在城市化和工业化进程加快的过程中，由于水污染控制与治理措施与先进水平比，明显滞后低下，一些城市河由于水源短缺、偷排漏排，河道接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所，加上没有清水补给，导致城市水体受污染的范围和程度不断加剧，引起水体富营养化，形成黑臭水体。
所谓 “黑臭”，主要属于环境景观、物理指标范畴。是指在视觉上河流水体呈现因污染而产生的明显异常颜色(通常是黑色或泛黑色)，同时产生在嗅觉上引起人们感觉不适甚至厌恶的气味，是水体感官性污染比较常见的一种现象。本身水体黑臭是大自然通过厌氧反应进行自然降解的反映，无需人为参与，但在城市中出现黑臭，无论在景观、安全、规划等方面都给城市管理者带来新的挑战。
缺氧与富营养为水体黑臭主因
黑臭水体的根本原因是河道湖泊过量纳污导致水体耗氧速度远大于复氧速度，同时也与水体富营养化和底泥沉积有关。国家重大水专项相关研究结果表明，当溶解氧低于2.0 mg/L时，水体将处于缺氧状态。当溶解氧大于6 mg/L 时，水体处于有氧状态，有机物降解和氨氧化速率显著增加，水体开始具有自净能力。
具体来说，水体发生黑臭的主因有如下几方面：
一是外源有机物和氨氮消耗水中氧气。城市水体一旦超量受纳外源性有机物以及一些动植物的腐殖质，如居民生活污水、畜禽粪便、农产品加工污染物等，水中的溶解氧就会被快速消耗。当溶解氧下降到一个过低水平时，大量有机物在厌氧菌的作用下进一步分解，产生硫化氢、氨和其他带异味易挥发的小分子化合物，从而散发出臭味。同时，厌氧条件下，沉积物中产生的甲烷、氮气、硫化氢等难溶于水的气体，在上升过程中携带污泥进入水相，使水体发黑。
二是内源底泥中释放污染。当水体被污染后，部分污染物日积月累，通过沉降作用或随颗粒物吸附作用进入到水体底泥中。在酸性、还原条件下，污染物和氨氮从底泥中释放，厌氧发酵产生的甲烷及氮气导致底泥上浮也是水体黑臭的重要原因之一。有研究指出，在一些污染水体中，底泥中污染物的释放量与外源污染的总量相当。此外，由于城市河道中有大量营养物质，导致河道中藻类过量繁殖。这些藻类在生长初期给水体补充氧气，在死亡后分解矿化形成耗氧有机物和氨氮，导致季节性水体黑臭现象并产生极其强烈的腥臭味道。
三是不流动和水温升高的影响。水体流动性降低或完全消失，直接导致水体复氧能力衰退，局部水域或水层亏氧问题严重，形成适宜蓝绿藻快速繁殖的水动力条件，增加水华暴发风险，引发水体水质恶化。此外，水温的升高将加快水体中的微生物和藻类残体分解有机物及氨氮速度，加速溶解氧消耗，加剧水体黑臭。
针对黑臭的主要成因(即水体缺氧)，治理技术路线也要以建立以溶解氧为核心。黑臭水体治理的关键是改善水体的溶解氧状态，使水体由低氧/厌氧恢复到正常的好氧状态。国家重大水专项相关研究成果，建议以溶解氧为核心，建立包括臭阈值、透明度、色度等4项指标黑臭水体评价体系。
微生态活水(HDP)直接净化工艺治理黑臭实例：
微生态活水(HDP)直接净化工艺起源于日本，核心是利用微生物的新陈代谢活动，以天然存在的本土微生物为基础，经过原位培育，结合流水不腐、超大流量曝气增氧等技术手段，增加微生物活性能力，对水中污染物进行转移、转化及降解，比较大程度地恢复水体的自净能力，重建并恢复适宜多种生物生息繁衍的水生生态系统。
工艺原理类似于在河道建立一个隐形的污水处理厂，其独特的地方在于无土建，无管网，全自动管理，运营成本低。
工艺用例：
项目位于白沙河位于海口市海甸岛四东路，属断头浜感潮河道，全长约696m，宽20-30m，自然状态下水深受潮汐在0.3-1.2m，自然软地质，土壤属砂质土。
污染成因分析：
● 污水管网设施不健全，生活污水直排入河
● 河道内部底泥释放污染
● 盲肠河段，水体不流动，直接导致水体复氧能力衰退
● 河道水体周边垃圾、护坡草皮等，带来面源污染
● 持续高温，加快生物残体分解，加速氧消耗，加剧黑臭
● 感潮河道纳污水体往来回荡，延长污染物滞留时间
治理工艺：
治理目标：
消除黑臭;显著提升水体清澈度;提升水域景观效果;考核断面为河道现状的亲水平台处。水体主要理化因子：透明度≥60cm(塞氏盘法)、溶解氧≥2.0mg/L、叶绿素≤50mg/m3。
治理效果：
调试期间，海口当地遭受连续暴雨，由于截污不彻底，河道全部灌满污水
暴雨冲击后，微生态活水(HDP)直接净化工艺运行10小时恢复清澈见底
项目总结：
黑臭淤泥严重，清淤不便，为种水草覆土更不便，HDP艺不受影响。
感潮河道盐度高，水草不宜种活，HDP工艺不受影响。
感潮河道盐度高，外部投撒微生物不易存活，HDP工艺采用土著微生物不受影响。
暴雨、污水冲击不会带来生态崩溃，HDP工艺10小时就能恢复清澈
