大型河流主导的河口地区地下水流对极端干旱的适应能力：以长江口为例

《Marine Environmental Research》：Resilience of Submarine Groundwater Discharge to Extreme Drought in a Large River-dominated Estuary: A Case Study of the Changjiang Estuary

　　

杭武|刘建安|吴慧|王金龙|张芬芬|杜金洲

摘要

由于海底地下水排放（SGD）具有大量且富含营养物质的流量，因此它是沿海生态系统的主要化学污染源。然而，其对极端干旱的响应机制仍不明确。本研究利用镭质量平衡（²²⁶Ra, ²²⁸Ra）和三种端元混合模型，分析了2022年极端干旱期间长江口（CJE）的SGD情况。这两种不同的模型得出了较为一致的估算结果：在极端干旱期间，CJE的SGD平均流量为（1.5 ± 0.7）× 10⁹ m³ d^?1（相当于13.6 ± 6.4 cm d^?1）。这一流量与正常干旱季节的观测值（18.4-44.0 cm d^?1）相当，但比湿润季节的流量（0.6-3.1 cm d^?1）高出4.4-22.7倍，显示出该系统在干旱条件下的较强韧性。在极端干旱期间，SGD和河流输入成为CJE中营养物质的主要来源，约贡献了总DIN和DIP流量的96%。大量溶解态DIN（（2.5 ± 1.9）× 10⁸ mol d^?1）和DIP（（2.0 ± 1.4）× 10⁶ mol d^?1）的排放，以及较高的N:P比值（178:1），可能会加剧富营养化、水体缺氧和有害藻类的大量繁殖。