城市化既为一种社会现象,也是一种景观的自然转变,是加之于地球的最强大、不可逆且可见的人类力量之一,城市化进程是全球环境变化的重要影响因素之一,同时也是全球环境变化响应的显著载体。城市水环境不仅是人类赖以生存的物质基础,而且还承载着人类活动的排放。快速城市化以来,随着人口的膨胀和经济的发展,出现了城市水资源紧缺、水环境污染加剧等一系列问题,制约了城市经济社会的进一步发展,影响城市居民生活环境。因此,系统科学的研究因城市化过程所带来的水环境效应,对于实现城市可持续发展及解决城市化地区经济增长与水环境改变之间的矛盾将产生积极作用,有助于创造城市良好的生活环境。本文根据潮白河、蓟运河、北运河三水系历史水文水化学资料以及采样数据的综合分析与对比,进行北三河流域内城市化前后水化学特征变化分析,探讨河水主要离子端元,并且对北京地区水安全进行了初步评价,可以得出以下结论:1、研究区河水长期以来受岩石风化影响控制,城市化进程加速以来,潮白河水化学依然主要受岩石风化控制,而温榆河表现出明显的人为活动的影响,存在“水质浓化趋势”。大气降水对河水有稀释作用。城市化以来的区域气候变化,人口增加及其产生的废物排放,土地利用(耕地面积、建成区面积)变化,工业发展等均对河水中主要离子组分有影响。其中,污水处理工艺流程对Cl-影响较大,SO42-浓度变化受北京地区工业发展影响显著,K+与建成区面积成正相关。2、区域地质差异造成了三水系各类岩石贡献率差异。在蓟运河流域,潮白河流域,北运河流域岩石风化累积贡献率分别为71.26%,74.64%,77.95%,其中碳酸盐岩贡献率分别为48.34%,26.34%,16.67%,硅酸盐岩贡献率分别为22.93%,48.30%,61.27%。3、河水从总体上讲,处于稳定状态。随着城市化进程的发展,p(CO2)riv/p(CO2)atm有所上升,废水、水中生物以及有机质的降解是增加河流p(CO2)riv的原因。自1960年以来河流风化速率有所下降。1980-2006年间温榆河风化速率变化范围是13.99-75.99kg/km2?yr,平均每年减少1.39kg/km2,1985-2006年间,年风化消耗CO2的变化范围是2.8-13.7tC,平均每年消耗9.0tC。4、通过采用菜单式少指标式评价指标体系,层次分析法(AHP)确定评价模型各指标权重系数,函数曲线评价模型计算得到北京市2006年综合水安全指数的评价值为0.94,高于2001年,北京水安全度有所提高。