工业化生产加剧了对水资源的污染，也给水生物带来了极大的破坏性，为了预防并解决这个问题，加强对水环境的监测显得非常重要。针对传统水环境监测手段的不足之处，本文提出了将无线传感器网络技术应用到水环境监测中，设计并研制了面向水环境监测的无线传感器网络监测系统，可实时采集监测点水溶解氧值（DO）和水温数据，并通过无线传感器网络将采样信息传输到汇聚节点，然后再通过GPRS网关将该数据发送至监测手机，及时显示并预警。首先设计了一种基于TMOTE方案的无线传感器网络节点平台，包括传感器采集节点，中继节点，汇聚节点等，它们组成了无线传感器网络架构。对节点做出相应的软件和硬件设计，实现采集数据等功能。继而，对适合无线传感器网络的按需距离矢量（AODV）路由协议进行了改进，降低了AODV协议消息格式的复杂度、协议的消耗以及数据丢包率。并将此改进协议运用于节点间的自组网多跳传输，将水环境参数由采集节点路由至汇聚节点。其中，AODV路由协议的实现以及自组网络的构建都是基于IEEE802.15.4标准和ZigBee协议的。课题设计了一无线网关，它实现了ZigBee网络和GPRS网络间的协议转换，从而将两者联接，并将数据从汇聚节点传送到GPRS模块。最终，通过GPRS模块将水环境参数值以短消息（SMS）的形式发送到用户手机。多次实验测试表明，监测系统运行稳定，具有功耗低、智能性强、监测范围广，以及对水环境破坏小等特点，具有一定的应用价值和良好的发展前景。