P2000型與SD-3A型測氡儀串聯平行觀測資料對比分析

邱永平（寧波地震臺，浙江寧波 315029）

P2000型與SD-3A型測氡儀串聯平行觀測資料對比分析

邱永平
（寧波地震臺，浙江寧波 315029）

長期以來，受觀測條件的限制，地震流體觀測主要以單手段為主，很少開展比測研究，觀測資料的客觀性和科學性無法驗證，特別是不同型號、不同測試原理的數字化地球化學觀測儀器進行平行比測的案例更加少見。為優化觀測儀器，2011年中國地震局流體臺網儀器優化改造項目組從國外引進了新的前兆觀測儀器——P2000型測氡儀。該儀器由德國設計、法國制造，其優點在于極端的穩定性和領先的算法。浙江省寧波地震臺在氣氡連續觀測試驗中，將P2000型與SD-3A型測氡儀（下述簡稱P2000和SD-3A）作串聯平行觀測記錄。

（1）測試方法及效率。利用該臺原來的氣氡觀測系統，將SD-3A儀器的排氣管接入到P2000儀器的進氣口，再從其出氣口排氣。該系統安裝在井位下游約22 m處一間儀器專用觀測室內，用20 mm不銹鋼管道件引水連接井口與脫氣-集氣裝置進水口。如果按該井每天自流量1 t計算，從井口到集氣室管道體積約為0.007 m3，則管道內流水每天可更換約143次，大約10 min時間井口水就能自流到集氣室內。空氣流量計流量設置為0.5 L/min，集氣室內液面以上空間約為1.5 L，則集氣室內氣體每3 min即可更換一次；而SD-3A儀器的閃爍室體積為0.37 L，則閃爍室內氣體每3 min不到可更換4次；P2000電離室體積為0.56 L，則電離室內氣體每3 min可更換2次以上。說明觀測氣體的及時性有了基本保證。

（2）觀測資料對比分析。記錄曲線圖（略）的形態比較相似，1～9月都是趨勢性上升，10月以后向下，與當年的降雨量變化較一致，說明測值的動態變化主要受降雨量影響，也就是受到井水流量變化的影響。這主要是該脫氣-集氣裝置因井水流量太小，沒有控制進水量所致。通過對整點值數據的相關系數分析，它們存在著顯著相關性。

從定量來分析，P2000儀1～12月平均值為6.1 Bq/L，最大值出現在8月22日，為9.54 Bq/L；最小值出現在2月4日，為2.93 Bq/L。SD-3A儀1～12月份平均值為10.2 Bq/L，最大值（突跳點除外）出現在8 月22日，為14.5 Bq/L；最小值出現在3月25日，為6.9 Bq/L。P2000測值是SD-3A測值的約60%，絕對差為4.1 Bq/L。這是因為P2000有自動扣除本底污染的功能，而SD-3A沒有這個功能，所以P2000測值更接近實際值。假設SD-3A的全年平均本底污染值為4.1 Bq/L，把它的最大和最小值扣除本底值，則分別為10.4 Bq/L和2.8 Bq/L，與P2000觀測結果基本相同，說明SD-3A儀器閃爍室受到污染后，其本底值動態變化基本是穩定的。

（3）結論與討論。①對全年整點值數據進行相關系數分析，發現存在著顯著的相關性，說明2套儀器記錄的觀測資料的客觀性和科學性可以初步得到相互驗證。②觀測試驗時，還發現國產SD-3A型測氡儀觀測效果也非常顯著，儀器閃爍室受到污染后，其本底值動態變化基本是穩定的，由于測值沒有被平均，異常特征更加突出。③P2000型測氡儀具有自動扣除本底污染的功能，在氣氡連續觀測中又能記錄到潮汐現象，因此更能真實反應地下流體中氣氡的動態變化過程，認為可以在地下流體氣氡連續觀測中應用，但其收數軟件與現行的“十五”前兆臺網不一致，需進一步改進。