城市黑臭水体具有溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）低,有机物、氨氮（NH3-N）浓度高等特点,通常伴有水体发黑和异味的现象,对人居环境和河流生态系统有不利影响。城市黑臭河道治理现阶段仍存在返黑返臭风险,构建预警方法有利于提前预警黑臭复发,有效降低水体黑臭的环境影响。作为长效保障机制中的重要手段,开展涵盖预警指标筛选、预警等级划分的黑臭预警方法研究尤为重要。本文通过模拟黑臭水体开展了水体黑臭过程临界值实验、黑臭预警指标筛选实验以及水体黑臭过程微生物群落变化实验,将化学需氧量（COD）确定为水体黑臭边界条件指标,ORP、DO确定为黑臭表征指标,通过划分预警等级以及采用Shape-based BS算法构建黑臭预警方法,并将其应用于曲线分析,实现水体黑臭预警,同时采用综合化学指标法及生物指标评价法进行水体黑臭风险安全评价。实验结论如下:（1）水体黑臭临界条件判定。有机质和氨氮是间接导致水体黑臭的关键水质指标。假设COD和氨氮是黑臭临界条件,设计实验研究COD和氨氮与水体黑臭的相关性,并开展验证研究,实验结果表明,氨氮与ORP、DO两项表征指标的敏感度较低,不宜作为预警指标;而COD与ORP、DO变化存在较强的相关性,随着COD浓度的增加,水体黑臭风险增大,黑臭程度也越明显,可以作为水体黑臭预警的临界指标。当COD＜30 mg/L时,水体基本不会发生黑臭现象;当COD＞52 mg/L时,水体大概率会发生黑臭;当30 mg/L＜COD＜52 mg/L时,水体可能黑臭,也可以不黑臭,取决于其它环境条件,也是黑臭预警的核心阈值,因此将30和52 mg/L确定为下临界和上临界COD浓度。（2）黑臭预警指标筛选实验。研究了水体黑臭过程中氨氮、p H、温度、微生物群落、ORP以及DO的变化,结果表明,氨氮曲线规律性较差,作为预警指标不适用;p H和温度黑臭前后变化不显著,作为预警指标不适用;水体黑臭过程中关键优势微生物群落发生显著变化,可作为黑臭预警依据,但由于测样费用高且周期长,作为预警指标不适用;ORP作为过程监测参数更加精确且容易测定,在水体中,在一定条件下是水质发生变化的先行指标,能够发挥很好的预警功能,因此适合做预警指标;DO可以作为辅助预警指标,使黑臭预警更准确。（3）黑臭预警方法的构建及应用。首先建立以COD为水体黑臭边界条件指标,以ORP、DO为黑臭表征指标构成的指标体系;将水体黑臭预警等级分为红色预警、橙色预警,分别对应的水体黑臭程度为重度黑臭、轻度黑臭;通过变点检测中的Shape-based BS算法构建了黑臭预警方法,将临界内的ORP、DO曲线进行汇总,将不同趋势特征曲线构成曲线库,对比实时监测的数据所绘制的曲线,通过预测其趋势有效进行预警,从而提前采取应对措施,减轻环境恶化对人民群众生活的不利影响,并减小治理难度,降低治理成本。（4）水体黑臭风险安全评价。采用综合化学指标法及生物指标评价法通过分析不同COD浓度以及主要微生物群落变化得出,需要对COD浓度以及影响黑臭的主要微生物群落进行控制来降低黑臭风险,结合黑臭预警方法,以实现水体黑臭风险安全评价。