第七届青年地学论坛

高无机氮污染是珠江口近岸海域海水水质下降的重要因素之一。仅从人类活动、人为污染角度，不足以解释珠江口海域无机氮浓度过高的问题。珠江三角洲第四纪底部含水层普遍存在天然异常高铵地下水，铵根离子浓度超过10mg／L的含水层面积近2000km²。高铵地下水通过海底地下水排泄（SGD）这一过程的释放，很可能是研究海域海水无机氮污染的一大主要来源。本研究采集分析了研究海域周围河水、地下水样品，并通过2017年中山大学珠江口夏季航次科考，在研究区域内均匀布设43个海水站点，分层采集海水样品，富集并测试了其放射性镭同位素（²²³Ra，²²⁴Ra，²²⁶Ra，²²⁸Ra）活度，以及三氮（NH₄⁺-N，NO₃-N，NO₂-N）、pH、DO、OPR等重要海水理化指标。测试分析结果表明，除河口镭同位素受咸淡水交互影响较显著以外，其它海域仍有较高的镭同位素活度，表明有显著的SGD注入。海水无机氮的浓度分布特征与镭同位素活度空间分布表现出较明显的一致性，反映出研究区SGD的注入相应地携带了一定数量的无机氮。结合珠江三角洲水文地质条件，研究分潜水、第四系承压水和基岩裂隙水三个含水层建立了镭同位素平衡模型，结果显示，珠江河口湾内SGD的主要来源为潜水及第四系承压水，SGD总通量为0.24m·d，其中约99%为潮间带潜水，包含再循环海水，而第四系承压水占比非常小，不足1%。河口湾之外的近岸海域，SGD总通量约0.12m·d，其中潮间带潜水约占72%，而第四系承压水约28%。整个研究区域SGD对无机氮的输送量约是珠江输送量的6.7倍，表明SGD的确是研究海域无机氮污染的最主要来源。研究海域东部临近不含高铵地层的含水层，而西部临近高铵含水层。通过对比两个区域的海水发现，临近高铵含水层区域，海水pH值均值约8.2，氧化还原电位ORP值约150mV；而东部不临近高铵含水层的海水pH均值约8.4，ORP值均值约195mV。此外，SGD的注入，也引相应地引起海水溶解氧的显著降低。
 

海底地下水排放,珠江口；,高铵,第四系含水层