聶啟陽， 呂繼強(qiáng)， 孫夏利， 羅平平， 時(shí)迪迪， 薛 強(qiáng), 沈 冰

(1.長安大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054；2.旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054； 3.陜西省水文水資源勘測局，陜西 西安 710068； 4.北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院，北京 100083； 5.西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710048)

1 研究背景

我國北方半干旱地區(qū)水資源天然稟賦不足，近些年不斷加速的城鎮(zhèn)化建設(shè)，已顯著影響流域地表水、地下水環(huán)境質(zhì)量。當(dāng)前，水資源緊張、水污染已經(jīng)成為我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展及改善人民生活的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1-2]。流域水污染問題經(jīng)政府及各方學(xué)者的共同努力正在得到有效控制，但流域非點(diǎn)源污染問題成為環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善的瓶頸[3-4]。流域非點(diǎn)源污染具有復(fù)雜性、規(guī)模性、高危害性及潛伏性等特點(diǎn)，導(dǎo)致其治理和控制更加困難[5]。

流域非點(diǎn)源污染定量化研究多采用模型量化的方法[6]。常用于非點(diǎn)源污染量化評估的模型有：SWAT模型、ANSWERS模型、AnnAGNPS模型等，但這些模型對于數(shù)據(jù)量及數(shù)據(jù)精度的要求較高，在缺乏監(jiān)測數(shù)據(jù)的地區(qū)適用性較差[7-8]。潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)(Potential Non-point Pollution Index, PNPI)模型通過概化污染物的產(chǎn)生、降解及輸移過程，描述區(qū)域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)[9]。該模型作為一種基于GIS的流域非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工具，因其較少的數(shù)據(jù)需求及較高的準(zhǔn)確性，已越來越多的受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注。Cecchi等[10]使用PNPI模型評估了意大利中部維泰博省潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)分布；武曉峰等[11]使用PNPI模型評估了密云縣典型流域的污染負(fù)荷分布，驗(yàn)證了該模型在國內(nèi)的適用性；李婷等[12-13]對模型進(jìn)行了土地利用類型拓展及土地利用對比分類等改進(jìn)，使得模型在我國適用性進(jìn)一步提高。目前對于PNPI及其改進(jìn)模型的研究多集中在小流域的潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀評價(jià)，而針對歷史土地利用變化影響下的流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)演變特征研究較少[14-15]。

灞河是連接秦嶺與渭河的重要紐帶、西安市主要城市生態(tài)補(bǔ)償區(qū)，隨著流域內(nèi)不斷加強(qiáng)的城鎮(zhèn)化建設(shè)，水環(huán)境污染有加劇的趨向[16-17]。本文選擇秦嶺北麓典型城市河流灞河作為研究對象，基于改進(jìn)后的PNPI模型，研究土地利用變化影響下的流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化特征。解析1995-2015年灞河流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變異特征，探求近20年來流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)變化的主導(dǎo)因素，為流域水資源管理、水環(huán)境治理提供依據(jù)和參考。

2 研究區(qū)概況

灞河古稱滋水，是渭河一級支流，位于西安市東南部(E 109°00′～109°47′、N 33°50′～34°27′)，南起秦嶺，由南向北匯入渭河，總流域面積為2 581 km2。灞河流域范圍涉及西安市39個(gè)鎮(zhèn)，交通發(fā)達(dá)[18]。河流中下游長期的農(nóng)耕作業(yè)對區(qū)域水環(huán)境始終產(chǎn)生著較大壓力，而近年來區(qū)域內(nèi)的人口數(shù)量激增與城鎮(zhèn)面積迅速擴(kuò)張，對流域水環(huán)境造成的影響不可忽視。根據(jù)2000-2007年及2015-2017年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，灞河入渭河河口處河流水質(zhì)為Ⅴ類[19-20]。灞河流域位置及高程信息見圖1。

3 數(shù)據(jù)來源與方法

3.1 基于變異系數(shù)決策法改進(jìn)的PNPI模型

潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)(Potential Non-point Pollution Index, PNPI)模型所需數(shù)據(jù)較易獲取，已廣泛用于定量化評估流域不同土地利用方式對河流及其他地表水的潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)等級[9-12]。模型主要將空間污染物的產(chǎn)生、降解及輸移過程分別概化為空間分布的土地利用指標(biāo)、距離指標(biāo)和徑流指標(biāo)，并將流域的空間潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)為3個(gè)指標(biāo)的函數(shù)[11]。原PNPI模型綜合3個(gè)指標(biāo)的函數(shù)表達(dá)為專家打分法所劃分的固定權(quán)重，使得模型的客觀性與適用性方面有所不足。因此，本文采用基于信息熵原理所設(shè)計(jì)的客觀賦權(quán)方法——變異系數(shù)決策法，改進(jìn)原PNPI模型客觀性與適用性方面的不足，改進(jìn)后的模型結(jié)構(gòu)見圖2。

3.2 數(shù)據(jù)來源

PNPI模型計(jì)算所需數(shù)據(jù)主要包括空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)兩部分。其中空間數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程圖、土壤類型圖和土地利用圖；屬性數(shù)據(jù)包括土壤滲透性數(shù)據(jù)與土地利用屬性數(shù)據(jù)。模型計(jì)算所需數(shù)據(jù)來源見表1。土壤滲透能力分級以HWSD數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，使用美國農(nóng)業(yè)部開發(fā)的SPAW(Soil-Plant-Air-Water)6.02軟件計(jì)算各土壤飽和下滲率，再對比美國國家自然保護(hù)局(NRCS)的水文分組(HYDGRP ) 標(biāo)準(zhǔn)將土壤的滲透性分為A、B、C、D 4類，研究區(qū)內(nèi)土壤水文分組主要為B及C類。土地利用屬性數(shù)據(jù)包括各土地利用的指標(biāo)值及不同水文分組下的徑流參數(shù)，二者皆從PNPI已有專家評分體系及參數(shù)體系中查詢，或結(jié)合實(shí)測實(shí)驗(yàn)研究加以拓展。

圖1 灞河流域位置及高程分布圖

由于各空間數(shù)據(jù)來源不同，所采用的坐標(biāo)系也有差異，應(yīng)投影或轉(zhuǎn)換到同一投影坐標(biāo)系之下便于后期計(jì)算。本研究根據(jù)流域面積統(tǒng)一重采樣為300 m×300 m分辨率的柵格數(shù)據(jù)，選取1995、2000、2005、2010和2015年為代表年。研究區(qū)域土壤類型分布及所選取的代表年土地利用類型狀況分別見圖3與4。

3.3 土地利用指標(biāo)

土地利用指標(biāo)LCI(land cover indicator)表示不同

土地利用類型對受納水體所產(chǎn)生的潛在污染負(fù)荷量。某種土地利用類型的土地利用指標(biāo)越高，表征其潛在污染負(fù)荷量越大，則污染風(fēng)險(xiǎn)越高。參考已有研究成果[21]，本文采用專家打分法得出的PNPI模型中土地利用指標(biāo)，專家根據(jù)自己專業(yè)知識對不同土地利用類型的潛在污染物產(chǎn)生量進(jìn)行打分判斷，分值為0～10。

圖2 改進(jìn)的潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)(PNPI)模型結(jié)構(gòu)

圖3 研究區(qū)土壤類型分布

圖4 研究區(qū)各代表年土地利用圖

數(shù)據(jù)類型名稱數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)概述數(shù)據(jù)名來源數(shù)字高程圖Grid90m×90m分辨率SRTMDEMUTM90中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺空間數(shù)據(jù)土壤類型圖Grid1km×1km分辨率HWSD寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心土地利用圖Grid300m×300m分辨率ESACCI-LCESA(European Space Agency)屬性數(shù)據(jù)土壤滲透性數(shù)據(jù)csv研究區(qū)內(nèi)各土壤滲透等級根據(jù)HWSD中土壤參數(shù)以經(jīng)驗(yàn)公式或SPAW計(jì)算土地利用屬性數(shù)據(jù)csv研究區(qū)內(nèi)各土地利用類型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)對比歐洲CORINE土地利用分類與PNPI模型已有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)獲取

評分所參與的專家數(shù)量越多，涉及的研究領(lǐng)域越廣泛，評分標(biāo)準(zhǔn)差越低，則所得到的結(jié)果越可靠。參考Cecchi等[10]及武曉峰等[11]研究篩選出研究區(qū)內(nèi)所涉及的土地利用指標(biāo)值及評分標(biāo)準(zhǔn)差見表2。

表2 土地利用指標(biāo)表

3.4 距離指標(biāo)與徑流指標(biāo)

距離指標(biāo)DI(distance indicator) 用于概化污染源在匯流中遷移路徑上的降解等過程。距離指標(biāo)越高，表征匯流距離越短，距離河網(wǎng)越近，從而降解作用影響越小，污染風(fēng)險(xiǎn)越高。其計(jì)算公式為：

DI=Exp(-(D·k))

(1)

式中：DI為距離指標(biāo)值;D為匯流距離，以單元格數(shù)為單位；k為常數(shù)，參照Cecchi 等[10]研究取值0.090533。

徑流指標(biāo)ROI(run-off indicator) 用于概化由地形、土壤、土地利用等因素對于污染物的輸移和下滲過濾等過程。徑流指標(biāo)越高，表征下滲過濾強(qiáng)度越低，最終進(jìn)入受納水體的污染物越多，則污染風(fēng)險(xiǎn)越高。其計(jì)算公式為：

(2)

CROP=ROP+C

(3)

式中：ROI為徑流指標(biāo)值;CROPi為匯流路徑上第i個(gè)單元坡度修正后的徑流參數(shù)，范圍為0～1，當(dāng)公式(3)計(jì)算結(jié)果大于1時(shí)取1；n為匯流路徑上的單元數(shù);ROP為徑流參數(shù)，本研究參照Cecchi等[10]及武曉峰等[11]研究提供的不同土地利用及水文分組下的徑流參數(shù)整理出研究區(qū)的徑流參數(shù)表(見表3)及坡度修正系數(shù)C。

表3 研究區(qū)徑流參數(shù)表

3.5 潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)

潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)PNPI概化評估流域范圍內(nèi)不同土地利用類型對河流及其他地表水體所可能產(chǎn)生的污染負(fù)荷強(qiáng)度，是土地利用指標(biāo)、距離指標(biāo)及徑流指標(biāo)的綜合函數(shù)表達(dá)。原PNPI模型計(jì)算仍然采用專家打分法，權(quán)值固定，導(dǎo)致客觀性和實(shí)用性方便稍有不足，公式為：

PNPI=4.8LCIS+2.6ROIS+26DIS

(4)

式中：PNPI為潛在非點(diǎn)源污染指數(shù);LCIS為標(biāo)準(zhǔn)化后的土地利用指標(biāo)值;ROIS為標(biāo)準(zhǔn)化后的徑流指標(biāo)值;DIS為標(biāo)準(zhǔn)化后的距離指標(biāo)值。3個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化方式采用公式(5)處理：

(5)

式中：Xij為第i個(gè)指標(biāo)集的第j個(gè)元素標(biāo)準(zhǔn)化值;xij為第i個(gè)指標(biāo)集的第j個(gè)元素;xi max和xi min分別為第i個(gè)指標(biāo)集中的最大值和最小值。

變異系數(shù)決策法根據(jù)各指標(biāo)的相對變化幅度大小為變量的權(quán)重賦值，不受主觀因素影響，計(jì)算所得權(quán)重系數(shù)更為嚴(yán)謹(jǐn)[22]。本研究采用變異系數(shù)決策法優(yōu)化原模型在綜合3個(gè)指標(biāo)時(shí)所采用的權(quán)重。其具體計(jì)算步驟為：

(1)求出各指標(biāo)變異系數(shù)：

(6)

(2)計(jì)算得出各指標(biāo)權(quán)重并求得潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)值：

(7)

PNPI=Wlci·LCIS+Wroi·ROIS+Wdi·DIS

(8)

式中：Wi為i指標(biāo)集權(quán)重;Wlci、Wroi、Wdi分別為土地利用指標(biāo)、徑流指標(biāo)、距離指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

4 結(jié)果與分析

4.1 土地利用時(shí)空變化解析

對研究區(qū)內(nèi)各代表年土地利用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得土地利用類型面積圖(見圖5)。林地與耕地是流域內(nèi)的主要土地利用類型，常年占總面積的85%左右。1995-2015年間僅水域面積較為穩(wěn)定，面積上呈減少趨勢的土地利用類型包括：耕地、草地、灌木及農(nóng)林混合用地，其中草地與灌木的縮減速度最為明顯，2015年面積較1995年縮減了近一半；而林地與城鎮(zhèn)用地呈現(xiàn)增長趨勢，其中城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)張速度最為顯著，2015年面積較1995年擴(kuò)大了近4倍。

圖5 研究區(qū)各代表年各土地利用類型面積圖

為了準(zhǔn)確獲取各土地利用類型的內(nèi)在轉(zhuǎn)換關(guān)系，對1995、2000、2005、2010及2015年土地利用空間數(shù)據(jù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析，獲取研究區(qū)域4個(gè)時(shí)段的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣(表4)和土地利用轉(zhuǎn)換概率熱圖(圖6)。結(jié)合表4和圖6 結(jié)果，1995-2000年主要為灌木大幅度向林地與耕地的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致后兩者的面積增大；2000-2005年大量草地與耕地轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)用地，導(dǎo)致城鎮(zhèn)用地面積在該時(shí)間段內(nèi)迅速擴(kuò)張，林地面積的部分上升主要來自于灌木及農(nóng)林混合用地；2005-2010年城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)張仍然主要由草地與耕地面積轉(zhuǎn)換，農(nóng)林混合用地的小幅度下降是主要由于轉(zhuǎn)化為耕地，林地的小幅度上升主要來自于耕地和灌木面積的縮減；2010-2015年城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)張主要是侵占自耕地面積，農(nóng)林混合用地的小幅度下降主要是由于轉(zhuǎn)化為耕地。

1995-2015年來灞河流域土地利用類型變化特點(diǎn)總體上表現(xiàn)為：下游浐灞生態(tài)區(qū)及中上游藍(lán)田縣域城鎮(zhèn)的大面積擴(kuò)張引起的草地與耕地向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)化，上游山區(qū)實(shí)施生態(tài)保護(hù)的建設(shè)及退耕還林使得灌木、農(nóng)林混合用地和耕地向林地轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致區(qū)域林地面積上升近30 km2。

4.2 潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化解析

本文以1995年為基準(zhǔn)年，基于Quantile分類法，將研究區(qū)內(nèi)各期潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)劃分為5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級，并劃分出各代表年極低、低、中等、高和極高等級區(qū)域(圖7)。結(jié)果表明，1995-2015年間，研究區(qū)內(nèi)各等級潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)面積變化較大，其中河流下游城市區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)及極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積擴(kuò)大。依據(jù)空間變化統(tǒng)計(jì)研究區(qū)內(nèi)潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)面積圖(圖8)。

表4 1995-2015年浐灞河流域土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 km2

圖6 1995-2015年研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)換概率熱圖

結(jié)果表明， 1995-2015年間極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積穩(wěn)定；中級風(fēng)險(xiǎn)與高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積呈逐年遞減趨勢，其中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域下降幅度最為顯著，2015年較1995年減少了近40%，低與極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積呈逐年遞增趨勢，其中極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域上升幅度最為顯著，2015年較1995年增加了46%。

同時(shí)，為準(zhǔn)確獲取各等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的內(nèi)在轉(zhuǎn)換關(guān)系。對1995、2000、2005、2010及2015年潛在非點(diǎn)源污染區(qū)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析，獲取研究區(qū)域4個(gè)時(shí)段的潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移矩陣(表5)和潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)換概率熱圖(圖9)。

由表5和圖9可以看出：1995-2000年各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域變幅較小，主要為中等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域向低等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的部分轉(zhuǎn)化導(dǎo)致低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積略有上升，高等級區(qū)域向極高區(qū)域的部分轉(zhuǎn)化導(dǎo)致極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積略有上升；2000-2005年各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積變幅最大，其中由中、高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域向極高風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域的大面積轉(zhuǎn)化導(dǎo)致極高風(fēng)險(xiǎn)的顯著增加，低等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積的部分增長也是主要由中等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域向低等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)化所引起的；2005-2010年各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積變幅降低，極高風(fēng)險(xiǎn)面積的增加來源主要是中、高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域向極高風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域的轉(zhuǎn)化；2010-2015年各風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域面積變幅進(jìn)一步降低，極高風(fēng)險(xiǎn)面積的小幅度增加來源主要是高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域向極高風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域的轉(zhuǎn)化。

圖7 研究區(qū)各代表年潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

圖8 潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)分級面積圖

圖9 1995-2015年潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)分級轉(zhuǎn)換概率熱圖

總體上，高風(fēng)險(xiǎn)與極高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域長期集中在中下游，1995-2015年來灞河流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)變化呈現(xiàn)出向兩極分化的現(xiàn)象，即人類活動影響集中的浐灞生態(tài)區(qū)及藍(lán)田縣等城鎮(zhèn)區(qū)域的中等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)化為高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，中下游河道沿岸耕地極高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域輻射狀擴(kuò)張，面積增幅達(dá)46%，轉(zhuǎn)換自大面積高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；同時(shí)以上游水源區(qū)為核心的非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)降低。

4.3 潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)變異分析

綜合土地利用與潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變化解析，二者在時(shí)空上的變化特征具有高度一致性。高風(fēng)險(xiǎn)與極高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域長期集中在中下游大面積的城鎮(zhèn)用地與農(nóng)地區(qū)域。1995-2000年期間流域下游主要為灌溉耕地，城市化程度較低，潛在非點(diǎn)源污染極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要集中在下游城鎮(zhèn)區(qū)域及河道沿岸；2004年西安市確定重點(diǎn)發(fā)展“四區(qū)兩基地”，成立浐灞生態(tài)區(qū)，區(qū)域的產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、建設(shè)水平全面提升，導(dǎo)致2005年及之后下游浐灞生態(tài)區(qū)的城鎮(zhèn)面積迅速擴(kuò)張， 中間伴隨著滬陜高速建設(shè)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，藍(lán)田縣及中游沿岸鄉(xiāng)鎮(zhèn)面積也在這一時(shí)段迅速增長，隨之而來的是極高潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域也以這些城鎮(zhèn)區(qū)域?yàn)楹诵难杆偻鈹U(kuò)，城鎮(zhèn)擴(kuò)張是極高潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)變化的主因。另一方面自1999年在陜西開展退耕還林及育林工程等生態(tài)保護(hù)建設(shè)，灞河流域上游秦嶺區(qū)域灌木、農(nóng)林混合用地和耕地向林地轉(zhuǎn)化，林地面積逐年提高，使得流域上游潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)降低。

表5 1995-2015年潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)分級轉(zhuǎn)移矩陣 km2

5 結(jié) 論

本文以人類活動影響強(qiáng)烈的灞河流域?yàn)槔捎酶倪M(jìn)后的潛在非點(diǎn)源污染指數(shù)模型(PNPI)，探討1995-2015年半干旱區(qū)城市型河流土地利用變化影響的流域潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化特征及其主導(dǎo)因素。主要結(jié)論如下：

(1)灞河流域主要土地利用方式為林地與耕地，耕地主要集中于流域中游，林地集中在上游區(qū)域，二者總面積常年占流域面積85%左右。1995-2015年間以灞河下游浐灞生態(tài)區(qū)、中游藍(lán)田縣等區(qū)域?yàn)楹诵牡某擎?zhèn)用地面積激增近4倍，侵占大量原有草地與耕地；上游水源區(qū)灌木、農(nóng)林混合用地和耕地有向林地逐年轉(zhuǎn)化趨勢，使林地面積逐年上升，20年內(nèi)總增長面積30 km2左右。

(2)灞河流域1995-2015年間潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化呈現(xiàn)出明顯的兩極分化現(xiàn)象，即人類活動影響集中的灞河下游浐灞生態(tài)區(qū)、中游藍(lán)田縣和中下游河道沿岸耕地為核心的非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)增強(qiáng)，極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)呈輻射狀擴(kuò)張，面積增幅達(dá)46%；同時(shí)以上游水源區(qū)為核心的非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)降低。

(3)土地利用與潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變化有較高一致性，高與極高等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域集中在中下游城鎮(zhèn)用地與河道沿岸耕地區(qū)域，低與極低等級風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域集中在上游林地區(qū)域。流域內(nèi)城鎮(zhèn)面積的擴(kuò)張是流域極高風(fēng)險(xiǎn)潛在非點(diǎn)源污染區(qū)增大的主要原因，林地的增長是流域低與極低風(fēng)險(xiǎn)潛在非點(diǎn)源污染區(qū)增大的主要原因。

(4)1995-2015年間，灞河流域在城市化發(fā)展及生態(tài)保護(hù)措施的共同作用下，流域土地利用變化較大，下游水環(huán)境所面臨的潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)逐年增加，同時(shí)，上游水源區(qū)潛在非點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)逐年下降。因此，下游城鎮(zhèn)用地與河道沿岸耕地區(qū)域應(yīng)作為未來非點(diǎn)源污染控制優(yōu)先區(qū)或流域綜合治理的重點(diǎn)治理區(qū)域，通過植被過濾帶、人工濕地等低影響開發(fā)措施降低其污染風(fēng)險(xiǎn)。