廬江地震臺(tái)汞觀測(cè)分析研究

李伸亮 汪世仙 馬城城 胡婷婷 倪俊珺

摘 要 廬江地震臺(tái)測(cè)汞觀測(cè)已有20多年，期間積累了大量數(shù)據(jù)，為地震前兆數(shù)據(jù)研究提供可靠資料。本文通過對(duì)廬江臺(tái)汞觀測(cè)現(xiàn)狀、存在的問題進(jìn)行研究，進(jìn)一步加深對(duì)測(cè)汞知識(shí)的了解，提出相應(yīng)的意見和建議，使之更好地應(yīng)用于地震監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞 測(cè)汞;現(xiàn)狀;監(jiān)測(cè);應(yīng)用

引言

汞具有高揮發(fā)性、強(qiáng)吸附性，部分汞的化合物具有不穩(wěn)定性。測(cè)定不同介質(zhì)中汞的變化，研究斷裂帶深部汞的運(yùn)移與富集，能夠了解構(gòu)造活動(dòng)的情況。隨著汞分析技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)在熱泉、與地震活動(dòng)有關(guān)的深部斷裂帶上存在汞氣暈，汞氣的增高與地震活動(dòng)有關(guān)。

1廬江臺(tái)汞觀測(cè)現(xiàn)狀

1987年，廬江臺(tái)開始進(jìn)行水汞的觀測(cè)，是全國(guó)最先開展這一項(xiàng)目的臺(tái)站之一。我臺(tái)氣汞觀測(cè)儀器有DFG-B型智能測(cè)汞儀、ATG6138痕量汞在線自動(dòng)分析儀（其中DFG-B型2015年因故障停用），水汞儀器有XG-4數(shù)字式測(cè)汞儀、ATL2000痕量汞在線自動(dòng)分析儀（其中XG-4數(shù)字式測(cè)汞儀2016年起停用），為地震監(jiān)測(cè)提供了大量可靠數(shù)據(jù)。

1.1 廬江臺(tái)ATG6138氣汞儀

ATG6138痕量汞在線自動(dòng)分析儀由杭州超距科技有限公司生產(chǎn)，于2015年12月在我臺(tái)開始試觀測(cè)。ATG6138儀器整個(gè)測(cè)量過程快捷、直觀，且儀器具有很高的靈敏度和自動(dòng)化程度，為氣汞的測(cè)定提供了新的方法。廬江臺(tái)ATG6138于2016年1月1日開始向國(guó)家局臺(tái)網(wǎng)中心報(bào)數(shù)，儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)圖如下：

1.2 ATL2000水汞儀

ATL2000痕量汞在線自動(dòng)分析儀由杭州超距科技有限公司生產(chǎn)，于2015年9月在我臺(tái)開始試觀測(cè)。通過長(zhǎng)期觀測(cè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，儀器出現(xiàn)數(shù)據(jù)突跳情況相對(duì)較多，在測(cè)量一段時(shí)間后（1～3個(gè)月），測(cè)值出現(xiàn)下降，可能由于金絲捕汞管鈍化所致，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。

1.3 汞校準(zhǔn)技術(shù)的應(yīng)用情況

在水汞觀測(cè)之初，中國(guó)地震預(yù)測(cè)研究所為我臺(tái)配置了儀器校準(zhǔn)汞瓶;隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)校準(zhǔn)汞源進(jìn)行逐步改進(jìn)。目前我臺(tái)使用標(biāo)準(zhǔn)汞源為杭州超距科技有限公司生產(chǎn)的智能汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)發(fā)生裝置汞源，該裝置主要由內(nèi)置汞瓶及外部顯示屏組成。與傳統(tǒng)汞瓶相比，該裝置打開并按動(dòng)開關(guān)后可直接讀取內(nèi)置汞瓶溫度及該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)汞濃度值;裝置在取樣口處設(shè)有硅膠墊，根據(jù)標(biāo)定需要用微量進(jìn)樣器抽取相應(yīng)濃度汞氣即可，有效防止了取樣過程中汞的泄漏。該裝置操作安全、便捷、攜帶方便，可用于各類水汞、氣汞儀器標(biāo)定，已在全國(guó)部分臺(tái)站推廣使用[1]。

2廬江臺(tái)測(cè)汞存在的問題

2.1 氣汞觀測(cè)中氣源不足問題

ATG6138痕量汞在線自動(dòng)分析儀在觀測(cè)初期與SD-3A測(cè)氡儀連接在同一氣路上（圖2），由于氣源不足，其抽氣觀測(cè)造成了SD-3A測(cè)氡儀測(cè)值下降，適當(dāng)避開兩臺(tái)儀器的整點(diǎn)值測(cè)量時(shí)間效果并沒有明顯改善，于是將兩臺(tái)儀器連接在兩個(gè)氣路上（圖3）。氣路分開后雖然測(cè)值影響消失，但兩臺(tái)儀器測(cè)值可靠性對(duì)比等隨之消失。如何提高脫氣效率，使兩臺(tái)儀器在同一氣路下觀測(cè)需要進(jìn)一步探索。

2.2 氣汞觀測(cè)中存在測(cè)值不明原因下降及突跳問題

從圖4可看出，觀測(cè)中出現(xiàn)多次突跳，氣汞整點(diǎn)值在3月25日-4月1日出現(xiàn)不明原因下降，我臺(tái)對(duì)此做了異常核實(shí)，未找出變化原因，在4月1日更換了金絲捕汞管，測(cè)值回升，但穩(wěn)定性仍不理想。

2.3 水汞觀測(cè)中存在測(cè)值不穩(wěn)定、觀測(cè)一段時(shí)間后測(cè)值下降問題

在初始觀測(cè)時(shí)ATL2000痕量汞在線自動(dòng)分析儀測(cè)值較為穩(wěn)定，在使用數(shù)月后（約3個(gè)月）測(cè)值出現(xiàn)下降，同時(shí)伴有突跳現(xiàn)象。經(jīng)分析研究并咨詢儀器研發(fā)單位，初步判定為金絲捕汞管鈍化所致，需及時(shí)更換并做定期校準(zhǔn)，后續(xù)效果如何有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。與傳統(tǒng)XG-4測(cè)汞儀器相比，ATL2000測(cè)值偏小，其原因是兩套儀器測(cè)量時(shí)所加入氧化劑、還原劑及觀測(cè)方式的不同所致。

3結(jié)論及建議

廬江地震臺(tái)汞觀測(cè)多年，為地震監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、科研提供大量可靠數(shù)據(jù)。隨著科技的發(fā)展及新儀器新方法的不斷引進(jìn)和使用，觀測(cè)數(shù)據(jù)越發(fā)穩(wěn)定可靠，對(duì)汞的研究更加深入，有利于汞觀測(cè)在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。

針對(duì)氣汞觀測(cè)過程中氣源不足的問題，建議研制高效能的脫氣-集氣裝置。高效能的脫氣-集氣裝置是氣氡、氣汞等觀測(cè)十分重要的一環(huán)，同時(shí)也能解決部分臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)偏低的問題。針對(duì)汞觀測(cè)中儀器測(cè)值突跳、測(cè)值下降等問題，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有儀器研究實(shí)驗(yàn)或?qū)で蟾m合的觀測(cè)儀器。

參考文獻(xiàn)

[1] 張朝明，朱方保.汞觀測(cè)中干擾因素的研究[J].地震，1994（1）：79-87.