农业非点源污染已经成为水体污染的主要来源之一，是引发水体富营养化、生物多样性降低等环境问题的主要原因。北京属于重度缺水的城市之一，同时面临着水量性缺水和水质性缺水双重问题。密云水库是北京市最大的地表水源，目前正处于中营养化向富营养化发展的趋势。随着流域点源污染控制能力的提高，周边山区的农田非点源污染已经成为影响水库水质的主要污染源。因此，选取水库周边具有代表性的农田，研究当地化肥和农药使用对非点源污染的影响，对指导当地农业生产实践和水环境非点源污染控制具有重要意义。　　 本研究采用对照试验的方法，于2009年紧邻密云水库设置常规(NP)和对照(CK)两种处理小区，各3次重复。常规处理小区按照当地习惯施用化肥和农药，对照小区未施用任何化肥和农药，都种植当地典型作物--玉米。采集作物生长期间的历次降雨产流样品，作物播种前和收割后的土壤样品，收获后的植物样品，测定相应的氮、磷指标，农药含量及其它相关理化指标。用以分析化肥和农药对地表水质、土壤肥力和作物品质的影响，并进行土壤养分平衡计算。主要得到以下结论：　　 1)施肥对径流总氮(TRN)和颗粒态氮(PN)含量的影响十分有限，且与施肥方式有关；常规和对照处理小区的径流硝酸盐氮(N03-N)含量无显著差异；常规小区径流铵态氮(NH-N)含量因使用化肥显著高于对照小区，两种处理小区NH4-N含量都随时间呈总体减少趋势。　　 2)施肥增加了径流和泥沙氮(N)流失负荷，化肥N随径流的流失率为1.3％，随径流和泥沙的流失率为3.4％。N主要随泥沙流失，常规小区和对照小区泥沙N流失负荷分别占N素流失总量的67.1％和70.1％。历次产流中径流和泥沙对N素流失总量的贡献是施肥和雨强共同作用的结果。　　 3)径流总磷(TRP)含量受施肥影响有限，而与平均雨强呈正相关关系；施肥仅对首次产流的可溶性磷(DP)含量有所影响，但显著提高了常规小区DP占TRP的比例；常规小区的颗粒态磷(PP)含量因施肥显著高于对照小区。　　 4)化肥施入增加了径流和泥沙P流失负荷，化肥P随径流的流失率为0.05％，随径流和泥沙流失率为3.1％。P更易被土壤吸附，常规和对照小区泥沙P流失负荷占P素流失总量的比例都高于N，达到98％左右。施肥显著提高了首次产流常规小区P随径流流失的比例。　　 5)施肥增加了土壤碱解氮(AHN)含量，同时N存在向下层淋失的现象；N肥的施入提高了0-100cm土层的N03-N含量，特别是在0-60cm土层，常规小区NO3-N含量高于对照小区：常规小区和对照小区的土壤NH4-N含量无显著差异，土壤各层都因硝化作用较耕作前有所减少。　　 6)化肥施用仅略微提高了常规小区土壤表层的有效磷(Olsen-P)含量，并且，作物能够吸收20-40cm土层的P。　　 7)在作物生长季内，常规小区土壤N和P的平均累积量分别为23.7kg/ha和4.2kg/ha;对照小区N和P亏损，其土壤N和P平均累积量依次为-38.4kg/ha和-12.1kg/ha。施肥同时提高了作物产量和N、P含量。作物是N、P的主要产出形式，化肥是其主要来源。　　 8)常规处理小区地表径流的农药乙草胺和2,4，D-丁酯浓度均显著高于对照小区，并且随时间逐渐减少，至第4次产流已无法检出。乙草胺和2,4,D-丁酯的流失率分别为0.02％和0.06％。　　 通过小区对照试验，比较不同形态的养分和农药的流失差异以及时间流失规律，从而对农田非点源污染建立一个较为完整和清晰的认识，可以指导当地化肥和农药的施用量和施用时间，也可以为田间管理和保护措施的选择提供依据。