第七届青年地学论坛

海底地下水排放（SGD）被认为是陆海相互作用界面重要的物质入海通道。长期以来，人们对典型养殖海湾-浙江象山港生态环境对SGD及其输送的营养盐的响应研究存在着很大的不足。基于此，我们于2019年11月份（枯季）前往象山港开展为期10余天的野外采样工作，采集不同类型的水样（河水、井水或间隙水、海水），营养盐（溶解无机氮（DIN）、溶解无机磷（DIP）、溶解无机硅（DSi））。通过镭同位素比值（²²³Ra/²²⁴Ra, ²²³Ra/²²⁶Ra, ²²³Ra/²²⁸Ra, ²²⁴Ra/²²⁶Ra和²²⁴Ra/²²⁸Ra），估算出象山港三个小湾和整个港湾的水体滞留时间分别为26.0, 13.8, 14.2和17.4天。此外，通过四种放射性镭同位素（²²³Ra, ²²⁴Ra, ²²⁶Ra和²²⁸Ra）的质量平衡模型来评估SGD通量。结果表明，SGD在三个小湾和整个海湾的通量分别是7.88±3.41 m³ m^-2 d^-1，18.0±6.90 m³ m^-2 d^-1，24.5±8.17 m³ m^-2 d^-1和33.6±11.0 m³ m^-2 d^-1。通过与河流比较发现，SGD通量在三个小湾与河流通量基本相当，在整个海湾高达河流通量的数十倍。因此得出结论：SGD的排放通量受不同区域的水文、含水层等因素的影响。并且SGD通量受潮汐的影响明显，靠近海的位置，其水体滞留时间约短，与外海水交换速率越快，SGD的速率越快。但是其间也受到人类活动的影响，如：围海造田，土地类型等的影响。
此外，结果表明，各个小湾中SGD输送的营养盐与河流输送的营养盐通量相当，甚至更高。而整个象山港的SGD在2019年枯季输送的营养盐通量（DIN、DIP、DSi）分别是（2.70±0.92）×10⁷ mol d^-1，（1.43±0.48）×10⁶ mol d^-1和（5.63±1.87）×10⁷ mol d^-1，是河流输送的90-200倍，远高于其它营养盐来源，如：底层沉积物扩散、大气沉降等。由此可见，SGD输送的营养盐通量对整个象山港养殖区域的营养盐收支平衡和结构起着重要的作用。并且调查发现，近年来象山港赤潮和藻华爆发频率显著增加，其浮游植物的生长与营养盐浓度，尤其是DIN和DIP的浓度相关。结果表明SGD输送的营养盐已经影响到了人类养殖活动，但是SGD及其营养盐的生物效应与养殖经济的活动的直接联系仍然值得我们继续探索。
 

海底地下水，营养盐