海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge, SGD)是指含水层的地下 水进入到海洋的过程，包含陆地含水层中地下淡水排泄 (Submarine Fresh Groundwater Discharge, SFGD) 和 再 循 环 的 海 底 地 下 水 排 泄 (Recirculated Submarine Groundwater Discharge, RSGD)。它是重要的水陆物质交换通道，既影 响着海岸带的生态环境，也制约着局部或全球的元素循环。由于其通常在水下发 生，容易被研究者们所忽视。同时，它在时间和空间上的不确定性，使得对 SGD 的精确测量比较困难。 因此， 研究水陆界面上的地下水排泄过程及其对海岸带环 境影响有着重要而长远的意义。 本研究以海南岛南部海域莺歌海和三亚湾为例，利用测氡仪(DURRIDGE Co., RAD7)和激光腔衰荡光谱仪(Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS)系统地研究 了氡(222Rn)和甲烷(CH4)在研究区域的时空变化特征。 在校正了潮汐影响、水气扩 散影响、 沉积物-水界面扩散影响以及与外海水混合影响之后，应用 222Rn 箱式模 型得出， 当以井水为主要 SGD 贡献端元时， 莺歌海海域的 SGD 速率为 0～3.5 cm/day，平均速率 1.3±0.6 cm/day； 当以沉积物孔隙水为主要 SGD 贡献端元时， 该区地下水排泄速率在 0~388 cm/day 之间，平均值是 147±74.6 cm/day。 在估算 三亚湾海域的 SGD 速率时， 如果以井水为主要 SGD 贡献端元， SGD 速率为 0~964.5 cm/day，平均值为 514.2±214.5 cm/day； 当以沉积物孔隙水的 222Rn 浓度 作为地下水端元值时，则计算出的 SGD 速率在 0~125.1 cm/day，平均值是 66.7±27.8 cm/day。 当分别用井水和孔隙水作为地下水端元计算 SGD 时， 得出的 结果差距较大。因此， 端元值的选取对 SGD 研究至关重要。如果以井水中的 222Rn 浓度作为地下水输入端元， 三亚湾区域的 SGD 通量要远远大于莺歌海区域， 可 能对三亚湾区域的生态环境有着潜在的重要影响。 此外，在莺歌海海域冷泉渗漏口处 24 小时的昼夜连续观测发现 222Rn 和 CH4 浓度均受到潮汐影响， 呈现相同的变化规律。在三亚湾处的观测也有同样的现象。 在国内，本研究首次尝试建立了海水表面大面观测 Rn 和 CH4 的方法。 利用 三台 RAD7 和一台 CRDS 分别与水气平衡器连用，测得了海南岛西南部近海海 域（三亚至乐东）表层溶解气体（Rn 和 CH4）在大面上的分布，以及南中国海 大面积海域 Rn 的分布。结果表明 Rn 和 CH4 在近岸的浓度比远岸高。在离岸较远时， Rn 和 CH4 的浓度趋向于背景值，影响因素少，变化不大。 地下水的输入 是扩散性输入，对海岸带有着一定的影响范围，根据观测到的数据，确定的背景 值线是离岸 4~6 公里。 在观测海水中溶解气体的同时， 利用多参数水质分析仪分析了叶绿素、溶解 氧和温度等参数在昼夜尺度上的变化规律。结果显示，莺歌海和三亚湾海域在落 潮和涨潮期间， 溶解氧、 叶绿素浓度和 Rn 的浓度，同时呈现出明显的潮汐变化 规律。 在莺歌海海域定点观测时， 盐度范围在 36.04~36.12‰之间，变化不大， 而 在三亚湾探索一号抛锚地区的测试发现， 盐度跟水深正相关（R2 = 0.45）， 呈现周 期性变化规律。 造成这种现象的原因可能有二： 一是三亚湾区域的 SGD 速率比 莺歌海区域的大；二是三亚湾区域海水可能受到三亚河入海等多重因素的影响。 本文利用 222Rn 质量守恒模型， 测得了研究区(莺歌海和三亚湾)SGD 数据， 为国内 SGD 研究积累了有价值的基础资料。 值得注意的是， 如果以井水作为代 表性的地下水输入端元， SGD 在三亚湾的量级对比于莺歌海海域和国内其它海 域较大， 可能对自然景观(如珊瑚礁)产生潜在的影响，应当引起足够的重视。