水资源短缺是我国的主要环境问题之一。我国是农业生产大国,农业生产对水资源的消耗量庞大,并且农业面源污染严重,进一步降低了水资源的可利用性。华北平原是我国主要的粮食产区,水资源供需矛盾突出。华北平原主要粮食作物为冬小麦、夏玉米,主要的耕作制度为冬小麦-夏玉米轮作系统。水足迹作为一种评价水消耗和水污染情况的综合性指标,为科学、合理地核算农业生产过程的环境影响提供了系统的思路。本研究以华北平原为研究区域,采用基于生命周期评价的水足迹评价方法,对冬小麦-夏玉米轮作系统所导致的水足迹进行了量化评估,对关键因子进行了溯源分析和敏感性分析,并进行了时空分析。在模型设计与构建的过程中,采用了包括致癌性、非致癌性、水稀缺、淡水生态毒性、水体富营养化和酸性化在内的六个中间点影响类别,以及人体健康和生态系统质量两个终点类别。各类别的特征化因子来自于目前被广泛应用的模型与方法。研究所使用的背景数据库为基于过程的中国生命周期水足迹分析数据库(The Chinese process-based life cycle inventory database for water footprint analysis,CPLCID-WF)。水足迹评价结果表明,华北平原生产1吨小麦在人体健康类别上的水足迹为3.1O×10-4～3.84×10-4 DALY,在生态系统质量类别上的水足迹为34.04～40.28 PDF.m2.yr;生产1吨玉米在人体健康类别的水足迹为1.82×10-4～2.26×1 0-4 DALY,在生态系统质量类别的水足迹为29.26～29.80 PDF.m2.yr。中间点水稀缺影响类别和致癌性影响类别在终点人体健康影响类别的贡献者中的占比最高;中间点富营养化影响类别对终点生态系统质量影响类别的贡献最大。关键流程分析表明,柴油生产过程和灌溉过程是造成人体健康影响的关键因素;种植过程污染物的直接排放是对富营养化影响类别和终点生态系统质量影响类别贡献最大的关键流程;柴油和化肥的生产过程是致癌性和淡水生态毒性影响类别的关键流程;柴油生产过程是非致癌性影响类别的最主要的贡献者。关键物质分析表明,化学需氧量和总磷是对终点生态系统质量影响类别贡献最大的两种物质;新鲜水和进入水体的铬与砷是造成人体健康损害的主要物质。敏感性分析表明,通过降低5%的灌溉用水或柴油投入,可以减少冬小麦-夏玉米轮作系统约2%的人体健康类别的水足迹影响;减少5%的污染物直接排放,则可带来超过3.8%的生态系统质量类别削减的环境效益。为了有效降低华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统的水足迹,应该提升灌溉效率,根据作物生长需水规律、地理气候等条件确定合理的灌溉水量与灌溉规划;加强施肥管理,提高化肥使用效率,推进化肥施用减量化;控制柴油使用量,更新老旧农机,使用生物质柴油。对农作物秸秆进行还田、堆肥、制备饲料等综合利用方式也能从全生命周期的角度产生可观的水足迹削减的环境效益。