城市黑臭水体治理是目前城市建设的重点工作。在城市黑臭水体主体工程完成后的水质长效保持阶段,合流制溢流污染、分流制初期雨水、干湿沉降等外源污染最终还会汇集在水体底泥,形成次生黑臭底泥,通过不断向水中释放污染物引发水质反弹、重复黑臭。由于底泥清淤的工程、社会和生态成本较高,在底泥累积量触发清淤条件之前,化学药剂对巩固黑臭水体整治效果和维持水质长效保持有积极作用。但因为缺少技术性指导文件和规范化市场管理,该技术在应用过程中出现了药剂选择不正确、药剂投加量不合理、药剂投加方式不科学等乱象,导致其环境风险、技术风险和市场风险激增。针对市场上化学药剂的命名与分类混乱而使药剂难以正确选择这一现实问题,本研究通过文献与案例的收集和整理,开展化学药剂的分类研究,并基于作用位置和作用效果将其分为氧化剂、絮凝剂、稳定剂和除藻剂,方便化学药剂的合理选择;开展常用化学药剂的比选实验,通过烧杯实验和中试实验研究在高铁酸钾（K₂Fe O₄）、聚合氯化铝（PAC）和过一硫酸氢钾复合盐（K₂SO₄·KHSO₄·2KHSO₅）作用下底泥与上覆水的氧化还原电位（ORP）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、正磷酸盐（PO₄-P）、总磷（TP）、浊度（NTU）、化学需氧量（COD）等指标的变化,形成比选建议;进行不同投加剂量对应用效果和水环境生态安全影响实验,通过烧杯实验研究初步判断典型化学药剂投加浓度范围,主要得出次氯酸钠（Na Cl O）浓度范围在371.2μL和346.06μL之间,K₂Fe O₄浓度范围在0mg/L～50mg/L,并在中试进一步研究并建立不同投加量与水体ORP的关系和探究不同投加量化学药剂的影响效果,着重考察不同投加量对水体ORP的提升与稳定效果,结果发现,Na Cl O和K₂Fe O₄60d内上覆水体均保持较高的ORP值,而PAC和K₂SO₄·KHSO₄·2KHSO₅的ORP值60d内提升不理想,统计分析不同浓度化学药剂中试反应器内水体ORP与溶解氧（DO）、温度（T）的相关性,结果发现,不同浓度化学药剂的各水质指标相关性不同,最后明确化学药剂合理投加剂量;进行氧化剂K₂Fe O₄对孑孓四龄幼虫的急性毒性实验研究,通过孑孓四龄幼虫48h急性毒性实验研究,结合K₂Fe O₄初始投加浓度和延时投加浓度在水溶液中的ORP变化特点和孑孓四龄幼虫48h急性毒性平均死亡率的关系,开展典型化学药剂水环境生态安全风险评价,得出蚊幼虫死亡率会随着ORP值的波动而波动。综上所述,各部分研究成果可以为化学药剂应用于城市黑臭水体整治后的次生底泥修复和水质长效保持提供化学药剂选择依据,并为化学药剂投加量确定和水生态环境风险评价提供方法示范。