目前我國大部分城市河道已演變?yōu)楹诔羲w。在我國許多城市，河道有機污染普遍存在且日益突出，城市污水直排河道，流經(jīng)城鎮(zhèn)河段污染嚴重，水體出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭，均成為我國目前城市河道污染問題中亟待解決的水環(huán)境問題。
所謂黑臭是有機污染的一種極端現(xiàn)象，是由于水體缺氧，有機物腐敗而造成的。
黑臭狀態(tài)是水體的一個極端狀態(tài)，其本身的特點也與其他狀態(tài)有很大不同。其理化環(huán)境表現(xiàn)為強還原性質(zhì)，有機無機污染極其嚴重，水體有異味，已經(jīng)不適合水生生物生存，水生植被退化甚至滅絕，浮游植物、浮游動物、底棲動物只有少量耐污種存在。食物鏈斷裂，食物網(wǎng)支離破碎，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴重失衡，功能嚴重退化甚至喪失。
而生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)中，解決黑臭水體可以運用人工湖自凈系統(tǒng)等生態(tài)修復(fù)工程，下面我們來一起了解一下人工湖自凈系統(tǒng)及生態(tài)工程技術(shù)選擇
一、水質(zhì)凈化的方案選擇
1、物理法
物理法包括引水換水稀釋水中的雜質(zhì)濃度，借助疏浚、填沙、營養(yǎng)鹽鈍化 、底層曝氣、稀釋沖刷、調(diào)節(jié)湖水氮磷比、覆蓋底部沉積物及絮凝沉降等一系列工程技術(shù)措施清除底泥污染，或采用水力曝氣過濾機或石英砂過濾砂缸過濾水質(zhì)。
物理法所需的水量或電能耗費巨大，初次投資也較高，設(shè)備的日常維護保養(yǎng)的費用高，在過濾的同時也將有用的藻類植物過濾殆盡，更不利于生態(tài)建設(shè)，也未能從根本上解決水質(zhì)的污染問題。
2、化學(xué)法
化學(xué)法是采用化學(xué)試劑的投加來去除湖泊中的污染物質(zhì)，達到水體的凈化。富營養(yǎng)化的湖泊，水中含有超標(biāo)的N、P元素，投加殺菌滅藻劑可以很容易讓水體達到標(biāo)準，但是久而久之，水中會出現(xiàn)耐藥的藻類，滅藻劑的效能會逐漸下降，投藥的間隔會越來越短，而投加的量會越來越多，滅藻劑的品種也要頻繁的更換，對環(huán)境的污染也在不斷地增加，而這種污染會影響我們的下一代。
化學(xué)的方式處理水質(zhì)，雖然是立竿見影的，但它的危害也是顯而易見的。
3、水體自凈系統(tǒng)的生態(tài)建設(shè)
生態(tài)建設(shè)是水域中人為地建立起一個動態(tài)的生態(tài)平衡系統(tǒng)，即水系生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的能量流動和物質(zhì)轉(zhuǎn)移形成動態(tài)變化，利用水生生物的食物( 營養(yǎng)) 關(guān)系，由生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的多種因素，相互聯(lián)系，相互制約，互為因果而組成一個統(tǒng)一的生態(tài)整體。無需人類的過多干預(yù)，整個水系生態(tài)系統(tǒng)即能適應(yīng)外界環(huán)境對它的影響，處在相對的生態(tài)平衡狀態(tài)，和人類共生共存。因此，采取建立生物- 生態(tài)水體水質(zhì)自凈系統(tǒng)的方式來保持湖泊的水體凈化，是目前最科學(xué)、最自然也是最“ 綠色”的方式。
因此，本項目選用生態(tài)建設(shè)方法達到湖泊自凈系統(tǒng)的構(gòu)建。
二、具體實施方案
1、對污染物的控制
1) 外源污染物的控制措施主要指對進入湖區(qū)的水體、大氣污染、旅游污染、周圍生活污染提出控制措施，避免和降低進入湖區(qū)污染物的數(shù)量。削減此外源污染負荷，可在湖的近岸帶淺水處種植挺水植物，挺水植物具有凈化水中懸浮物、氯化物、有機氮、硫酸鹽的能力，對水體中磷的去除率為65%，同時又具有美化水體景觀的美學(xué)價值。
2) 內(nèi)源污染物的控制措施主要指對底泥和湖區(qū)水生動植物采取的控制措施。主要是通過恢復(fù)大型沉水植被，沉水植物在橫向、縱向生長時會消耗底泥中大量的營養(yǎng)鹽，同時沉水植被具有固定沉積物、控制沉積物再懸浮的作用。
2、水生生態(tài)系統(tǒng)工程建設(shè)
1) 淺水區(qū)水生植被生態(tài)建設(shè)
湖泊淺水區(qū)水生植被是指生長在淺水區(qū)的沉水、浮水、挺水植物，在對其進行建設(shè)的過程中，技術(shù)核心是植被選擇和水生群落的組建。
在水平空間上，建設(shè)區(qū)功能決定了植被分布和類型。對于大部分的湖泊來說，水生植被建設(shè)的主要目的是改善水體水質(zhì)，因此選擇耐污性好、去除氮磷等能力強的植物，如鳳眼蓮、滿江紅等；從景觀角度考慮，則需要在滿足生態(tài)建設(shè)的前提下，對植物的色彩進行搭配。在垂直空間上，主要根據(jù)水文條件來配置挺水、浮水和沉水植物群落;從景觀角度考慮，主要是考慮不同植被的層次搭配和時間搭配，覆蓋于水面生長的植物同暴露水面的比例要保持適當(dāng)，水生植物與在水面漂浮生長的植物也要持一定的比例。如果不保持這種平衡，會產(chǎn)生水體面積縮小的不良視覺效果。同樣，由于很多植物不是多年生，因此植被群落配置還需要考慮到一年四季中不同植物間的功能替代。
2) 湖濱帶生態(tài)建設(shè)
目前的主要的湖濱帶生態(tài)建設(shè)技術(shù)有:湖濱濕地工程技術(shù)、水生植被恢復(fù)工程技術(shù)、人工浮島工程技術(shù)、河道廊道水邊生物恢復(fù)技術(shù)等。本項目采用最常用的生態(tài)建設(shè)技術(shù)---人工濕地，主要包括環(huán)湖濕地保護帶建設(shè)和入湖河流的河口濕地系統(tǒng)建設(shè)。另外輔以人工浮島，對局部難以與濕地進行交換的水域進行建設(shè)補充。
人工濕地建設(shè)主要內(nèi)容：
①濕地位置和面積的確定。
②濕地基質(zhì)恢復(fù)。選擇透水性材料對濕地恢復(fù)區(qū)的底質(zhì)進行改造，常用生態(tài)礫石等;在底層鋪設(shè)防滲層，防治污染地下水。
③水流系統(tǒng)配置。主要是進水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和水流方向的布置，為了充分利用濕地的環(huán)境功能，要均勻配水、增加停留時間和水流的流線長度。
④植物選擇和群落配置。根據(jù)環(huán)境和景觀、經(jīng)濟功能以及與水生植被和陸生植物的景觀銜接要求，選擇植物種類，常用蘆葦、香蒲等。
3) 湖岸、溝渠生態(tài)建設(shè) 湖岸、溝渠生態(tài)建設(shè)主要采取生態(tài)護坡、駁岸技術(shù)，一方面恢復(fù)堤岸和溝渠的生態(tài)功能，另一方面結(jié)合景觀建設(shè)，美化湖岸、溝渠的視覺效果。
在進行湖泊岸堤和溝渠生態(tài)恢復(fù)時，需要根據(jù)不同的情況采取不同的技術(shù)。對于景觀湖泊和溝渠，則主要采用自然原型駁岸、自然型駁岸，在岸邊種植耐澇樹木如楊、柳和其他一些喜水性植物。對于兼有防洪作用的湖泊和溝渠，則需要采取多種人工自然型駁岸，首先用植被型生態(tài)混凝土等生態(tài)材料護坡，然后在穩(wěn)定化的坡上種植耐澇植物。
4)中央浮島
人工浮島是一種象筏子的人工浮體，在上邊栽培一些蘆葦之類的水生植物，漂浮在水面。利用人工浮島中的水生植物，吸收水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，吸附、截留( 藻類等) 懸浮物，浮島中的水生植物根基網(wǎng)絡(luò)樣的微生態(tài)小環(huán)境具有典型的活性生物膜功能，具有很強的凈化水質(zhì)能力，對多種污染物有很強的吸收、分解、富集能力。常選用竹子、松木作為主要框架，利用遮光網(wǎng)和椰棕形成種植床，采用這些材料營造的人工浮島對景觀的影響較小，能減少相互間的剛性碰撞，耐久性好，維護也較容易。
由于水域進出水口的布局不佳，會造成水域內(nèi)存在部分死水區(qū)，在此區(qū)域采用人工浮島技術(shù)進行湖水治理。
4) 水生動物生態(tài)建設(shè)
水生動物生態(tài)建設(shè)主要是通過食物網(wǎng)構(gòu)建。食物網(wǎng)構(gòu)建途徑是根據(jù)種群生態(tài)學(xué)原理，增加食物網(wǎng)營養(yǎng)環(huán)節(jié)，延長食物鏈，從而增加食物網(wǎng)對氮、磷等污染物干擾的抵抗力。另外，還需控制各種魚類的數(shù)量和種群密度，從而構(gòu)建控制浮游植物能力強、健康的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
3、補水措施或?qū)崿F(xiàn)湖內(nèi)水體循環(huán)
每年的11-4月份是攀枝花的枯水季，上游干涸，湖泊的流動性大大下降，水質(zhì)也易出現(xiàn)惡化。為避免出現(xiàn)水質(zhì)惡化問題，引用規(guī)劃區(qū)的處理中水作為補給水源排入湖泊中，增強湖泊的流動性，提高水質(zhì)。另外補給水源的排入口的設(shè)置，應(yīng)考慮高程、流動性、循環(huán)量等因素，找到最佳排入點，盡量避免局部死水。
4、局部強化措施
湖區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)建立中，會存在一些相對封閉的區(qū)域，這些區(qū)域內(nèi)的水體很難與人工濕地等出水進行交換，相對于整個湖區(qū)水體，這些區(qū)域的水體的水質(zhì)更易發(fā)生惡化，為防止這些局部水體水質(zhì)的惡化，采取局部強化凈化(如曝氣等)的工程措施。
5、建立長效運行管理維護機制
1) 及時撈出落人湖中的枯枝落葉，決不讓其腐敗在湖中。
2) 定期清理湖底腐敗動、植物殘體。
3) 嚴格控制外來污水的進人。
4) 控制岸邊雨水，使之不進人湖體，前期雨水通過湖邊雨水管道進人市政管網(wǎng)排走。但中后期的雨水可排人接觸氧化池中，經(jīng)過處理后可作為補給水之用。
5) 湖中種植的水生植物要定期收割。一般年收割4次，這樣，既可及時帶出大量的氮、磷，又可促進生物的生長。
6) 湖中放養(yǎng)的水生動物應(yīng)根據(jù)生長情況，適當(dāng)追放或撈出，使整個湖中的食物鏈保持通暢。另外，在水生動物的管理中，要嚴格禁止向湖中投放人工餌料。
