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河口物质通量是全球海洋通量联合研究（JGOFS）和海岸带陆海相互作用（LOICZ）的重要研究课题。珠江三角洲河网与河口区是中国典型的大尺度河口系统，也是中国人口和产业高度聚集的地区之一。开展珠江三角洲河网与河口区的物质行为及通量研究，具有重要的科学价值与现实意义，不仅有助于加深对海岸带陆海相互作用、物质输送与迁移转化机制的认识，为其它大河流系统，尤其是复杂河网地区的物质通量研究提供经验与参考模式，还可为珠江三角洲河网水系污染的治理对策、河口海洋环境问题的科学问题解决和寻求对策等提供重要的依据。
为此，本文将珠江三角洲河网与河口及其近岸海域视作一个整体，建立了一维河网与三维河口耦合水环境数学模型，以准确描述河网与河口区的物质迁移转化与通量过程。耦合模型包括3个模块：水动力模块、泥沙模块与水质模块。利用实测资料对耦合模型进行了率定与验证。结果表明，模拟值与实测值较为吻合，耦合模型计算效果良好，成功描述了河网与河口区的动力与生物地球化学变化过程。
运用耦合模型模拟了2000年河网与河口区水—沙—污染物的输移过程，进而构建了河网与河口区水—沙—污染物通量收支模式，分别对水—沙—污染物通量的输送、空间分配情势与季节变化展开了探讨，并量化各动力学机制对污染物通量收支的贡献，以及量化入河网污染物通量与河网污染负荷对入河口污染物通量的贡献。主要结论归纳如下：
（1）河网区水—沙—污染物通量的空间分布极不均匀，物质的输送及其分配由径流主导。上游各水系中，高要的水—沙—污染物通量主要输往磨刀门和蕉门，石角的主要输往虎门和蕉门，老鸦岗和博罗的主要输往虎门，石咀的主要输往崖门。河口区的物质输送由径流、潮流、季风、沿岸流等众多动力因子共同作用，并形成三支各具特色的海流，分别由不同动力机制主导。其中，西南沿岸流是河口区水—沙—污染物通量最主要的输送路径。
（2）河网与河口区均以沉积为主。上游输入的泥沙约有一半在河网区中发生落淤，主要集中于西江干流与北江干流等河段，各区域的沉积过程因水沙条件的差异而呈现截然不同的规律。另有47％经八大口门输入河口区。河网输入的泥沙约有89％在河口区中发生淤积，主要集中于口门附近、内伶仃洋西滩和磨刀门海域。后者是河口区淤积最为强烈的地段。另有13％输入外海。
（3）河网区和河口区对硝态氮与亚硝态氮（NO23）均表现为“源”的效应，对碳质生化需氧量（CBOD）、氨氮（NH3）、无机磷（IP）表现为“汇”的效应。其中，河网区CBOD、NH3、IP的净消耗量分别为其外源输入量的64％、51％、10％，另有38％、49％、87％经八大口门输入河口区；河口区CBOD、NH3、IP的净消耗量分别为其外源输入量的93％、81％、19％，另有12％、25％、84％输入外海。此外，河网区污染物通量主要由外源贡献；河口区污染物通量由外源与内源共同贡献，浮游植物动力学过程亦起重要作用。污染物迁移转化方面，氧化反应、硝化作用、沉积机制分别是河网区CBOD、NH3与NO23、IP的主控动力学机制；氧化反应、硝化作用、浮游植物摄取作用分别是河口区CBOD、NH3与NO23、IP的主控动力学机制。
（4）入河网污染物通量与河网污染负荷对CBOD、NH3入河口通量均有显著贡献，其中入河网污染物通量对CBOD、NH3入河口通量的贡献百分比分别为52％、45％。NO23、IP入河口通量则主要来自入河网污染物通量，其贡献百分比分别为89％、68％。此外，磨刀门、虎门分别是入河网污染物通量、河网污染负荷最主要的输出口门。
（5）水—沙—污染物通量及其收支呈现显著的季节变化，物质通量主要集中于洪季。河网区中，泥沙呈现“洪淤枯冲”的季节变化；河口区在洪、枯季均以淤积为主，但其季节差异十分明显；枯季的潮流对河网与河口区的泥沙沉积格局起重要的调节作用。河网与河口区在洪、枯季对各污染物表现出的“源汇”效应及其主控动力学机制保持一致，但污染物通量的季节差异非常明显，分别有79％～80％的入河网污染物通量、72％～80％的入河口污染物通量、54％～74％的入海污染物通量集中于洪季。
综合而言，本文较为完整地描述了河网与河口区水—沙—污染物的行为及通量过程，为开展水体富营养化、缺氧形成机理等相关研究奠定了良好的工作基础。