随着城市点源污染逐步得到控制,非点源污染逐渐成为城市水体的主要污染来源。了解城市地表中非点源污染物的赋存和迁移特性,对于制定非点源污染控制措施、降低污染负荷、减轻城市水体污染程度具有重要意义。本文选择株洲市白石港流域为目标区域,探讨了常见非点源污染物在地表及管道沉积物、地表径流中的空间分布、累积冲刷特征,以及迁移过程中不同环境介质间污染物的相关性;并通过室内模拟实验探讨了污染物在雨水管道沉积物-水界面的交换特性。株洲市地表沉积物粒径呈单峰态分布,粒径小于250μm的沉积物占总累积量的65%以上。在前期干旱天数达到12 d时,工业区地表沉积物累积量为其它区域的1.22～3.95倍。在不同功能区之间,地表沉积物中COD、Cu、Cr和Ni的质量分数表现为中等变异;TP、NH4+-N、NO3--N、Zn、Pb和Cd的质量分数表现为强变异。城市地表中污染物主要富集在粒径为75～150μm的沉积物中。幂函数模型可较好地描述无雨期地表沉积物以及污染物的累积过程,R~2值均大于0.800。地表径流中污染物的EMC值总体上与各功能区雨前地表污染物累积量分布规律相似。MFF30计算结果显示,当地表累积径流率为30%时,除工业区SS呈现强烈初始冲刷效应外,其余区域污染物累积负荷率为35.16%～78.25%,仅表现为中等程度的初始冲刷效应;结合间隙函数计算结果,可考虑截留前30%～50%的地表径流,从而实现对地表径流污染物的有效控制。各功能区管道沉积物污染空间分布特征与地表沉积物相似。主成分和Pearson相关性分析结果显示,无雨期污染物地表累积过程受污染物主要来源以及沉积物累积总量共同作用的影响。总体上,株洲市地表COD、重金属累积量与沉积物累积总量与之间存在显著相关关系;地表径流中SS与污染物质量浓度之间存在显著相关关系。营养物在地表沉积物与地表径流之间的相关性较强,相关系数均大于0.900,在其它环境介质间相关性较弱;重金属在各环境介质间始终存在较强的相关性,相关系数均大于0.850。研究区域雨水管道沉积物中微生物以兼性厌氧菌为主,优势菌属为氨化、反硝化及聚磷功能菌属。单因子交换特性实验结果表明,溶解氧的降低、温度和扰动强度的升高,均可促使污染物交换通量的升高。在环境温度为25℃、扰动强度为300 r·min-1时,NH4+-N、SCOD、DTP平均交换通量分别为1.630、36.218、0.049mg·（m~2·h）-1。环境因子与不同污染物交换通量最优拟合曲线类型存在差异。