用中性滤纸汲干，重复3次。之后完成每一步仪器校准和測量，都要重复上述步骤，避免溶液之间交叉污染。

校准pH计时，应先用中性标准缓冲溶液校准“定位”，后用酸性或碱性标准缓冲溶液校准“斜率”。假设使用酸性标准缓冲溶液校准了“斜率”，那么可用碱性标准缓冲溶液来验证pH校准情况。要注意观察测量的碱性缓冲溶液pH示值是否为标准值，如果示值不为标准值，且存在较大误差，就要考虑标准缓冲溶液配置或仪器校准环节出现了问题[3]，不能贸然再对考核水样进行测量；如果示值为标准值，则pH计校准成功，可对考核水样进行测量，稳定后读取示值3遍，保留2位小数，求取平均值。

使用电导率仪测量纯水K值前，检查电极常数设置是否正确；如使用温度补偿功能，要将测温探头和电导电极一并没入考核水样，调整仪器合适档位，稳定后读取示值3遍，保留1位小数，求取平均值。

3 填写和邮寄考核报告单

填写酸雨考核报告单要按照上级要求，数据真实，字迹清晰，小数点不要遗漏或错位，备注明确，填写内容完整，由观测员和主管领导签字，题头加盖单位公章。报告单一式2份，采用快捷安全的寄送方式，在规定时限内，1份寄到中国气象科学研究院大气成分研究所参加考核，另1份寄送到省气象局观测与网络处留存备案。

4 小结

酸雨样品考核是中国气象局对各酸雨站工作质量的检查认定，要想在考核中取得好的成绩，需要观测员具有严肃认真的工作态度，严格遵守实验室操作规程，正确维护保养仪器，注意掌控细节，善于从中提炼出好经验、好做法，将酸雨样品考核工作做得更好。

参考文献

[1] 中国气象局.酸雨观测业务规范[M].北京：气象出版社，2005.

[2] 韩军，史润琴，白杰，等.浅谈如何做好全国酸雨观测质量样品考核工作[J].农业与技术，2012，32（7）：136.

[3] 蔡丽，韦翠云，覃丽娜，等.酸雨考核经验谈[J].气象研究与应用，2009，30（S1）：95-96.

责任编辑：李杨