延安市是革命老区,位于陕北黄土丘陵沟壑地区,水资源缺乏,人均水资源量仅为277.8m3。延安城区的集中供水水源主要依赖于杏子沟的王瑶水库与万庄沟的红庄水库,但在供水管网不能通达的城区边缘地带或地势较高的地段,居民生活用水主要依靠就地分散开采地下水解决,延安城区及周边地区的地下水已成为当地居民的重要生活用水水源。本文依托中国地质调查局下达的《西北地区主要城市地下水污染调查评价》项目(1212011121165)的《陕北主要城市地下水污染调查评价》课题,以延安城区及其周边地区为研究对象,充分利用调查中所取得的资料以及水化学与水质分析测试数据,研究区内的地下水水化学特征与规律,对区内地下水进行质量及污染评价,并分析地下水水化学及污染的成因,为区内居民寻找优质的饮用水水源,以及合理开发利用和保护地下水资源提供科学依据。通过对研究区地下水主要化学成分的分析,研究区地下水水化学特征呈现明显的区域变化规律：从总体来说,丘陵区地下水水化学类型基本都为重碳酸型,河谷区地下水水化学类型主要为重碳酸硫酸型及重碳酸氯化物(或氯化物重碳酸)型,TDS及各主要离子含量呈现由丘陵区向河谷区沿地下水流方向逐渐增大的趋势,并且在地下水径流方向上TDS越高的潜水,其潜水面海拔标高较低。在延河各支沟上游或沟脑地段N03-N浓度含量均较低,N03-N浓度含量较高的点均分布在延河河谷区及城区；研究区NO2-N的检出点基本都分布在延河及其较大支沟的河谷区。利用相关分析、聚类分析及因子分析等方法,对研究区地下水水化学测试数据进行了全面分析,地下水中的三氮为区内的主要污染成分。研究区各取样点水化学数据的Q-型聚类分析表明：各水化学样点有两大主要群组,一群基本都分布在受人类活动影响较小的延河各小支沟的上游地段；另一群基本都分布在延河及其较大支沟的河谷地段,这些地段都是人口相对较聚集或农田分布较为密集的地区。利用模糊综合评价方法对研究区地下水质量进行了评价,并利用Grubbs检验法及数理统计方法研究各组分的地下水化学背景值,以此为基础利用单因子污染指数法对地下水污染进行了评价,结果表明：丘陵区的地下水潜水水质相对较好,是当地居民寻找较好饮用水水源的方向；研究区的地下水污染主要为N03-N的污染,其次为Cl-和SO42-的污染,并且污染地段主要集中在延河河谷区及其各大支沟的沟谷区。通过对地下水水化学及污染的成因分析可知：研究区水化学成分的形成主要是渗入水与包气带及含水层岩土的水岩作用、地下水水动力条件、蒸发浓缩作用及人类活动共同作用的结果。通过对潜在污染源及地下水防污性能的分析,研究区污染源的的主要分布地段、地下水防污性能较弱的地段以及污染比较严重的地段均为延河河谷区及其各大支沟的沟谷区。研究区NO3-N污染的主要影响因素为：污染源、环境水文地质因素(水位埋深、包气带岩性、地下水动力条件等)、下水的蒸发浓缩作用及地下水氧化还原环境,其中地层垂向上NO3-N、Cl-、SO42-的污染主要集中在地下水位埋深小于15m的含水层位之上,说明包气带厚度大于15m的地下水不易遭受污染。本文首次在研究区内展开了地下水水化学及水污染方面的的研究,研究结果可为区内居民寻找优质的饮用水水源,为延安市地下水资源的合理开发利用及地下水污染防治提供科学依据。