随着我国《水污染防治行动计划》的实施与推进,近年来,我国的城市水环境恶化的趋势得到扭转,各地的河道水质逐步得到提升。基于河水中悬浮物不可避免地会沉积为河道底泥及底泥与上覆水体会发生互相影响的认识,本论文在河道底泥中污染物释放规律分析的基础上,研究了以生物激发法控制底泥污染物释放、以生物过滤和沟槽环流法处理上覆水体的有效性,探讨了相关工艺参数因素对水体水质提升及底泥污染物削减情况的影响,并在闵行区江川路街道区域西二河工程示范中验证了处理技术的有效性。主要结论包括:在底泥释放规律的探究中,随上覆水体pH的升高,底泥COD、NH₄⁺-N的释放量逐渐减小,TN释放量逐渐增加;pH偏酸或偏碱都会促进TP的释放。上覆水体有机物含量越高,在实验前期NH₄⁺-N和TN的释放量越低;高浓度的有机物可促进底泥TP的释放。上覆水体溶解氧的增加可促进COD、NH₄⁺-N和TN的释放,实验后期COD和NH₄⁺-N浓度随溶解氧的增加下降速率加快;溶解氧控制在4⁶mg/L时可明显抑制底泥TP的释放。悬浮物浓度的增加可抑制COD和TN的释放,但促进TP的释放。在修复实验中,根据水体水质提升及底泥污染物的削减情况,选择3.2 g/kg为生物激发剂的最佳投加量,曝气量、温度和泥水比分别在20 mL/（min·L）、20℃和1:3时水体水质提升最为明显;结合生物过滤系统,生物填料的布设使污染物降解效率得到提高,以60%为最佳填料密度,TN相对于单独使用生物激发剂处理的实验组得到了明显的控制;进一步结合沟槽环流系统,选择10 d为最佳停留时间,在此条件下,上覆水体COD、NH₄⁺-N、TN和TP的去除率分别为49.38%、99.37%、37.81%和71.43%,底泥ORP明显提高,有机质削减41.52%。在示范工程应用中,经过10个月的修复工程实施和运行后,COD、NH₄⁺-N、TP等指标去除率分别为73.47%、96.94%、84.38%,达到了地表水Ⅲ类水质标准;TN去除率为91.88%,接近地表水Ⅳ类水质标准;水体透明度得到一定提升。