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潮间带湿地属于典型的环境脆弱带和敏感区。随着沿海地区社会经济的快速发展和城市化进程的加快，潮间带湿地受到不同程度的人为干扰，其生态功能和环境效益不断下降。因此，科学有效地评价海湾潮间带湿地环境质量，加强潮间带湿地保护，已成为当前自然保护工作中刻不容缓的任务。
目前对于沉积物质量评价研究工作有很多，但是以往的研究主要基于现状监测资料，不能满足动态评价的要求，而且也不能合理地解释相近区域评价结果存在较大差异的原因。本文在前人工作基础上，将数值模拟方法和快速生物评估方法结合研究潮间带湿地环境变化，通过水动力学模型、泥沙输移模型、床面变形模型和水质模型模拟波浪、潮流、泥沙、湿地面积和形态、水质、沉积物等环境的动态变化，基于模型计算结果预测受人类干扰较小条件下的生物群落结构并与实际观测结果比较，由二者之间的差异(即待测点观测量与期望值的比值O/E)反映潮间带湿地沉积物质量变化。结合潮间带湿地的特点，选择底栖大型无脊椎动物作为指示性生物群落。本文采用的方法可以模拟潮间带湿地系统外部环境变化和人类活动扰动的影响，并通过底栖大型无脊椎动物群落O/E变化的生物响应合理地说明潮间带湿地沉积物质量变化状况。
以深圳湾潮间带湿地为例进行的环境质量评价研究表明，在1996年至2000年期间福田国家自然保护区和毗邻的米埔湿地的O/E比存在明显差异。为了揭示相邻区域、类似生境条件下出现的特殊差异，本文从系统外部环境和系统内部及周边人类活动两个方面进行了深入分析。结果表明，即使在极端情况(如海啸)下形成的外海波浪对潮间带湿地的水环境影响也极其有限；类似地，外海水沙条件的变化对深圳湾内湾的潮间带湿地水环境影响也较小。根据香港天文台多年的气象观测数据，研究区域在1994至2000年期间自然环境条件没有明显改变，因此福田与米埔O/E比的显著差异只能通过人类活动干扰来解释。根据深圳市产业结构变化趋势可知，电子及通讯设备制造业和金属制品业中产生的重金属污染是深圳湾河口潮间带湿地环境污染的主要贡献来源。数值模拟结果显示，福田和米埔两侧反映生境自然状况的环境因子，例如盐度、温度、沉积物物理化学特性等变化不大，但是米埔湿地沉积物中镉、铜、铅和锌的累积速率分别是福田保护区四类重金属累积速率的2.7倍，3.5倍，3.4倍和2.8倍。这说明深圳湾周边地区的快速工业发展和产业结构决定了河口潮间带湿地以重金属为主要污染源的结构性污染特征；另一方面，深圳湾特有的水动力学和泥沙运动条件决定了重金属污染物在河口米埔一侧沉积物中以更快速率累积的过程规律。注意到重金属是影响底栖大型无脊椎动物群落结构与生物特征的关键因素，基于潮间带湿地环境变化及空间分布的模拟结果与基于底栖大型无脊椎动物群落结构的生物评估结果得到了合理的解释，即深圳和香港两侧O/E值存在明显差异的一个主要原因可能是重金属累积效应对底栖无脊椎动物的影响。
本文还基于地理信息系统’(GIS)、数据库、数理统计和数值模型，构建了深圳湾潮间带湿地质量评价系统。系统主要包括数值模型前后处理模块、统计分析模块和质量评价模块。借助该系统可以实现对湿地沉积物质量的快速评估，以及分析外界环境改变对潮间带湿地的可能影响。