河流的功能具有多样性，哺育的生物具有多样性，为人类社会的生存和发展提供不竭的资源。但是，随着人类经济社会的迅速发展，经济利益驱使人们过度开发利用河流资源，无节制地向河流排放生活、生产废水，导致河流的稀释自净功能丧失，水环境恶化，致使河流的生态系统功能完全丧失，进而制约着沿岸社会经济的发展。自20世纪60年代以来，人们逐渐认识到维持河流的功能多样性、生物多样性的重要性，开始从生态环境角度系统地整治河流生态环境，开发出多种受污染水环境生物修复的方法及其实施技术，开始对河流，特别是城市污染河流进行生态系统进行修复。　　 本文就是在这种背景下开展研究的，以“广州市最黑最臭河涌”的石井河为典型，在其流域范围内选择了4种典型的污染形态水体，采用多种生物生态修复技术，构建了5种不同的生态生物修复处理工艺进行试验研究，通过观测治理前后各种水质理化指标与水体生物相指标的变化反映水质改善的程度，评判各种生物生态修复技术及其工艺在污染治理上的成效，并通过对比论证，揭示各种生物-生态修复方法在城市污染河流治理上的适用性。主要研究成果及结论如下：　　 (1)通过强氧化曝气、底泥生物氧化等技术，可有效增加河涌水体中溶解氧DO值，维持河涌洁净好氧生物体系，并促进黑臭水体向净洁水体转化；　　 (2)在外来污染源可控的条件下，底泥污染成为城市河涌污染最主要的内污染源，底泥生态决定水质好坏，促进与维持底泥处于洁净好氧状态对河涌维持生态系统生物多样性、保持河道健康生态非常重要。利用生物促生技术激活土著微生物进行底泥氧化处理可从根本上解决河涌黑臭的内源污染问题，是城市河涌黑臭多年、底泥污染严重的一种高效的生物-生态修复措施。　　 (3)有机污染、氮、磷等营养盐污染是城市河涌污染的主要形式。复合修复技术(包括曝气增氧、底泥生物氧化、岸基生态滤床)去污效率最高，底泥生物氧化+强氧化曝气次之，单纯的生物稳定塘、曝气增氧或生物滤床等效果不明显。复合生态滤床可有效去除水体中的TP、TN，但对污染负荷较敏感，超过一定负荷以后系统的处理能力迅速下降；曝气增氧技术可有效增加水体溶解氧利于藻类繁殖，也可以有效去除TP、TN，效果比复合生态滤床差，对污染负荷较不敏感;阿科蔓生态基在以N、P营养盐微污染为特征的水质治理中可以取得较好的效果。　　 (4)生物氧化塘是治理污染源分散、难以截污的城郊黑臭河涌的一种经济高效的生物处理技术，可利用当地的空闲用地或废弃鱼塘改造或直接在河道进行；通过合理设置氧化塘各种技术参数，结合强曝气增氧、河道生态修复等技术，可以获得非常良好的治污效果。　　 (5)复合生态滤床具有较强的水质净化能力，适宜对污染水体进行深度净化处理。在城市河涌的补水调水中，应用复合生态滤床技术对河涌引水水源或污水处理厂回用中水进行深度处理改善引水水质，之后再用于河涌补给用水，可大大提高引水治污的效果。　　 (6)通过研究污染水体修复过程中浮游生物的变化规律和一些特殊的相关关系的机理分析，发现水体水质改变可导致水体中浮游生物的群落结构发生显著变化，水质改善可使水体中生物多样性增加，生物种类均匀度提高。研究进一步揭示了水生生物比传统的水质理化指标更能综合反映水环境的质量状况，它的变化能够准确、客观地判断水污染对水生态系统的综合影响和破坏程度。　　 (7)各种生物生态修复技术对污染负荷等外界条件的敏感性有较大差异，但均要满足一定的污染负荷条件，保证一定的水力停留时间，系统才能高效运行达到较好的去污效果；超过系统的污染负荷，修复系统的去污效果直线下降；在满足污染负荷的条件下，水力停留时间越长，污染物去除率越高，且对某一种特定的污染物质而言，其初始浓度越高，去除效果越好，直至浓度稳定在某个限值。　　 (8)研究表明：不同的污染形态应该针对性采取不同的生态生物修复方法。从污染源的角度来说，难以截污的点源污染可通过生态稳定塘等技术进行处理，面源污染可通过生态护岸予以改善，内源污染采取生态疏浚或生物促生技术进行底泥氧化可以获得较好的效果；从污染物的性质来说，可分为有机污染、营养盐污染和毒性物质污染，应针对其污染物性质采取相应的修复方法，曝气增氧技术能够有效消除有机污染引起的河涌黑臭，但对水体中的TP、NH3-N的去除率较差；复合生态滤床对处理TP、NH3-N浓度高的养殖废水效果较好，但不适用于CODcr浓度高、可生化性差的工业废水处理。