溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)是表征水体质量、水生态健康的重要指标,是水体自净的重要条件。自上世纪溶解氧被国内外学者重点关注以来,关于溶解氧的时空分析研究,以及对低氧现象的危害、原因分析越来越深入。本研究依托上海市环保科研项目,结合GIS处理工具以及数理统计工具,对上海市地表水溶解氧的时空变化特征、典型溶解氧区域特征及溶解氧异常现象进行探讨,以期为水环境的评价及精细化管理提供相应的基础依据,为进一步提升水环境质量提供参考。本文所得出的主要结论如下:1、结合上海市地表水2016~2018年259个监测点位月份数据,通过Arcgis空间分析工具表征溶解氧时空变化,并评价溶解氧及其与水质因子间关系。结果为:(1)2016~2018年溶解氧总体逐步升高,冬季>春季>秋季>夏季,总体以中心城区为主向边郊“辐射”升高。低氧区域逐年降低,以高城市化的中心城区为主,冬、春季基本消失,夏、秋季受面源径流污染冲击溶解氧响应变化程度较低;高溶解氧以低城市化、水系发达边郊区域为主,冬、春季区域占比显著提高,汛期应以防汛与控制源头污染为主。(2)对溶解氧进行评价,溶解氧整体升高,不同季节及标准下提升水平有所差异,低温季节较高温季节改善明显。基于水质等级评价,冬季溶解氧显著提升,其中II类水由18.84%升至91.66%,夏季也呈明显提升,V类水下降91.19%,而从水生态角度冬季DO>6mg/L上升明显(116.49%),但夏季DO<4mg/L无明显变化。(3)溶解氧除与pH呈显著正相关,与其他因子如水温、氨氮、总磷等指标呈显著负相关,pH、水温基本稳定,各污染物指标值逐年呈下降趋势。2、基于空间分布特征选择季节性低溶解氧区、中心城区合流制低溶解氧区以及高溶解氧区域进行分析,结果为:(1)以边郊奉贤区浦南运河为例探究溶解氧季节差异较大区域,溶解氧冬季明显高于其他季节,非汛期明显高于汛期,除水温影响外区域内农田比例较高,受氮磷物质影响明显,汛期总磷为主要污染因子,初期浓度最高,后期流失率逐渐下降,可加强汛期农田地表径流控制,实现农业绿色生产;(2)以苏州河为例对高度城市化的中心城区常年低溶解氧区进行探讨,缺氧时长占到了55.6%,受上游氨氮污染及支流氮磷污染明显,合流制泵站溢流放江与溶解氧呈负相关关系,全年总体及汛期水质污染因子为氨氮,说明高度城市化区域应主要控制生活及工业污染。(3)以崇明区为例对高溶解氧区域探讨,溶解氧年均值达到7.74mg/L,主要由于区域内水系发达,城市化程度低,无明显污染超标现象。全年氨氮影响程度较高,而汛期总磷为主要水质污染因子,应注意农业径流污染控制,预防突发性污染对溶解氧的冲击。3、基于溶解氧区域特点,在进行数据分析时发现溶解氧出现非常规的现象,从检测数据层面对上海市地表水环境溶解氧异常现象特征进行探讨,为监测过程中的精细管控提供理论支持,主要包括:(1)受藻类过多等因素影响的溶解氧过饱和现象。(2)受硝化细菌等因素影响的溶解氧与氨氮“两端”现象(即两者均过高或过低)。(3)常用的三种溶解氧检测方法(碘量法、电化学法与荧光法)受不同物质干扰而产生差异的现象。