社会经济的快速发展对石油化工等能源的需求增强,有机物污染成为地下水环境领域亟需解决的污染问题。有机物的长期污染,会明显地改变地下水系统的水化学和环境同位素等水环境信息。北方岩溶裂隙含水系统是很多城市和能源基地的供水水源,由于岩溶裂隙含水介质的多重性,有机污染物的多样性和复杂性,岩溶裂隙含水系统中有机污染物的行为特征及其对水化学环境的影响研究,是地下水环境领域的一项具有挑战性的研究课题。本文选取具有长期监测数据和丰富研究基础的北方典型岩溶裂隙含水层—齐鲁石化污染区为研究对象。自20世纪80年代中期齐鲁石化公司新区成立以来,区内岩溶地下水已受到有机物污染30余年,尚未开展长时间尺度有机物的动态污染过程及其对岩溶裂隙水化学环境的影响特征研究。针对岩溶裂隙含水系统水流和污染物运移通道的独特性,以及有机污染物的复杂性和多样性,本文利用长时间序列数据,基于多学科交叉方法、多示踪技术和数值模拟等手段,开展有机污染物的行为特征及其影响的岩溶裂隙水化学环境特征研究。本文研究的内容和结论如下:（1）岩溶裂隙含水层中有机污染物的行为特征岩溶裂隙含水层中有机污染物浓度具有明显地降低趋势,指示岩溶裂隙含水层本身具有自然修复能力以及有机污染物自然衰减的发生。针对岩溶裂隙发育及其水流特征,利用地下水径流路径上水环境参数、水化学离子、环境同位素和有机污染物间的相互作用机制,揭示了非均质的岩溶裂隙网络介质中,有机污染物的生物降解存在有氧呼吸和厌氧呼吸且无产甲烷过程;证实了有机污染物的厌氧生物降解过程主要利用NO3-电子受体;计算出有机污染物消耗NO3-的生物降解占总生物降解的90.69%。综合评估岩溶裂隙含水层降解有机污染物的容量和有机污染物的自然衰减速率,岩溶裂隙含水层的水化学环境有利于有机污染物的自然衰减。（2）有机污染组分的自然衰减过程模拟近年来,区内岩溶地下水水动力场持续稳定,为有机污染组分的自然衰减过程模拟提供了有利的载体条件。岩溶裂隙含水介质的空间异质性导致有机污染组分浓度空间分布变化较大,污染源区监测井有机污染组分可表征含水层中有机物的污染特征。基于近10年有机污染组分的时空分布特征,三氯甲烷和1,1,2-三氯乙烷被选为代表性有机污染组分,模拟有机污染物的自然衰减过程。对比实测值与基于TMVOC程序物理过程和混合过程的模拟值,可知考虑生物降解的混合过程更能真实地表征有机污染组分的自然衰减特征。模拟结果显示,三氯甲烷和1,1,2-三氯乙烷分别在10年和15年后降低至Ⅲ类地下水水质标准,三氯甲烷和1,1,2-三氯乙烷分别在28.00年和21.50年后被彻底降解。生物降解占有机污染组分自然衰减总量的百分比大于物理过程（溶解、对流、弥散等）,是有机污染物自然衰减的主要机制,且随着有机污染组分浓度值的降低而减弱。（3）有机物污染影响的水化学环境特征有机污染物进入岩溶裂隙含水层后,成为影响岩溶地下水水化学环境的主要因素之一。有机污染物的生物降解对代表性离子（HCO3-、Cl-）浓度的贡献率,与有机污染物的浓度值及其生物降解过程密切相关。地质背景下的岩溶裂隙含水层的水化学类型为HCO3-Ca·Mg和HCO3-Ca。经几十年石化企业污废水及其有机污染物生物降解的影响,HCO3·Cl-Ca·Mg和HCO3·Cl-Ca成为岩溶地下水主要的水化学类型。基于HCO3-和有机污染物浓度间的数学关系,计算自然和人为因素对岩溶裂隙水化学环境的影响程度;结合长时间序列主因子组分的动态变化特征,识别有机污染物生物降解对岩溶裂隙水化学环境的影响过程。近40年来,影响岩溶裂隙水化学环境变化的主要过程,依次为碳酸盐岩的溶解、污废水的排放和岩溶裂隙含水层的自然修复能力/有机污染物的生物降解。开展岩溶裂隙含水层有机污染物的行为特征及其对水化学环境的影响研究,是岩溶裂隙水环境领域的一个特色,不仅有助于岩溶裂隙含水层有机物污染修复技术的研发,也可推动岩溶地下水环境研究领域的前进,为管理者提供有效措施优化和保护岩溶裂隙水环境。