大量研究表明，对水域的水环境污染进行有效治理的前提是控制污染源，只有外源得到了有效控制，作为末端治理技术的水环境污染治理才能见效，不然只能起到事倍功半的效果，甚至徒劳。通过大量研究与实践，已明确水环境污染实际上是典型的生态问题，因此，在对污染水域进行治理时，用生态学方法使生态问题得到最终解决。近年，强调治理与生态修复相结合，甚至更加强调生态修复的作用。
从广义上讲，所有的生物处理都是生态修复。目前，国际上据原理已在使用的或已进入中试阶段的污染水域治理与生态修复技术可分为物理法、化学法和生物/生态法三大类。其中的技术名称包括底泥疏浚、人工增氧、生态调水、化学除藻、絮凝沉淀、重金属化学固定、微生物强化、植物净化、生物膜.
1、底泥疏浚
底泥疏浚是在水域污染治理过程中普遍采用的措施之一。这是因为底泥是水生态系统中物质交换和能流循环的中枢，也是水域营养物质的储积库和特殊的缓冲载体，在水环境发生变化时，底泥中的营养盐和污染物会通过泥-水界面向上覆水体扩散，尤其是城市湖泊和河道，长期以来累积于沉积物中的氮磷和污染物的量往往很大，在外来污染源存在时，这些物质只是在某个季节或时期内会对水环境发挥作用，然而在其外来源全部切断后，则逐渐释放出来对水环境发生作用，包括增加上覆水体中的污染物含量和因表层底泥中有机物的好氧生物降解及厌氧消化产生的还原物质消耗水体溶解氧等，并且在很长一段时期内维持对水环境的影响。因此，一般而言，疏浚污染底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率，从而起到改善水环境质量的作用。
底泥疏浚技术据原理属物理法分类技术。外移内源污染物，这是底泥疏浚技术主要作用所含有的内容。就疏浚技术现状来看，主要包括工程疏浚技术、环保疏浚技术和生态疏浚技术等。就技术的成熟度和采用率而言，其中的工程疏浚技术居首，环保疏浚技术是近年开发并且已进入大规模采用阶段的成熟技术，生态疏浚技术则是最近提出并且在局部实施的新技术。
就实施疏浚技术对水环境质量的改善效果来看，由于工程疏浚技术以往主要是用在为了疏通航道、增加库容等目的而进行的疏浚，长期的实践证明其效果欠人意；环保疏浚是以清除水域中的污染底泥、减少底泥污染物向水体的释放为目的的技术，其效果因此明显优于工程疏浚技术，而有较高的施工精度，能相对合理的控制疏浚深度，能较大幅度地减少疏浚过程中的污染是环保疏浚技术的特点；生态疏浚是以生态位修复为目的的技术，以工程、环境、生态相结合来解决河湖可持续发展，其特点是以较小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物，同时为后续生物技术的介入创造生态条件。
然而，据日本等发达国家的实践，就特定的水体而言，是否需要对其底泥进行彻底的疏浚，或者疏浚到什么程度，还需要进行细致周密的研究论证，并且应做到视区域的污染程度、性质和疏浚目的而定，不宜一概采用，因为大规模的底泥疏浚不但需要大量资金来支持，而且被清除的污染底泥的最终处理也是一个棘手的问题。
2、生态调水
生态调水是在敏感水域普遍采用的水环境污染治理措施。生态调水的目的和方法是通过水利设施（闸门、泵站等）的调控引入污染水域上游或附近的清洁水源冲刷稀释污染水域，以改善其水环境质量。
生态调水的实际作用主要体现在：
◆ 将大量污染物在较短时间内输送到下游，减少了原区域水体中的污染物的总量，以降低污染物的浓度；
◆ 调水时改善了水动力的条件，使水体的复氧量增加，有利于提高水体的自净能力；