摘要：重金属污染物通过土壤、大气和工业的途径排放到水系统中,通过三种方式的汇聚,重金属最终进入到水体随水流运动。重金属通过土壤向水体中扩散是重要过程,本文引进了多孔介质的思想和原理,将土壤模拟成多孔介质,结合土壤自身的特点简化和改良了多孔介质的模型,最终得出了重金属从土壤向水体中汇聚过程的数学模型。重金属汇聚在水体中后进行迁移与转换作用,在水体中同样存在三种形态的重金属,利用微元的数学思想,对重金属三态在水体中的迁移和转换建立了数学模型,并结合傅利叶及以逆算法得出模型的解析解。从单点源与多点源角度讲述了两种污染排放形式的污染模型,单点源二维重金属污染物模型采用了基本的数学模型；多点源污染过程数学模型计算复杂并且数据量大,本文采用分段与叠加的思想,将多点源污染分解成多个单点源污染模型,最终将单个效果利用叠加算法进行叠加,模拟出多点源污染过程。以湘江为对象采用GIS技术,将重金属污染物分布式物理过程的数学模型系统实现,建立湘江重金属污染物分布式物理过程GIS系统。整个系统由管理系统与地图展示两部分组成。图47幅,表15个,参考文献50篇。