本发明提供了利用底层微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统和方法。本发明利用底层微曝气改良黑臭河道污染底泥，控制底泥污染物释放，辅助沉水植物生长，削减氨氮；同时根据植物的季相变化，利用伊乐藻‑苦草组合建立常绿型沉水植被，并配植伴生种为金鱼藻、穗花狐尾藻、轮叶黑藻，建立稳定的沉水植被，达到改善河道水质的目的。沉水植物的引入利用可升降浮床克服黑臭河道水质改善工程初期透明度低的问题。本发明验证了特定沉水植被可以在黑臭河道中构建的可能性，水质改善显著，操作简单，工程量小，经济实用。