留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

酸雨观测中pH测量负偏差来源

汤洁 俞向明 程红兵 王淑凤 徐晓斌

汤洁, 俞向明, 程红兵, 等. 酸雨观测中pH测量负偏差来源. 应用气象学报, 2010, 21(4): 458-463..
引用本文: 汤洁, 俞向明, 程红兵, 等. 酸雨观测中pH测量负偏差来源. 应用气象学报, 2010, 21(4): 458-463.
Tang Jie, Yu Xiangming, Cheng Hongbing, et al. The cause of pH measurement negative bias in acid rain monitoring. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(4): 458-463.
Citation: Tang Jie, Yu Xiangming, Cheng Hongbing, et al. The cause of pH measurement negative bias in acid rain monitoring. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(4): 458-463.

酸雨观测中pH测量负偏差来源

资助项目: 

中国气象局技术推广项目 CMATG2008L01

国家重点基础研究发展计划项目 2005CB422202

The Cause of pH Measurement Negative Bias in Acid Rain Monitoring

  • 摘要: 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。
  • 图  1  未知水样pH测量偏差分布(直线表示5%百分位值与95%百分位值的范围,方框表示25%百分位与75%百分位值的范围;中间横线(━)表示中值,圆点(•)表示平均值)

    Fig. 1  The departures from the reference value of pH blind sample measurement results (dots (•) stand for the averages, horizontal bar (━) for the medians; rectangles for the ranges between 25% percentiles and 75% percentiles, and vertical lines for the ranges between 5% percentiles and 95% percentiles of the departures from the reference value)

    图  2  部分台站的模拟水样pH测量结果 (□表示平均值, 垂直线表示2倍标准差范围, 水平线表示组平均值)

    Fig. 2  Statistics of the pH measurement results at stations in the field investigation (the open squares (□) stand for the averages, vertical line for the range of±2σ, horizontal lines for the group averages)

    图  3  某站模拟水样pH测量值时间序列图

    (○点表示第1支电极的测量结果,◆点表示第2支电极的测量结果)

    Fig. 3  pH measurement results of target samples at aselected station

    (circles (○) stand for the results of first electrode, and diamond (◆) for the result of second electrode)

    图  4  模拟水样pH测量偏差与水样电导率值的关系

    Fig. 4  The relationship of pH measurement bias to the ion strength of the target samples

    图  5  模拟水样pH测量偏差与水样pH值的关系

    Fig. 5  The relationship of pH measurement bias to the pH values of the target samples

  • [1] 中国气象科学研究院大气成分观测与服务中心. 2008年中国区域酸雨年报. 2009.
    [2] 中国气象局.酸雨观测业务规范.北京:气象出版社, 2005.
    [3] 丁国安, 徐晓斌, 王淑凤, 等.中国气象局酸雨网基本资料数据集及初步分析.应用气象学报, 2004, 15(增刊):85-94.
    [4] 汤洁, 徐晓斌, 巴金, 等.近年来京津地区酸雨形势变化的特点分析---气溶胶影响的探讨.中国科学院研究生院学报, 2007, 24(5):667-673. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZKYB200705018.htm
    [5] 巴金, 汤洁, 王淑凤, 等.重庆地区近十年酸雨时空分布和季节变化特征分析.气象, 2007, 34(9):81-88. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200809012.htm
    [6] 汤洁, 徐晓斌, 巴金, 等.电导率加和性质及其在酸雨观测数据质量评估中的应用.应用气象学报, 2008, 19(4):1-8. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20080401&flag=1
    [7] 汤洁, 程红兵, 于晓岚, 等.全国酸雨观测网未知水样考核结果的统计分析.气象, 2007, 33(12):75-83. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200712012.htm
    [8] WMO.Manual for the GAW Precipitation Chemistry Programme (Guideline, Data Quality Objectives and Standard Operating Pro-cedures).WMO TD-No.1251, 2004.
    [9] 国家环境保护局.GB/T6920-86水质pH值的测定玻璃电极法.北京:环境出版社, 1987.
    [10] 国家质量监督检验检疫总局.GB/T19117-2003《酸雨观测规范》.北京:中国标准出版社, 2003.
    [11] 叶宪曾, 张新祥.仪器分析教程.北京:北京大学出版社, 2007.
    [12] 方原柏.pH计的在线自诊断.软件, 2009(04):54-57. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RJZZ200904022.htm
    [13] 林国元, 江劲军, 朱继承, 等.pH玻璃电极对比观测误差研究.福建地震, 2007, 23(3-4):32-34.
    [14] 董胜敏, 王承遇, 潘玉昆.pH玻璃电极的现n与发展.玻璃与搪瓷, 2004, 32(2):53-58.
    [15] Barron J John, Ashton Colin, Geary Leo.Care, Maintenance and Fault Diagnosis for pH Electrodes.http:∥www.z-lab.org/pHmetercareandfeeding.pdf.2009-04-28.
  • 加载中
图(5)
计量
  • 摘要浏览量:  4048
  • HTML全文浏览量:  859
  • PDF下载量:  1621
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-30
  • 修回日期:  2010-05-17
  • 刊出日期:  2010-08-31

目录

    /

    返回文章
    返回