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海底地下水排泄量(submarine groundwater discharge,SGD)是指通过陆架边缘所有由海底进入海水中的水流,不考虑流体组分和驱动力如何。海水渗入到海岸含水层以后会发生一系列的生物化学反应,从而改变原来海水中的某些化学组分,因此SGD对海岸带生态环境有很好的指示作用。胶州湾作为青岛的母亲湾,是一个湾口很窄的半封闭形海湾,与外海海水的交换能力比较弱。随着经济的高速发展,海湾环境日益遭受人类活动的影响而不断的恶化。因此,研究胶州湾的海底地下水排泄及其携带的营养盐对于胶州湾生态环境意义重大。本研究利用镭同位素质量平衡模型评估了胶州湾的水体刷新时间以及SGD,在此基础上,结合水盐平衡模型评估了胶州湾的海底地下淡水排泄量(submarine fresh groundwater discharge,SFGD),进一步研究了胶州湾的水体混合过程。同时我们结合水体表观年龄模型和纳潮量法对用镭同位素法估计的胶州湾海水的水体刷新时间进行了验证,用区域水均衡法对胶州湾的海底地下淡水排泄量进行了验证。根据上述物理模型,估计得到胶州湾夏季(2015年7月)和冬季(2016年1月)的水体的刷新时间分别为6.06~13.32天、9.32~23.08天,SGD分别为1.16×10~7 m3/d~1.81×10~7 m3/d,0.72×10~7 m3/d~1.11×10~7 m3/d,SFGD分别为0.76×106 m3/d~5.69×106m3/d,1.34×106 m3/d~2.84×106 m3/d。夏季和冬季SFGD占SGD的百分比分别为6.53%~31.40%,18.46%~25.63%。在上述结果的基础上,我们还分析了胶州湾在两个季节的营养盐入海通量。胶州湾夏季近岸地下水的无机氮(DIN)浓度为714.47μmol/L,溶解无机磷(DIP)浓度为0.31μmol/L,氮磷比为2304;冬季DIN浓度为69.40μmol/L,DIP浓度为0.66μmol/L,氮磷比为105。则胶州湾夏季DIN的入海通量为1.04×10~7 mol/d,DIP的入海通量为4.49×10~3 mol/d,冬季DIN的入海通量为6.21×105 mol/d,DIP入海的通量为5.91×10~3 mol/d。