生态环境的安全是国泰民安的基石,然而随着经济的发展,中国生态安全状态面临极大的挑战。南水北调工程是世界上最大的调水工程,然而,近二十年来我国社会、经济和人口快速增长,人们生活品质的提高促进了各项产业的发展,农业面源污染的污染现象也愈加严重,给水源地水质带来很大的压力。掌握水源地生态安全状态对南水北调工程具有重要意义。基于此,本研究通过对南水北调中线工程水源地典型流域水质时空变化特征、水源地农业生产活动对水环境的影响、水源地不同土地利用下土壤肥力特征和水源地面源污染对土壤环境的影响,对水源地当前的水土环境进行评价与风险评估,再结合水源地的经济因素与社会因素,综合对水源地生态安全评价,并且根据模型对生态安全预测,具体研究结果如下:(1)水源地各典型流域的水质综合评价在四季均为良好的状态,流域整体达到了饮用水水质的目标要求。水源地典型流域水质季节性变化特征为:水质p H值与溶解氧变化趋势一致,均随温度的升高而降低,数值在夏季显著低于其他季节。水体总氮、氨氮、电导率、硝氮、总磷和化学需氧量的变化规律相近,受夏初雨水冲刷的面源污染的影响,均呈现夏季略高于其他季节的规律。水源地水体在各个季节的溶解氧均保持在三类水以上的水平,溶解氧四季的达标率为100%。夏季氨氮和总氮分别有有5.37%和15.81%没有达标,而不达标的地区主要集中在十堰流域、濂水河流域和丹江口库区,这些地区的部分河流的有受到面源污染引起的氮超量风险。水源地夏初磷含量有15.81%未达到三类水的标准,而不达标地区集中在汉中市濂水河流域和南阳流域这些地区的部分河流的有受到面源污染引起的磷超量风险。(2)农业生产活动对于水环境影响较小。水源地农业生产活动产生的氮、磷的总入河量分别在5900-7000 t和690-880 t之间。种植业、养殖业和生活源污染总量均呈现增长的状态。三种不同类型污染中种植业来源的氮磷入河量最大,养殖业次之,生活源最小,三者的平均产污占比分别为40.33%、15.11%和44.56%。农业生产污染灰水足迹近18年来呈现增长的趋势,农业产生的污染需要119-140亿立方米水进行稀释才能达到水质三类标准。农业生产活动总的灰水荷载指数为0.24-0.29,即农业生产活动进入河流的污染物需要水源地整体水量的24%-29%进行稀释,水源地的水资源足以对其稀释。(3)水源地土壤肥力水平整体处于一般中等水平,水田和农田的肥力指数最佳,均处于较好的二级水平,其余土地利用类型均处于中等肥力的三级水平。水源地内土壤养分特征为:土壤p H总体来说中性偏酸,不同土地利用类型下p H值范围在4.47-8.37之间,p H值大小排序为农田>林地>水田>菜地>茶园。水源地土壤有机质值,整体处于一个中等略偏低的水平。水源地土壤总氮值在0.65-2.62 g/kg范围内,农田水田含量偏高于其他三类土地,总氮总体处于三级中等水平。水源地土壤全磷值在在0.13-1.85 g/kg范围内,菜地、农田和茶园的全磷含量较林地与水田高,总体处于中等片上水平。水源地土壤碱解氮的含量在88.14-182.84 mg/kg范围内,水田、菜地和茶园的碱解氮含量较农田和林地偏高,总体来说处于中等偏高水平。水源地土壤速效磷的含量变异系数较大,含量在3.41-37.76 mg/kg范围内,处于三级中等水平。(4)氮肥磷肥的施用对水源地造成了较大风险,畜禽粪便和生活污水对农田的施肥均有较大的潜力。水源地种植业化肥对于耕地的氮磷密度在195.59-710.49 kg/ha和63-229.54 kg/ha范围内。氮磷负荷整体呈现缓慢增长的趋势。氮肥磷肥的施用对水源地造成了较大风险,风险水平由2000年的低风险状态变为中等风险状态。商洛市商洛地区化肥施用较少,且全市范围内山地多,作物的复种指数较低,对于单位耕地面积的负荷均值较大。而南阳处于南阳盆地,地势平坦,作物种植面积大且复种指数较高,从而单位耕地面积的氮磷负荷值较大,风险指数逐渐接近严重风险状态。水源地畜禽粪便的氮磷耕地负荷分别在84.66-117.67 kg/ha和13.45-18.92 kg/ha范围内,畜禽氮磷负荷从2000年到2017年分别增长了40.64%和38.99%。畜禽粪便对于环境的风险评估在0.48-0.61范围内,为稍有风险状态。水源地生活污水产生的氮磷对耕地负荷在29.82-33.96 kg/ha和5.56-6.39 kg/ha范围内,污水产氮磷量占环境容纳量的9.05-11.22%和20.5-2.33%之间。(5)水源地总体的安全处于比较安全的三级状态,状态比较稳定,生态安全状态在逐年好转。市域角度来说,生态安全状态排序为商洛>安康>十堰>汉中>南阳。其中商洛市的生态安全状态较高始终保持三级状态,而南阳市的生态安全状况受种植业发达、畜禽养殖兴旺和森林覆盖率相对较低等原因,生态安全状态较多处于四级敏感级的状态,容易受到破坏。根据GM(1,1)模型进行预测模拟发现,水源地各个地区的未来十年内的安全等级均可达到三级。