随着我国社会经济的快速发展，人口数量不断增加，导致了城市规模的持续扩大，城市化程度越来越高。城市的快速发展，改变了原有土地的使用功能，即改变了城市下垫面的性质。下垫面由原来的以透水为主的地面变成以建筑和道路为主的不透水面。同时，由于人类活动的影响导致大气中和城市地表积累了大量的污染物，在降雨淋洗和冲刷作用下转移到城市地表降雨径流中，使降雨径流被严重污染，成为水体污染的重要污染来源。　　本文从基本概念入手提出了本研究的主要方向:城市不透水地表降雨径流污染研究。首先介绍了城市降雨径流污染的来源、特征和影响因素，以及理论、模型和管理措施方面的国内外研究进展。依据北京工业大学校园和北京昌平未来科技城研究区域的特征，制定了研究的实验方案，包括旱天实验、降雨实验、径流实验和水质检测实验。依据采用的数据统计与分析的理论方法，对各实验获得的大量数据进行了统计与分析，做了进一步研究。　　本文主要创新点:(1)创造性提出了三种简便可行、准确的采样方法:城市不透水地表地面沉积污染物的框架采样方法、城市不透水地表地面沉积污染物的水洗采样方法、城市不透水地表地面沉积污染物的真空采样方法。(2)对氨氮的重点研究结果表明:自然降雨的雨水水质中氨氮的浓度随着与建筑物厕所排气口距离的增大而减小，随着降雨时间的延长而减小。　　本文主要结论:(1)研究区域内的城市不透水地表中:教学楼屋顶为不透水砖屋顶，校园广场（道路）为水泥混凝土表面，交通主路为沥青路面。建筑屋顶的污染程度范围为9-11g/m2，校园广场的污染程度为8-12g/m2，交通主路的污染程度为105-125g/m2，交通主路的污染程度约为校园广场和建筑屋顶污染程度的10倍左右，污染严重。(2)实验室化学检测的各不透水地表采样样品污染物的成分中绝大部分为固体物质，检测出的指标污染物之和占总污染物的1％-10％，其中主要指标污染物TOC占指标污染物之和的10％-15％，COD占指标污染物之和的85％-90％，TP等其余指标污染物占指标污染物之和的1％-2％。各指标污染物占采样样品污染物的比例很小。(3)地表径流研究发现COD、TOC、TP初期冲刷效应明显，TN和氨氮初期冲刷效应不明显。场降雨间隔时间越长，初期冲刷效应越明显，间隔时间越短，初期冲刷效应越弱，甚至不存在初期冲刷效应。地表径流中交通主路降雨径流污染最严重;第一场降雨污染严重，进入雨季，污染减轻。(4)城市不透水地表降雨径流初期污染物浓度大，随后污染物浓度降低并稳定到一个较低浓度。　　最后提出了城市不透水地表降雨径流污染控制和治理的部分措施，并对控制和治理后水质较好的雨水浅谈了城市雨水资源化利用。