本论文结合中国地质调查局沈阳地质调查中心项目“区域水资源调查评价方法和地下水生态水位阈值调查研究”（DD20190340）选题,针对吉林省乾安县长期存在的地下水咸化、土壤盐渍化以及氟和砷超标等环境地质问题开展研究,旨在揭示:（1）在氟和砷逐渐污染地下水的情况下,深层地下水是否可以作为替代水源;（2）地下水咸化和土壤盐渍化治理项目成功与否;（3）哈达山水利枢纽工程对乾安县地下水环境的潜在影响。研究通过评估自然和人类活动对地下水环境的影响来实现,包括对20世纪80年代至21世纪10年代乾安县的地下水质量、人类健康风险、地下水咸化和土壤盐渍化的评估。研究中使用的数据来自野外调查、水质监测、水位监测、气象数据、水资源开发利用和遥感数据;运用地质学、水文地质学、水文地球化学基本理论,采用的技术方法包括描述性统计、相关矩阵、空间和遥感分析、实验室分析、地球化学建模、人类健康风险评估（HHRA）、趋势分析和地下水数值模拟（GWFM）。得到的主要结论如下:（1）揭示了区内上更新统（Q3）、下更新统（Q1）和新近系（N）多层地下水水质特征及其变化规律。除钠镁等主要元素、微量元素氟化物和砷外,大部分水质参数基本在推荐限值内。钠会影响口感性,镁可以通过煮沸去除,但氟化物和砷需要特殊处理。砷是研究区地下水中最重要的重金属污染物。2001年和2010年,上更新世（Q3）,下更新世（Q1）和新近系（N）含水层的砷含量超过建议限值11.36%至25.25%。（2）评价了各层地下水水质状况及饮用水健康风险评估。根据地下水理化特性、水质指数、重金属污染指数和危害指数（HI）,地下水质量由好到差的排序为N＞Q1＞Q3,较深含水层中的地下水作为饮用水的首选水源。从1980年代到2010年代,所有含水层的平均地下水矿化（TDS）随着时间的推移而增加。（3）分析了地下水盐度的来源及影响因素。地下水位埋深和降水随时间推移对地下水盐度的暂时影响并不明显,但地下水位较浅区除外;蒸发对地下水盐度的影响更大;土壤岩性、地貌和地质学的物理特征也影响了地下水的盐度。（4）揭示了区内盐碱地具有平均减少的规律及其原因。研究区地下水盐度略有增加;对1980年代至2010年代土壤盐碱化的分析显示,受影响面积有所减少。这主要是由于土地转变为旱地和稻田。蒸发量下降趋势和地下水位普遍下降也是区内盐碱地减少的原因。由政策驱动的积极的碱性盐碱土地恢复计划是盐碱化土地减少的最重要驱动因素,凸显了盐碱化减缓计划的成功。（5）构建了地下水数值仿真模拟模型并进行了地下水位预报。在哈达山水利枢纽工程（HWCIP）灌溉情景下,26730045和26730042号监测井的水位显著上升0.35–0.46 m/年。利用模拟地下水源确定该地区对土壤盐碱化的脆弱性。灌区容易出现长期极高脆弱性,在管理预测的土壤盐碱化脆弱性方面使用地下排水沟。（6）提出了未来灌区排水设计方案。从长远来看,地下排水设计（SSDD）按以下顺序执行SSDD-III＞SSDD-I＞SSDD-II以保护低脆弱性区域。2030年,在灌溉、SSDD-I、SSDD-II和SSD-III管理情景下,低盐渍化脆弱性区分别为25.18%、51.16%、31.31%和56.15%,凸显了灌区地下排水沟在防治土壤盐渍化方面的作用和优势。论文主要创新点如下:（1）全面揭示了上更新统（Q3）孔隙潜水、下更新（Q1）统孔隙承压水、新近系（N）孔隙裂隙承压水多层地下水水质和土壤盐渍化的时空变化特征及规律;（2）利用GIS加权叠加技术对区内多层地下水水质进行饮用水健康风险评价及分区,划分了F和As点源管理分区（SPMZ）,有助于地下水资源合理开发利用和科学管理。（3）构建了地下水系统的数值仿真模型,模拟、预测了哈达山水利枢纽工程（HWCIP）灌区开发条件下地下水位和土壤盐渍化的临界地下水位,量化各种管理情景下土壤盐渍化的面积分布,提出了土壤盐渍化防治的地下水排水设计方案。