黑臭水體治理應遵循“外源減排、內源清淤、水質凈化、清水補給、生態恢復”的技術路線。外源減排和內源清淤是基礎與前提，水質凈化是階段性手段，水動力改善技術和生態恢復是長效保障措施。
一是外源阻斷技術。
包括城市截污納管和面源控制兩種情況。針對缺乏完善污水收集系統的水體，通過建設和改造水體沿岸的污水管道，將污水截流納入污水收集和處理系統，從源頭上削減污染物的直接排放。對尚無條件進行截污納管的污水，可在原位采用高效一級強化污水處理技術或工藝，避免污水直排對水體的污染。城市面源污染控制技術主要包括各種城市低影響開發（如海綿城市）技術、初期雨水控制技術和生態護岸技術等。水體周邊垃圾的清理是面源污染控制的重要措施。
二是內源控制技術。
即清淤疏浚技術，通常有兩種：一種是抽干湖/河水后清淤；另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。后者的應用范圍較廣。清淤疏浚能相對快速地改善水質，但清淤過程因擾動易導致污染物大量進入水體，影響到水體生態系統的穩定，具有一定的生態風險。
三是水質凈化技術。
城市黑臭水體的水質凈化技術主要包括：人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術、人工濕地技術、生態浮島、穩定塘等。德國薩爾河、英國泰晤士河、澳大利亞天鵝河、中國的蘇州河等治理中都采用了曝氣增氧的方法。
四是水動力改善技術。
對于納污負荷高、水動力不足、環境容量低的城市黑臭水體治理，該技術效果明顯。但調用清潔水來改善河水水質應盡量采用非常規水源，同時在調水的過程中要防止引入新的污染源。
五是生態恢復技術。
包括城市河道富營養化的控制（關鍵在于磷的控制）技術、藻類生長人工控制技術，以及水生態修復技術。
在我國景觀水體修復中應用最廣泛和有效的是人工復氧技術。
針對城市黑臭水體的治理技術主要包括：物理型技術、生物修復技術、人工復氧技術。
物理型技術主要包括截污、調水、清淤等水利工程。這三種物理型技術都在國內外得到了廣泛的應用，并發揮了良好的作用。但是，三種技術都受相關條件的限制，從而影響治污效果。如“截污”需要具備完善的污水管網和污水處理廠，“調水”需要有充沛的水資源，“清淤”需要實現外來污染源的有效控制避免后續淤積。
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