近年来,随着城镇化和工业化进程的加快,我国地下水遭受了严重的污染,严重威胁着城乡居民的饮水安全,制约着区域社会经济的发展。北京市平谷区位于北京市东北部,是连接北京和天津两大城市的纽带。本文针对近年来平谷区工农业生产、城镇化发展等人类活动引起的地下水污染日趋严重的问题,对平原地区开展了四个方面的研究:(1)自然地理和水文地质条件相关资料的调研和地下水水样的检测分析;(2)地下水质量与污染评价;(3)地下水固有脆弱性、污染源荷载、功能价值以及地下水污染风险评价;(4)地下水污染预警模型构建。通过以上研究得到如下结论:(1)分别采用单项指标评价和综合评价法进行地下水质量与污染评价,结果表明,平谷区平原地区地下水质量无机评价指标中氯化物、铬(VI)、锰、砷、汞、挥发性酚类、氰化物和耗氧量这8项指标在所有采样点位均为I、II、III类水,铁、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氟化物、氨氮、总硬度等6项指标出现IV类和V类水的采样点较多;地下水综合质量为II类和III类水的样品数占总样品数的76.84%,IV类和V类水的样品数占比为16.19%,仅有6.97%的水样评价结果为I类水。研究区地下水的主要污染指标为硝酸盐、铁、氨氮和总硬度;地下水综合污染程度以中度污染为主,其次为较重污染和轻度污染,仅出现2处严重污染点。(2)采用DRASTIC模型进行地下水固有脆弱性评价,结果表明,平谷区平原地区地下水固有脆弱性分区以中等脆弱性区为主,其次是较高和高脆弱性区,较低脆弱性区分布范围最小。地下水固有脆弱性评价指标敏感度分析结果表明,影响研究区地下水固有脆弱性的最主要因素为包气带岩性,其次是地下水埋深。(3)根据地下水污染源特征调查结果开展污染源荷载评价,结果表明,平谷区平原地区地下水污染源荷载主要分布在中部和西南部地区,而东、西部地区污染源荷载相对较弱;根据地下水质量和富水性评价结果,采用矩阵叠加法进行地下水功能价值评价,结果表明,研究区地下水功能价值总体处于中等偏高水平,地下水资源总体较为紧缺,水质状况相对较好,地下水开采程度较高。(4)综合地下水固有脆弱性评价、污染源荷载评价和功能价值评价结果,采用矩阵叠加法进行地下水污染风险评价,结果表明,平谷区平原地区地下水污染风险分区以较高污染风险区为主,其次是中等和高污染风险区,较低污染风险区分布范围最小。将硝酸盐作为特征污染物对地下水污染风险评价结果进行验证,结果表明污染风险与硝酸盐浓度之间为强相关性,评价结果有效可靠。(5)采用逻辑回归分析方法建立地下水污染概率预测模型,结果表明,平谷区平原地区四个含水层组地下水中对污染发生与否产生较大影响的指标基本一致;四个逻辑回归模型的伪R~2均达到了较高水平,模型很好地拟合了监测数据;模型对地下水污染发生的判对率和总体预测准确率均在90%以上,模型的预测结果较好。采用逐步回归分析方法建立地下水污染程度评价模型,结果表明,研究区四个含水层组地下水中对污染程度产生显著影响的指标基本一致;四个逐步回归模型的拟合度均在0.3以上,模型对污染程度等级指数的拟合情况良好;模型的Durbin-Watson统计量均达到检验标准,模型对污染程度的解释能力较好。(6)综合回归分析所得的地下水污染可能性与污染程度定量评价结果,划分研究区地下水污染预警等级,结果表明,平谷区平原地区地下水污染预警等级以三级为主,其次为二级和四级预警,一级和零级预警空间分布较少。四级预警区主要分布在平谷城区及周边、研究区西南部分区域,这些区域地下水污染程度和水质恶化趋势比较严重。