珠江河口地区（粤港澳大湾区）,是世界上著名的湾区,经济发达,人口密集,珠江口也是世界上最繁忙的航道。近年来,珠江上游地区经济发展迅速,上下游的污染物对珠江口形成两头“夹击”之势,对区域水安全,特别是供水安全造成威胁。本研究以虎门、伶仃洋和磨刀门为研究区,进行样品采集与分析,指标包括重金属Tl（铊）、As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn,以及营养盐TN和TP。首先对各类污染物的暴露水平、空间和时间分布进行了分析,结合国家标准进行了初步评估;接着采用主成分分析法,结合珠江河口的水动力特征、周边污染源和沉积物等因素分析污染物运动和形成过程,分析出影响河口水质的主要断面;然后采用SOM聚类分析方法,结合Hakanson潜在生态风险指数法和单因子指数污染法,对河口污染物的生态风险和污染状况进行深入分析,剖析了潮优型和河优型河口不同的环境条件对污染物的细微影响;接着结合主成分分析结果和SOM聚类结果对污染物的来源进行了分析和追溯;最后结合收集的实际排污资料的情况,锁定并验证污染源及其污染贡献率。在理论上,有助于完善水安全评估及污染溯源体系;在实际工作中,可为管理部门的精细化管理,提高水安全保障率提供技术支撑。本文的主要研究结果及结论如下:（1）珠江河口水体中重金属Tl含量总体未超过广东省最低工业排放标准2μg/L,92.56%未超过国家饮用水标准限值0.1μg/L。46.7%的As和22.9%的Cd为I类水,95%的Cu为III-IV类水,34.2%的Zn和38.1%的TP为III类水,53%的Cr和77%的Pb为IV类水,58.9%的TN为VI类水。（2）结合潜在生态风险与单因子指数污染评价方法的SOM聚类结果显示:Cr、Cu、Pb为无污染～轻度污染;As、Cd为轻微～轻度污染;Zn为轻度污染;TN污染程度为轻度～重度污染,TP为轻度～中度污染,Tl为低度～极高污染。（3）主成分分析结果表明,珠江河口重金属和TN污染主要受潮优型河口影响,TP污染受到河优型和潮优型河口共同影响。根据SOM聚类和主成分结果进行分析,珠江河口重金属污染主要来源于西江和北江的采矿挖掘和珠江河口周边广州、深圳、江门、中山等地区和城市的工业和生活污水排放,20%～90%的Tl来自西江与北江的含Tl矿废水排放。TN和TP主要来源于珠江河口近岸的农业、生活污水排放以及沿海区域的养殖业尾水。（4）基于SOM基因表达聚类分析结果表明,潮优型河口与河优型河口的不同水动力特征、地理因素、周边污染排放等,造成了同一污染源污染物呈现出不同污染状况和成因。（5）运用SOM模型对水体中的重金属和氮磷营养盐进行聚类分析,能够在很大程度上排除人为干预、统计分析等各种误差;同时在缺少水动力等资料的情况下可以对污染物进行溯源和源解析,结合主成分分析法能够得到更为准确的污染源。基于上述二点,SOM是一种适合复杂情况下实现精细化管理和源解析的方法。