为了更好的反应污染物在流体中的扩散过程，在一维的水质模型的基础上提出了四维水质模型。根据扩散时的质量守恒定律，经过三维的傅立叶变换，建立起污染物扩散的微分方程，再进行合理的简化，得出污染物在水体中各点浓度随时间变化的解析式，并通过一个实例在MTALAB平台上得到仿真结果。实验结果表明，使用MATLAB比其他软件更加形象、直观的反应四维水质模型，同时验证了四维模型比一维更具有先进性。