

南海鶯歌海海域開(kāi)展海底地下水排泄(SGD)研究
文章來(lái)源: | 發(fā)布時(shí)間:2015-08-31 | 【打印】 【關(guān)閉】
海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge - SGD)是指陸地來(lái)源的地下水通過(guò)海床和基巖裂隙進(jìn)入海岸帶水體的過(guò)程。作為一種重要的陸-海物質(zhì)輸運(yùn)通道,海底地下水排泄每年由 陸地向海洋中輸運(yùn)了大量的營(yíng)養(yǎng)鹽、重金屬和有機(jī)污染物等。據(jù)深海所深海科學(xué)部(DSSD)彭曉彤研究員介紹,“在某些地區(qū),地下水?dāng)y帶進(jìn)入海洋的營(yíng)養(yǎng)鹽比例甚至占到營(yíng)養(yǎng)鹽總量的50%以上”。因此,海底地下水排泄可以在很大程度上改變海洋生態(tài)環(huán)境,影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康。已有研究表明,一些海岸帶珊瑚礁的退化以及局部海域赤潮的發(fā)生,都與地下水向海洋排放量息息相關(guān)。日益增多的、隨地下水向海洋排泄的營(yíng)養(yǎng)鹽和污染物正在威脅著海岸帶生物的生存環(huán)境。
2015年2月和4月,DSSD深海地質(zhì)地球化學(xué)研究室研究人員兩次租用小型船舶,對(duì)南海鶯歌海海域進(jìn)行了走航式和定點(diǎn)式的地下水排泄調(diào)查。他們利用一種特殊的放射性同位素探測(cè)設(shè)備—測(cè)氡儀來(lái)監(jiān)測(cè)海水中氡(Rn)濃度的變化。地下水中的氡來(lái)源于陸地基巖之中,海水中原本沒(méi)有氡。由于氡是一種惰性元素,除自身衰變以外,在水體中幾乎不與其它物質(zhì)反應(yīng),因此是一個(gè)很好的“示蹤劑”,研究人員正是利用氡的這種特性來(lái)追蹤地下水向海洋輸入的路徑和通量。研究人員通過(guò)測(cè)氡儀與一種叫水氣平衡器的裝置聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)海水中氡濃度的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。參與此項(xiàng)研究的楊文盟介紹說(shuō),“根據(jù)氡濃度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),該區(qū)域的地下水排泄量可能超出了我們的原來(lái)預(yù)期。時(shí)間上,氡濃度呈周期性變化,推測(cè)是潮汐作用導(dǎo)致的結(jié)果”。
據(jù)了解,航次中DSSD科研人員還使用激光衰蕩光譜儀、多參數(shù)水質(zhì)分析儀、潮位儀實(shí)時(shí)記錄了甲烷、二氧化碳、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、葉綠素、藍(lán)綠藻、鹽度、濁度和潮位的數(shù)據(jù),獲取了多種環(huán)境參數(shù)的時(shí)空變化規(guī)律。與此同時(shí),科研人員還取回了沉積物和海水樣品,在室內(nèi)開(kāi)展了沉積物-水平衡實(shí)驗(yàn),以期獲得沉積物擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)Rn濃度的影響,為計(jì)算地下水排泄通量提供依據(jù)。 目前國(guó)內(nèi)海底地下水排泄研究 主要在東海及香港海域,此類(lèi)研究在南海鶯歌海海域開(kāi)展尚屬首次。據(jù)悉,DSSD研究人員近期將針對(duì)鶯歌海海底地下水排泄,開(kāi)展第三次野外海上調(diào)查工作。

海岸帶地下水排泄示意圖

調(diào)查區(qū)域和航跡圖

DSSD研究人員對(duì)測(cè)氡儀及水氣平衡器進(jìn)行調(diào)試 多參數(shù)水質(zhì)分析儀和潛水泵
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