京津地区的快速发展使该地区的环境持续恶化，90％以上的城市河流被污染，常规污染物、重金属和众多有机污染物在河流中共存。但是，几十年来，人们关注较多的是氮、磷、重金属等污染物，对城区环境、农业行为等人类活动向河流中输入的大量有机污染物的分布和来源的了解，还远不能满足对该区域河流复杂污染问题的认识和解决的需求。　　 为此，本论文选取北京的温榆河、北运河，天津的永定新河、大沽排污河和北塘排污河五条具有代表性的纳污河流，在2007年至2009年期间进行了系统的采样，分析了不同介质中多环芳烃(PAHs)、农药、医药类物质等与人类活动相关的有机化合物的污染水平和分布。研究结果表明，PAHs、有机氯农药(OCPs)、非持久性有机农药、医药类物质以及咖啡因、防腐剂等化合物在北京、天津河流中普遍存在。接纳大量天津市工业废水的大沽排污河和北塘排污河中PAHs污染比较严重，沉积物中16种优控PAHs的含量分别为0.5～70.5和2.0～194.6μg/g，大部分样品的浓度超过了沉积物质量标准中产生危害的最低浓度值(TEC，1.6μg/g)。永定新河、大沽排污河和北塘排污河中，OCPs在表层水、悬浮物、间隙水中的含量范围分别为4.3-245.0ng/L、19.4-3649.8ng/g、26.4-3848.2ng/L。OCPs在河流中的分布仍然受该地区曾经生产六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)等农药的化工厂的历史遗留的影响。除了多菌灵、扑草净、红霉素的水解产物、咪菌酮和X射线造影剂以外，非持久性有机农药和医药类物质在温榆河和北运河中的污染程度相对较轻，普遍低于欧洲地表水中单种农药/医药类物质的警戒水平(1000ng/L)。　　 受农业活动的影响，阿特拉津及其代谢产物在温榆河和北运河表层水中的浓度及通量在7月份达到峰值。阿特拉津在北关闸和土门楼断面的通量分别达到210和450g/d，其代谢产物脱乙基莠去津(DEA)的通量分别为230和640g/d，而在其他月份的通量保持相对稳定，低于50g/d。其他农药，如扑草净、多菌灵由于具有多种用途，在不同河流断面的通量主要受该断面所在区域功能的影响。对于大部分医药类物质，在位于北京的北关闸断面中的通量峰值出现在7、8月份，而在位于河北廊坊的土门楼断面，不同物质的通量峰值出现在不同的时间范围内。　　 PAHs在北京、天津河流中的主要差异体现在2环PAHs，尤其是萘的分布，天津众多橡胶、增塑剂工厂的存在可能对河流中萘的含量有较大贡献；对于非持久性有机农药和医药物质，其分布主要受河流所在区域的影响。　　 对易富集于沉积物中的PAHs，在实验室内模拟了其从沉积物中的解吸规律。对沉积物中有机质的性质和结构进行了表征，以探讨其对PAHs从沉积物中解吸的影响。本文研究结果表明，碳黑/总有机碳的比值是影响河流沉积物中PAHs释放的一个重要因素。吸附在碳黑等高密度含碳有机质中的PAHs很难再解吸到水中，该部分PAHs主要以束缚态存在于沉积物中。　　 通过对污染物组分、代谢产物等研究探究了不同污染物的来源。研究发现，污水处理厂对部分PAHs、有机氯农药中的七氯、医药类物质中的甲氧苄啶、双氯芬酸、美托洛尔、卡马西平等有机污染物在河流中的分布有一定贡献。煤燃烧相关污染源是河流中PAHs的一个重要来源，居住区污染源、焦炭工业、木材燃烧等也对河流中PAHs污染有所贡献。河流中HCHs的存在主要来自于历史遗留；而DDTs则可能存在近期输入。地表径流是阿特拉津及其代谢产物进入河流的主要来源。