摘要：水體生態修復是一項系統工程,通過前期的人工干預，合理調配微生物、植物、動物的比例及架構，使水體的生態系統維持相對穩定，逐步構建完整的穩定的生態食物鏈，恢復水體的自凈能力。
上海浦東高東生態園水系在前期污染較嚴重的條件下，運用“清水型生態凈水集成技術”，利用自然界生物改良技術、生物操縱技術、生態修復技術等綜合集成技術實現了污染水系向清水型穩態的自然轉變。
1.1 高東生態園背景介紹
上海高東生態園位于上海浦東新區新園路998號，占地約47公頃，其中人工湖水域面積約25000m2。高東生態園承接了高東鎮城市綠地公園的重要角色，為了發揮其各項社會、生態服務功能，作為區域重要水環境——人工湖水環境質量尤為重要，它直接關系到其他各項功能的實現。
1.2 水系背景介紹
高東生態園人工湖水系自2008年建成以來，其水環境質量鮮為受到關注，水環境持續惡化：存在湖底淤泥沉積、水體富營養化嚴重、水生植物缺乏、匯水區截污能力不足等一系列問題。
為了響應國家的號召，為周邊居民提高良好的悠閑娛樂場所，提升居民的幸福感和市容市貌，高東鎮政府從全局的角度和服務人民的角度出發，對高東生態園水系進行綜合治理。
2.1 項目信息
（1）工程名稱：上海高東鎮高東生態園水系綜合治理
（2）施工地點：浦東新區高東鎮新園路998號
圖1-1高東生態園示范區衛星圖
（3）項目水環境現狀：
高東生態園水環境現狀如下：①公園內園林綠化植被較多，園林養護施肥影響水質，秋冬季節枯枝落葉較多；②栽植有少量苦草等水生植物，水生動物以野雜魚為主，生態系統有退化趨勢，水體感官不佳；③水體交換能力較弱，公園有若干個公共廁所點源污染情況，水體有輕度富營養化現象。
（4）水體富營養化問題成因：
富營養化是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。在自然條件下，隨著河流夾帶沖積物和水生生物殘骸在湖底的不斷沉降淤積，公園水體會從貧營養湖過渡為富營養湖，進而演變為沼澤和陸地，這是一種極為緩慢的過程。但由于人類的活動，將大量工業廢水和生活污水以及農田徑流中的植物營養物質排入公園水體、水庫、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物量的種群種類數量發生改變，破壞了水體的生態平衡。
2.2 工程內容
生態凈水工程主要建設內容包括：1）水環境本底條件改良工程；2）水生植物群落構建工程；3）大型底棲生物群落構建工程；4）清水型浮游動物群落構建工程； 5）生態凈水系統構建工程完工后優化調整； 6）食物網鏈構建工程；7）長效運營機制建立。
2.3 設計范圍
本工程位于上海市浦東新區高東鎮新園路998號高東生態園內，示范區水體生態修復區域總體面積為25000m2。
2.4 設計依據
（1）《中華人民共和國環境保護法》
（2）《中華人民共和國水污染防治法》
（3）《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）
（4）《城市污水處理及污染防治技術政策》（建城[2000]124號）
（5）《水生動植物工程設計指導原則》
（6）《常見沉水植物生物學特性及管理》
（7）《綠化設計規劃》（DG/TJ08-15-2009，J11525-2009）
（8）相關規范、標準及其他資料
2.5設計原則
（1） 執行國家有關政策、法規，服從本項目招標文件要求。
（2） 遵循國家上海市市關于中心城區及外環林帶公園水體濕地保護的有關設計基本要求與原則；
（3） 以人為本，自然和諧、宜居生態、注重功能；
（4） 堅持污染控制與水體生態修復并重，先有效控制消除主要污染源，繼而有序實施水體生態修復，最終建立健康水域生態系統；
（5） 以人為本，人水和諧，為構建與校園建設相統一相協調的水域環境；
（6） 在進一步截除主要污染源的基礎上，以水體原位治理和生態修復為主；
（7） 水質改善與保護工程與高東生態園景觀建設相結合并彼此協調；
（8） 堅持技術可靠性、先進性、綜合性、可操作性及經濟合理性；
（9） 注重貫徹“循環經濟”理念與清潔生產原則。
2.6工程目標
通過對高東生態園水質改善與水體生態修復的實施，使水質得到明顯改善，水質從劣V類提高至GB 3838-2002 Ⅳ-V類，高東生態園水體生態系統初步得到修復，景觀環境有較大改善。
2.7工程期限
工程建設期2012.3-2012.08，其中，施工準備期10天，施工4個月。
3.1 保護水生態環境
對水體及涉水部分進行保護，防治水污染，防止水環境持續下降；對水生生物進行保護，保護生物多樣性和生物群落結構。
3.2 修復水生態系統
對已經退化或受損的水生態系統進行修復、恢復，遏制退化趨勢，使其向良性循環轉變。保護兼顧修復同時進行，保護推動修復，修復促進保護。
根據高東生態園水系現狀，工程修復措施主要是圍繞改善水質和恢復生物物種多樣性兩部分進行。通過生態修復，增加高東生態園水系生物多樣性，提高水生態系統的穩定性，增強水體的自凈能力，并達到可承接一定量雨、污水的受納能力。使其具有較高的生態效益和環境效益。
4.1水體透明度提升工程
水體透明度，即懸浮物質含量，直接影響水下光照強度，水體透明度高，光照在水下減弱的慢，所能到達的水層較深；反之，光照在水下減弱的快，所能到達的水層較淺，當水下光照減弱為水體表面光照的1%時，高等植物光合作用和呼吸作用相等，不能進行光合產物積累，此時，高等植物生命活動停止，植株死亡腐爛。也就是說，清水型生態系統構建工程初期，人工湖水體透明度直接關系到栽植的高等植物是否可接受到足夠的光照強度，是否可以順利定植、生長。由此可見，該工程步驟至關重要。
關鍵技術：該工程中成功應用了上海山恒公司自主選育、馴化的一種大型溞，快速降低水體藻類含量，大幅度提升了水體透明度。
4.2 水下森林構建工程
水下森林構建工程主要是通過在不同深度水域種植水生植物，通過水生植物吸收水體中的可溶性氮、磷等污染物，同時可固定沉積物、減少再懸浮，降低水體內源負荷；為附著生物包括螺類等提供基質，為浮游動物提供避難所，從而增強生態系統對浮游植物的控制和系統的自凈能力。
關鍵技術：成功培育出SH-001 型矮化苦草，實現了淺水域的水下森林景觀。
4.3 底棲動物生物群落構建工程
底棲動物在水生態系統物質循環與流動中具有特殊的地位和作用。大型底棲動物不斷掘穴和排出糞便使得水體沉積物的表層幾厘米的周轉率非常高。這一過程稱之為“生物攪拌”，它將有機質以更細小的顆?；烊氤练e物，最終被小型底棲動物所利用。
底棲動物可以吸食水體中的藻類，同時其分泌物可以吸附水體中的懸浮物，促使水體變清。
關鍵技術：嚴格按照食物鏈層級配置，并據水系特征精確量化。
5.1 感官效果明顯
高東生態園水系水生態修復工竣工結束后，水質感官效果提升明顯，水下森林基本穩定形成，水活草青，提高了公園整體的環境質量。
生態城市建設必須堅持環境治理與生態保護建設相結合，經濟結構優化的水生態環境的修復改善是“生態城市”建設的重點。河道作為水環境的重要載體，迫切需要進行整治，通過清淤、岸坡建設、綠化種植，達到水土保持，河道暢通、美化環境、提升功能等諸多功能，有利于推動工程水利向環境水利、城市水利轉變，使廣大市民真正享有“水清、地綠、天藍、寧靜”的生態環境。
上海高東生態園水系采用了“清水型生態凈水集成技術”的方法，以生態學原理為指導，集成優化并創新了國內外先進的生態修復技術，利用水生生態系統中生物間的相互作用增強水體的自我凈化能力，實現了水環境的整體改善。
