城市徑流中污染物組分及濃度隨城市化程度、土地利用類型、交通量、人口密度和空氣污染程度而變化。一般雨洪徑流中的污染物來自三個(gè)方面：降水、土地表面和下水道系統(tǒng)。其中污染物大概分為：懸浮固體（SS），重金屬，富營養(yǎng)化物質(zhì)（如氮，磷），細(xì)菌和病毒，油脂類物質(zhì)，酸類物質(zhì)，有毒有機(jī)物（除草劑等）和腐殖質(zhì)。排入水體的污染物當(dāng)在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致水的物理、化學(xué)及微生物性質(zhì)發(fā)生變化（溶解氧降低、富營養(yǎng)化和毒性作用），使水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞，限制潛在的水資源利用（如供水、娛樂、漁業(yè)等）。
降水，即降雨和降雪，對(duì)徑流污染物的貢獻(xiàn)包括降水淋洗空氣污染物的部分。研究表明：在屋頂產(chǎn)生的徑流里，10~25%的氮、25%的硫和不到5%的磷來自降雨，而在停車場(chǎng)、商業(yè)區(qū)和交通繁忙街道產(chǎn)生的徑流中，幾乎所有氮、16%~40%的硫和13%的磷來自降雨。近年來，由于大氣污染嚴(yán)重，在某些地區(qū)和城市出現(xiàn)酸雨，嚴(yán)重時(shí)，pH值達(dá)到3.1，因而降雨初期的雨水是酸性的。酸雨主要是工業(yè)和交通工具產(chǎn)生的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）釋放到大氣中，并溶于云霧而形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），然后隨氣流輸送，*終成為酸雨降落至地面。
地表污染物以各種形式積蓄在街道、陰溝和其它與排水系統(tǒng)直接相連接的不透水表面上。如行人拋棄的廢物，從庭院和其它開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物，建造和拆除房屋的廢土、垃圾、糞便或隨風(fēng)拋灑的碎屑，汽車漏油與排放的尾氣，輪胎磨損，從空中干沉降的污染物等。這些地表污染物在雨洪期間可能會(huì)進(jìn)入水體。
排水系統(tǒng)也對(duì)雨洪徑流水質(zhì)有影響，主要有雨水口中的沉積物和合流制排水系統(tǒng)漫溢出的污水。在合流制排水系統(tǒng)里，廢水和雨洪摻混在一起輸送到受納水體或污水處理廠。當(dāng)雨洪徑流流速較大時(shí)，排水管網(wǎng)中無雨期沉積下來的污染物被沖起并帶走。同時(shí)一般城市中仍舊存在人為有意或無意造成的雨污水管道混接、工業(yè)廢水管道和生活污水管道直接排放水體的現(xiàn)象。由于排水管道缺乏維護(hù)、出現(xiàn)不均勻沉降等原因，也會(huì)造成管道雨（污）水滲漏的增加。根據(jù)2002年的估計(jì)數(shù)據(jù)，目前全國80%左右的城鎮(zhèn)污水沒有經(jīng)過處理就直接排放，造成1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域污染嚴(yán)重，近50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
有潮汐的河流，河流的漲潮落潮將降低水體的流動(dòng)和置換，使污染負(fù)荷不能釋放，天長(zhǎng)日久，污水在河道中回蕩，污染物在河道中累積疊加。
城市水體受到污染的原因還包括周邊水源水質(zhì)的影響、航運(yùn)污染源的影響等。
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