我国“十一五”期间实施污染物总量减排监督管理已取得一定成效，“十二五”期间继续推进减排政策，目标污染物在原有化学需氧量（COD）和二氧化硫（SO2）基础上新增氨氮（NH3-N）和氮氧化物（NOx）。为了促进减排监督管理的顺利进行，督促全国各区减排目标的完成，建立不确定性污染减排预警评估模型，并将模型进一步推广应用于地方重工业城市。首先，本文阐述了“十二五”以来全国的减排形势及国内外关于环境预警的相关研究；根据历史信息和近年来四大污染物总量减排的发展形势，结合我国经济、社会、环境发展的实际情况，改进和完善了污染物减排预警指标，分别建立了水体污染物、大气污染物的减排预警指标体系。其次，本文鉴于污染物总量减排目标完成情况存在不确定性，引入Monte-carlo（MC）方法评估和诊断各地区总量减排目标达成的可靠性，运用趋势外推与随机抽样组合的预测方法，获得确定性和不确定性指标目标年数据，并对目标年指标数据进行了预处理。第三，通过综合评价模型计算污染减排目标达成指数，并对指数进行统计和概率分析，进而对污染物减排警情定级，对预警严重的地区分析了减排形势及原因，提出针对性缓解污染减排形势的建议。最后，将不确定性污染减排预警模型应用于重工业城市鞍山，对“十二五”以来该市的减排目标达成情况进行评价与预测，分析预警结果，提出适应于该市的减排建议。研究结果表明：“十二五”期末全国COD、NH3-N减排形势比较严重的地区主要在东北、中部及西南，SO2、NOx减排形势比较严重的地区在华北及华东；鞍山市“十二五”时期以来主要污染物减排形势由差转为良好。总体来看，COD、NH3-N和SO2减排形势一般，预计大部分地区能够完成减排目标，NOx减排形势不容乐观，若不采取积极减排措施，则难以完成减排目标。