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降水监测
2013-12-18 来源:北京标准物质网

第六节降水监测

降水监测的目的是为了解在降雨(雪)过程中从空气降落到地面的沉降物的主要组成,以及某些污染组分的性质和含量,为分析和控制空气污染提供依据。特别是酸雨,其对土壤、森林、湖泊等生态系统的潜在危害及对器物、材料的腐蚀,成为世界普遍关注的环境问题之一。酸雨主要源于高硫燃料燃烧排放的烟气中的酸性硫酸盐。

一、采样点的布设。

降水采样点设置数目应视研究目的和区域的具体情况确定。我国规定,对于常规监测,人口50万以上的城市布设三个采样点,50万以下的城市布设两个采样点。

采样点的位置要兼顾城区、农村或清洁对照区,要考虑区域的环境特点,如气象、地形、地貌和工业分布等;应避开局部污染源,四周无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。

二、样品的采集

(一)采样器

(1)采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃缸,其上口直径为40cm,高为20cm。也可采用自动采样器。图3—40是一种分段连续雨水自动采样器。将足够数量的容积相同的采水瓶由高向低依次排列,当第一个采水瓶装满后,则自动关闭,雨水继续流入第二、第三个采水瓶等。例如:在一次性降雨中,每1mm降雨量收集100mL雨水,共收集三瓶,以后的雨水再收集在一起。最好使用直入式自动采样器,即雨水能直接落入采水容器,不通过接水器、管道等部件,这种采样器由降水强度传感器、采水容器和自动打开、关闭其盖子的控制器组成。

(2)采集雪水用上口直径50cm以上,高度不低于50cm的聚乙烯塑料容器。

(二)采样方法

(1)每次降水开始,立即将清洁的采样器放置在预定的采样点支架上,采集全过程(开始到结束)水样。如遇连续数天降水,每天上午8:00开始,连续采集24h为一次样。

(2)采样器应高于基础面1.2m以上。

(3)样品采集后,应贴上标签,标上编号,记录采样地点、日期、采样起止时间、降水量等。

降水起止时间、降水量、降水强度等可使用自动降水量计测量。这类仪器由降水量或降水强度传感器、变换器(转换成脉冲信号)、记录仪等组成。

(三)水样的保存

由于降水中含有尘、微生物等微粒,所以除测定pH和电导率的水样不过滤外,测定金属和非金属离子的水样均需用孔径0.45µm的滤膜过滤。

降水中的化学组分含量一般都很低,易发生物理变化、化学变化和生物作用,故采样后应尽快测定,如需要保存,一般不应添加保存剂,而应密封后放于冰箱中保存。

三、降水组分的测定

(一)测定项目

测定项目应根据监测目的确定,我国环境监测技术规范对降水例行监测要求的测定项目如下:

I级测点为:pH、电导率、K+、Na+、ca2+、Mg2+、NH+4、sO2_4、No_2、No_3、F_、Cl_,有条件时应加测有机酸(甲酸、乙酸)。对pH和降水量,要做到“逢雨必测”;连续降水超过24h时,每24h采集一次降水样品进行分析。在当月有降水的情况下,每月测定不少于一次,可随机选一个或几个降水量较大的样品分析上述项目。

省、市监测网中的Ⅱ、Ⅲ级测点视实际需要和可能决定测定项目。

(二)测定方法

12个项目的测定方法与第二章所述的这些项目的测定方法相同,在此仅作简单介绍。

1.pH的测定

pH的测定是酸雨调查最重要的项目。清洁的雨水一般被CO:饱和,pH为5.6~5.7,雨水的pH小于该值时即为酸雨。常用测定pH的方法为玻璃电极法。

2.电导率的测定

雨水的电导率大体上与降水中所含离子的浓度成正比,测定雨水的电导率能够快速地推测雨水中溶解性物质总量。一般用电导率仪或电导仪测定。

3.硫酸根的测定

降水中的SO:一主要来自气溶胶和颗粒物中可溶性硫酸盐及气态SO:经催化氧化形成的硫酸雾,其一般质量浓度范围为每升几毫克至100mg/’L。该指标用于反映空气被含硫化合物污染的状况。其测定方法有铬酸钡一二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。

4.亚硝酸根和硝酸根的测定

降水中的NOf和NOf来源于空气中的NO,,是导致降水pH降低的原因之一。其测定方法有离子色谱法、盐酸萘乙二胺分光光度法、紫外分光光度法等。

5.氟离子的测定

降水中F一的含量是反映局部地区氟污染的指标,其测定方法有离子选择电极法、离子色谱法和氟试剂分光光度法等。

6.氯离子的测定

氯离子是衡量空气中的氯化氢导致降水pH降低和判断海盐粒子影响的标志,测定方法有硫氰酸汞一高铁分光光度法、离子色谱法等。离子色谱法可以连续测定降水中的F一、cl一、NOf、SOi一等。

7.铵根离子的测定

空气中的氨进入降水中形成铵根离子,它们能中和酸雾,对抑制酸雨是有利的。然而,其随降水进入河流、湖泊后,增加了水中富营养化组分。测定NHf的方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸一次氯酸盐分光光度法、离子色谱法等。

8.钾、钠、钙、镁离子的测定

降水中K’、Na’的质量浓度一般在每升几毫克以下,常用原子吸收光谱法、离子色谱法测定。

Ca。是降水中的主要阳离子之一,其质量浓度一般在每升几毫克至数十毫克,它对降水中酸性物质起着重要的中和作用。测定方法有原子吸收光谱法、络合滴定法、偶氮氯膦Ⅲ分光光度法等。

Mg“在降水中的质量浓度一般在每升几毫克以下,常用原子吸收光谱法测定。

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