任嘉
(淄博市氣象局,山東 淄博 255000)
人們將pH值<5.6的大氣降水稱之為酸雨,也是因人類活動、工業污染等造成區域降水酸化的一種污染情況,嚴重威脅著人們的身體健康、工農業生產、生態環境安全和全球氣候變化。酸雨觀測工作為研究酸雨時空分布和長期變化規律提供了數據支撐。因此,確保酸雨測量結果的準確性和完整性水平十分重要。在實際觀測中,因操作不當、儀器自身等因素導致觀測中會出現一系列的問題,嚴重影響觀測記錄的準確性和酸雨資料的連續性水平。
酸雨觀測的日界主要是以北京時間08時為準,08時~08時這段時間內屬于一個降水采集日,同地面氣象觀測以每日20時的日界之間有很大的差異,因此會導致月降水日數同酸雨觀測日數、酸雨觀測月總降水量數據不一致的情況。若酸雨觀測日數同當月的降水日數不一致,需要觀測人員及時通過手動的方式進行修改。這種情況出現的主要原因有:其一是月末最后一天20時到次月01日08時這段時間內氣象觀測站有超過0.1mm的降水天氣出現,因降水量和酸雨觀測的日界不同,會有酸雨觀測日數比降水日數多一天的情況;其二是某日20時之前,臺站并沒有觀測到降水天氣,但是從20時到次日08時、本日08時到20時這兩個時段,臺站內分別觀測到有超過0.1mm的降水出現,這也會造成酸雨和降水觀測日數不一致。出現這種問題后,工作人員應以酸雨觀測日界為準,地面氣象測報A文件中讀取月降水日數,并通過手動的方式進行修改,修改后的酸雨觀測日數就能與降水日數保持一致,這種情況不需要進行備注。
若月觀測到的酸雨和總降水量數據不一致,應根據原因進行處理。一月內觀測站08時~08時降水量的月綜合,也就是對地面測報A文件中08時~08時的降水量進行讀取,一月內測量的酸雨測量的降水量總和則是酸雨觀測的月降水總量,其中0.1mm≤降水量<1.0mm的降水量不包含在其中,若兩者月總降水量不一致是正常情況,不需要修改;若是其他原因造成的,需要找出原因后進行有針對性的修改。
在酸雨觀測儀器的首次使用之前,需要對pH計測溫探頭是否正常進行校準,在定位時選用中性緩沖溶液后卻不能達到6.86。在更換測溫探頭調試儀器和重新配置標準緩沖溶液后,仍舊不能定位,可以說明pH計主機出現故障問題,需要重新進行更換。
復合電極正常定位,pH值達不到9.18,該數值不停跳變,很難趨于穩定。出現這種情況的主要原因是有氣泡出現在復合電極內,通過手指輕彈會使氣泡消失不見;復合電極發生老化,應重新更換;pH計內部的電位器受損,應及時維修。
可定位,斜率調節后無法將pH調到9.18。遇到這種情況時,需要觀測人員檢查復合電極內的小橡膠塞是否打開、氯化鉀溶液是否充足。若兩者均正常,可以對更換備用復合電極后重新定位斜率;若pH值可以調節到9.18,則可以說明復合電極出現老化;若在更換復合電極后,pH值仍舊達不到9.18,則說明是pH計內部電位器問題,需要及時檢修。
復合電極的探頭部分是小玻璃球,球壁較薄,一旦運輸或操作不慎,很容易造成玻璃球破損。若玻璃球損壞,在對pH計進行校準時,不管是定位還是對斜率進行調節,最終的pH值始終沒有任何變化。在這種問題出現后,需要觀測人員認真檢查復合電極探頭上的玻璃球是否損壞,一旦發現損壞應及時更換。
工作人員需嚴格要求自己,平時養成良好的工作習慣,始終確保實驗室整潔干凈,應在固定位置擺放對應的儀器,操作前后清潔雙手,應選用紗布、塑料罩等將各種器具、儀器等包裹好,防止污染。對于測試溶液或作廢的試劑,在完成后才能進行深埋處理。
在對標準緩沖溶液進行配置的過程中,應避免試劑、溶液灑出或者液面超過對應的刻度線,若上述情況出現,就需要對試劑重新配制;對于配制完成的標準緩沖液禁止選用容量瓶保存,避免對其準確度產生影響;在配制完成一種標準溶液后,只有將玻璃棒、燒杯等儀器清洗干凈后方能配制另一種,不同的標準緩沖液對應固定的容量瓶配制。
應將洗凈的降水采集桶提前準備好,并在降水采樣桶上填寫編號,將其標記在外側。在酸雨觀測實驗時保存降水采樣桶時需進行加蓋,選用干凈的塑料袋套住,防止污染。在降水開始之前,在采樣架上放置采樣桶,待降水開始時應將蓋子及時打開采集降水。降水結束后應將在塑料袋內放上采樣桶蓋帶回采樣地點,并及時將桶蓋蓋上,將采樣桶從采樣架上取下帶回實驗室。在對采樣桶進行安放和取回時,禁止雙手或其他物品同采樣桶內壁及降水樣品進行直接接觸,避免降水樣品被污染,對觀測結果的準確性產生影響。在對降水樣品運送時,應在潔凈的聚乙烯瓶內放置降水樣品,并擰緊瓶蓋、貼標簽,將其在冰箱冷藏室內儲存。在降水樣品運送出站時,需確保狀態良好,樣品未受到污染。在酸雨觀測中,只有將以上細節工作做好,才能提升酸雨觀測資料的真實性和可靠性。
由于我國開展酸雨觀測工作的時間較短,從事酸雨觀測的方法較多,上級業務主管部門應加強業務技術培訓,對相關儀器進行定期檢定。酸雨觀測人員應具備高度責任心,日常加強酸雨觀測業務規范和技術規定學習,在酸雨實際觀測中加強經驗總結,才能不斷增強酸雨觀測質量。