2015年4月16日，國務院正式印發《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)，提出了“到2020年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內;到2030年，城市建成區黑臭水體總體得到消除”的控制性目標。“兩步走”的總體戰略部署正式拉開了城市黑臭水體集中治理的序幕。為落實國務院“水十條”中對于城市黑臭水體整治工作的要求，住建部會同環保、水利、農業等部門指導各地進行了黑臭水體摸底排查。截至2016年2月16日：對全國295座地級及以上城市黑臭水體的排查結果：77座城市沒有發現黑臭水體，其余218座城市中共排查出黑臭水體1861個，其中河流1595條，湖、塘266個。從省份來看，60%的黑臭水體分布在廣東、安徽、山東、湖南、湖北、河南、江蘇等東南沿海、經濟相對發達地區。

目前我國大部分城市河道已演變為黑臭河道。在我國許多城市，河道有機污染普遍存在且日益突出，城市污水直排河道，流經城鎮河段污染嚴重，水體出現季節性或終年黑臭，均成為我國目前城市河道污染問題中待解決的水環境問題。

黑臭水體的處理方法大致分為物理，化學以及生物法。物理法和化學法對于處理黑臭水體存在費用高，并且化學法會存在二次污染的危害。但是目前國外的一些應用表明物理化學方法在一些處理實例中仍然效果良好，對于某些只采用生物法處理效果不達標的污水有較好作用。

1、物理修復

目前主要的物理處理方法包括截污、調水、清淤等水利工程，以及機械除藻、引水稀釋、人工造流等。

1.1 污泥疏浚

底泥是河道中污染物的“匯”與“源”，所以底泥疏浚是被廣泛應用的一種黑臭河道治理技術，常用的底泥疏浚主要有干床清挖、船載抓斗清挖和水力沖挖等方式，目的在于較大程度地控制內源污染、增加河道槽蓄量、提高水體泄洪和自凈功能。其中疏浚既清淤能較好的處理水底污泥，對污泥進行再利用。并且隨著輕質疏浚材料的發展，以及科學的疏浚方法。疏浚對水體產生的二次環境影響越來越小。其中Shepsis Vladimir等人采用輕質疏浚材料，將淤泥吸到輕質軟管中，能有效防止疏浚過程中對底泥的擾動而造成的二次污染。

1.2 曝氣復氧法

曝氣復氧對消除水體黑臭的良好效果已被國內一些實驗室試驗及河流曝氣中試所證實。其原理是進入水體的溶解氧與黑臭物質(H₂S，FeS等還原物質)之間發生了氧化還原反應。對于長期處于缺氧狀態的黑臭河流，要使水生態系統恢復到正常狀態一般需要一個長期的過程，水體曝氣復氧有助于加快這一過程。根據治理黑臭河道條件(包括水深、流速、河道斷面形狀、周邊環境條件等)和污染源特征(如長期污染負荷、沖擊污染負荷等)的不同，河道曝氣復氧的主要方式有鼓風-擴散曝氣增氧、水面轉刷曝氣增氧、射流曝氣增氧和船載移動曝氣增氧等。

由于河道曝氣復氧具有效果好、投資與運行費用相對較低的特點，已成為一些發達國家如美國、德國、法國及中等發達國家與地區如韓國、香港等在中小型污染河流污染治理經常采用的方法。1988年，德國利用純氧曝氣船對Saar進行人工曝氣，以提高水中的溶解氧含量，有效地去除了河道內水體的臭味。1989年，美國在Homewood運河河口處安裝了曝氣設備進行曝氣治理。結果證明，即使很小的曝氣裝置也能夠使底層水溫和溶解氧得到增加，并能夠增加河道生物量;美國1987年和1988年在密西西比河明尼蘇達碼頭附近的河道安裝了曝氣設備，有效地控制了臭味的產生和藻類的過量繁殖。

1.3 引水換水

用“以清釋污”方法對污染水體進行稀釋，可以使水體黑臭關鍵性水質指標總磷和有機物污染指標、高錳酸鹽指數濃度等有所下降。但對于蓄水量較大的水域，補水量太小起不到凈化效果，而提高補水量又造成水資源的大量浪費，費用高昂。所以“引水釋污”只是起到一個“治標不治本”暫緩效果，對于富營養化嚴重的湖泊，采用“引水釋污”不是一個長久之計。

2、化學修復方法

黑臭河道治理的化學方法主要包括強化絮凝、化學氧化和化學沉淀等。所使用的化學藥劑主要有鐵鹽和鋁鹽等混凝劑、雙氧水等氧化劑和生石灰等沉淀劑，目的在于去除水中目標污染物(懸浮物、溶解態磷和氮等)，提高水體透明度,雖然見效快、效率高。但對嚴重污染的水體如黑臭水體的治理，由于化學絮凝處理的效果容易受水體環境變化的影響，且必須顧及化學藥物對水生生物的毒性及生態系統的二次污染，這種技術的應用有很大的局限性。

3、生物-生態修復

黑臭河道水生態恢復是重現河道“水清草茂”自然本色的必經之路，也是長效和穩定改善水環境質量的重要手段。黑臭河道治理的生物-生態方法可以從根本上恢復河流系統的生態功能，是國內外近年來發展很快的一種技術。主要包括光合細菌法、生物復合酶技術、微生物強化技術、生物膜技術、和生物-生態凈化技術。

生物-生態法應用于黑臭河道的治理，具有穩定有效、安全持久、工程造價較低、運行成本低廉、可與綠化環境及景觀改善相結合等特點，但其處理效果易受水文和氣候等外部條件的影響，同時系統地有效后續管理維護是生物-生態法應用過程中急需解決的重要問題。對于污染河道的治理，發達國家都會以“高強度治污- 自然生態修復”的方法為主，例如日本的坂川古崎凈化場已經運行了17年，運行狀態良好。作為上海世博會唯一一個露天的城市最佳實踐區展館，成都活水公園案例因為其去除效率高、運行穩定、低能耗和良好的景觀效應為生物- 生態技術在我國的進一步發展提供了可靠的依據。

3.1 光合細菌法處理黑臭污水(PSB)

曾宇秦松于1997年3- 4月在滇池草海及其流域的魚塘和大觀河進行試驗。實驗結果顯示用光合細菌凈水劑處理污水對各主要污染物去除率分別為:BOD5: 81.4% - 87.8%、CODcr: 76% - 78.9%、TN:63% - 65.3% 、TP: 36.7% - 52.5% 、SS: 72.6% -93.3%。結果證明光合細菌對于污水特別是高濃度有機物污水處理有很好的效果。

3.2 生物復合酶處理黑臭污水

生物復合酶能刺激加速微生物的反應，同時它能促進水中的大分子化合物分解成小分子化合物，同時釋放出結合氧，增強水體復氧功能，這些簡單化合物又很容易被微生物所利用，在有機物被降解的同時，又有利于微生物的多樣性，提高微生物的活性和繁殖能力，達到一種微生態平衡。汪紅軍，胡菊香等在2006年利用美國引進的一種生物復合酶( Bacto- Zyme)在最適條件下對在水利部中國科學院水工程生態研究所試驗基地所模擬的城市河道的處理顯示。從第5天開始, 各指標明顯下降, 隨著時間的推移, 效果更加顯著。20d后, 水體由嚴重黑臭變為淡綠無臭。結果表明生物復合酶處理黑臭水體, 改善水環境具有顯著效果。

3.3 微生物強化技術

黑臭河道凈化主要依靠微生物對污染物的降解作用來實現。當河流污染嚴重而又缺乏有效的微生物作用時，需要人為創造條件來強化微生物對污染物的降解作用。目前采用途徑主要有兩類：一是直接向黑臭河道投加微生物菌劑或酶制劑;二是直接向黑臭河道投加微生物促生劑，促進“土著”微生物的生長。目前應用于黑臭河道治理的微生物菌劑主要包括美國的Clear- Flo 系列菌劑、LLMO(Liquid livemicroorganisms)生物活性液、日本的有效微生物菌群(Effective microorganism，EM)、光合細菌(Photo-synthesis bacteria，PSB)、硝化細菌等。趙志萍等將EM富集液和復合菌投加到黑臭河水中進行降解試驗，取得了一定的治理效果。吳光前等將湖北科亮生物工程有限公司研制的“科利爾”活菌凈水劑固定在具有特殊結構的生物帶上，配合水體曝氣復氧技術進行黑臭水體治理研究，底泥厚度可降低80%以上，底泥COD去除率達到93%、上清液COD去除率達到70%、上清液NH3- N去除率達到95%。

另外在大多數實際生物修復工程中都會應用的土著微生物，其原因一方面是由于土著微生物降解污染物的潛力巨大，另一方面也是因為接種的微生物在環境中難以保持較高的活性以及工程菌的應用受到較嚴格的限制。

3.4 生物膜技術

生物膜技術是一種“附著生長型”污水處理方法，它是指使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀，通過與污水接觸，生物膜上的微生物能有效截留、吸附、降解污染物，從而使污水得到凈化。生物膜法治理黑臭河道的實質是對天然河流中所發生的生物過程的一種強化。近年來，利用生物膜技術治理污染河道得到了重視，主要有礫石接觸氧化法、排水溝(渠)的接觸氧化法等。日本在江戶川的河灘地下建設古崎凈化場，利用卵石接觸氧化法對支流坂川污染水質進行凈化。主體結構是高4.5 m、長28 m 的地下矩形廊道，內部放置直徑為15~40 cm的卵石，水流在卵石間流動時與卵石上附著的生物膜相接觸，通過接觸沉淀、吸附、氧化分解等作用可快速去除水中的污染物，其中BOD5 的去除率達到75%，水質有明顯的改善。胡一珍等采用蜂窩陶瓷載體生物膜反應器對受污染的城市河道水進行生物修復，實現氨氮和COD較好的去除。曹蓉等利用一種軟性填料處理受污染河道河水，并成功掛膜，取得了一定的處理效國內外的具體工程實例來看，生物膜技術在中小河流的凈化方面具有凈化效果好、便于管理等優點。

3.5 生物- 生態凈化技術

近年來隨著人們對黑臭河道治理的不斷深入研究和實踐，根據治理與修復要求對各種單項技術進行優化篩選并開展了系統集成，已成為國內外水體治理的主流思想，生物- 生態凈化技術在諸多的工程實踐中得到了成功應用，而且往往輔以適當的人工曝氣。金承翔等組合曝氣充氧技術、微生物技術、植物凈化技術以及生物促生技術進行了黑臭河道的治理，取得了良好效果，并實現了黑臭水體生態系統的快速恢復。劉福興等采用生態浮床為核心，輔以微曝氣復氧、納污減污柵和人工介質等多項技術，對上海市匯豐河黑臭水體進行治理，水體透明度由原來的平均小于20cm增加到平均50cm以上，主要水質指標NH3- N、TP、COD 的最大去除率分別平均達到了69.9%、80.7%和63.5%，河道生物多樣性顯著提高。李捍東等開展了曝氣/ 微生物/ 人工濕地組合工藝處理黑臭河水的中試研究，經過兩個月的運行，COD、NH₃- N、TP 分別從519、11.5、6.5 mg/L 下降到33、1.5、0.25 mg/L，出水水質達到了《地表水環境質量標準》中的Ⅴ類水質標準。單純的生態浮床系統一般的處理效果特別是脫氮效果相對較低，LianpengSun 等運用生態浮床輔之以人工增氧曝氣和投加反硝化菌取得了良好的凈化效果。生物凈化槽是集成生物接觸氧化技術與人工濕地技術于一體的新型污水凈化技術，是人工凈化與天然生態凈化相結合的工藝。高尚、黃民生、吳林林等采用海壽構建的生物凈化槽進行處理黑臭河水的實驗研究，取得了較好的凈化效果，BOD5 、CODCr、NH3- N 和TP 的平均去除率分別為37.0%，34.8%，34.7%和26.7%。由于城市黑臭水體屬于重污染型水體，其生物修復中選取的水生植物種類特性是決定其污染治理效果的關鍵，加強高效水生植物物種的篩選是該領域中的一項重要任務。