电导率加和性质及其在酸雨观测数据质量评估中的应用

大气降水中离子成分的电导率具有可加和性,国际上已经普遍应用该原理对大气降水离子成分观测的数据质量进行分析和评估,即所谓的相对电导率差(conductance percent difference,CPD)方法。该文应用CPD方法对我国4个大气本底观测站的电导率和降水离子成分数据进行了数据质量分析,针对我国的降水电导率范围偏高等特点,对国外推荐的CPD统计检验指标的适用性进行了讨论,指出在我国应用CPD方法时宜采取pH值分组的方式,并根据这种分组方式的统计分析,估计4个大气本底观测站的部分pH值观测数据可能存在-0.05左右的测量误差。该文还依据降水中离子成分电导率的可加和性原理,提出K-pH不等式方法,可以用于中国气象局酸雨观测站网的pH值和电导率数据的现场校验和数据质量的分析评估。应用K-pH不等式方法对观测数据进行现场质量检验时,对pH值小于5.0范围的酸性降水效果尤其显著。应用K-pH不等式方法对1992—2005年间全国酸雨观测站观测数据的统计分析显示,部分酸雨观测站的pH值测量数据可能存在-0.1^-0.3左右的系统性负偏差。

全国酸雨观测网未知水样考核结果的统计分析

应用客观统计方法,整理分析了1992年以来全国酸雨观测站网的11次pH未知水样和2次电导率未知水样的考核结果。分析显示,采用稀释和pH调制的标准缓冲溶液作为pH未知水样,其测量偏差随pH标准值的变化不显著,历年的测量标准差均小于0.2pH单位。pH未知水样测量偏差的波动状况指示出观测台站仪器和人员的技术状态变化,对仪器更新、人员培训以及新业务规范的执行等业务建设和质量管理活动有显著的正面响应。对pH未知水样测量偏差的统计还显示,2001年后pH平均测量偏差出现负偏态分布特征,该特征在总体偏差较大时尤为明显,说明部分技术状态不良的台站往往容易出现较大的系统性负偏差。根据考核结果,按照世界气象组织(WMO)推荐的方法,计算除1992年外各次考核的pH值测量的修正绝对中值偏差为0.03～0.10pH单位,1992年和2006年电导率测量的修正绝对中值偏差为4%～5%。修正绝对中值偏差的逐年波动情况反映了全国酸雨观测网pH测量的总体偏差也明显地受台站技术状态波动的影响。

酸雨观测中pH测量负偏差来源

通过现场调查、实验室测试,对酸雨观测中发现的pH测量负偏差现象进行了验证和分析。现场个例调查发现,在正常保存、使用期限内的pH电极也有可能出现老化现象,老化的pH测量电极给出的pH测量结果为负偏差,其数量级与文献指出的在观测资料质量评估中发现的pH测量负偏差相吻合。实验室测试结果显示,老化的pH测量电极的测量负偏差与模拟雨水样品的电导率和pH值有关:电导率越小,pH测量偏差则越大;在电导率差别不大时,该负偏差大小与水样pH值呈现一定的正相关线性关系,且电导率越小时两者的线性斜率越大。经过综合分析,初步确认pH电极的老化是造成历史观测资料中pH测量负偏差的重要原因。根据分析结果,提出了在台站检测pH测量电极老化的替代性技术方法,以更好地保证酸雨观测数据质量。

江苏省2006年酸雨分布特征及其与气象条件的关系分析

统计江苏省4个酸雨监测站2006年的酸雨监测资料得到:徐州、南京的年酸雨发生频率高于常年同期,年平均pH值低于常年同期;常州、淮安的年酸雨发生频率比常年同期偏少,年平均pH值高于常年同期;各站的月酸雨发生频率呈逐月上升趋势,秋冬季酸雨发生频次均高于历史同期。结合同步的气象要素分析发现,降水强度、风、前期气候状况以及天气系统等都与酸雨的发生有密切关系。

酸雨观测质量考核方法的改进与评估

本文汇总整理了20余年来中国气象局酸雨观测站网未知水样考核数据,对比分析了2005和2007年考核成绩评定方法和考核水样制备方法改进前后的差异,对方法改进的效果进行了评估。分析显示,改进后的方法与WMO-GAW的标准技术方法接轨,成绩评定更加客观,考核水样pH值、电导率和化学组成与实际降水相近,更加有利于真实准确地反映台站降水测量的技术状态,对整个观测站网业务质量的不断改进提高起到了积极的促进作用。

全国酸雨观测网纯水质量状况分析

2005年中国气象局下发的《酸雨观测业务规范》对各酸雨观测站的纯水质量提出了明确要求,从2006年起,年度酸雨观测业务质量考核中增加对纯水电导率（K值）的考核内容。文章对2006-2008年的各酸雨观测站纯水K值考核成绩和各站上报的纯水来源信息进行分析。结果显示：近3年来全站网纯水质量逐年改善,95%台站使用的纯水可以达到《酸雨观测业务规范》的要求,83.3%台站使用的纯水质量达到优秀成绩（电导率K＆lt;5μS.cm^-1）的水平。全站网的纯水来源呈现多样化特点,可以分为自制蒸馏水、市售饮用纯净水、医院自制水、其他单位自制水4类。市售饮用纯净水在台站的纯水来源中所占比例呈现增加趋势,医院自制水的使用比例相对下降。4类纯水水源中,瓶装饮用纯净水和医院自制蒸馏水的总体质量相对较好,而台站自制蒸馏水的质量情况相对不理想,其他单位自制水中的少数质量相对较差。

衡阳市酸雨污染研究

为彻底了解衡阳市降雨酸化现状,在衡阳市区设置3个监测点,2001～2005年间对市区内每月选取1～2个样品测定pH、电导率、降水量、SO42-、NO3-、F-、C1-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+等指标.结果表明:衡阳市酸雨呈现冬季>春季>秋季>夏季迹象,为典型的硫酸型酸雨.分析表明市区内酸雨频次有上升的可能,并提出了防治措施。

湖南省酸雨污染现状特征分析及发展趋势研究

基于2000～2009年10年间湖南省酸雨及大气监测数据的分析,揭示了湖南省酸雨污染的现状、分布区域及10年变化趋势、污染特征,分析了未来湖南省能源结构变化对酸沉降的影响,并对湖南省未来酸雨发展趋势进行了科学预测。

大气环境降水监测的质量控制方法

根据《环境监测质量管理规定》、《江苏省环境监测质量管理实施细则》及环境监测技术规范的要求,探讨了降水监测采样、样品保存技术、实验室分析的质量控制方法。采用不同采样方法、不同采样器同时采集15场降水,其降雨量、电导率、pH值的比对监测结果合格率均大于90%。经试验,降水各组分有效保存时间不同,其中NO_3^-,NH_4^+为3 d;F^-,Cl^-,SO_4^(2-)为14d;K^+,Na^+,Ca^(2+),Mg^(2+)为30 d。选择2家实验室对降水样品、空白样品、标准样品同时测试,结果显示,空白测定结果均低于方法检出限,标准曲线相关性系数r≥0.999 0,测定结果的相对标准偏差为1.4%~5.9%(n=6),加标回收率为89.8%~106%,标准样品的分析结果均合格。该方法能保证降水监测结果准确、可靠,满足HJ/T 165-2004《酸沉降监测技术规范》的要求。

农业环境保护中的酸雨监测技术

酸雨伤害植物的监测技术包括对植物叶片表观伤害监测与生理伤害监测,后者选择的参数主要有植物光合速率、气孔导度、细胞质膜透性、叶绿素含量消长、细胞pH变化、活性氧防御系统的应激反应等。本文在介绍测定方法同时,比较分析了各种方法的优点与不足,探讨了酸雨监测技术在农业环境监测、环境评价、酸沉降区域农业区划与环境保护中的作用,指出今后研究应重视完善监测体系和拓展监测对象。

酸雨和酸雾的监测分析

对酸雨和酸雾形成的过程、机理作了介绍，总结了酸雨和酸雾的采样和分析方法，并对各种方法测定值之间的误差作了合理的分析、评价．

重庆市3种不同类型监测点降水成分比较及趋势分析

对重庆市3种不同类型监测点的降水进行连续7年的监测。结果表明,四面山降水污染最轻,酸雨频率最高;观音桥点降水污染最重,酸雨频率最低。

武昌珞珈山酸雨监测研究

本文报导了自１９９１年１月－１２月及１９９４年１月－７月收集到的５９个珞珈山雨样进行监测的结果。结果表明每年的春季和冬季出现酸雨。酸雨是典型的由燃煤引起的硫酸型酸雨．酸雨的出现同该地区大气污染的状况相吻合。

基于最优分割理论的酸雨监控点位的分类研究

Fisher最优分割法是用离差平方和来表示同类样本之间的差异程度,通过简便的计算步骤和作图,确定最优分类数,使同类样本间的差异最小,各类别样本间的差异最大,并用F检验法检验最优分类数的合理性。文章根据Fisher最优分割法的理论内涵,研究其应用于酸雨环境监测优化布点的可行性。以漳州市沿海区域监测点为研究实例,用Fisher最优分割法确定最优的分类情况和最优的优化布点方案。结果表明,原布设的9个监测点用Fisher最优分割法优化为3个典型点位,可客观地反映漳州市酸雨控制区的整体污染状况和污染趋势,该方法理论内涵直观、计算简便、重复性好,对环境质量监测有重要的意义。

2018年江西省大气降水离子特征分析

为了解江西省大气降水化学特征,对2018年江西省11个设区市109个大气降水水质监测点开展监测,对大气降水的电导率、pH值、氟化物等12项检测参数进行分析。主要结论如下:(1)全省全年监测pH范围为4.3~9.0。出现偏酸性降水的地区为赣州大部分地区,九江局部地区、景德镇局部地区和萍乡局部地区;出现偏碱性降雨的地区为吉安、萍乡、新余、宜春,以及九江局部地区、赣州局部地区、抚州局部地区、景德镇局部地区。(2)对全省降水离子浓度的分析表明,南昌、上饶和鹰潭地区SO4^2-/NO3^-的比值大于3,属于燃煤型或者硫酸型污染类型;九江、吉安、景德镇、赣州、萍乡、新余和宜春SO4^2-/NO3^-的比值范围为0.5~3,属于硫酸、硝酸的混合型污染类型;抚州SO4^2-/NO3^-的比值小于0.5,属于机动车型或硝酸型污染类型。(3)从降水离子浓度分析表明,SO4^2-和NO3^-为降水中最主要的两种水溶性阴离子,Ca^2+、NH4^+和K^+为降水中最主要的三种水溶性阳离子。(4)根据全省全年大气降水测定均值和地表水水质进行比对分析,对地表水水质有一定影响的水溶性离子主要为F^-和NO3^-。

杭州市临安区酸雨污染近况分析

根据杭州市临安区近17年(2001—2017年)的降水监测数据,对临安区酸性降水的变化特征、离子化学组成、变化趋势和酸雨成因进行了分析。结果表明:近17年降水pH年均值总体呈现上升趋势,表明酸雨形势有所改善;降水中的水溶性阴离子以SO_4^(2-)和NO_3^-为主,水溶性阳离子以NH_4^+和H^+为主,酸雨污染特征由硫酸型向硫酸-硝酸复合型转变;应用统计学相关方法分析得出降水主要离子来自于人为活动源、地壳源及海洋源。根据分析结果有针对性地提出治理酸雨污染的措施,如加强酸性废气行业整治、减少污染物排放总量、推进生态修复工程、优化城市空间和产业布局、做好大气污染防治区域联防联控工作等。

漳州市酸雨采样设点的区域代表性分析

本文分析了漳州市各雨水采样点所处的地理背景与雨水酸度和化学组成形式间的关系,提出可以利用聚类分析、离子变异系数、人口密度这三项作为选择采样点时的参考依据,以便更科学的设置有区域代表性的酸雨采样点.

宁波市沿海地区酸雨特征及气象条件分析

结合气象条件对宁波镇海环境监测站2003—2020年的酸雨监测数据进行了分析。结果表明2003—2013年宁波沿海酸雨污染较为严重,而后逐年改善。酸雨月、季变化明显,月均降水pH值3月到8月逐渐升高,9月至3月逐渐下降,季均降水平均pH值由小到大排序为冬季、春季、秋季和夏季。弱酸性以上的酸雨发生频率呈现同样的变化规律。酸雨中硫酸根的浓度除个别年份,2006年起呈现逐年下降的趋势,而硝酸根的浓度相对稳定,目前宁波沿海的酸雨污染为“硫酸硝酸混合型”。平均降水pH值与当日平均风速呈现正相关,与过程降水量呈显著负相关。偏东风下酸雨污染相对最轻微,污染最明显的为偏北风。偏北风相对于偏南风会带来更多输入性的污染,同时偏西风对硫酸性污染的输入也有利。

提高酸雨监测质量的有效方法研究

受到日益严重的环境污染因素影响,使得相关部门提升了在酸雨监测方面的认识,在积极开展此项工作的基础上,借助不同类型的监测方式,能够获得良好的监测成效。结合酸雨的情况,依靠监测的手段,可以系统掌握具体的状况,减小酸雨造成的不良影响。所以,科学探究与分析提升酸雨监测质量的工作方案可谓十分关键。本文通过提升酸雨监测质量的有效方法作为主要的研究内容,从几个不同的方面展开论述与分析,以便带给相关酸雨监测工作人员有效的参考和帮助。

提高酸雨监测质量的有效方法研究

由于酸雨监测的历史相对较短,监测经验不足,数据误差较大,因此提高酸雨监测质量至关重要。如何提高酸雨监测的准确度是当今酸雨监测中需要解决的问题。本文针对这一问题,对酸雨监测全过程的质量控制进行了综述,主要包括采集降水样品的前期准备、过程的质量控制和仪器的使用,监测数据分析等容易出现一些重大测量误差的环节,以便于监测人员在酸雨监测中参考运用,从而提高酸雨监测质量。