海底地下水排泄研究回顾与进展
李海龙, 王学静
中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083

李海龙(1965-),男,青海刚察人,教授,主要从事海岸带地下多组分多相流及其生态环境和工程效应研究. E-mail: hailongli@cugb.edu.cn

摘要

海底地下水排泄是全球水循环的重要组成部分,是近岸、滩涂和河口地区典型而重要的海水—地下水相互作用过程。作为全球水循环的重要组成部分,海底地下水排泄是海洋中水和各种化学物质的重要来源之一,同时也是各种污染物从陆地向海洋输送的一个重要而隐蔽的通道。综述了海底地下水排泄(SGD)的研究现状与进展,对海底地下水排泄的过程、研究方法、研究分布以及环境意义等方面进行了详细介绍,指出了目前研究存在的不足和需要努力的方向,从而为我国开展大规模海底地下水排泄研究提供了一定的思路。

关键词: 海底地下水排泄; 海岸带; 环境同位素; 环境影响
中图分类号:P641.2 文献标志码:A 文章编号:1001-8166(2015)06-0636-11
Submarine Groundwater Discharge: A Review
Li Hailong, Wang Xuejing
School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
Abstract

Submarine Groundwater Discharge (SGD), an important component of global water cycle, typical and important seawater-groundwater interaction process in coasts, intertidal zones and estuaries, is recently recognized as a research highlight on the land-ocean interaction. As an important component of global water cycle, SGD is not only one of the important sources of water and chemicals in the ocean, but also an important but hidden pathway for various contaminants transport between land and ocean. This paper reviews the research status and progresses of SGD, with a detailed description of the groundwater discharge process, research methods and spatial distribution and their corresponding environmental significance, etc. The deficiencies in present studies and prospects for future research are proposed to provide some thoughts and scientific basis for the research of largescale SGD in our country.

Keyword: Submarine Groundwater Discharge (SGD); Coastal zone; Environmental isotopes; Environmental Impact.
1 引言

海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge, SGD)最早以海底泉的形式被人们发现和利用, 其研究始于19世纪80年代, 但当时人们对SGD的关注远不如咸淡水界面和海水入侵。一方面, 这是由于SGD难以进行实地调查研究, 另一方面则是由于对SGD的研究还需要海洋动力学、地下水动力学、海洋和地下水地球化学、同位素化学等不同工程技术领域学者的共同合作。因此, 直到20世纪80 年代, 人们才逐渐认识到地下水向沿海海域的排泄贡献很大, 在一些海岸或海湾, SGD已成为陆源物质, 如营养元素、重金属等向海洋输送的一个重要通道, 是海岸带陆海相互作用的一个重要过程。

我国海岸线长达1.8× 104km, 是全球海岸线最长的国家之一, 而我国在SGD方面的研究要远远落后于美国、日本等发达国家, 这与我国日趋严重的近海水域环境污染和生态恶化等问题严重脱节。可见这一过程在我国还尚未引起足够重视, 高水平的研究成果还很少见。因此积极开展SGD的研究是至关重要和及其必要的。为了深入了解SGD及其环境意义, 本文将结合已有的研究案例系统介绍SGD这一重要的海陆相互作用过程。

2 SGD过程
2.1 SGD的定义

SGD一词在过去几十年经常被提及, 并以不同的方式被应用。然而, 我们会发现, 起初水文学者和海洋学者对SGD的定义存在着差异。Zekster等[1]把SGD定义为从含水层中直接排泄到海洋中的净地下水量。而Church[2]把SGD定义为通过海陆界面流入海洋的地下水量, 这其中包括再循环海水。在一些文献中提及SGD时, 对是否包含再循环海水说的不很清楚。这种模棱两可就会导致人们的误解, 特别是把SGD与淡水排泄相互比较时更会产生差异。Burnett[3]给出了SGD系统完整的定义, 即通过陆架边缘所有由海底进入海水中的水流, 而无论流体组分和驱动力如何。由于受陆地和海洋驱动力的双重作用, 它包括2个分量:一个是来自内陆的纯补给量(一般为淡水); 另一个是海水循环量(即海水在海潮、波浪、咸淡水密度差等各种因素作用下通过海— 陆界面进入近海含水层后又流回到海洋的水, 图1)。但是, 来自内陆的地下水和进入含水层的循环海水在通过海底向海排泄的过程中, 其化学成分并不是简单的混合, 而会因为在含水层中参与一系列复杂的水岩相互作用和生物地球化学作用发生显著改变[4]。这些作用包括:①由于离子强度增加导致离子从载体上解吸; ②碳酸盐的溶解和沉淀; ③有机物质的再矿化导致的碳、营养物质以及金属的释放; ④氧化还原反应产生或消耗金属氧化物。

SGD是全球水循环的重要组成部分, 是近岸、滩涂和河口地区典型而重要的海水— 地下水相互作用过程。作为全球水循环的重要组成部分, SGD是海洋中水和各种化学物质的重要来源之一, 同时也是各种污染物从陆地向海洋输送的一个重要而隐蔽的通道。已有研究表明, SGD及其所携带的包括各种污染物在内的化学物质在某些地区已经超过了地表水的输入[5~7]。研究表明, 许多近海地区的富营养化或藻类暴发性繁殖与SGD输送的营养盐有密切关系[8~12]。因此, SGD不但影响着海洋中各种化学元素的地球化学循环, 而且主导近岸海洋生态环境质量[13~18]

图1 地下水— 海水相互作用的水文地质过程示意图Fig.1 Schematic diagram showing the processes associated with SGD

2.2 SGD的驱动力

驱动SGD的动力较为复杂, 根据来源可分为陆地和海洋两部分。在实际中, 这些作用往往同时存在。陆地部分包括: ①含水层中沿水流方向每单位距离的水头下降值, 即水力梯度; ②密度梯度、热梯度等。海洋部分主要是潮汐、波浪、平均海平面的各种长期变化(如季节性波动、太阳黑子活动影响下的周期为11年的波动、全球变暖影响下的海平面上升等)等作用因素。海洋驱动力往往能够引起海水循环量, 但是已有的研究表明, 由单一海洋驱动力引起的海水循环量数量级均很小。以海潮为例, 海潮在潮间带引起的海水循环量至少要比镭同位素测得的SGD小1~2个数量级[19], 海浪在潮间带对海水循环量的贡献和海潮是同一个数量级的[20, 21]。其他因素, 如咸淡水密度差异引起的海水循环量远小于陆源淡水排泄量[22~24]; 海水— 地下水温度差异、海底地形变化等引起的海水循环量比镭同位素测得的SGD小4个数量级[25, 26]

2.3 SGD的衡量单位

对于给定的一片海域中的SGD, 根据视角的不同, 通常有3种不同的度量单位:①单位时间内排到该海域的地下水总体积, 例如m3/d或L/s。②单位时间内该海域单位海岸线长度上排泄的地下水体积, 例如m3/(m· d)或m2/d; 这种度量方式适合于所考察海域宽广、海岸线较长、SGD只发生在近岸的情形。③单位时间单位海底面积排泄的地下水体积, 例如m3/(m2· d)或m3/(m2· a) 。如果SGD排泄区域的面积和海岸线长度已知, 上述这些值是都可以相互转换的。如Wang等[27]估计了2012年8月整个莱州湾的SGD总量为5.32× 108~6.20× 108 m3/d。由于莱州湾面积约为6 000 km2, 若把SGD总量平均到莱州湾海底的单位面积上, 则其平均值为8.9~10.3 cm/d。另一方面, 莱州湾的海岸线总长约320 km, 因此单位长度海岸线上的SGD为1 662.2~1 937.2 m2/d。

上述第一种度量方法适用于各种情况, 但更适用于大尺度的SGD研究, 例如Moore等[28]估计了输入整个大西洋的SGD为2× 1013~4× 1013 m3/a; Kim等[5]估计了输入黄海的SGD为1× 1011~6.7× 1011 m3/a。后2种度量方法通常适于在局部或区域的部分范围进行的研究(剖面研究), 例如Taniguchi等[29]估计了夏季黄河三角洲南部40 km处, 长7 km的区域的SGD为2 300~3 065 m2/d; Ma等[30]估计了莱州湾东岸淤泥质海滩的SGD为8.8 m2/d。当使用第三种度量方法时, 如果不知道SGD的排泄面积, 则不能估计SGD的总体积。

由于SGD同时有3种不同的度量单位, 所以对不同尺度(区域)的研究进行比较时, 必须将SGD结果转化为具有可比性的统一度量单位。特别是利用第二种度量, 即单位时间单位海岸线长度上排泄的地下水体积进行比较时, 有可能由于所研究的区域尺度不同而导致的较大差别。

3 SGD的研究方法

SGD研究的方式归结有2种:尺度和方法。根据研究尺度大小, 海底地下水排泄可分为近岸尺度、海湾尺度和大陆架尺度。对于不同尺度的研究, 可有不同的方法。目前, 研究SGD的常用方法可以归结为3大类:直接测量法、水文模型法、环境同位素示踪法。此外, 如遥感、物探等新手段在SGD的研究中也有应用[31, 32]表1列出了近20年SGD的一些代表性研究。自1996年Moore在Nature上发表镭同位素示踪SGD的文章后[33], 环境同位素技术的在SGD的研究中越来越受到关注, 并得到广泛使用。同位素示踪法是目前进行大尺度评估SGD的最有效方法[5, 28, 33, 42, 43]

3.1 直接测量法

直接测量法主要是通过渗流仪对SGD进行直接测量, 该方法适合于近岸小尺度的研究。1977年, Lee[44]发明了手动渗流仪。不过, 起初渗流仪并未用于测定SGD, 而是用于测定地下水向河流或湖泊的排泄。Lee式渗流仪构造很简单, 主要由一个容积为208 L的一端封闭的不锈钢圆筒、一个带双阀开关的导管和一个容积4 L的集水袋组成。测量的时候将不锈钢圆筒的开口端斜插入沉积物中, 直至顶部距沉积物表面约2 cm。放置一段时间达到平衡后, 把连接钢筒和集水袋的开关打开, 如若有水排出, 水则通过导管进入集水袋, 根据集水袋中水体积的变化和时间的关系就可以计算出海底地下水入海量。

随着研究的不断深入和科学技术的迅猛发展, 更精确的仪器也随之产生, 比如连续热型自动渗流仪(Continuous heat-type automated seepage meter)、热脉冲型自动渗流仪(Heat pulse-type automated seepage meter)、超声波型自动渗流仪(Ultrasonic-type automated seepage meter)等。在过去几十年的研究里该方法得到了广泛应用[11, 44~48]

表1 SGD的代表性研究 Table 1 The representative studies on SGD
3.2 水文模型法

水文模型法主要包括水(盐)均衡法、数值模拟法以及达西定律等。

水(盐)均衡法主要适用于区域尺度的陆源淡水SGD评价, 水均衡法计算结果的可靠性依赖于各个水文过程的变量精度, 比如降水量、蒸发量、地表径流以及人工开采利用量等。水均衡法在SGD的评价中使用相对较少, Lee等[49]利用水均衡法计算了输入到香港吐露港的地下淡水量; Wang等[27]利用镭同位素质量平衡模型并结合水盐平衡模型估计了输入莱州湾的陆源地下淡水量。

数值模拟法是利用有限元法或有限差分法对水流方程和溶质运移方程进行空间和时间的离散, 求解得到离散单元上的水流速度和盐度, 地下水排泄量可以根据含水层边界上的渗流速度分布计算获得。数值模拟法可适用于不同尺度的滨海含水层, 它既可以计算陆源淡水SGD, 也可以计算再循环海水。Li 等[50]用一种无量纲化数值模型模拟了各种等斜度均质海滩中海潮作用下的陆源淡水和再循环海水引起的SGD。Xin等[21]利用SUTRA模拟了在海潮和波浪作用下海水与地下水相互作用过程; Heiss等[51]利用SEAWAT模拟了沙滩海水与地下水相互作用随时间尺度的变化; Qu等[24]利用MARUN[52]模拟了不同水文地质参数的变化对SGD的影响。

不过, 目前的数值模拟多数是对SGD的机理模拟研究, 因为滨海含水层的水文地质参数很难获得, 尤其是下伏于海水且距离海岸较远的含水层。正是因为滨海含水层的相关数据很难获得, 因此, SGD的数值模拟开展得较晚, 远晚于内陆地区的地下水数值模拟。与内陆含水层的模拟相比, 滨海SGD的数值模拟还要面临更多的困难, 如要考虑潮汐作用、波浪作用、流体密度变化等复杂情况。由于地下淡水和海水的界面往往是一个咸淡水过渡带, 过渡带的宽度从几十米到数千米不等。所以, 突变界面模型的计算精度较低, 只有变密度多维水流和水质的耦合模型才能较好地仿真含水层的实际情况, 而目前使用变密度三维模型计算SGD的还很少见。

若有海陆边界上的水头和盐度的观测值, 可以直接利用达西定律估计SGD, 例如Ma等[30]利用广义达西定律估计了在海潮作用下莱州湾东岸淤泥质海滩的SGD。

3.3 同位素示踪

同位素示踪法是目前进行大尺度评估SGD的最有效方法[5, 28, 33, 42, 43]。Moore[33]及Burnett等[3]在20世纪90年代提出了利用天然同位素镭、氡估测SGD的方法, 极大推动了SGD的研究。特别是1996年, Moore[33]Nature上发表文章利用镭-226同位素评估了美国东部320 km长的海岸线上的SGD, 其大小和当地江河排入海洋中的水量具有相同的数量级, 从此SGD的重要性逐步得到公认。

3.3.1 镭同位素在SGD中的应用

镭(Ra)有4种天然同位素223Ra, 224Ra, 226Ra和228Ra, 其半衰期从几天到一千多年不等。223Ra (半衰期T1/2=11.4 d)和224Ra (半衰期T1/2=3.66 d) 是2种半衰期较短的镭同位素, 分别属于锕(Ac-227)系和钍(Th-232)系; 226Ra (半衰期T1/2=1 600 a)和228Ra (半衰期T1/2=5.75 a) 是2种半衰期较长的镭同位素, 分别属于铀(U-238)系和钍(Th-232)系。镭同位素源自母体Th衰变而来, 其化学性质保守, 在淡水环境中易吸附于颗粒上, 咸水中从颗粒上解吸到水体中, 通常SGD中的浓度较高, 海水中的浓度较低, 因此可以用来研究不同时间尺度的地下水与海水水体混合过程。

利用镭同位素估计SGD主要有混合扩散模型法和质量平衡模型法, 即通过计算向海输入的镭同位素通量, 然后根据地下水中的镭同位素浓度将地下水输入镭总量转化为相应的海底地下水排泄量。如Moore[53]和郭占荣等[54]利用镭同位素混合扩散模型分别计算了墨西哥湾东北部的SGD和福建隆教湾的SGD; Moore等[28]利用质量平衡模型估计了输入整个大西洋的SGD; Wang等[27]利用镭同位素质量平衡模型并结合水盐平衡模型估计了渤海莱州湾的SGD以及陆源地下淡水入海量。

3.3.2 氡同位素在SGD中的应用

氡(Rn)存在3种天然放射性的同位素:219Rn, 220Rn和222Rn。219Rn和220Rn由于半衰期极短(分别为3.96 s和55.6 s), 因此应用于SGD 的研究相对较少[55, 56]222Rn 的半衰期T1/2=3.83 d, 且由于其化学性质保守, 易于测量等特点, 成为研究SGD 广泛采用的示踪剂之一。

Cable等[57]指出在墨西哥湾海岸带的底层水体中222Rn 和226Ra 的含量很高。他们估算进入面积为620 km2 的区域内的SGD 通量与佛罗里达最大的河流量相当, 并指出佛罗里达大陆架水体中222Rn 活度如此之高很可能与该区域的海底泉有关。Burnett等[58]提出了以氡为示踪剂评估SGD的质量平衡模型。氡质量平衡模型与镭的很相似, 即在识别出各个源汇项后, 根据地下水端元的氡浓度将地下水输入的氡总量转换为相应的海底地下水输入量。如Tse等[11]利用氡同位素估计了香港吐露港的SGD; Wu等[59]利用氡同位素估计了中国东海象山湾的SGD。

4 SGD研究的地理分布

以 “ Submarine groundwater discharge” 为主题在 Web of Science上共检索到754篇关于SGD的研究(1982— 2014年), 自1996年之后, 特别是2000年后SGD的研究论文数量迅速增长(图2)。但是, 从全球范围内来看, 开展SGD研究的地区并不遍及各处海岸线, 很多地区仍然是空白。全球海岸线十分漫长, 地质、水文地质条件等差异非常明显, 海岸带类型有砂砾质海岸、泥质海岸、基岩海岸、三角洲海岸、珊瑚礁海岸、红树林海岸、岩溶海岸等, 每种类型海岸的SGD差异都很大[60]。目前, 全球SGD在砂砾质海岸、三角洲海岸和岩溶海岸等研究较多, 主要集中在一些发达国家的海岸线, 如北美墨西哥湾东北岸、西澳、地中海沿岸以及日本沿海。而目前世界范围内研究SGD最多的国家是美国, 约占全球份额的40%[61]。我国在这方面的研究起步较晚, 远落后于美国、日本等发达国家。

4.1 美国东海岸

美国东海岸可以说是SGD研究非常成熟的海岸之一。Moore[33]利用镭同位素首次评估了美国东南部大陆架(南大西洋海岸)的SGD, 约是当地河流流量的40%; Moore[62]同样利用镭同位素研究了该区域SGD的季节性变化, 表明春季和冬季的SGD相对夏季和秋季偏少; McCoy等[63]在该区域利用氡同位素进行了SGD的研究, 能够得到与Moore[33]一致的结果。此外, 在美国西法尔茅斯湾、科德角、瓦库伊特湾、罗德岛、西颈湾、大南湾、纽斯河河口、印度河口的潟湖区域、洛克瑟哈奇河、坦帕湾、墨西哥湾、圣巴巴拉、夏威夷等地区都开展了SGD的研究工作[6, 64~76], 由于研究工作较多, 在此不一一介绍, 表1中列出了一些代表性研究。

图2 SGD研究案例(统计于2015年3月14日)Fig.2 The record of published articles about SGD

4.2 中国沿海

与美国相比, 国内SGD的研究起步较晚, 近些年才有所发展。较早的研究主要利用水文模型或数值模拟等方法评估SGD及其营养盐的输入[77~82]。近几年, 受益于同位素技术的发展, 在福建隆教湾[83]、海南东北部海域[84]、九龙江河口区[85]、长江河口[86]以及黄河河口区[79]开展了环境同位素示踪SGD的研究。

Taniguchi等[29]和 Peterson等[88]分别利用渗流仪和同位素(Ra和Rn)估计了黄河三角洲南部的SGD通量, Peterson等[88]所评估的SGD约为黄河径流量的2~3倍。Xu等[56, 87]运用同位素(Ra、Rn)评估了黄河三角洲的SGD输入及黄河调水调沙期对SGD的影响。Ma等[30]利用广义达西定律估计得到莱州湾东岸淤泥质海滩的SGD为8.8 m3/(m· d)。郭占荣等[89]运用Rn同位素评估出胶州湾2011年10月和2012年5月海底地下水排泄速率分别为6.38和8.29 cm/d。Gu等[86]基于226Ra质量守恒模型估算了长江羽状峰区的SGD通量, 约为洪季长江径流量的6%~30%。Wu等[59]利用连续氡测量方法估计了中国东海象山湾两个地点的平均SGD, 结果为0.69和0.23 cm/d。郭占荣等[83, 85, 90]分别运用Ra和Rn同位素先后评价了福建省隆教湾、九龙江河口和五缘湾的SGD通量, 其中九龙江地区的地下水输入量是河流径流量的4倍多。黄磊[91]通过建立224Ra和226Ra的质量平衡模型评估了九龙江河口区的SGD通量, 约为九龙江多年平均径流量的5倍多。Tse等[11], Lee等[49]和Luo等[92]分别采用222Rn, 226Ra和短半衰期的镭同位(223Ra和224Ra)评估了香港吐露港的SGD。Su等[93]利用226Ra质量平衡模型研究了海南八门湾潟湖和万泉河口的SGD, 分别为当地河流径流量的16%和0.06%。Ji等[94]基于Ra同位素和Si质量平衡模型评估了海南老爷海潟湖的SGD, 二者的评估结果非常接近。Liu等[95]基于Ra和三端元混合模型估算了南海北部陆架区SGD, 约为珠江径流量的13%~25%。

上述大部分研究主要集中在重要的河口区以及尺度较小的海湾。在我国海岸尺度较大的SGD研究相对较少。目前只有2篇报道, 一是Kim等[5]利用226Ra和228Ra评估了黄海的SGD(至少为河流输入的40%); 二是Wang等[27]结合226Ra质量平衡模型和水盐平衡模型评估了莱州湾的SGD(约是黄河流量的8倍), 并且发现陆源淡水的输入量与黄河径流量相当。从海岸类型来讲, 我国的SGD研究主要集中在三角洲海岸(黄河、长江、珠江等河流入海口), 松散沉积物分布面积广而厚, 沿岸含水层富水性较好, 地下水输入比较明显。

5 SGD的环境意义

许多研究表明, SGD作为全球水循环的重要组成部分, 其通量十分可观。海岸带地下水中溶解物质(营养盐、金属元素、碳等)的含量往往高于地表河水, 是海岸带区域物质循环和水体生态环境研究中不容忽视的重要因素。

5.1 营养盐

海岸带地下水中营养盐浓度可能比地表水高出几个数量级, 因此地下水排泄为海岸水体富营养化的一个至关重要的因素。Garrison等[96]研究发现, 通过SGD向夏威夷Kahana 湾输入的N, P 通量分别是地表水的5倍和2倍; Charette等[97]研究发现, SGD向美国Chesapeake湾输入的N, P 量与地表水输入量相当; Xu等[87]研究表明通过SGD输入到黄河三角洲的营养物质量至少是河流输入的5倍。

此外, 由于地下水中P易于被滞留于颗粒相, 所以SGD输入的N/P比要高于河水输入的以及海岸带浮游植物对N, P的利用比率。若通过SGD向沿海水体输入的N, P增加, 势必将逐渐改变沿海水体原有N/P比值和N为限制性营养元素的状况, 不仅直接导致富营养化和浮游植物暴发性繁殖, 而且可能改变沿海水体中浮游植物的种群结构。例如Hu等[98]和Lee等[99]认为SGD 输入的营养盐和有害藻类暴发有一定联系。

5.2 金属元素

研究发现, SGD在携带大量营养盐入海的同时, 还会将溶解性金属元素(Ba, Fe, Hg, U, Mn等)带入海岸水体。Moore[13]研究发现, 在恒河-布拉马普特拉河河口附近通过SGD输入的Ba要超过河流输入; Shaw等[100]对北美东南沿海的研究显示, 地下水中的Ba浓度是硫酸钡饱和度的6倍, 随SGD进入海水的Ba的含量是河流输入量的4 倍多。Bone等[101]研究了SGD向魁北克湾输入的Hg的通量, 发现SGD的贡献是大气贡献的10倍, 显然是更为重要的Hg 来源。Fe 作为浮游植物生长所必需的微量元素, 其随地下水的输入情况也是研究的一个热点。通常认为海水中的Fe主要来源于大气, 但目前这一观点有所改变。巴西东部沿岸的研究表明, SGD 向海岸地区带来大量的Fe。Windom等[65]通过Ra同位素示踪并对Fe的通量进行估算, 发现仅240 km的海岸线上地下水输送出的Fe就相当于通过大气进入大西洋的Fe通量的10%。海岸带含水层通常为缺氧或厌氧环境, 金属元素很容易在遇到海水后解析出来, 比如U。Church等[2]研究发现盐沼泽沉积物是溶解U的一个重要来源。

5.3 其他物质

SGD还可能是全球碳循环中碳从陆地向海洋输入的一个重要途径[4]。相对于地表水, 地下水的总溶解无机碳(DIC), CO2和CH4等的含量都较高, 因此, SGD可以成为海水— 大气系统的一个重要碳源, 可能对全球碳的质量平衡有重要影响。Moore等[17]用地下水中Ra通量和DIC/Ra和DOC/Ra的比值来评估通过SGD输入的DIC和DOC(总溶解有机碳)量, 结果发现其通量远大于河流携带的输入。Santos等[102]估计通过SGD输入到佛罗里达西海岸的DOC为19~27 mmol/(m2· d), 并且在夏季DOC的输入量更大。

此外, 陆架沉积物中的微生物也极易随地下水排泄进入海洋。Burnett等[103]指出, 在泰国的海湾中SGD中除含有大量的氮外, 细菌也是其主要成分之一。

6 存在的问题及展望

目前的SGD研究多数为海洋学家所主导, 主要以海洋为研究对象进行SGD的评估, 而且多数研究都不能区分不同来源的SGD。海底地下淡水排泄量虽然是SGD的最重要的组成部分, 但是一直缺乏有效的观测手段。同时缺乏不同方法之间的相互比较和验证。

在利用同位素技术评估SGD及其输送物质的过程中, 端元(地下水、外海海水)的选取对评价结果影响很大, 是造成SGD估计不确定性较大的主要原因之一。如何设计可靠合理的地下水、外海海水端元选取方法、以消除或有效减小这种不确定性, 是亟待解决的重要问题之一。

在我国, SGD的研究还集中于重要河口和尺度较小的海湾, 研究程度不成熟(同一区域不同方法以及不同时间的多次研究), 大尺度的研究还很少见。

长远来看, 在SGD 的研究中需解决的重要问题有[104~107]:①SGD及其淡水分量定量评价的新方法与手段; ②对典型水文地质条件地段进行多手段多学科SGD及其淡水分量的综合评价, 探讨不同尺度之间的定量转换关系; ③第四纪、特别是全新世以来滨海古水文地质条件及海平面波动对当今海岸带大尺度水文地质系统的影响; ④大陆架范围内海底含水层水文地球化学特征及其和陆地水文地质系统的联系。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Zektser I S, Dzhamalov R G, Safronova T I. Role of Submarine Groundwater Discharge in the Water Balance of Australia[M]. Wallingford: IAHS-AISH Publication, 1983: 209-219. [本文引用:1]
[2] Church T. An underground route for the water cycle[J]. Nature, 1996, 380: 579-580. [本文引用:2] [JCR: 38.597]
[3] Burnett W C, Bokuniewicz H, Huettel M, et al. Groundwater and pore water inputs to the coastal zone[J]. Biogeochemistry, 2003, 66(1/2): 3-33. [本文引用:2] [JCR: 3.531]
[4] Moore W S. The effect of submarine groundwater discharge on the ocean[J]. Annual Review of Marine Science, 2010, 2: 59-88. [本文引用:2] [JCR: 14.368]
[5] Kim G, Ryu J W, Yang H S, et al. Submarine Groundwater Discharge (SGD) into the Yellow Sea revealed by Ra-228 and Ra-226 isotopes: Lmplications for global silicate fluxes[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2005, 237(1/2): 156-166. [本文引用:5] [JCR: 4.349]
[6] Swarzenski P W, Reich C, Kroeger K D, et al. Ra and Rn isotopes as natural tracers of submarine groundwater discharge in Tampa Bay, Florida[J]. Marine Chemistry, 2007, 104(1/2): 69-84. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[7] Hwang D W, Kim G, Lee W C, et al. The role of Submarine Groundwater Discharge (SGD) in nutrient budgets of Gamak Bay, a shellfish farming bay, in Korea[J]. Journal of Sea Research, 2010, 64(3): 224-230. [本文引用:1] [JCR: 1.829]
[8] Lapointe B E, O’Connell J. Nutrient-enhanced growth of Cladophora prolifera in harrington sound, bermuda: Eutrophication of a confined, phosphorus-limited marine ecosystem[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 1989, 28(4): 347-360. [本文引用:1] [JCR: 2.324]
[9] Boehm A B, Shellenbarger G G, Paytan A. Groundwater discharge: Potential association with fecal indicator bacteria in the Surf zone[J]. Environmental Science & Technology, 2004, 38(13): 3 558-3 566. [本文引用:1]
[10] Lee Y W, Kim G. Linking groundwater-borne nutrients and dinoflagellate red-tide outbreaks in the southern sea of Korea using a Ra tracer[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2007, 71(1/2): 309-317. [本文引用:1] [JCR: 2.324]
[11] Tse K C, Jiao J J. Estimation of submarine groundwater discharge in Plover Cove, Tolo Harbour, Hong Kong by Rn-222[J]. Marine Chemistry, 2008, 111(3/4): 160-170. [本文引用:3] [JCR: 3.0]
[12] Lee Y W, Hwang D W, Kim G, et al. Nutrient inputs from Submarine Groundwater Discharge (SGD) in Masan Bay, an embayment surrounded by heavily industrialized cities, Korea[J]. Science of the Total Environment, 2009, 407(9): 3 181-3 188. [本文引用:1] [JCR: 3.258]
[13] Moore W S. High fluxes of radium and barium from the mouth of the Ganges-Brahmaputra river during low river discharge suggest a large groundwater source[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1997, 150(1/2): 141-150. [本文引用:2] [JCR: 4.349]
[14] Moore W S. The subterranean estuary: A reaction zone of groundwater and sea water[J]. Marine Chemistry, 1999, 65: 111-125. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[15] Charette M A, Sholkovitz E R. Oxidative precipitation of groundwater-derived ferrous iron in the subterranean estuary of a coastal bay[J]. Geophysical Research Letters, 2002, 29(10), doi: DOI:10.1029/2001GL014512. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[16] Burnett W C, Aggarwal P K, Aureli A, et al. Quantifying submarine groundwater discharge in the coastal zone via multiple methods[J]. Science of the Total Environment, 2006, 367(2/3): 498-543. [本文引用:1] [JCR: 3.258]
[17] Moore W S, Blanton J O, Joye S B. Estimates of flushing times, submarine groundwater discharge, and nutrient fluxes to Okatee Estuary, South Carolina[J]. Journal of Geophysical Research—Oceans, 2006, 111(C9), doi: DOI:10.1029/2005JC003041. [本文引用:1]
[18] Beck A J, Rapaglia J P, Cochran J K, et al. Radium mass-balance in Jamaica Bay, NY: Evidence for a substantial flux of submarine groundwater[J]. Marine Chemistry, 2007, 106(3/4): 419-441. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[19] Li H L, Jiao J J. Quantifying tidal contribution to submarine groundwater discharges: A review[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58(25): 3 053-3 059. [本文引用:1] [CJCR: 0.95]
[20] Xin P, Wang S S J, Robinson C, et al. Memory of past rand om wave conditions in submarine groundwater discharge[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(7): 2 401-2 410. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[21] Xin P, Robinson C, Li L, et al. Effects of wave forcing on a subterranean estuary[J]. Water Resources Research, 2010, 46(12), doi: DOI:10.1029/2010WR009632. [本文引用:2] [JCR: 3.149]
[22] Smith A J. Mixed convection and density-dependent seawater circulation in coastal aquifers[J]. Water Resources Research, 2004, 40, doi: DOI:10.1029/2003wr002977. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[23] Robinson C, Li L, Prommer H. Tide-induced recirculation across the aquifer-ocean interface[J]. Water Resources Research, 2007, 43: W07428, doi: DOI:10.1029/2006WR005679. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[24] Qu W, Li H, Wan L, et al. Numerical simulations of steady-state salinity distribution and submarine groundwater discharges in homogeneous anisotropic coastal aquifers[J]. Advances in Water Resources, 2014, 74: 318-328. [本文引用:2] [JCR: 2.412]
[25] Wilson A M. The occurrence and chemical implications of geothermal convection of seawater in continental shelves[J]. Geophysical Research Letters, 2003, 30, doi: DOI:10.1029/2003GL018499. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[26] Konikow L F, Akhavan M, Langevin C D, et al. Seawater circulation in sediments driven by interactions between seabed topography and fluid density[J]. Water Resources Research, 2013, 49: 1 386-1 399. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[27] Wang X J, Li H L, Jiao J J, et al. Submarine fresh groundwater discharge into Laizhou Bay comparable to the Yellow River flux[J]. Scientific Reports, 2015, 5: 8 814. [本文引用:4]
[28] Moore W S, Sarmiento J L, Key R M. Submarine groundwater discharge revealed by Ra-228 distribution in the upper Atlantic Ocean[J]. Nature Geoscience, 2008, 1(5): 309-311. [本文引用:4] [JCR: 12.367]
[29] Taniguchi M, Ishitobi T, Chen J Y, et al. Submarine groundwater discharge from the Yellow River Delta to the Bohai Sea, China[J]. Journal of Geophysical Research—Oceans, 2008, 113(C6), doi: DOI:10.1029/2007JC004498. [本文引用:2]
[30] Ma Q, Li H L, Wang X J, et al. Estimation of seawater-groundwater exchange rate: Case study in a tidal flat with a large-scale seepage face (Laizhou Bay, China)[J]. Hydrogeology Journal, 2015, 23: 265-275. [本文引用:3] [JCR: 1.675]
[31] Wilson J, Rocha C. Regional scale assessment of submarine groundwater discharge in Ireland combining medium resolution satellite imagery and geochemical tracing techniques[J]. Remote Sensing of Environment, 2012, 119: 21-34. [本文引用:1] [JCR: 5.103]
[32] Schubert M, Scholten J, Schmidt A, et al. Submarine groundwater discharge at a single spot location: Evaluation of different detection approaches[J]. Water, 2014, 6(3): 584-601. [本文引用:1] [JCR: 0.973]
[33] Moore W S. Large groundwater inputs to coastal waters revealed by Ra-226 enrichments[J]. Nature, 1996, 380(6 575): 612-614. [本文引用:7] [JCR: 38.597]
[34] Li L, Barry D A, Stagnitti F, et al. Submarine groundwater discharge and associated chemical input to a coastal sea[J]. Water Resources Research, 1999, 35(11): 3 253-3 259. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[35] Charette M A, Buesseler K O, Andrews J E. Utility of radium isotopes for evaluating the input and transport of groundwater-derived nitrogen to a Cape Cod Estuary[J]. Limnology and Oceanography, 2001, 46(2): 465-470. [本文引用:1] [JCR: 3.405]
[36] Kim G, Lee K K, Park K S, et al. Large Submarine Groundwater Discharge (SGD) from a volcanic island [J]. Geophysical Research Letters, 2003, 30(21), doi: DOI:10.1029/2003GL018378. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[37] Taniguchi M, Burnett W C, Smith C F, et al. Spatial and temporal distributions of submarine groundwater discharge rates obtained from various types of seepage meters at a site in the Northeastern Gulf of Mexico[J]. Biogeochemistry, 2003, 66(1/2): 35-53. [本文引用:1] [JCR: 3.531]
[38] Wilson A M. Fresh and saline groundwater discharge to the ocean: A regional perspective[J]. Water Resources Research, 2005, 41(2), doi: DOI:10.1029/2004WR003399. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[39] Michael H A, Charette M A, Harvey C F. Patterns and variability of groundwater flow and radium activity at the coast: A case study from Waquoit Bay, Massachusetts[J]. Marine Chemistry, 2011, 127(1/4): 100-114. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[40] Su N, Burnett W C, MacIntyre H L, et al. Natural radon and radium isotopes for assessing groundwater discharge into Little Lagoon, AL: Implications for harmful algal blooms[J]. Estuaries and Coasts, 2014, 37(4): 893-910. [本文引用:1] [JCR: 2.56]
[41] Garcia-Orellana J, Cochran J K, Bokuniewicz H, et al. Evaluation of Ra-224 as a tracer for submarine groundwater discharge in Long Island Sound (NY)[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2014, 141: 314-330. [本文引用:1] [JCR: 3.884]
[42] Rodellas V, Garcia-Orellana J, Masque P, et al. Submarine groundwater discharge as a major source of nutrients to the Mediterranean Sea[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015, 112: 3 926-3 930. [本文引用:2] [JCR: 9.737]
[43] Kwon E Y, Kim G, Primeau F, et al. Global estimate of submarine groundwater discharge based on an observationally constrained radium isotope model[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41: 8 438-8 444. [本文引用:2] [JCR: 3.982]
[44] Lee D R. Device for measuring seepage flux in lakes and estuaries[J]. Limnology and Oceanography, 1977, 22(1): 140-147. [本文引用:2] [JCR: 3.405]
[45] Shinn E A, Reich C D, Hickey T D. Seepage meters and Bernoulli’s revenge[J]. Estuaries, 2002, 25(1): 126-132. [本文引用:1] [JCR: 2.133]
[46] Shinn E A, Reich C D, Hickey T D. Reply to comments by corbett and cable on our paper, "Seepage meters and Bernoulli’s revenge"[J]. Estuaries, 2003, 26(5): 1 388-1 389. [本文引用:1] [JCR: 2.133]
[47] Michael H A, Lubetsky J S, Harvey C F. Characterizing submarine groundwater discharge: A seepage meter study in Waquoit Bay, Massachusetts[J]. Geophysical Research Letters, 2003, 30, doi: DOI:10.1029/GL016000. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[48] Taniguchi M, Ishitobi T, Saeki K. Evaluation of time-space distributions of submarine groundwater discharge[J]. Ground Water, 2005, 43: 336-342. [本文引用:1] [JCR: 2.132]
[49] Lee C M, Jiao J J, Luo X, et al. Estimation of submarine groundwater discharge and associated nutrient fluxes in Tolo Harbour, Hong Kong[J]. Science of the Total Environment, 2012, 433: 427-433. [本文引用:2] [JCR: 3.258]
[50] Li H L, Boufadel M C, Weaver J W. Tide induced seawater-groundwater circulation in shallow beach aquifer[J]. Journal of Hydrology, 2008, 352(1/2): 211-224. [本文引用:1] [JCR: 2.964]
[51] Heiss J W, Michael H A. Saltwater-freshwater mixing dynamics in a sand y beach aquifer over tidal, spring-neap, and seasonal cycles[J]. Water Resources Research, 2014, 50(8): 6 747-6 766. [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[52] Boufadel M C, Suidan M T, Venosa A D. A numerical model for density-and -viscosity-dependent flows in two-dimensional variably-saturated porous media[J]. Journal of Contaminant Hydrology, 1999, 36(1/2): 1-20. [本文引用:1] [JCR: 2.885]
[53] Moore W S. Sources and fluxes of submarine groundwater discharge delineated by radium isotopes[J]. Biogeochemistry, 2003, 66(1/2): 75-93. [本文引用:1] [JCR: 3.531]
[54] Guo Zhanrong, Huang Lei, Liu Huatai. The estimation of submarine inputs of groundwater to a coastal bay using radium isotopes[J]. Acta Geoscientia Sinica, 2008, 29: 647-652.
[郭占荣, 黄磊, 刘花台. 镭同位素示踪隆教湾的海底地下水排泄[J]. 地球学报, 2008, 29: 647-652. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.268]
[55] Chanyotha S, Kranrod C, Burnett W C, et al. Prospecting for groundwater discharge in the canals of Bangkok via natural radon and thoron[J]. Journal of Hydrology, 2014, 519: 1 485-1 492. [本文引用:1] [JCR: 2.964]
[56] Xu B C, Xia D, Burnett W C, et al. Natural 222Rn and 220Rn indicate the impact of the Water-Sediment Regulation Scheme (WSRS) on submarine groundwater discharge in the Yellow River Estuary, China[J]. Applied Geochemistry, 2014, 51: 79-85. [本文引用:2] [JCR: 1.708]
[57] Cable J E, Burnett W C, Chanton J P, et al. Estimating groundwater discharge into the northeastern Gulf of Mexico using radon-222[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1996, 144(3/4): 591-604. [本文引用:1] [JCR: 4.349]
[58] Burnett W C, Dulaiova H. Estimating the dynamics of groundwater input into the coastal zone via continuous radon-222 measurements[J]. Journal of Environmental Radioactivity, 2003, 69(1/2): 21-35. [本文引用:1] [JCR: 2.119]
[59] Wu Z, Zhou H, Zhang S, et al. Using Rn-222 to estimate Submarine Groundwater Discharge (SGD) and the associated nutrient fluxes into Xiangshan Bay, East China Sea[J]. Marine Pollution Bulletin, 2013, 73(1): 183-191. [本文引用:2] [JCR: 2.531]
[60] Bokuniewicz H, Buddemeier R, Maxwell B, et al. The typological approach to Submarine Groundwater Discharge (SGD)[J]. Biogeochemistry, 2003, 66: 145-158. [本文引用:1] [JCR: 3.531]
[61] Su Ni. Tracing Coastal Water Mixing Processes and Submarine Groundwater Discharge by Radium Isotopes[D]. Shanghai: East China Normal University, 2013.
[苏妮. 镭同位素示踪的近岸水体混合和海底地下水排泄[D]. 上海: 华东师范大学, 2013. ] [本文引用:1]
[62] Moore W S. Seasonal distribution and flux of radium isotopes on the southeastern US continental shelf[J]. Journal of Geophysical Research—Oceans, 2007, 112(C10), doi: DOI:10.1029/2007JC004199. [本文引用:1]
[63] McCoy C A, Corbett D R, Cable J E, et al. Hydrogeological characterization of southeast coastal plain aquifers and groundwater discharge to Onslow Bay, North Carolina (USA)[J]. Journal of Hydrology, 2007, 339(3/4): 159-171. [本文引用:1] [JCR: 2.964]
[64] Ganju N K. A novel approach for direct estimation of fresh groundwater discharge to an estuary[J]. Geophysical Research Letters, 2011, 38, doi: DOI:10.1029/2011GL047718. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[65] Windom H L, Moore W S, Niencheski L F H, et al. Submarine groundwater discharge: A large, previously unrecognized source of dissolved iron to the South Atlantic Ocean[J]. Marine Chemistry, 2006, 102(3/4): 252-266. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[66] Breier J A, Edmonds H N. High 226Ra and 228Ra activities in Nueces Bay, Texas indicate large submarine saline discharges[J]. Marine Chemistry, 2007, 103(1/2): 131-145. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[67] Beck A J, Rapaglia J P, Cochran J K, et al. Submarine groundwater discharge to Great South Bay, NY, estimated using Ra isotopes[J]. Marine Chemistry, 2008, 109: 279-291. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[68] Crusius J, Berg P, Koopmans D J, et al. Eddy correlation measurements of submarine groundwater discharge[J]. Marine Chemistry, 2008, 109: 77-85. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[69] Dulaiova H, Burnett W C, Chanton J P, et al. Assessment of groundwater discharges into West Neck Bay, New York, via natural tracers[J]. Continental Shelf Research, 2006, 26(16): 1 971-1 983. [本文引用:1] [JCR: 1.889]
[70] Dulaiova H, Gonneea M E, Henderson P B, et al. Geochemical and physical sources of radon variation in a subterranean estuary—Implications for groundwater radon activities in submarine groundwater discharge studies[J]. Marine Chemistry, 2008, 110(1/2): 120-127. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[71] Smith C G, Cable J E, Martin J B, et al. Evaluating the source and seasonality of submarine groundwater discharge using a radon-222 pore water transport model[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2008, 273(3/4): 312-322. [本文引用:1] [JCR: 4.349]
[72] Santos I R, Dimova N, Peterson R N, et al. Extended time series measurements of submarine groundwater discharge tracers (222Rn and CH4) at a coastal site in Florida[J]. Marine Chemistry, 2009, 113: 137-147. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[73] Swarzenski P W, Izbicki J A. Coastal groundwater dynamics off Santa Barbara, California: Combining geochemical tracers, electromagnetic seepmeters, and electrical resistivity[J]. Estuarine Coastal and Shelf Science, 2009, 83(1): 77-89. [本文引用:1] [JCR: 2.324]
[74] McCoy C, Viso R, Peterson R N, et al. Radon as an indicator of limited cross-shelf mixing of submarine groundwater discharge along an open ocean beach in the South Atlantic Bight during observed hypoxia[J]. Continental Shelf Research, 2011, 31(12): 1 306-1 317. [本文引用:1] [JCR: 1.889]
[75] Null K A, Corbett D R, DeMaster D J, et al. Porewater advection of ammonium into the Neuse River Estuary, North Carolina, USA[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2011, 95: 314-325. [本文引用:1] [JCR: 2.324]
[76] Stachelhaus S L, Moran S B, Kelly R P. An evaluation of the efficacy of radium isotopes as tracers of submarine groundwater discharge to southern Rhode Island ’s coastal ponds[J]. Marine Chemistry, 2012, 130/131: 49-61. [本文引用:1] [JCR: 3.0]
[77] Zhang Quan, Qiu Hanxue, Zhu Chenjian, et al. Study on terrestrial nitrate flux to Wanggezhuang Bay[J]. Marine Environmental Science, 2002, 21(2): 14-18.
[张权, 邱汉学, 祝陈坚, . 王哥庄湾陆源硝酸盐氮输送通量研究[J]. 海洋环境科学, 2002, 21(2): 14-18. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.586]
[78] Qiu Hanxue, Zheng Xilai, Zhang Xiaolong, et al. Numerical analysis of groundwater discharge fluxes to ocean from the Huanghe Farm area[J]. Marine Geology Letters, 2003, 19(3): 28-33.
[邱汉学, 郑西来, 张效龙, . 黄河农场地区地下水入海通量的数值分析[J], 海洋地质动态, 2003, 19(3): 28-33. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.3622]
[79] Guo Zhanrong, Huang Yipu. Estimation of submarine groundwater discharge to ocean from Xiamen Island [J]. Water Resources Research, 2003, 24(l): 28-29.
[郭占荣, 黄奕普. 厦门岛地下水入海通量估算[J], 水资源研究, 2003, 24(l): 28-29. ] [本文引用:1] [JCR: 3.149]
[80] Zhu Xinjun, Liu Guanqun, Wang Shuying, et al. Estimation of groundwater and nutrients flux from Baisha Watershed into Jiaozhou Bay[J]. Periodical of Ocean University of China, 2005, 35(l): 67-72.
[朱新军, 刘贯群, 王淑英, . 白沙河流域地下水及营养盐向海湾输送[J]. 中国海洋大学学报, 2005, 35(l): 67-72. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.502]
[81] Liao Xiaoqing, Liu Guanqun, Yuan Ruiqiang, et al. FEFLOW software numerical simulation of groundwater discharge flux to the sea from the Yellow River Farm area[J]. Advances in Marine Science, 2005, 23(4): 446-451.
[廖小青, 刘贯群, 袁瑞强, . 黄河农场地区地下水入海量FEFLOW软件数值模拟[J]. 海洋科学进展, 2005, 23(4): 446-451. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.669]
[82] Liu Guanqun, Ye Yuling, Yuan Ruiqiang, et al. Transport of groundwater and nutrients from land into Jiaozhou Bay[J]. Marine Environmental Science, 2007, 26(6): 510-513.
[刘贯群, 叶玉玲, 袁瑞强, . 近年胶州湾陆源SGD及其营养盐输送[J]. 海洋环境科学, 2007, 26(6) : 510-513. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.586]
[83] Guo Zhanrong, Huang Lei, Liu Huatai. The estimation of submarine inputs of groundwater to a coastal bay using radium isotopes[J]. Acta Geoscientica Sinica, 2008, 29: 647-652.
[郭占荣, 黄磊, 刘花台. 镭同位素示踪隆教湾的海底地下水排泄[J]. 地球学报, 2008, 29: 647-652. ] [本文引用:2]
[84] Su Ni, Zhang Lei, Zhang Yaoling, et al. Groundwater discharge in coastal zones[J]. Hydrogeology and Engineering Geology, 2009, 3: 45-50.
[苏妮, 张磊, 张耀玲, . 沿岸地下水排放通量[J]. 水文地质工程地质, 2009, 3: 45-50. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.664]
[85] Guo Zhanrong, Huang Lei, Yuan Xiaojian, et al. Estimating submarine groundwater discharge to the Jiulong River estuary using Ra isotopes[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(1): 118-125.
[郭占荣, 黄磊, 袁晓健, . 用镭同位素评价九龙江河口区的地下水输入[J]. 水科学进展, 2011, 22(1): 118-125. ] [本文引用:2] [CJCR: 1.23]
[86] Gu H, Moore W S, Zhang L, et al. Using radium isotopes to estimate the residence time and the contribution of Submarine Groundwater Discharge (SGD) in the Changjiang effluent plume, East China Sea[J]. Continental Shelf Research, 2012, 35: 95-107. [本文引用:2] [JCR: 1.889]
[87] Xu B C, Burnett W C, Dimova N, et al. Hydrodynamics in the Yellow River Estuary via radium isotopes: Ecological perspectives[J]. Continental Shelf Research, 2013, 66: 19-28. [本文引用:2] [JCR: 1.889]
[88] Peterson R N, Burnett W C, Taniguchi M, et al. Radon and radium isotope assessment of submarine groundwater discharge in the Yellow River Delta, China[J]. Journal of Geophysical Research—Oceans, 2008, 113(C9), doi: DOI:10.1029/2008JC004776. [本文引用:2]
[89] Guo Zhanrong, Ma Zhiyong, Yuan Xiaojie, et al. Tracing Submarine groundwater discharge and associated nutrient fluxes into Jiaozhou Bay by continuous 222Rn measurements[J]. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 2013, 38(5): 1 073-1 080.
[郭占荣, 马志勇, 袁晓婕, . 采用222Rn示踪胶州湾的海底地下水排泄及营养盐输入[J]. 地球科学——中国地质大学学报, 2013, 38(5): 1 073-1 080. ] [本文引用:1]
[90] Guo Zhanrong, Li Kaipei, Yuan Xiaojie, et al. Assessment of submarine groundwater discharge into the Wuyuan Bay via continuous Radon-222 measurements[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(2): 263-270.
[郭占荣, 李开培, 袁晓婕, . 用氡-222评价五缘湾的地下水输入[J]. 水科学进展, 2012, 23(2): 263-270. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.23]
[91] Huang Lei. Researeh on Groundwater Discharge into Jiulongjiang Estuary[D]. Xiamen: Xiamen University, 2009.
[黄磊. 九龙江河口区的地下水输入研究[D]. 厦门: 厦门大学, 2009. ] [本文引用:1] [CJCR: 0.692]
[92] Luo X, Jiao J J, Moore W S, et al. Submarine groundwater discharge estimation in an urbanized embayment in Hong Kong via short-lived radium isotopes and its implication of nutrient loadings and primary production[J]. Marine Pollution Bulletin, 2014, 82(1/2): 144-154. [本文引用:1] [JCR: 2.531]
[93] Su N, Du J Z, Moore W S, et al. An examination of groundwater discharge and the associated nutrient fluxes into the estuaries of eastern Hainan Island , China using 226Ra[J]. Science of the total environment, 2011, 409(19): 3 909-3 918. [本文引用:1] [JCR: 3.258]
[94] Ji T, Du J Z, Moore W S, et al. Nutrient inputs to a Lagoon through submarine groundwater discharge: The case of Laoye Lagoon, Hainan, China[J]. Journal of Marine Systems, 2013, 111/112: 253-262. [本文引用:1] [JCR: 2.655]
[95] Liu Q, Dai M, Chen W, et al. How significant is submarine groundwater discharge and its associated dissolved inorganic carbon in a river-dominated shelf system?[J]. Biogeosciences, 2012, 9(5): 1 777-1 795. [本文引用:1] [JCR: 3.754]
[96] Garrison G H, Glenn C R, McMurtry G M. Measurement of submarine groundwater discharge in Kahana Bay, O’ahu, Hawai’i[J]. Limnology and Oceanography, 2003, 48(2): 920-928. [本文引用:1] [JCR: 3.405]
[97] Charette M A, Buesseler K O. Submarine groundwater discharge of nutrients and copper to an urban subestuary of Chesapeake bay (Elizabeth River)[J]. Limnology and Oceanography, 2004, 49(2): 376-385. [本文引用:1] [JCR: 3.405]
[98] Hu C, Muller-Karger F E, Swarzenski P W. Hurricanes, submarine groundwater discharge, and Florida’s red tides[J]. Geophysical Research Letters, 2006, 33(11), doi: DOI:10.1029/2005GL025449. [本文引用:1] [JCR: 3.982]
[99] Lee Y W, Kim G. Linking groundwater-borne nutrients and dinoflagellate red-tide outbreaks in the southern sea of Korea using a Ra tracer[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2007, 71: 309-317. [本文引用:1] [JCR: 2.324]
[100] Shaw T J, Moore W S, Kloepfer J, et al. The flux of barium to the coastal waters of the southeastern USA: The importance of submarine groundwater discharge[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1998, 62: 3 047-3 054 [本文引用:1] [JCR: 3.884]
[101] Bone S E, Charette M A, Lamborg C H, et al. Has submarine groundwater discharge been overlooked as a source of mercury to coastal waters?[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(9): 3 090-3 095. [本文引用:1]
[102] Santos I R, Burnett W C, Dittmar T, et al. Tidal pumping drives nutrient and dissolved organic matter dynamics in a Gulf of Mexico subterranean estuary[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2009, 73: 1 325-1 339. [本文引用:1] [JCR: 3.884]
[103] Burnett W C, Wattayakom G, Taniguchi M, et al. Groundwater-derived nutrient inputs to the Upper Gulf of Thailand [J]. Continental Shelf Research, 2007, 27: 176-190. [本文引用:1] [JCR: 1.889]
[104] Li Hailong, Wan Li, Jiao Jiujiu. Hot issues in the study of coastal hydrogeology[J]. Advances in Earth Science, 2011, 26(7): 685-694.
[李海龙, 万力, 焦赳赳. 海岸带水文地质学研究中的几个热点问题[J]. 地球科学进展, 2011, 26(7): 685-694. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.388]
[105] Committee on Chinese Groundwater Science. Opportunities and Challenges in Chinese Groundwater Science[M]. Beijing: Science Press, 2009.
[中国地下水科学战略研究小组. 中国地下水科学的机遇与挑战[M]. 北京: 科学出版社, 2009. ] [本文引用:1]
[106] Liu Huatai, Guo Zhanrong. A review on submarine groundwater discharge[J]. Advances in Earth Science, 2014, 29(7): 774-785.
[刘花台, 郭占荣. 海底地下水排泄的研究进展[J]. 地球科学进展, 2014, 29(7): 774-785. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.388]
[107] Qin Ronggao, Cao Guangzhu, Wu Yanqing. Review of the study of groundwater flow and solute transport in heterogeneous aquifer[J]. Advances in Earth Science, 2014, 29(1): 30-41.
[覃荣高, 曹广祝, 仵彦卿. 非均质含水层中渗流与溶质运移研究进展[J]. 地球科学进展, 2014, 29(1): 30-41. ] [本文引用:1] [CJCR: 1.388]