原標(biāo)題：有了校準(zhǔn)平臺，氡觀測儀預(yù)測地震更準(zhǔn)
氡地震檢測校準(zhǔn)平臺受訪者供圖
7月18日至21日，科技日報實習(xí)記者隨全國人大常委會防震減災(zāi)法執(zhí)法檢查小組赴江西考察，參觀了2016年建成的地震行業(yè)首個氡平臺。該平臺由氡觀測儀校準(zhǔn)實驗室和氡觀測儀檢測（比測）實驗室兩部分組成，分別設(shè)在江西省地震應(yīng)急指揮中心和九江地震臺。校準(zhǔn)實驗室以東華理工大學(xué)自主研制的氡室為檢定裝置，配備國際認(rèn)可的PQ2000PRO作為傳遞溯源儀器，向上溯源至中國計量院的國家一級氡計量基準(zhǔn)，向下傳遞到各觀測點。檢測實驗室有氡平臺團隊自主設(shè)計的水氣綜合處理系統(tǒng)、豁免級測氡儀校準(zhǔn)器、高低溫濕熱箱和步入式恒溫恒濕箱等一整套檢測系統(tǒng)。
記者了解到，校準(zhǔn)實驗室和比測基地在2017年專家驗收過程中得到肯定。但這個系統(tǒng)的設(shè)計方案最初遭遇的幾乎都是質(zhì)疑：“建立一個這樣的檢測平臺，在地震局系統(tǒng)尤其是地下流體學(xué)科還是首次，技術(shù)難度及工程難度非常大。”
數(shù)百臺測氡儀監(jiān)測數(shù)據(jù)參差不齊
氡氣是一種惰性氣體。研究發(fā)現(xiàn)，地震前巖石中氡值會有明顯變化，就此可對地殼活動作出研判。“假設(shè)地震前地下裂隙發(fā)生錯動擠壓，地下水隨之冒上來，我們?nèi)〕龅叵滤?，再使水中的氡氣脫離并對氡值進行測量，最終可預(yù)測地震。”九江地震臺負責(zé)人肖健接受記者采訪時介紹了氡觀測儀的原理。
氡觀測是國際上普遍認(rèn)可的地震監(jiān)測手段之一，也是我國地震觀測臺網(wǎng)中最重要的測項之一。目前，我國地震前兆氡觀測網(wǎng)有300多個氡測點，測氡儀數(shù)百臺。地震行業(yè)氡觀測儀主要采用固體氡源進行校準(zhǔn)，其觀測數(shù)據(jù)在監(jiān)測區(qū)域地球物理場變化中發(fā)揮著重要作用。但固體氡源屬國家嚴(yán)格監(jiān)管的放射類源，存在運輸不便、操作嚴(yán)格等問題，造成氡觀測儀無法實現(xiàn)全國統(tǒng)一校準(zhǔn)，嚴(yán)重影響觀測資料質(zhì)量。“地震行業(yè)監(jiān)測儀器一直面臨設(shè)備老化、穩(wěn)定性和可靠性較差的問題，觀測的數(shù)據(jù)都不準(zhǔn)確，談何地震預(yù)測呢？”肖健稱，“由于監(jiān)測儀器標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，A地區(qū)測出的氡氣含量100Bq/L可能跟B地區(qū)測出的50Bq/L是一回事。測出的數(shù)據(jù)應(yīng)該形成一張氡觀測網(wǎng)，能在標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下相互比對，不然觀測就沒有意義。”
儀器穩(wěn)定可靠是獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的第一步，進而為地殼活動的研判提供依據(jù)。我國環(huán)保部門、國土資源部門、核工業(yè)等建有滿足本行業(yè)需求的氡觀測技術(shù)檢測平臺及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)氡室，主要服務(wù)于大氣、環(huán)境、地表水或鈾礦探測等非連續(xù)氡觀測設(shè)備的檢測與校準(zhǔn)。而地震行業(yè)氡儀器主要是對深層地下水（或溫泉）、斷裂帶氣體等氡濃度連續(xù)觀測，具有濃度高、量值變化范圍寬、樣品濕度大等特點，行業(yè)外氡室難以滿足地震氡觀測臺網(wǎng)高精度氡儀器的校準(zhǔn)需要。因此地震行業(yè)需要開展各類測氡儀器的中試、入網(wǎng)性能檢測、脫氣裝置效能檢驗等工作，統(tǒng)一觀測儀器的標(biāo)準(zhǔn)。
職能好比汽車質(zhì)檢中心
肖健告訴記者，檢測平臺負責(zé)給儀器質(zhì)量把關(guān)。“我們的職能好比汽車質(zhì)量檢測中心，目的在于檢測氡觀測儀有沒有毛病。”如果被測試的儀器與標(biāo)準(zhǔn)儀器數(shù)據(jù)統(tǒng)一，就能發(fā)往全國。同時，檢測平臺也對與標(biāo)準(zhǔn)儀器存在相對差的觀測儀進行校準(zhǔn)。經(jīng)過校準(zhǔn)和比測，儀器所測出的數(shù)據(jù)就變得穩(wěn)定、可靠。此外，儀器有生老病死，老化儀器維修后也要進行檢測和校準(zhǔn)。
據(jù)悉，九江地震監(jiān)測氡觀測儀器檢測平臺的地下自流水系統(tǒng)能滿足監(jiān)測、檢測、生活三種用水需求，且互不干擾。其中，監(jiān)測用水直接通過井管底部接出，供地下流體監(jiān)測設(shè)備使用，數(shù)據(jù)實時傳到中國地震臺網(wǎng)中心；檢測用水從井管上部導(dǎo)水口流入恒流裝置，在穩(wěn)流區(qū)經(jīng)過三次緩流后液面基本穩(wěn)定，最后進入供水區(qū)，通過三路水管接到檢測單元，用于檢測和實驗。恒流裝置穩(wěn)流后多余的水流入儲水箱，供臺站生活使用。
九江地震臺工程師黃仁桂稱：“作為完整的觀測系統(tǒng)，地震氡觀測由觀測儀器、恒流、脫氣、集氣裝置等構(gòu)成，每個環(huán)節(jié)都會對觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。”
“檢測平臺目前檢測的內(nèi)容包括檢測準(zhǔn)確度、設(shè)備可靠性、環(huán)境適應(yīng)性。”黃仁桂介紹道，人通過驗血檢查身體的異常，氡觀測儀器則通過觀察水氡來監(jiān)測地殼異常。工程師李雨澤稱，他們設(shè)定了三個氡的濃度值，待水流穩(wěn)定后進行氡測量。通過在三種濃度間切換來測量氡檢測儀器的響應(yīng)時間，響應(yīng)速度太慢就要維修或被淘汰。（代小佩）
氡地震檢測校準(zhǔn)平臺受訪者供圖
7月18日至21日，科技日報實習(xí)記者隨全國人大常委會防震減災(zāi)法執(zhí)法檢查小組赴江西考察，參觀了2016年建成的地震行業(yè)首個氡平臺。該平臺由氡觀測儀校準(zhǔn)實驗室和氡觀測儀檢測（比測）實驗室兩部分組成，分別設(shè)在江西省地震應(yīng)急指揮中心和九江地震臺。校準(zhǔn)實驗室以東華理工大學(xué)自主研制的氡室為檢定裝置，配備國際認(rèn)可的PQ2000PRO作為傳遞溯源儀器，向上溯源至中國計量院的國家一級氡計量基準(zhǔn)，向下傳遞到各觀測點。檢測實驗室有氡平臺團隊自主設(shè)計的水氣綜合處理系統(tǒng)、豁免級測氡儀校準(zhǔn)器、高低溫濕熱箱和步入式恒溫恒濕箱等一整套檢測系統(tǒng)。
記者了解到，校準(zhǔn)實驗室和比測基地在2017年專家驗收過程中得到肯定。但這個系統(tǒng)的設(shè)計方案最初遭遇的幾乎都是質(zhì)疑：“建立一個這樣的檢測平臺，在地震局系統(tǒng)尤其是地下流體學(xué)科還是首次，技術(shù)難度及工程難度非常大。”
數(shù)百臺測氡儀監(jiān)測數(shù)據(jù)參差不齊
氡氣是一種惰性氣體。研究發(fā)現(xiàn)，地震前巖石中氡值會有明顯變化，就此可對地殼活動作出研判。“假設(shè)地震前地下裂隙發(fā)生錯動擠壓，地下水隨之冒上來，我們?nèi)〕龅叵滤?，再使水中的氡氣脫離并對氡值進行測量，最終可預(yù)測地震。”九江地震臺負責(zé)人肖健接受記者采訪時介紹了氡觀測儀的原理。
氡觀測是國際上普遍認(rèn)可的地震監(jiān)測手段之一，也是我國地震觀測臺網(wǎng)中最重要的測項之一。目前，我國地震前兆氡觀測網(wǎng)有300多個氡測點，測氡儀數(shù)百臺。地震行業(yè)氡觀測儀主要采用固體氡源進行校準(zhǔn)，其觀測數(shù)據(jù)在監(jiān)測區(qū)域地球物理場變化中發(fā)揮著重要作用。但固體氡源屬國家嚴(yán)格監(jiān)管的放射類源，存在運輸不便、操作嚴(yán)格等問題，造成氡觀測儀無法實現(xiàn)全國統(tǒng)一校準(zhǔn)，嚴(yán)重影響觀測資料質(zhì)量。“地震行業(yè)監(jiān)測儀器一直面臨設(shè)備老化、穩(wěn)定性和可靠性較差的問題，觀測的數(shù)據(jù)都不準(zhǔn)確，談何地震預(yù)測呢？”肖健稱，“由于監(jiān)測儀器標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，A地區(qū)測出的氡氣含量100Bq/L可能跟B地區(qū)測出的50Bq/L是一回事。測出的數(shù)據(jù)應(yīng)該形成一張氡觀測網(wǎng)，能在標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下相互比對，不然觀測就沒有意義。”
儀器穩(wěn)定可靠是獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的第一步，進而為地殼活動的研判提供依據(jù)。我國環(huán)保部門、國土資源部門、核工業(yè)等建有滿足本行業(yè)需求的氡觀測技術(shù)檢測平臺及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)氡室，主要服務(wù)于大氣、環(huán)境、地表水或鈾礦探測等非連續(xù)氡觀測設(shè)備的檢測與校準(zhǔn)。而地震行業(yè)氡儀器主要是對深層地下水（或溫泉）、斷裂帶氣體等氡濃度連續(xù)觀測，具有濃度高、量值變化范圍寬、樣品濕度大等特點，行業(yè)外氡室難以滿足地震氡觀測臺網(wǎng)高精度氡儀器的校準(zhǔn)需要。因此地震行業(yè)需要開展各類測氡儀器的中試、入網(wǎng)性能檢測、脫氣裝置效能檢驗等工作，統(tǒng)一觀測儀器的標(biāo)準(zhǔn)。
職能好比汽車質(zhì)檢中心
肖健告訴記者，檢測平臺負責(zé)給儀器質(zhì)量把關(guān)。“我們的職能好比汽車質(zhì)量檢測中心，目的在于檢測氡觀測儀有沒有毛病。”如果被測試的儀器與標(biāo)準(zhǔn)儀器數(shù)據(jù)統(tǒng)一，就能發(fā)往全國。同時，檢測平臺也對與標(biāo)準(zhǔn)儀器存在相對差的觀測儀進行校準(zhǔn)。經(jīng)過校準(zhǔn)和比測，儀器所測出的數(shù)據(jù)就變得穩(wěn)定、可靠。此外，儀器有生老病死，老化儀器維修后也要進行檢測和校準(zhǔn)。
據(jù)悉，九江地震監(jiān)測氡觀測儀器檢測平臺的地下自流水系統(tǒng)能滿足監(jiān)測、檢測、生活三種用水需求，且互不干擾。其中，監(jiān)測用水直接通過井管底部接出，供地下流體監(jiān)測設(shè)備使用，數(shù)據(jù)實時傳到中國地震臺網(wǎng)中心；檢測用水從井管上部導(dǎo)水口流入恒流裝置，在穩(wěn)流區(qū)經(jīng)過三次緩流后液面基本穩(wěn)定，最后進入供水區(qū)，通過三路水管接到檢測單元，用于檢測和實驗。恒流裝置穩(wěn)流后多余的水流入儲水箱，供臺站生活使用。
九江地震臺工程師黃仁桂稱：“作為完整的觀測系統(tǒng)，地震氡觀測由觀測儀器、恒流、脫氣、集氣裝置等構(gòu)成，每個環(huán)節(jié)都會對觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。”
“檢測平臺目前檢測的內(nèi)容包括檢測準(zhǔn)確度、設(shè)備可靠性、環(huán)境適應(yīng)性。”黃仁桂介紹道，人通過驗血檢查身體的異常，氡觀測儀器則通過觀察水氡來監(jiān)測地殼異常。工程師李雨澤稱，他們設(shè)定了三個氡的濃度值，待水流穩(wěn)定后進行氡測量。通過在三種濃度間切換來測量氡檢測儀器的響應(yīng)時間，響應(yīng)速度太慢就要維修或被淘汰。（代小佩）
