随着工业、城市化、以及现代农业的发展，我国地表水受到人为活动影响水质日益恶化。松花江流域是位于我国东北部地区的重要流域，是东北三省工业、城市、农业用水主要来源，流域内河流水质污染情况比较严峻。尽管近些年来，我国学者对松花江流域水质进行了大量研究，但是针对整个流域的大尺度研究还比较少见。　　 本研究中采用了多元统计方法和SPARROW模型模拟方法对整个松花江流域水质进行了研究。全文共有四个部分，第一部分包括第一章和第二章。第一章阐述了我国水质污染状况以及国内外水质模型研究历程与现状，第二章主要介绍了多元统计方法原理，重点介绍了SPARROW模型的发展与应用，以及其主要原理等。第二部分即第三章，主要介绍了松花江流域土地利用、气候、人文社会经济等概况。第三部分包括第四、五章。阐述了两种方法在松花江流域的应用，以及在模型模拟基础上对松花江流域总氮进行的管理措施评估。第四部分为结论(第六章)，两种方法对松花江流域水质的评估得出的结论有：多元统计方法运用比较简单，数据量比较小，本研究中对松花江流域25个监测点的13个水质指标进行了主成分分析和聚类分析。主成分分析提取出3个主要因子，累积总方差为83.79％。其中第一因子与高锰酸盐指数，BOD5，NH3-N，CODCr，TN成正相关，与溶解氧成负相关。第二因子中显著指标为重金属，而第三因子pH、石油负荷最大。聚类分析结果将25个监测点分为三类，类别1代表了水质污染比较严重，类别2说明水质为中度污染，类别3为轻度污染。污染物主要来源为生活污水，工业废水的排放，以及来自农业径流的营养元素流失。SPARROW模型是以非线性回归方程为核心的流域负荷模型，该模型以流域河网结构为基础，通过建立污染源、流域空间属性、水质监测数据之间的内在联系，评估和预测目标流域中不同污染源组成特征对流域水体污染状况的宏观影响。本研究中将该模型对松花江流域总氮和COD负荷进行模拟预测。结果表明，该模型适合于我国大尺度流域营养元素研究。SPARROW总氮模拟结果显示，除嫩江上游外，松花江流域总氮三类水超标率为63％，五类水超标率为47％；整个流域平均总氮污染源中农业源贡献率为52％，点源贡献率为29％，水产养殖源和畜禽养殖源贡献率分别为14％和6％。SPARROW对COD负荷模拟结果显示，除嫩江上游外，松花江流域COD三类水超标率为30％，五类水超标率为25％；污染源平均贡献率城镇生活源为79％，畜禽养殖源贡献率为16％，水产养殖源贡献率为6％。模拟结果说明近些年来，松花江流域点源污染得到有效控制，但其他污染源的控制如农业源等应予以重视。SPARROW模型对管理措施的评估结果表明，污染源结构会随着消减措施的实施而变化，管理者在制定污染源负荷消减策略过程中，应该根据污染源结构变化调整措施，减少成本，提高效率。