气象年度技术总结.docVIP

2010年度个人技术总结 一年来，本人担任了酸雨报表预审员的工作，现将在这一年里在酸雨报表的制作和审核这一块业务中所学到的知识和对技术的掌握能力总结如下： 酸雨观测是气象业务工作的重要组成部分，是气象台站的基本任务之一。 酸雨，是因人类活动（或火山爆发等自然灾害）导致区域降水酸化的一种污染现象，对公众健康、工农业生产、生态环境以及全球变化都有重要的影响。酸雨观测为研究酸雨的时空分布及其长期变化趋势提供宝贵的科学数据，为治理大气污染和防治酸雨提供重要科学依据，是服务于可持续发展战略和环境保护等国家决策的基础性工作。 一 酸雨观测的主要任务及有关要素概念 1) 采集降水样品，测量降水样品的pH值与电导率，记录、整理观测数据，编制酸雨观测报表，报送酸雨观测资料。 2) 维护酸雨观测场地和酸雨观测实验室工作环境，填写并报送酸雨观测站环境报告书。 3) 正确安装、使用和维护酸雨观测仪器，及时送修、送检，确保设备正常运行。 4) 参加酸雨观测业务考核。 5) 按要求寄送降水样品，或对降水样品进行除pH值与电导率以外的其他项目的测量。 6) 建立、健全站内酸雨观测值班制度、仪器和化学试剂的安全使用（操作）和管理制度以及观测工作质量的检查制度。 1.1? 酸雨 酸雨是指pH值小于5.60的大气降水。大气降水的形式包括：雨、雪、雹等。? 1.2? 大气降水的pH值 大气降水的酸碱度用pH值表示，pH值的定义为氢离子浓度的负对数，系无量纲量。 1.3? 大气降水的电导率 大气降水的导电能力反映大气降水的洁净程度，用电导率度量，其定义为通过电导测量池中待测溶液的电流密度（单位为A?m-2）与施加其上的电场强度（单位为V?m-1）之比。电导率的单位为西门子每米，用S?m-1表示，常用单位为微西门子每厘米，用μS?cm-1表示。 大气降水的电导率也俗称为K值（以下简称为K值）。 1.4? 纯水 经过处理，将水中的各种杂质分离出去，达到一定化学纯度的水，称为纯水。酸雨观测中使用的纯水，其电导率须小于10μS·cm-1。 1.5? 摩尔浓度 摩尔为国际单位制的基本单位之一，是表示物质的量的单位。1摩尔物质含有6.02×1023个微粒（分子、原子、中子、电子、……），用符号mol表示。 溶液中某一溶质的摩尔浓度，即物质的量的浓度，是指该溶质的摩尔数（即物质的量）除以溶液的体积，其数值等于1升溶液中所溶解的溶质摩尔数，单位用M表示，即mol?L-1。 二 酸雨观测的测量原理 1. 电位法测量pH值的基本原理 电位法系利用玻璃电极对水溶液中氢离子浓度变化的选择性地响应，与参比电极一起在溶液中组合形成“化学电池”，通过对其电动势变化的测量，确定溶液的pH值，电位法的测量原理如附图1所示。 附图1? 电位法测量水溶液pH值的原理示意图 如附图1(a)所示，当盛有溶液B的特殊玻璃容器G浸入在另一种溶液A中时，容器G的玻璃膜（由特殊玻璃制成）两侧会产生极微弱的电动势E，该电动势与溶液A和B的pH值之差有关。此时，只要能够测量玻璃膜两侧的电动势，就可以得知溶液A与B的pH值之差，当已知溶液B的pH值时，就可以测得溶液A的pH值。 为了测量电动势E，在溶液A与B内分别放入金属电极T1和T2。由于T1和T2与溶液A、B间会产生接触电位差e1和e2，因此用电位差计可测量它们，并可写出下式： 为了消除金属电极与溶液A、B间所产生接触电位差e1、e2对电动势E的影响，将附图1（a）的装置改成为如附图1（b）的装置。即将电极T1也同样浸入盛有溶液B的另一容器内，但是该容器底部有一多孔性溶液络合材料，以便能够保持容器内外电路的连通，并且容器内外不存在电位差。此时，由于电极T1和T2浸入同样性质的溶液中，e1和e2相等，互相抵消。在实际应用中，电极T2的玻璃容器称为玻璃电极，而电极T1的容器称为参比电极。在两个电极中同时装入饱和的氯化钾溶液后，用高准确度的电位差计测量两电极间的电动势E。根据热力学推导，由玻璃电极和参比电极组合而成的测量装置所得到的电动势E可由Nernst方程表示，即： R：理想气体常数； T：绝对温度； F：法拉第常数； k：斜率系数，理论值等于1； pHx：待测溶液的pH值； pHi：玻璃电极内溶液的pH值，一般等于7； Ea：不对称电位。 2. ?pH计的基本电路结构和工作原理 根据上节可知，如果能够准确地测量玻璃电极和待测溶液组成的“测量化学电池”的电动势Ex，就可以测量溶液的pH值。因此，pH计的基本结构主要包括玻璃电极和电位差测量仪表，其等效电路如附图2所示。附图2左侧的“测量化学电池”的电动势Ex由Nernst方程决定，其内阻Rx由玻璃电极的特性决定，另一侧的测量仪表主机为高准确度的电位差计，为了保证测量的准确度，其输入阻抗