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根據《2010年中國環境狀況公報》，我國26個國控重點湖泊（水庫）中，水質滿足《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）Ⅱ、Ⅲ類的僅占23．0％，滿足Ⅴ類的占23．1％，屬于劣Ⅴ類的占38．5％；其中，營養狀態為重度富營養、中度富營養、輕度富營養、中營養的分別占3．8％、7．7％、42．3％、46．2％［1］。
我國城市小型湖泊眾多，且這些小型湖泊多與城市河道相連，受城市河道污染的影響水質往往較差，水體富營養化程度較高，對城市居民的生活質量及城市景觀均造成了不良影響。而如何脫氮除磷、控制藻類生長是實現這些小型湖泊生態恢復與水體保護的關鍵。
目前，國內外對城市小型湖泊的生態修復較多的關注在修復措施研究［2－6］，而從流域劃分角度對城市小型湖泊修復方式的研究還較少。筆者基于流域劃分角度，提出可將湖泊劃分成不同修復單元，再根據各單元的特征采取低成本的合適措施來進行水體生態系統修復。
1修復單元劃分
很多城市小型湖泊的污染狀況往往是由周邊污染源決定的，要治理某個具體的受污染湖泊，首要任務是要調查受污染水體的流域狀況和污染源組成，從而為后期修復措施的制定提供決策依據。根據相關研究，筆者認為可將湖泊劃分為入湖渠道、入湖口、湖區、岸邊帶4個修復單元來進行生態修復。
2不同修復單元的修復方式確定
2．1入湖渠道修復方式
入湖渠道為湖泊的主要污染來源，污染物源自于周邊的生活污水、工業廢水、農業面源污染等，這些污染物中往往懸浮物及漂浮物較多，對該單元進行修復時要采用物理修復與生物修復相結合的辦法。首先要測量入湖渠道的河床高程變化，測定入湖水流量的變化情況，在水流量變化較大區域可逐級布置一些階梯型溢流堰，從而增加水體DO含量，提高水體的自凈能力；在水流平緩區域可設計一些生態浮島，并逐段布置一些柵格網，收集水體中的懸浮物和漂浮物，以從源頭控制入湖泊的污染負荷。
2．1．1修建溢流堰
水體在流動過程中本身蘊涵了巨大的能量，如果能充分利用此自然能量來增加水體DO含量，將是一種理想的無能耗增氧措施。水體流經閘、堰等泄水建筑物時，由于水流的強烈紊動和摻氣，會使水體的DO含量明顯增加?？衫萌牒赖奶厥獾匦翁卣鳎旨?、分段修建溢流堰，通過改善水體的流經形態，提高水體DO含量，從而達到改善水質的目的。如南京仙林大學城三用河在下游一段河道（長度為150cm）以石棉瓦為材料搭建了3個不同坡度的階梯型溢流堰，其對水體水質的改善效果見表1。.由表1可見，經過150cm的階梯型溢流堰后，三用河水體中DO含量大量增加，高錳酸鹽指數、NH3－N含量均有所降低，TN、TP也得到了一定的去除。與傾角為30°、60°的溢流堰相比，傾角為45°的溢流堰堰體坡度適中，水流較快，流經的水體能與堰體充分撞擊，水、氣接觸面積最大，水體DO含量增加也最多。故對應的出水水質最佳。另據研究，溢流堰壩體材料可選取橡膠壩等，因為橡膠壩既有利于新生物膜的著生，又有利于衰老生物膜的脫落［7］。
2．1．2修復河道底泥
河道底泥是水體生態系統的重要組成部分，沉積在底泥中的氮磷等營養元素、重金屬和難降解有機物在一定條件下會重新釋放出來，影響上覆水水質，造成二次污染。此外，底泥是底棲生物的主要生活場所和食物來源，其中的污染物可直接或間接對底棲生物或上覆水中生物產生致毒、致害作用，并通過生物富集、食物鏈放大等過程進一步影響陸地生物和人類健康［8，9］。
河道底泥的修復方式主要有物理、化學和生物修復等，與物理、化學修復法相比，生物修復法具有節省費用、不破壞原有生態、去污效率高等優點，因此得到了廣泛運用。其中原位生物修復成本低廉但相對修復效果較差，適合于大面積、低污染負荷底泥的修復；異位生物修復主要應用于河道疏浚后底泥的處理，其修復效果好但成本很高，適合于小面積、高負荷污染底泥的修復［10］。對于大多數城市小型湖泊來說，原位生物修復是較符合實際情況的經濟實用的底泥修復方式。目前，原位生物修復相關研究熱點主要集中在底棲動物對底泥的分解及利用方面。寡毛類動物中的顫蚯蚓、水絲蚓和一些蚊蠅的幼蟲等底棲動物能適應厭氧的底泥環境，通過篩選和引種適宜的品種，利用專門的網箱，將培養好的耐低DO的底棲動物放入湖泊中適當區段，可以消解底泥中的有機碎屑等污染物，有效修復底泥，提高湖泊水體的自凈能力。
2．1．3設置人工生物浮床
人工生物浮床又被稱為“生物浮島”、“生物浮床”，是按照生態系統自身運行規律，人工把水生高等植物、陸生或濕生植物以浮床為載體種植到受污染的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機制，降低水體中的氮、磷及有機質含量等，同時可在植物根系營造出好養—厭氧微生物環境，從而有效改善水體的自凈功能。而且，人工生物浮床的運用能兼顧水上景觀的營造，有利于美化環境［11］。
以往很多的人工生物浮床制作材料多為泡沫、塑料等，床體制作方法簡單，但可種植的植物數量有限，植物不易更新替換，且在水流較大的情況下植物易損毀?？墒褂镁勐纫蚁≒VC）管做成浮床外框，在浮床底部用網兜包裹植物，然后將浮床以繩索固定在岸邊，此法可保證種植的植物數量較多；同時對于部分生長迅速的植物可定期收獲，既可帶走部分營養物質，又可防止生長迅速的植物泛濫。南京仙林大學城三用河中設置了以黑麥草和酸模為研究對象的人工浮床，試驗段河道水質得到了顯著改善，惡臭現象明顯減輕，其中酸模對TN、NH＋4－N的去除率分別達92．40％、97．00％，均比對照組高4．47、1．10倍，TP、COD濃度分別較試驗初期降低了79．17％、86．63％［12，13］。
人工生物浮床種植植物的選取原則是生長速度快，吸污效果好。目前常用的有鳳眼蓮、喜旱蓮子草、黑麥草、蘆葦、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮蓮、海芋、土大黃、水芹菜、雍菜（俗稱空心菜）、芝麻花、旱傘草、燈心草等。
2．2入湖口修復方式
入湖口是連接入湖渠道與湖區的重要水域，一般水深較淺，長期接受外源污染較重，湖底的淤泥深厚。故對入湖口的生態修復注重通過底泥污染狀況的改善來提高水體自凈能力。#p#分頁標題#e#
入湖口的修復方式一般為在入湖口布置潛水型溢流壩，在壩內區域布置人工濕地（見圖1）。城市圖1小型湖泊的入湖口一般呈扇形，可在扇形區域較窄處布置潛水型溢流壩，降低入湖水體的流速，以減緩對下游人工濕地的沖擊。溢流壩以內區域布置人工濕地，濕地填充基質可選用建筑上常用的砂石、礫石或工業廢棄材料（煤渣、鋼渣等），這些廢棄物穩定性較好，且堆積后能形成多孔隙的基質，為水體中微生物的生長和繁殖提供良好附著載體，同時可起到物理吸附、生物吸附、過濾等作用。在基質上布局以挺水植物為主的植物群落，可考慮選擇去污能力較強的水芹、水龍草、風車草、香蒲、菖蒲等。
有研究者在江蘇省水環境試驗平臺建立的人工濕地中以風車草、石菖蒲、菱、金魚藻、輪葉黑藻、苦草組成水生植物群落，并以不種植水生植物的人工濕地作為對照進行去污能力研究。結果表明，在進水流量為2．5m3／h、換水率達到75％的條件下，種植水生植物的人工濕地對進水中挾帶的泥沙有很好的過濾作用，且同時能起到較好的氮、磷去除效果，當水力停留時間為8、12h時，種植水生植物組對TN的去除率分別為11．9％、21．5％，而對照組為5．3％、20．7％；在水力停留時間為12h時，種植水生植物組對TP的去除率可達34．8％，對照組為28．2％［14］。
2．3湖區修復方式
作為城市小型湖泊生態修復的重點區域，湖區水體修復的最終目的是逐步恢復以沉水植物為優勢的水生植被群落，改善水體生態功能。水生植物是水體生態系統的重要組成部分，恢復水生植物群落是構建健康水體生態系統的基礎和必要條件。
可通過人為創造一定的條件，來構建適合水體特征的合理水生植物群落。根據湖泊水體的污染狀況來配置相應的水生植物，利用水生植物及其共生的微環境來去除水體污染物，降低水體懸浮物濃度，提高水體透明度及DO含量，從而為其他水生生物提供良好的生存環境，最終提高水體生態系統的生物多樣性。
王文林等［15］在南京師范大學月亮灣水體生態修復試驗區引種了幾種不同種的水生植物，分別種植于2個獨立的水質相同的圍格中，經不同種水生植物凈化后，水體中TN、TP、NH3－N以及葉綠素a含量均有所下降（見表2），但由4種植物構建的群落的水質凈化效果顯著高于由2種植物構建的群落?？梢?，城市小型湖泊水生植物群落的構建中，可根據湖泊水體的污染狀態，以現有種為基礎，合理引入不同種和數量的水生植物，構建擁有挺水、浮葉、沉水、漂浮植物，能隨季節自我更替的完善的水生植物組合，以強化水生植物的去污能力，提高水體自凈能力。需要注意的是，水生植物有一定的生命周期，應適時適度收割調控，在將一些營養元素輸出的同時，也可減少由植物自然凋落腐爛分解而引起的二次污染。
生物填料、人工水草等仿生植物因比表面積大、反應形態好、運行成本低等優點［16］，在城市污染水體的處理中也得到了一定的運用。其中以美國梅瑞地安水生科技公司研發并推廣的阿科蔓（AquaMats）最為著名［17］。阿科蔓可提供巨大的生物附著表面積（1m2阿科蔓能夠提供的表面積高達245m2），為微生物生長提供足夠的附著載體，從而形成有利于微生物活動的微環境。楊濤等［18］的研究表明，在污染湖泊的治理中，利用仿生植物（人工載體）在自然水流條件下進行掛膜培養，載體上的生物膜逐漸形成，載體的外觀呈無色、淡黑綠色、黑黃綠色、淡黑色、黑色變化，對應出現藻類→原生動物→微型后生動物等，同時水體中COD、NH3－N、TP含量均有所下降，去除率分別達到40％、36％、43％?？梢?，生物填料、人工水草等仿生植物可通過為微生物生長、繁殖提供有效載體來提高水體的自凈能力，為城市小型湖泊的生態修復提供了一條可行的途徑。
在仿生植物的材料選擇上，可選取聚丙烯纖維、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纖維、玻璃纖維、加氣混凝土等比表面積高、空隙率高、化學性質穩定、有一定機械強度和價格低廉的材料［19］。
2．4岸邊帶修復方式
作為城市小型湖泊的一個組成部分，岸邊帶是湖泊面源污染的重要來源。目前，我國大多數城市小型湖泊的岸邊帶都以水泥混凝土代替自然河堤，使其本有的生態功能得不到發揮。盡量利用天然材料作為湖岸帶保護的素材，將水泥混凝土護堤恢復成為水體、土壤、植物等相互結合的自然生態護岸，是湖泊生態修復的基礎。在湖泊自然生態護岸的建設中，可根據岸邊帶的自然走向整理沿河墾種，可在近岸帶構建1m以上的自然綠地作為污染過濾屏障。在綠化物種的選擇上，應注意選擇適宜本地區氣候環境，同時不造成外來種入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系發達、固土能力強、能有效消除污染的植物。在植物的配置上，要兼顧景觀效果，凸顯不同的景觀層。可選擇的喬木樹種有石榴、桂花、楊梅、臘梅、柳、合歡、池杉、枇杷、玉蘭、構樹、槐、銀杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等；灌木樹種有枸杞、小葉黃楊紫薇、紅葉小檗、金葉女貞、瓜子黃楊、月季花等；草種有中華結縷草、狗牙根、畫眉草、紅花草等。
3結語
城市小型湖泊的生態修復中，可將湖泊劃分成適當的修復單元，再根據各單元的特征選擇不同的生態修復方式，既突出重點，又兼顧綜合效果。同時，在生態修復的具體實施中，還應注意以下幾個方面的問題：
（1）對入湖渠道進行生態修復時應注重相關水系的結構，打通一些斷頭河、死水塘，使水流通暢，并應根據水系的地形特征在適當的地點修筑溢流堰，恢復淺灘和濕地、深塘等生態系統，從源頭控制入湖污染負荷。
（2）對入湖渠道沿線及湖泊周邊的污水口實行截流分流，從源頭截斷污染源。
（3）生態修復措施的實施（如溢流堰的修筑、人工生物浮床設置、仿生植物的構建等）不能影響水體的正常功能（如行洪能力等）。
（4）對岸邊帶進行修復時，要防止岸堤水土流失，應選擇能快速覆蓋、根系發達、抗沖刷能力強，且適應本地區水土環境的喬、灌、草種作為綠化物種。
（5）在配置水生植物和岸邊帶綠化植物時應盡量選擇本土物種，防止外來物種的入侵，選用外來物種時應先進行充分試驗和論證。