陕西省华县、华阴（简称“二华”）地区，地处秦岭山前与渭河下游之间的夹槽低洼地带，其地下水既受秦岭山前水的影响又受渭河河水侧向补给的影响，地下水水化学成分复杂，水质较差，“二华”地区居民生活、生产用水主要使用10m～30m的浅层地下水，水源未经任何处理。本文以“渭河傍河水源地水质演化特征研究”课题为依托，综合应用水文地球化学、水文地质学、同位素水化学、物理化学的理论与方法，全面、系统地研究了“二华”地区浅层地下水水化学特征、水循环规律、演化机制、渭河河水对其水质的影响并对研究区水质进行了评价。此外，针对“二华”地区浅层地下水主要微污染物超标组分，提出采用臭氧―砂碳―锰砂工艺流程，完成了对各流程去除微污染物的室内试验研究，得到了该流程去除微污染超标物的最佳工艺。研究“二华”地区浅层地下水水循环规律，揭示其水化学特征，寻求适合该地区微污染浅层地下水处理工艺，对当地地下水水资源评价、合理开发利用以及居民生活、生产用水安全都具有重要的理论和生产实际意义。本文主要研究结论如下：（1）研究区浅层地下水水化学类型、矿化度及硬度分布特征为：由南向北，即从秦岭北麓到渭河沿岸，水化学类型由简单到复杂，主要从HCO₃·SO₄-Ca·Mg经SO₄·HCO_<sup>3-Na·Ca过渡到SO₄·Cl-Na型；由西向东，即沿渭河流向，水化学类型变化不大，靠近秦岭山前，水化学类型以HCO₃·SO₄-Ca·Mg和HCO₃·SO₄-Ca·Mg·Na型为主，靠近渭河，水化学类型以SO₄·Cl-Na和SO₄·HCO_<sup>3-Na·Ca型为主。研究区渭河沿岸下庙街、王宿、华阴农场一带总溶解固体（TDS）较大，水质矿化度较高，为微咸水分布区；靠近秦岭山前、研究区中部TDS较小，为淡水分布区。研究区地下水硬度普遍偏大，其中以下庙街、华阴农场、七连、夫水一带为极硬水分布区，整体上从南向北，水质从硬水过渡到极硬水。（2）离子摩尔浓度比值γCl-/γCa²⁺、γNa⁺/γMg²⁺、γCl-/γSO₄^2-和γCl-/γHCO_<sup>3-表明：研究区靠近秦岭山前由西向东水动力条件逐渐较弱，渭河沿岸，水动力条件逐渐较强；TDS与Na⁺变化一致，即TDS高的地方，Na⁺离子的含量占优势；研究区由南向北方向上呈易溶盐的累积过程，水质总体向咸化方向发展。（3）针对研究区水文地质参数较少的原因，应用同位素δ18O、δD值分析研究区浅层地下水水循环规律，研究表明：研究区在靠近秦岭山前的浅层地下水主要补给源为大气降水；研究区横向由西向东、纵向由南向北路径上浅层地下水的δ18O、δD分布规律反应了其径流规律：即径流由南向北，渭河沿岸地区王宿、下庙街、华阴农场一带存在地下水漏斗区，渭河河水侧向补给该区域；段村街一带，由于该区域地表水丰富，浅层地下水接受地表水的补给。（4）采用可变模糊集理论评价了研究区水质，根据《地下水质量标准》（GB/T14848-1993），IV类水质水占总评价水质的64.0%。研究区由南向北，浅层地下水水质类别由II类过渡到IV类，水质逐渐变差；由西向东，水质类别变化不大，基本为IV类；渭河水质与其沿岸浅层地下水水质属相同类别，但是，渭河河水水质要劣于沿岸浅层地下水水质。（5）针对研究区水质属微污染水，水质主要超标指标为浊度、色度、金属离子锰，提出将臭氧―砂碳―锰砂组合工艺作为对微污染试验用水的处理流程，结果表明：臭氧阶段的氧化作用，对微污染水中的色度、锰离子的去除率为80.0%和17.7%；砂碳层将浊度、色度进一步降低，达到了I类饮用水水源标准；经过高锰酸钾改性的锰砂层，对锰离子去除后，水质达到II类～III类饮用水水源标准，其对锰离子吸附动力学模型符合一级吸附式和Elovich方程，吸附热力学均符合Freundlich和Langmuir等温方程式。（6）取华阴农场水样作为试验用水，通过提出的臭氧―砂碳―锰砂组合工艺，获得了降低微污染水超标组份的最佳工艺：臭氧投加量2.0mg/L、时间20min，经臭氧化后的原水分别以0.6m/h和0.3m/h的速度，依次通过柱内径Ф100mm、高1000mm的分别装有20cm石英砂+25cm活性碳、20cm改性锰砂有机玻璃柱，最终滤液微污染成分浊度为0.2NTU、色度为1度，锰离子含量为0.060mg/L，处理的试验用水超标组分满足III类饮用水水源标准。