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0～3.5cm/day，平均速率1.3±0.6cm/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0～388cm/day之间，平均值是147±74.6cm/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0～964.5cm/day，平均值为514.2±214.5cm/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0～125.1cm/day，平均值是66.7±27.8cm/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GH4)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。