全球能被人类利用的淡水有97％存在于地下，这么多的地下水如同一个地下水库有时也向海洋渗透，实际上当地下水与海洋存在着水利通连的时候，海底地下水能与海洋中的咸水进行交换，海洋中的咸水也能向陆地方向渗透，造成海洋咸水侵入地下淡水。

    由于很多人偏好于海滨生活，人们对地下水和海水相互作用的理解越来越重视。相关的问题包括：从陆地流向海洋的地下水有多少？流入海洋底部的地下水携带了什么物质？人类活动如何影响地下水质和海滨生态等。

    人类以往的海滨地下水研究偏重于海域咸水入侵内陆淡水的过程，因为那会对饮用水供应有着严重的影响，人们对海底地下水流入海洋水体关心甚少，主要因为科学家认为，与河流和其它地表水的入流相对，这个数量毕竟是少数，从统计分析的角度，这种认为是对的，从海洋底部渗透到海洋水体的地下水只占进入海洋淡水总量的5％-10％。

    最近，海底地下水交换引起了人们更多的重视，因为新的研究表明，这种过程不仅仅是陆地与海洋间的水量交换，进入海洋的地下水入流非常关键，因为那些入流常常溶解有大量营养物质和污染物，海洋中出现如云雾状分布的污染和充满海藻的水体通常由太多的污染物或者营养造成的，可能由各种看不见的营养输入造成的。

    1、水溶解与水搬运

    海洋底部的地下水与海洋的水交换在决定海洋水域的化学成分方面有着重要作用，当地下淡水从海底渗出并进入海洋水体，淡水会在高浓度咸水包围下呈现出上升的趋势，淡水和咸水在这个过程中互相交混，形成沿海岸线的流体交换。这种存在于海洋底部的地下水交换最近被描述为“地下三角洲”是指海洋中充满咸水和淡水的混合区域，与河流进入海洋的入海口相似。

    存在于内陆和金海滨的各种水体反应和变化能够影响通过“地下三角洲”进入海洋的水流所溶解的化学物质中氮、磷和其他污染物可能会通过多种机制而进入到地下水中，例如：废物和营养物质通过污水系统的渗透、降雨径流携带磷污染物穿透地下含沙层进入地下水系统，最终的情况是，这些进入地下水的化学污染物和地表径流一样向着海洋的方向流动，造成海洋水体的污染。

    一旦这些被溶解的化学物质到达海洋水体，它们能影响大量植物的生长，和其它物种的正常生活，例如：地下水所含有的氮的浓度可能是海水含氮浓度的100到1000倍，从各种人类活动所产生的氮已经造成了很多海湾或海滨的富营养化。

    2、岩石和石块下的流动

    地下水的流动通常跨越很大的空间和经历很长的时间，不像地表三角洲，水的流动被地形限制在水平方向上，例如高山和河岸能将水流约束在河槽中，而地下水的流动则需要穿过地壳的碎屑、沙层，地下地理结构在影响地下水流动的方向和速度方面起着重要作用。

    海洋地下水交换的模式由一系列相互作用的因素所决定，包括水力学、化学、地理和人类活动等方面。研究人员研发了各种新的技术以精确估测海洋地下水交换的流量，要解开交织影响海洋地下水交换的结，需要科学家们跨领域的合作，使化学家和地理学家合作，水文学家和数学家合作创建模型等。