文/张瑾

摘  要：水体富营养化作为全球普遍关注的生态问题，面源污染、点源污染及原位污染所产生的养分，导致湖泊水生生态系统遭受极大破坏，生态环境迅速恶化。本文通过深入分析，明确了营养物质输入、水体流动性、气候及人类活动等因素对湖泊富营养化的影响，系统探讨了外源污染防控、内源污染清除、水体生态调控等生态修复技术的实际运用模式，为湖泊富营养化治理制定出一套全面且科学有效的策略，为水生态系统健康恢复与可持续发展添砖助力。

关键词：湖泊富营养化；生态修复；污染治理

在全球生态环境体系里，湖泊作为关键的水资源囤留载体，其生态健康备受瞩目。因营养物质输入超量、水体流动缓慢，藻类等浮游生物增殖，致使湖泊富营养化问题愈发严峻。气候变暖趋势显著，人类活动频繁干扰等问题使水生生物多样性降低、水质恶化，给人类生产生活带来诸多不良影响。故亟须深入研究湖泊富营养化治理的生态修复技术，以恢复湖泊生态功能、保障水资源可持续利用。

1富营养化现象及其危害

湖泊富营养化，就是因氮、磷等植物营养物质含量过高产生的水质污染现象，伴随自然变迁的进程，河流带的冲积物及水生生物残骸不断淤积到湖底，引导湖泊从平营养状态过渡到富营养状态。

水体里富营养化现象表现得十分醒目，在富营养现象凸显的水体里面，藻类急剧繁衍，某些藻类会逸出令人作呕的腥臭味，且这种气味迅速朝四周飘散，影响人们生活的同时还会令水体使用价值下降。众多蓝藻、绿藻等藻类漂到湖水表面，汇聚成绿色漂浮物，使水体呈现出极度污浊的模样，透明度急剧下滑，阳光不易渗透水层，极大地抑制了水中植物的光合作用，使得严重富营养化的水体透明度降至0.2米，湖水的感官品质急剧下降。

从危害对应的层次看，藻类的过度繁衍对水体溶解氧的影响十分严重，大量藻类呼吸消耗大量溶解氧。水华是富营养化水体中藻类（尤其是蓝藻和绿藻）大量繁殖并在水体表面形成密集藻层的现象[1]。水华出现的阶段，大量死亡的藻类及别的有机物在湖底沉积接着发生分解，引起溶解氧减少的情况进一步恶化，有部分藻类可分泌并释放有毒物质，直接引发鱼类以及其他动物的死亡。富营养化水体还包含超标的含氮化合物，如硝酸盐、亚硝酸盐，若人畜长期饮用含氮化合物超标的水，会中毒致病，水产、旅游、航运业受湖泊富营养化影响面临沉重打击，充斥着熏人臭气的湖区令游客退避三舍，水面上厚密的藻类妨碍了船只的前行。

2湖泊富营养化现象成因分析

2.1营养物质输入过量

在湖泊周边开展农业生产时大量施用化肥，使土壤中氮、磷等养分含量急剧上升，降雨或灌溉时地表径流会将其带入湖泊；畜禽养殖产生的大量富含氮、磷的粪便与污水，若未经有效处理直接排放，也会成为湖泊营养物质的重要补充源。城市生活污水中洗涤剂、人体排泄物等含大量氮、磷，因部分污水处理厂处理能力欠佳无法完全清除，致使这些营养物质随尾水流入湖泊，推动了湖泊富营养化进程。

2.2水体流动缓慢

部分湖泊呈现半封闭、全封闭情形，跟外界水体的交换流量受限。某些内陆湖泊水体更新的周期偏长，水流流速偏慢，使得水体自净能力出现一定约束，进到湖中的营养物质难以被迅速稀释后带走，容易在湖内不间断地积聚。缓慢的水流无法对水体实施有效扰动，造成营养物质在局部区域堆聚，为藻类生长奠定稳定又有益的环境基础。若条件达到恰当水平，藻类开始进行繁衍活动。鉴于水体流动存在迟缓现象，产生的代谢物质连同死亡后的残留体难以被排出，这使得水体富营养化水平进一步提高。

2.3气候变暖助推

全球气候变暖造成湖泊水温急剧升高，较高水温推动藻类持续繁衍生长，较多藻类处于恰当的温度区间范围，温度每升高1℃，其生长速度会相应变快。近年来，气候变暖使降水模式出现新变化，极端降雨事件迅猛增多，大量营养物质随雨水流入湖泊，短时间引发湖泊营养物质负荷升高。气候变暖有一定几率降低湖泊水体的溶解氧含量，而某些类型的藻类在低氧环境格局里具备更强的生存优势，这使藻类在竞争情形下占据主导位置，湖泊富营养化进程大幅提速，引发恶性循环。

2.4人类活动干扰

除营养成分流入这一情形外，人类的其他活动也波及了湖泊富营养化，大规模采取围湖造田以及填湖建城这类行动，引起了湖泊自然生态系统的崩坏，让湖泊跟周边生态系统的连通性及调蓄能力减弱，湖泊生态系统受损，造成它对营养物质的缓冲与净化能力渐渐下降。过度捕捞湖里的鱼类，尤其是针对滤食性鱼类而言，引起藻类自然控制机制的平衡被破坏掉，滤食性鱼类会大量啃食藻类，等其数量稍有减少之后，藻类摆脱掉主要的捕食压力，得以大量繁衍，进而推动湖泊进入富营养化阶段。

3生态修复技术实践方法

3.1外源污染防控修复技术

3.1.1化学阻隔修复

化学阻隔修复是一种通过铺设阻隔层切断污染物迁移路径的技术，其核心是利用化学纤维膜或其他阻隔材料，阻断外源污染物进入水体的途径，从而减少污染负荷[2]。在湖泊富营养化治理中，具体操作包括：精准勘查湖泊外源污染汇入区域，明确污染途径和主要污染物类型。以河流入湖口为例，需清理周边杂物和淤泥，确保铺设区域平整。根据入湖口水流截面的宽度，选择合适的纤维膜并预留足够裕量，利用牵引船或特制膜铺设机械，将纤维膜均匀铺设于入湖口底部及两侧一定高度处，确保膜与底质紧密贴合。铺设完成后，定期使用水质检测设备监测膜上下游的污染物浓度，并根据监测结果清理膜表面，以确保阻隔效果。化学阻隔修复后，水体中氮、磷等营养物质的输入量显著减少，藻类过度繁殖得到抑制，水体透明度提高，光合作用增强，水体自净能力提升，富营养化程度逐渐降低，水质得到明显改善[3]。

3.1.2湿地缓冲带生态修复

构建挺水植物湿地，需先对湖泊周边区域进行地形地貌评估，选择地势相对较低、靠近入湖口水流且有一定蓄水能力的区域。根据场地条件，利用挖掘设备开挖出适宜的湿地池体，池体深度控制在0.5~1.5米，以满足挺水植物根系生长及水流停留需求。在池底铺设厚度约20~30厘米的适宜底质，如富含腐殖质的土壤或特制的人工基质，为植物扎根提供基础。选用健康、无病虫害的芦苇、香蒲等挺水植物种苗，按照一定的株行距进行移栽，一般株距为0.3~0.5米，行距为0.5~0.8米。在植物生长初期，需定期进行灌溉，保持湿地水位在适宜高度，促进植物扎根生长。定期巡查，及时清理湿地内的杂草及杂物，避免其与挺水植物竞争养分。在生长旺季，可适当补充氮、磷等营养元素，促进植物生长，增强其对污染物的吸收能力。

在设计复合湿地时，需合理规划表面流湿地与潜流湿地的比例及布局。表面流湿地面积可占复合湿地总面积的30%~50%，位于复合湿地的前端，以初步拦截大颗粒污染物及利用浮水植物进行部分净化。在表面湿地中，按照每平方米种植3~5株睡莲等浮水植物的密度进行种植，定期清理浮水植物的残体，防止其腐烂污染水体。潜流湿地则需精心填充基质，先在底部铺设一层粒径较大的砾石，厚度约10~15厘米，作为排水层，再在其上铺设粒径较小的火山岩等基质，厚度为30~50厘米。将菖蒲等植物种植在基质中，种植密度为每平方米8~12株。在潜流湿地运行过程中，需通过调节进水口和出水口的阀门，控制水流速度，确保污水在基质孔隙中停留8~24小时，以充分发挥植物根系、微生物及基质的协同净化作用[4]。定期对基质进行反冲洗，防止堵塞，影响净化效果。

3.1.3 微生物强化修复

在微生物强化修复实践中，先要采集入湖河流或湖泊周边污染区域的水样及底泥样本，通过实验室分析，确定水体中氮、磷污染物的浓度及存在形态，筛选出适宜本地环境的硝化细菌、聚磷菌等优势菌种。利用专业的微生物培养设备，在适宜的温度、pH值及营养条件下，对筛选出的菌种进行大规模培养，制成高浓度的微生物菌剂。在投放菌剂前，需对投放区域的水体进行预处理，如通过曝气等方式提高水体溶解氧含量，调节pH值至适宜范围（一般为7~8.5）。采用专用的菌剂投放设备，如可移动的喷洒装置或固定的投加系统，将菌剂均匀投放到入湖河流或湖泊周边污染区域。投放量根据水体污染程度及体积确定，一般每立方米水体投放菌剂10~100克。投放后，定期采集水样，检测氨氮、总磷等污染物浓度变化，根据检测结果适时调整菌剂投放量及投放频率。

3.2内源污染清除修复技术

在底泥疏浚方面，先用多波束测深仪、地质雷达等设备，结合底泥采样与成分分析，确定富含氮、磷的表层污染底泥的范围和深度。依据底泥软硬程度，合理选用绞吸式挖泥船绞刀头，软底泥选用宽刃低转速绞刀，硬底泥选用窄刃高转速绞刀。疏浚作业时，凭借深度传感器与GPS技术，将疏浚深度严格把控在0.2~0.5米的表层污染底泥区间，同时调控挖泥船行进速度与绞刀转速，确保作业平稳。为防止悬浮物扩散，在作业区周边设置围油栏或悬浮帘，挖出的底泥经密闭管道输送至岸上临时储存池。池中的底泥，可选择自然干化，将其铺撒至0.3~0.5米厚，利用机械定期进行翻晒，待含水量降至30%~40%时收集；也能进行堆肥处理，先铺设木屑、秸秆垫层，将底泥与石灰、粉煤灰等调理剂及微生物菌剂混合，堆成1.5~2米高堆体，定期翻堆并监测温湿度和pH值，2~3个月发酵转化为有机肥料。原位覆盖技术即在污染底泥表面铺设清洁材料。实施前筛选0.5~2毫米的河沙和2~5厘米的砾石，用驳船搭载机械铺设，通过声呐和水下摄像头确保覆盖厚度达0.2~0.3米。铺设完成后标记区域，定期采样检测水质，评估覆盖效果。

3.3水体生态调控修复技术

投放滤食性鱼类前，全面调查湖泊水体面积、深度、水质及现有生物情况，依据生态承载能力，确定每公顷投放300~500尾10~15厘米规格的鲢鱼、鳙鱼，挑选健康鱼苗多点分散投放。按每平方米5~10个的密度，在湖泊浅水区及适宜底质区域均匀撒放螺、蚌等底栖动物。投放后，定期用浮游生物网、水质监测仪器监测生物量、藻类密度及水质指标，依监测结果调整鱼类与底栖动物数量，如藻类生物量高时增加鱼类投放，底栖动物过多时适量捕捞，还要定期投放预防药物防控疾病。

人工调控水位可改善湖泊生态。枯水期通过泵站、水闸引入外部水源，抬高水位0.5~1米，增强水体流动性与自净能力；丰水期通过适时排水，降低水位，让底泥露出促进营养物质分解，为水生植物提供光照与生长空间，调控时密切监测周边生态变化。曝气增氧同样关键，根据湖泊面积、水深和水质，小型湖泊用曝气船定期作业，大型湖泊安装微孔曝气装置并均匀分布曝气头。在溶解氧低的时段，如夏季高温和夜间，加大曝气强度，保证溶解氧达5毫克/升以上，同时定期维护检修设备，提升曝气增氧效果，助力水体生态系统修复优化。

4结论

在湖泊富营养化治理进程中，生态修复技术涵盖外源污染防控、内源污染清除及水体生态调控等多方面。通过化学阻隔、湿地修复、微生物强化等手段，有效削减了污染负荷；底泥疏浚、原位覆盖改善了底质环境；生物群落调整、水位调控及曝气增氧优化了水体生态。这些技术相互配合，对恢复湖泊生态系统健康起到了关键作用。

参考文献

[1]杨正健,章睿,刘德富,等.藻类水华聚散迁移机制及其数值模拟研究进展[J].三峡大学学报(自然科学版),2023,45(5):71-76.

[2]许玲华.地球化学工程技术修复土壤重金属污染研究进展[J].中国金属通报,2024(6):168-170.

[3]何建英.长江上游河库颗粒态碳、氮、磷生态化学计量关系及其影响因素研究[D].重庆:重庆交通大学,2023.

[4]何海燕,陆小静,李锐,等.复合人工湿地在长湖流域新桥河生态修复中的应用[J].绿色科技,2024,26(22):107-111.

（作者单位：宁波市生态环境局象山分局）