鸡冠洞CO2和222Rn变化特征以及与旅游活动关系研究

摘要

洞穴空气CO2和222Rn是岩溶洞穴中重要的小气候参数,理解影响洞穴空气CO2和222Rn浓度的时空变化特征及控制因素,对合理开发洞穴旅游资源有一定现实意义。本文通过2011年12月至2019年4月对我国南北气候过渡带附近河南省栾川县鸡冠洞空气CO2和222Rn浓度的多时空尺度的变化特征进行监测研究,主要得到以下结论:(1)在空间变化上,洞穴空气中的CO2和222Rn浓度主要受洞穴结构和通风效应的影响。越往洞内,CO2和222Rn浓度越大。(2)洞穴空气中的CO2和222Rn浓度季节变化特征明显,雨季上升,旱季下降,都受洞外水热环境的影响。鸡冠洞CO2浓度变化范围为307~4678 mg/L,受游客旅游活动的影响较为显著,空气222Rn浓度变化范围为33.0~2421.2 Bq/m3,主要受洞穴结构和通风作用的影响。(3)在昼夜尺度的变化上,洞穴空气CO2白天上升,夜间下降,主要受旅游活动的影响。空气中的222Rn浓度与旅游活动的关系不明显。(4)鸡冠洞內吸入氡子体所导致的內照射人均年有效剂量为29.6 mSv/a,虽然氡子体对一般游客产生危害较小,但年累积量需考虑,尤其是鸡冠洞内一线导游的核辐射安全防护。