近年来,随着西部大开发战略的实施和丝绸之路经济带的建设,我国西北地区发展速度不断加快。由于生产规模的不断扩大和人口的快速增长,大量农药化肥残留和一部分未经处理的工业生活污水排入河流,导致西北地区的河流水体受到不同程度的污染,水环境污染问题已经成为限制西北地区经济社会发展的一大障碍。本文以黑河流域中的10个小流域(八宝河、野牛沟、北大河、梨园河、红水河、山丹河、张掖湿地、中游干流、额济纳河、东居延海)为研究对象,通过对黑河水体进行采样测定,分析研究影响黑河水环境的主要污染因子,探讨黑河流域的水质状况和富营养状况,以期为黑河流域水环境综合治理、水资源保护与可持续利用提供基础数据和理论依据。本研究取得的主要结果如下:(1)运用主成分分析法和因子分析法对黑河流域水环境因子进行分析,得出2013年4月份黑河流域水质影响因子为pH、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn),7 月份为 NH3-N、TN、叶绿素 a(chl.a)、TP、CODMn,12 月份为 TN、CODMn、NH3-N、TP、chl.a;2014年4月份黑河流域水质影响因子为chl.a、TN、CODMn、TP、NH3-N、透明度(SD),7月份黑河流域水质影响因子为TP、chl.a、CODMn、TN、电导率(EC)、NH3-N,12月份为TN、TP、EC、CODMn、NH3-N、pH;2015年4月份黑河流域水质影响因子为pH、NH3-N、TN、TP、EC,7 月份为 TN、NH3-N、CODMn、chl.a、TP,12 月份为 chl.a、CODMn、TN、SD、TP。各种水环境因子对黑河水环境的影响在各个时期有一些差别,对黑河流域水质影响最大的因子主要为氮、磷营养盐,氮、磷营养盐含量的变化导致浮游藻类和其它有机物含量的变化,从而对水体水质产生相应的影响。(2)运用灰色关联法和BP神经网络法对黑河流域水质进行评价,八宝河、野牛沟、北大河、梨园河、红水河、山丹河、中游干流、额济纳河流域的水质为Ⅱ～Ⅲ类,水质状况良好;张掖湿地水质为Ⅱ类,主要是由于张掖湿地水生生物量较高,水体净化能力强;东居延海流域水质常年为V类,主要是由于东居延海是黑河流域末端,营养盐和污染物富集,造成水质状况较差。运用灰色关联法和BP神经网络法进行水质评价,评价结果会有所差别,本研究认为BP神经网络评价的结果更为客观,而且利用BP神经网络的输出结果进行分析,可以避免灰色关联法那样“一刀切”的方式,便于更加准确的分析比较水质状况及其变化。(3)使用综合营养状态指数法和BP神经网络法对黑河流域富营养状态进行评价,得出八宝河流域平均营养指数为42.96,野牛沟流域为47.81,北大河流域为43.55,梨园河流域为43.19,红水河流域为42.99,山丹河流域为43.41,张掖湿地为48.54,中游干流为43.56,额济纳河流域为43.60,东居延海流域为82.18,东居延海流域的营养状况为重度富营养,营养状况不容乐观,它的总氮指数很高,其余流域富营养化状况主要以中营养级为主,营养状况整体良好。运用综合营养状态指数法和BP神经网络法分别进行富营养评价,评价结果差别较大,因为对于黑河这样的西北内陆河流,透明度不能完全反映富营养化的状态,使得综合营养状态指数法的评价结果偏于保守。使用BP神经网络法可以去除透明度的影响,相对于综合营养指数法更加贴近实际情况。