流域水化学完整性是水生态完整性的重要组成部分。目前我国关于水化学完整性评价的技术体系的研究和应用都比较缺乏,这制约了我国对于流域水生态环境的保护和管理。基于我国流域水生态环境保护的需求,本文构建了流域水化学完整性评价体系,并利用现场调查、采样和实验室分析等方法对松花江流域进行了案例研究,取得以下主要成果:建立了基于流域水生态环境特征的流域水化学完整性评价体系,研究提出了化学指标筛选方法、化学指标参照状态和生态阈值的推导方法以及评价模型。以科学性和可操作性为指标筛选原则,利用3S技术、偏最小二乘回归、广义可加模型和排序分析等方法,构建了以化学指标代表性分析、化学指标对人为因素敏感性分析以及化学指标对生物群落结构的影响分析为主体的指标筛选方法。在参照点确定中,在栖境评价的基础上增加了面源污染和土地利用的定量标准以及点源污染的限制因素;建立了以野外调查为基础的生态阈值推导方法,选取分类回归树（CART）推导基于生物参数的生态阈值,选取临界指示物种法（TITAN）推导基于保护敏感物种的生态阈值,并识别主要指示物种。在目标-要素-指标的基础上,利用结构方程模型（SEM）为化学完整性指标赋权,加权求和形成化学完整性综合指数（Chemical Integrity Index,CII）,并建立评价标准。以松花江为典型流域开展了案例研究结果表明,松花江流域丘陵山区的底栖动物多样性和功能丰富度高于平原地区,平原地区有机物以及营养盐浓度高于丘陵山区。松花江水化学完整性的关键指标为,丘陵山区:pH、EC、DO、COD_Mn、BOD₅、LAS、NH₃-N、NO₃-N、TP和石油类;平原地区:pH、EC、DO、COD_Cr、BOD₅、NH₃-N、TN、TP、石油类、Cu和Zn。人口密度主要在平原地区对DO、TP和石油类影响显著;类型水平的边缘、形状的复杂性与土地利用类型相比对水质的影响更显著。有机物与营养盐是两个分区影响底栖动物物种分布、群落结构及功能特性的主要因素。松花江流域所有参照点位均位于丘陵山区,各指标的参照状态存在显著的季节差异。分别推导出了DO、COD_Cr、COD_Mn等关键指标在丘陵山区和平原地区的生态阈值并识别对应指示物种。化学完整性关键指标的阈值和指示物种存在空间差异,TP在丘陵山区的正响应阈值高于平原地区,其它指标的阈值均为平原地区高于丘陵山区。在丘陵山区,化学指标阈值的主要负响应和正响应物种分别为蜉蝣目和摇蚊科,而在平原区则分别为腹足纲和寡毛纲。综合评价表明,2016年松花江流域水化学完整性状况整体较好,在丰水期、平水期和冰封期,共有68.7⁷6.5%的点位处于“较完整”的状态,13.8²4.1%的点位处于“一般”的状态,处于“较不完整”的状态的点位则占7.4²4.1%,没有“不完整”的点位。松花江干流中下游地区化学完整性优于上游地区,嫩江左岸化学完整性状况优于右岸地区。伊通河流域、饮马河流域、阿什河流域、倭肯河流域以及乌裕尔河流域的化学完整性状况较差。参照点位的水化学完整性状况具有季节性差异,且优于其它监测点位,验证了所构建评价体系方法的合理性。