本文在国家海洋局东海分局环境监测中心1985年到2006年上海海域各水质环境要素常规监测数据的基础上:利用高维空间插值方法对原始数据进行处理,并分析各水质环境要素的时空变化;利用基于传统统计学的时间序列分析方法和基于人工神经网络的时间延迟网络对上海海域各水质环境要素的变化趋势进行分析和预测。结果表明:(1)在日周期尺度上,物理环境要素和氮、磷营养盐类化学环境要素变化比较显著,重金属类化学环境要素的变化略显杂乱,各要素在表层和底层的变化不尽相同。(2)在年周期尺度上,各水质环境要素的变化都比较显著,表层和底层的变化也不完全相同。(3)在空间分布上,活性磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮和总汞都呈现出明显的点源分布特征,排污口附近海域浓度很高;pH从河口内向河口外逐渐升高;化学需氧量、硝酸盐氮和底层溶解氧从河口内向河口外逐渐递减;表层溶解氧和其他水质环境要素无明显空间分布特征。(4)从1985年到2006年,pH和化学需氧量年均值逐渐下降;活性磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮年均值逐渐上升,其中以活性磷酸盐的增长趋势最为显著,其他水质环境要素无明显上升或下降趋势。