唐士芳，龔玲玲，徐 璐，王江南，左書華

(1.上海世博發(fā)展(集團(tuán))有限公司，上海 200125; 2.上海世博實(shí)踐區(qū)商務(wù)有限公司，上海 200125; 3.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所，天津 300456)

江河湖泊是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，河湖健康是人與自然和諧共生的重要標(biāo)志。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)發(fā)展要求的重視、城市可持續(xù)發(fā)展的需要和人們對(duì)生活質(zhì)量(包括居住環(huán)境生態(tài)質(zhì)量)要求的不斷提高，人工湖作為一種城市景觀水體越來越多的出現(xiàn)在人們生活的城市當(dāng)中[1]，如廣州白云湖、香港迪欣湖、上海滴水湖、鄭州龍湖和成都興隆湖等。人工湖不僅是城市濱水空間的重要組成部分，也是人們?nèi)粘Ｉ钪羞\(yùn)動(dòng)、觀景、休憩的重要場(chǎng)所，具有改善人居環(huán)境、調(diào)節(jié)局部氣候、調(diào)水蓄水和增加城市生物多樣性等功能。但是，由于受眾多因素的約束或限制，人工建造的城市景觀湖泊與天然湖泊相比具有環(huán)境較為封閉、面積有限、沒有(或很少有)天然河流接入和水體循環(huán)或流動(dòng)性較差等特點(diǎn)，使得湖中水體循環(huán)能力和調(diào)節(jié)能力低下。加之人類活動(dòng)影響，湖中水體污染和富營(yíng)養(yǎng)化概率增加，從而導(dǎo)致水體水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)惡化[2-3]，反而會(huì)給城市和人們的生活帶來一些不良影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有93%的人工湖水體遭到不同程度污染[2]，因此保證城市人工湖水體的水質(zhì)以及治理好受污染的水體尤為重要。

本文主要綜述了城市景觀人工湖水體治理過程中需要考慮的若干問題，湖水動(dòng)力研究、富營(yíng)養(yǎng)化水治理技術(shù)和人工湖生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等幾個(gè)方面的研究。

1 湖水動(dòng)力研究

人工湖水動(dòng)力是湖水流動(dòng)性和流動(dòng)能力的體現(xiàn)，掌握湖水的水動(dòng)力特點(diǎn)有利于了解湖內(nèi)不同區(qū)域水體的交換能力，可以為水體凈化方法實(shí)施提供理論依據(jù)。

湖水動(dòng)力的研究方法有實(shí)地監(jiān)測(cè)、物理模型及數(shù)學(xué)模型等。實(shí)地監(jiān)測(cè)主要是在現(xiàn)場(chǎng)通過儀器對(duì)湖內(nèi)水流進(jìn)行測(cè)量。由于受人工湖本身特點(diǎn)影響(一般人工湖面積不大、水深相對(duì)較淺、水體流動(dòng)緩慢、流速較小)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作比較困難，因此該方法現(xiàn)在應(yīng)用相對(duì)較少。物理模型是以實(shí)際湖泊為原型，根據(jù)相似理論按照一定縮放比尺建立物理模型，模擬湖泊在各個(gè)因素作用下水動(dòng)力變化情況。數(shù)學(xué)模型是研究人工湖水動(dòng)力特點(diǎn)和水體交換優(yōu)劣最為廣泛的一種方法。該方法通過一定數(shù)值計(jì)算模式，根據(jù)工程特點(diǎn)建立適宜的水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，較精確逼真地模擬實(shí)際湖泊水體流動(dòng)，且可以進(jìn)行三維模擬。

我國(guó)對(duì)湖水動(dòng)力研究的數(shù)值模擬工作開始于20世紀(jì)80年代中期，主要是針對(duì)面積較大的天然湖泊。對(duì)人工湖水動(dòng)力研究則主要是近十年才開始的，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的模式有：Delft3D、WASP、SMS、MIKE、EFDC等。通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算不同時(shí)間段內(nèi)人工湖水域水體的不同參數(shù)，評(píng)價(jià)水體交換能力的大小，其計(jì)算參數(shù)主要包括水體交換率、水體更新時(shí)間和滯留時(shí)間及半交換時(shí)間與水質(zhì)參數(shù)等。

許莉萍等[4]采用EFDC模型建立了某城市人工湖的水動(dòng)力和對(duì)流擴(kuò)散模型，通過獲得湖內(nèi)保守性物質(zhì)含量的分布，計(jì)算了人工湖的水體更新時(shí)間和水體交換率，同時(shí)對(duì)水體交換較差區(qū)域采取的工程措施進(jìn)行了分析，表明采取增加抽注水等措施可以改善內(nèi)湖及湖周死水區(qū)域水體交換效果。高祥宇等[5]建立了威海某人工湖的二維潮流-物質(zhì)擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型，計(jì)算了水體交換率和半交換周期，分析了該湖的水體交換能力，研究結(jié)果顯示：由于該湖區(qū)位于海岸河口水域，湖內(nèi)水體交換能力受到潮流、季風(fēng)和地形等因素影響，其中湖區(qū)水深對(duì)湖水交換能力影響最大，表現(xiàn)為湖區(qū)水深越大，而湖內(nèi)水體交換能力則越弱，通過適當(dāng)調(diào)整湖區(qū)水深可以改善湖內(nèi)水體交換能力，同時(shí)與湖區(qū)連通的河流(逍遙河)下泄流量時(shí)，可以加快湖區(qū)水體交換。定期引水或?qū)?nèi)水體進(jìn)行置換，有利于增強(qiáng)湖水流動(dòng)、增加水體自我凈化能力，進(jìn)而保持和維護(hù)湖水良好的水質(zhì)狀況，王哲等[6]、陳凱等[7]采用MIKE21分別對(duì)太倉市金倉湖和許昌市鹿鳴湖進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：定期進(jìn)行水體置換可促進(jìn)湖水流動(dòng)、增加水體自凈能力，有利于維護(hù)湖水良好的水質(zhì)狀況，為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的人工湖水質(zhì)保障調(diào)度提供了一定的依據(jù)。

小型人工湖由于面積較小，風(fēng)因素對(duì)其水體流動(dòng)影響并不明顯，但對(duì)于一些寬闊的人工湖，風(fēng)所產(chǎn)出的風(fēng)生流和風(fēng)生浪對(duì)湖水體流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定影響。張晨等[8]采用EFDC模型，計(jì)算了龍湖在極端風(fēng)況下的風(fēng)生流場(chǎng)和風(fēng)生浪場(chǎng)，討論了對(duì)龍湖所產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果顯示：由于風(fēng)場(chǎng)引起的湖泊風(fēng)生流場(chǎng)比較復(fù)雜，但總體上來說受風(fēng)場(chǎng)主要作用于表面流的影響，一般湖區(qū)表層流速較大，表層流向與風(fēng)向一致，底層水體則主要以補(bǔ)償流形式運(yùn)動(dòng)，且流速較小，流向與表層流向相反；風(fēng)生浪的有效波高則隨著風(fēng)速的增大而增大，且風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度和水深對(duì)有效波高有一定的影響。

2 水體富營(yíng)養(yǎng)化治理技術(shù)

由于城市化的快速發(fā)展，城市中大量污水通過不同途徑和方式流入(經(jīng))城市內(nèi)人工湖泊，使人工湖水體遭受到了不同程度的污染，加劇了水體富營(yíng)養(yǎng)化等現(xiàn)象。因此為保障城市人工湖景觀、生態(tài)等目標(biāo)，發(fā)揮其應(yīng)有的作用，必須對(duì)人工湖水體出現(xiàn)的各種污染問題進(jìn)行治理。

控制人工湖水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法一般可分為物理機(jī)械方法、化學(xué)方法和生物修復(fù)技術(shù)。物理機(jī)械方法包括物理除藻、引水置換、循環(huán)曝氣、底泥疏浚等；化學(xué)方法主要是指化學(xué)藥品法；生物修復(fù)包括水生植物、水生動(dòng)物修復(fù)[9-10]和微生物修復(fù)等。

2.1 物理機(jī)械方法

水體富營(yíng)養(yǎng)化最典型的一個(gè)表象就是湖面有大量藻類繁殖，使得水中的溶氧急劇下降，進(jìn)而對(duì)水體中的生態(tài)環(huán)境造成影響。物理除藻就是采用人工方法清除水體中的藻類，該方法直接、簡(jiǎn)單且見效快，但是人工除藻耗時(shí)、耗力，已不太適合目前現(xiàn)代的生活。

引水置換是指將周邊清潔的水體或河流的水體通過特定的人為工程措施引入到湖泊內(nèi)使它們發(fā)生摻混或交換，改善湖泊內(nèi)水體環(huán)境，增強(qiáng)湖水動(dòng)力，進(jìn)而減少和降低湖泊水體中的污染物，提高水體自我凈化的能力[11]。引水置換是一種比較常用的物理凈化方法，也是減少和稀釋湖泊水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度比較高效的人為措施[9]。我國(guó)許多湖泊水質(zhì)改善方法都采用了這種方式，如南京市玄武湖，根據(jù)不同的引水規(guī)模、水量分配模式、排水口位置和排水方式等因素制定了不同的引調(diào)水調(diào)度方案，通過數(shù)學(xué)模型探討了最有利可行的能夠改善玄武湖湖區(qū)水質(zhì)的引水調(diào)度模式[12]；武漢大東湖，通過生態(tài)水網(wǎng)連通工程，以清水入湖的手段來促進(jìn)水生態(tài)的修復(fù)，使大東湖水系各湖的污染指標(biāo)COD、TN、TP得到不同程度的改善[13]；廈門筼筜湖，通過研究引水規(guī)模與水環(huán)境改善效果之間的相關(guān)規(guī)律，確定了適宜的調(diào)水和引水規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益最優(yōu)化[14]。

人工湖水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致水中溶解氧的下降，使水體發(fā)生黑臭現(xiàn)象，給城市和人們的生活帶來一些負(fù)面影響。因此增加水體中的含氧量是治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)有效手段。運(yùn)用曝氣系統(tǒng)可以提高水中溶氧的含量，改善湖體水環(huán)境，有利于促進(jìn)水中污染物的降解，且對(duì)水中的氮和磷含量有一定的控制作用。循環(huán)曝氣是指依據(jù)人工湖水體的規(guī)模大小，通過設(shè)計(jì)配套的過濾、循環(huán)系統(tǒng)，采用湖底曝氣來消除水體分層，使湖水水溫和化學(xué)物質(zhì)均勻分布，改善水體溶氧的含量，抑制水中藻類的生長(zhǎng)[15-17]。李玲等[15]針對(duì)污染水體生態(tài)修復(fù)中水流驅(qū)動(dòng)與強(qiáng)化增氧的問題，提出了曝氣汲水技術(shù)，并進(jìn)行了一系列試驗(yàn)及工程應(yīng)用研究，對(duì)水體凈化起到了良好效果。尹煒等[16]利用城市景觀水體及其上設(shè)置的提水風(fēng)車，將自然風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)水體外部循環(huán)，提水形成落差之后以不同的跌水方式回至城市景觀水體，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市景觀水體中的人工湖曝氣充氧，促進(jìn)水體的流動(dòng)和增加水體中的溶解氧。張舒維[17]采用水渦輪作為動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)氣、水的循環(huán)涌動(dòng)，提升了湖水水流的循環(huán)流動(dòng)效率和水中溶解氧的產(chǎn)生效率，較好地提升了水質(zhì)。

底床沉積物(即底泥)是水體富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)的“源”，因此底泥疏浚是一種去除湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化“源”的治理方法，其目的在于通過疏浚，清除底泥中的高氮、高磷等營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)，消除這些營(yíng)養(yǎng)物的釋放，降低營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，提高湖泊的水環(huán)境容量[9]。如1998年云南滇池草海實(shí)施了底床沉積物(即底泥)疏浚一期工程，疏浚面積為2.88 km2，疏浚工程量為432.69×104m3，工程實(shí)施后滇池草海水質(zhì)得到了明顯改善[18]。2000年安徽巢湖實(shí)施了底泥疏浚與處置一期工程，疏浚工程量為301.9×104m3，工程實(shí)施后巢湖主要污染指標(biāo)(TN、TP濃度)分別下降了26.3%和46.9%[19]。底泥疏浚能夠切實(shí)降低水中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，增加人工湖水體容量，提升水生動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境，但在移除內(nèi)源污染的同時(shí)也會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境問題[20-21](如二次污染、底棲生物生境改變等)，因此目前很少單純使用底泥疏浚方式進(jìn)行水體修復(fù)，而是與其他物理方法、化學(xué)方法或微生物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，以彌補(bǔ)單一底泥疏浚技術(shù)的不足。

2.2 化學(xué)方法

化學(xué)方法一般指通過在水體中添加化學(xué)藥品(除藻劑、混凝沉淀藥劑等)殺死藻類，控制水中氮、磷等污染物的含量，以達(dá)到防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的[9]。

化學(xué)方法也是一種比較常見且較為原始的控制藻類的方法。就目前來看，使用最多的化學(xué)藥品試劑主要有硫酸銅(CuSO4)、二氧化氯(ClO2)、高錳酸鉀(KMnO4)和其他復(fù)合藥劑[10]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新型高效的除藻劑不斷出現(xiàn)，在水體富營(yíng)養(yǎng)化治理上起到良好效果。孫學(xué)習(xí)[22]通過陶土制取的新型除藻劑，對(duì)水生動(dòng)植物比較安全，無致死毒性，且除藻效果良好，性能穩(wěn)定；2007年和曉榮等[23]采用的新型除藻劑(主要由含有Cu2+, Fe2+, Al3+, Ca2+4種金屬離子的無機(jī)化合物按比例混配而成)對(duì)滇池富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行了除藻試驗(yàn)，結(jié)果表明該新型除藻劑除藻效果良好。

化學(xué)方法具有經(jīng)濟(jì)性較高、效果好的特點(diǎn)，但是化學(xué)除藻也有諸多弊端，雖然化學(xué)試劑可以快速殺藻，但是極易造成二次污染，甚至?xí)?duì)水體生態(tài)系統(tǒng)的生境產(chǎn)生影響，反而會(huì)給城市或人們的健康生活帶來不利影響[24]。

化學(xué)方法不單純是除藻用，還可以修復(fù)凈化水質(zhì)、凈化底泥等。2017年張鵬飛等[25]采用木質(zhì)和煤基活性炭對(duì)包頭市兩個(gè)典型人工湖中葉綠素 a、COD、濁度、藍(lán)藻、總氮和總磷的去除效果進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：木質(zhì)活性炭對(duì)人工湖中葉綠素 a、COD 和濁度的去除率高達(dá)96%以上，煤基活性炭對(duì)總氮和藍(lán)藻的去除率高達(dá)88% 以上。含有鈣的化學(xué)藥劑對(duì)底泥污染物的固定有良好的效果，例如劉廣容[26]在厭氧條件下對(duì)東湖底泥進(jìn)行原位化學(xué)處理時(shí)發(fā)現(xiàn)，鋁鹽對(duì)底泥中的磷有較強(qiáng)的吸附能力；張丹[27]對(duì)天津某湖泊底泥研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，過氧化鈣可以很好地抑制底泥中磷的釋放。

2.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)研究是當(dāng)前水環(huán)境處理技術(shù)研究方面的熱點(diǎn)，該技術(shù)研究是通過水生動(dòng)植物或微生物修復(fù)水質(zhì)，改善水體生態(tài)結(jié)構(gòu)，提高水體自凈能力，且具有景觀化和資源化等實(shí)用功能[9，28]。目前在實(shí)際工程中，水生植物法和水生動(dòng)物法是較為常用的方法，即在水中培育水生植物或水生動(dòng)物，利用動(dòng)、植物自身系統(tǒng)使水中污染物不斷進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化及降解，逐步凈化水質(zhì)和恢復(fù)水環(huán)境[9，25]。微生物修復(fù)技術(shù)是比較前沿的技術(shù)，也是未來發(fā)展的一種趨勢(shì)，該技術(shù)是利用本地天然存在的微生物(即土著微生物)或者經(jīng)過特殊培養(yǎng)的微生物(外來的有益微生物或轉(zhuǎn)基因的微生物)菌體在一定的環(huán)境條件下，使其發(fā)展為優(yōu)勢(shì)菌群，擴(kuò)大微生物生長(zhǎng)與繁殖，去除和降解水體的污染物，改善水質(zhì)[29]。

2.3.1 水生植物法

水生植物法主要是利用植物及其根系的微生物系統(tǒng)來吸收、積累、轉(zhuǎn)化和降解水中的污染物，降低水體中磷、氮等營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)的負(fù)荷，減少水華的發(fā)生，以達(dá)到清除環(huán)境中污染物質(zhì)的目的，同時(shí)水生植物還產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效果與美化景觀。

水生植物修復(fù)技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、易于操作，治理效果明顯，但也存在一些弊端，由于植物本身的生理特點(diǎn)，其修復(fù)效果也會(huì)因地域、季節(jié)、環(huán)境的不同而有所不同[30]。張勇[31]等通過對(duì)比種植本地植物與外來植物對(duì)魚塘植物群落和水質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)，本地植物更適宜當(dāng)?shù)赝寥馈⒓竟?jié)和環(huán)境等因素，因而在改善水質(zhì)方面效果更好。孫鵬[32]通過研究發(fā)現(xiàn)，植物具有生長(zhǎng)周期較短，對(duì)氣候的依賴性較強(qiáng)，不同植物組織在不同季節(jié)對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收能力有所不同，因而不同季節(jié)選擇不同植物，對(duì)水體治理更有效。另外也存在一個(gè)弊端，就是水生植物體死亡后需要人工作業(yè)進(jìn)行收割，否則植株腐爛可能會(huì)進(jìn)一步致使水質(zhì)惡化。因此如何選出合適的不同種類的水生植物，通過它們的優(yōu)化組合，提高人為工程效率和水體治理效果，以滿足不同環(huán)境的修復(fù)需要，有待深入研究[33]。

2.3.2 水生動(dòng)物法

水生動(dòng)物法主要是通過調(diào)節(jié)濾食性魚類數(shù)量并輔以田螺、貝殼等小動(dòng)物來控制水中的藻類。陶雪梅[34]在研究中發(fā)現(xiàn)，魚類對(duì)去除水體中的總氮效果明顯，對(duì)去除總磷也有一定的效果，但不同的魚類對(duì)去除水體中的總氮、總磷的效果不同；在水體中放養(yǎng)一定量的不同種類的魚能夠有效降低水體中營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷，對(duì)水質(zhì)的改善和恢復(fù)起到積極作用。王娣娟[35]研究了在水體富營(yíng)養(yǎng)化的條件下不同魚類對(duì)經(jīng)典生物操縱的影響，發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖鰱魚的富營(yíng)養(yǎng)化水體中的藻類密度有所下降，水體透明度明顯升高，而養(yǎng)殖鯉魚和鯽魚水體內(nèi)藍(lán)藻密度增加，可見單純放養(yǎng)某種魚類來降低水體中藻類也有一定的局限性。北京市奧林匹克公園人工湖[36]則是綜合采用動(dòng)植物結(jié)合的方法，動(dòng)物有魚類、鴨、鵝和鴛鴦等，植物由挺水、浮葉、沉水植物組成，有荷花、蘆葦、睡蓮、浮萍、苦草、金魚藻等，治理效果良好，且具有很好的美觀價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

2.3.3 微生物法

隨著人類社會(huì)工業(yè)化高度的發(fā)展，生產(chǎn)、生活中所產(chǎn)生的污染物質(zhì)越來越多，其組成也越來越復(fù)雜，排入自然界以后，天然微生物對(duì)這些工業(yè)化污染物的降解能力與效率低[37]，因此微生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)微生物技術(shù)對(duì)溶解性有機(jī)物和氨氮去除效果較好，但也具有停留時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大、剩余污泥產(chǎn)生量大、投資費(fèi)用高且菌劑易流失的弊端。目前一般微生物修復(fù)技術(shù)有微生物固化技術(shù)和微生物修復(fù)劑投加技術(shù)[38-39]。

微生物修復(fù)劑投加技術(shù)是水體治理與修復(fù)領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，即是指向富營(yíng)養(yǎng)化水體中投加高效的復(fù)合微生物群(EM)，來促進(jìn)水體中有機(jī)物和氮、磷等污染物質(zhì)的降解，達(dá)到修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體水質(zhì)的目的。陳建等在向城市景觀湖泊中投加EM修復(fù)劑后，有效控制了水華暴發(fā)，水體中藍(lán)藻生物量減少了70%以上[43]；李雪梅等[44]、馬文林等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在水體投入EM修復(fù)劑后，水體中的葉綠素a、總氮和總磷含量均呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，下降了65%左右，水體透明度上升、溶解氧含量也明顯升高。

2.4 復(fù)合修復(fù)技術(shù)

由以上綜述的內(nèi)容不難看出，每種治理技術(shù)或方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用或者大范圍應(yīng)用中使用單一技術(shù)往往達(dá)不到預(yù)期效果，如物理和化學(xué)方法雖然在污染水體治理上具有一定效果，但該方法弊端明顯，存在處理費(fèi)用高，總氮去除難，易帶來二次污染等缺點(diǎn)；水生植物修復(fù)技術(shù)往往受制于植物本身的生理特點(diǎn)，水生植物有多數(shù)是1 a生的草本植物，需要每年補(bǔ)種，耗費(fèi)人力物力，且枯萎的植物如不及時(shí)處理也會(huì)給水體造成二次污染。因此目前人工湖的水質(zhì)維系多采用多元化的修復(fù)技術(shù)或者復(fù)合(或聯(lián)合)修復(fù)技術(shù)，如植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)[37]等。

3 人工湖生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

城市人工湖構(gòu)成了城市濱水空間的主要組成部分，具有調(diào)劑水源、美化環(huán)境、改善生態(tài)等多種功能。良好的城市景觀人工湖生態(tài)系統(tǒng)對(duì)提高居民的生存環(huán)境質(zhì)量、提升都市人文與自然景觀及增強(qiáng)人們的幸福感有著重要作用[49]。近年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，城市內(nèi)人工湖的建設(shè)需求越來越大，同時(shí)已建的人工湖污染問題也日漸突出，因此如何構(gòu)建和修復(fù)城市人工湖的水生態(tài)系統(tǒng)成為研究熱點(diǎn)。

不同城市由于自身?xiàng)l件的不同，城市人工湖生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建也有所不同。尤愛菊等[50]的文章中就以上虞濱海新城建設(shè)的人工湖為研究對(duì)象，對(duì)其水質(zhì)凈化系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了描述，提出了基于當(dāng)前外圍水源條件、湖泊形態(tài)和水質(zhì)目標(biāo)等多種因素下的湖泊水體循環(huán)處理的設(shè)計(jì)思路：由湖區(qū)外循環(huán)、湖區(qū)內(nèi)循環(huán)和湖區(qū)生態(tài)防治系統(tǒng)組成的湖區(qū)水質(zhì)凈化系統(tǒng)。陳良霞等[51]以“上海之魚”I期水系為例，綜合利用物理處理方式(攔網(wǎng)截污、生物基處理帶等)和生態(tài)修復(fù)方法(底棲動(dòng)物調(diào)控、水生動(dòng)植物系統(tǒng)構(gòu)建、微生物調(diào)控等)，實(shí)現(xiàn)了自然生態(tài)、水景觀優(yōu)美和水循環(huán)健康的修復(fù)理念。章毅等[52]以臨汾汾河城區(qū)1號(hào)人工湖為例，分析了其工藝流程和施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了采用單一的治理方法往往效果不佳，在水體污染治理上應(yīng)從原位和異位兩方面同時(shí)考慮，即“內(nèi)外結(jié)合+組合工藝”的治理方針。余帆洋等[53]以廣州市白云湖為例，在分析白云湖調(diào)水補(bǔ)水、防洪調(diào)蓄功能與水質(zhì)達(dá)標(biāo)、生態(tài)修復(fù)需求之間矛盾的基礎(chǔ)上，根據(jù)水深、流速和功能需求等條件，將白云湖劃分為湖濱緩流區(qū)、深水緩流區(qū)、急流調(diào)控區(qū)、濕地保育區(qū)、休閑娛樂區(qū)和綜合管理區(qū)，提出了水體圍隔、魚類調(diào)控、沉水植物群落恢復(fù)、生物操縱和食物網(wǎng)構(gòu)建等技術(shù)措施，形成分區(qū)域、分階段實(shí)施白云湖水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的初步方案。

4 結(jié)語與展望

人工湖一旦建成，就有可能面臨著富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)階段，水體富營(yíng)養(yǎng)化仍是中國(guó)城市景觀人工湖面臨的重要環(huán)境問題?？茖W(xué)合理的水體治理與修復(fù)技術(shù)不僅可以很好地改善生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)，也可以美化環(huán)境，還具有一定經(jīng)濟(jì)效益。本文總結(jié)了在人工湖規(guī)劃和設(shè)計(jì)使用過程中涉及到的湖水動(dòng)力研究、富營(yíng)養(yǎng)化水治理技術(shù)和人工湖生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等幾個(gè)方面的研究進(jìn)展。在眾多水體治理與修復(fù)技術(shù)手段上，每種手段都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，某些處理措施在理論上或在一定條件下是可行的，但使用單一技術(shù)往往達(dá)不到預(yù)期效果。人工湖生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)因地制宜，應(yīng)充分將水體水質(zhì)凈化技術(shù)(富營(yíng)養(yǎng)化治理技術(shù))與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，創(chuàng)造基于人水和諧的多維度多層次水生態(tài)景觀。

在未來城市景觀人工湖水體治理與修復(fù)技術(shù)研究過程中，湖水動(dòng)力仍是人工湖規(guī)劃和后期治理和修復(fù)的基礎(chǔ)，該研究仍會(huì)是未來研究的重點(diǎn)；微生物技術(shù)一直是水體治理與修復(fù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和前沿科技，在未來發(fā)展中它仍然是重點(diǎn)研究方向；另外，由于單一技術(shù)或多或少存在缺點(diǎn)，因此揚(yáng)長(zhǎng)避短的多元化修復(fù)方式是未來人工湖水體治理技術(shù)的主要應(yīng)用方向，且多元化的生態(tài)修復(fù)技術(shù)將會(huì)是重點(diǎn)。