为研究天津市非点源污染，本文应用Johnes输出系数模型，在对2000-2010年天津市非点源污染源统计分析的基础上，确定出非农业人口、农业人口、大牲畜、猪、羊、家禽、水产养殖、农用地、建设用地和未利用地十种类型的输出系数，进而对天津市进入水体的非点源污染负荷进行估算，并对不同污染源对各种污染物的贡献情况分区域进行分析，计算等标污染负荷，确定出主要的污染物和污染源。并将结果输出到GIS(地理信息系统)，直观表达天津市非点源污染程度。然后，应用人工神经网络，对2000-2010年天津市COD(化学需氧量)非点源污染负荷进行预测。最后，提出天津市非点源污染的防控对策。　　 本研究结果显示，市内六区和滨海新区比其他区县负荷量要大，而东丽区、西青区、津南区和北辰区的负荷量较小。但市内六区、东丽区、西青区、津南区和北辰区的单位面积非点源污染较为严重。2010年天津市主要非点源污染物为TN、NH3-N和TP，市内六区主要非点源污染源为非农业人口，滨海新区主要非点源污染源为非农业人口、建设用地和水产养殖，东丽区主要非点源污染源为非农业人口、农业人口、建设用地和农用地，西青区主要非点源污染源为农业人口、建设用地、非农业人口和水产养殖，津南区主要非点源污染源为农业人口、非农业人口、水产养殖和建设用地，北辰区主要非点源污染源为非农业人口、农业人口、建设用地、大牲畜和农用地，武清区主要非点源污染源为农业人口、农用地、建设用地、水产养殖和非农业人口，宝坻区主要非点源污染源为农业人口、农用地、建设用地和猪，宁河县主要非点源污染源为建设用地、农用地、水产养殖、农业人口和猪，静海县主要非点源污染源为农用地、农业人口、建设用地和非农业人口，蓟县主要非点源污染源为农业人口、农用地、建设用地和非农业人口。人工神经网络预测结果表明，当Spread(扩展速度)为20时预测效果最好，预测数据与原始数据的相对误差为0。在对天津非点源污染防控方面，市区要从减少地表污染物累积量和控制地表径流量入手，农村应从化肥、农药和污水、垃圾处理等方面开展。