一、技术简介

    本技术针对湖泊流域污水处理厂尾水、农村分散污水、农业面源径流及污染河流等入湖污染来源复杂、水质水量波动大，以及湖滨湿地退化、污染拦截与生态功能下降等问题，集成污染负荷诊断、湿地空间配置、水力调控、强化增氧、生境改善和水生植被恢复等关键技术，形成“污染诊断-分区拦截-梯级净化-湖滨修复-长效管护”一体化环湖污染控制湿地构建与生态修复技术体系。技术综合利用人工、半人工和自然湿地，构建上游污染控制、入湖河流净化、区间径流拦截和滨湖生态修复多级屏障，实现入湖污染负荷削减与湖滨生态功能恢复协同。相关技术已在滇池、抚仙湖、洱海、星云湖、杞麓湖、太湖等湖泊开展大规模工程应用。

二、技术内容

    1. 流域污染诊断与湿地功能分区：识别污水处理厂尾水、农村生活污水、农业面源径流及污染河流等主要污染来源，解析污染物“产生-迁移-汇集”过程，结合水文过程、污染负荷和湖泊水质目标，确定重点污染控制区域及湿地功能定位。

    2. “点-线-面”环湖湿地立体配置：针对不同污染来源和输移路径，构建“点-线-面”空间组合体系。其中，“点”强化前置库和重点污染源处理，“线”依托沟渠、河道及水力格局优化实施生态拦截，“面”利用水陆交错区和多塘湿地，通过深塘厌氧、浅塘曝氧等方式实现污染物梯级削减。该体系适应径流量和污染浓度波动，对COD、TP、TN及多种无机氮指标的去除率均可超过50%。

    3. 入湖河流梯级与复合自流湿地净化：根据入湖河流水质水量波动特点，构建河流旁道梯级湿地、复合型两相湿地等净化单元，通过沉淀、生物强化、潜流湿地和表流湿地多级组合，实现垃圾杂物拦截、悬浮物沉降及氮磷深度净化；充分利用地形高差和水力条件实现自流运行，降低工程运行能耗。

    4. 人工增氧与水力格局强化调控：针对传统人工湿地硝化能力不足、处理负荷低及易堵塞等问题，在潜流湿地中配置人工微曝气系统，调控湿地内部氧化还原环境，强化有机物降解和氮污染物转化；结合湿地布水和水力路径优化，提高污染物与基质、植物及微生物系统的接触效率，提升湿地处理能力和运行稳定性。

    5. 湖滨生境修复与水生植被快速恢复：针对湖滨带风浪侵蚀、底质退化及水生植物难以恢复等问题，集成沿岸消浪、底质改良、地形重塑、先锋植物快速繁育、沉水植物硬底移栽及水生植物载体平台等技术，改善湖滨底质、水深和水动力条件，快速恢复水生植被和湿地生态结构。相关成果表明，综合消浪可削减70%以上波浪能量，地形重塑后水生植物存活率可提高60%以上，生物多样性指数可提高约30%。

图1 技术流程图或工艺图等

三、技术优势

    本技术实现入湖污染拦截、湿地强化净化与湖滨生态修复协同，具有低能耗、适应水质水量波动、处理持续稳定和生态景观兼容等优势，可解决传统人工湿地功能单一、处理负荷低以及湖泊污染治理中外源削减与湖滨生态修复相互脱节等问题。与单一人工湿地和末端污染处理技术相比，本技术根据污染物“源-流-汇”过程进行“点-线-面”立体配置，充分利用河流、沟渠、河口和湖滨带自然空间，通过自流净化、水力优化及人工增氧强化污染物削减，在降低运行能耗的同时提升系统抗冲击和长效运行能力；并同步改善湖滨生境、恢复水生植被，实现水质净化、生态恢复与景观提升协同。

表1 主要技术指标及优势

四、应用场景

    本技术主要应用于湖泊流域污染控制、水环境治理及湖滨湿地生态修复领域，适用于污水处理厂尾水、农村分散污水、农业面源径流和污染河流等多类型污染汇集入湖，以及湖滨湿地退化、生态拦截功能下降等场景。可依托入湖河流、河口、沟渠、水陆交错带及沿湖低洼区域，因地制宜构建梯级湿地、复合自流湿地和环湖生态拦截系统，实现入湖污染负荷持续削减和湖滨生态功能恢复。技术已在多个大型湖泊流域开展规模化应用，具有较好的区域复制和工程推广潜力。

五、典型案例

    本技术已在滇池、抚仙湖、洱海、星云湖、杞麓湖、泸沽湖及太湖等湖泊流域推广应用，累计构建和修复环湖污染控制湿地60多项，面积达到39.6 km²。相关工程年削减入湖总氮1501.98 t、总磷163.97 t。

    在抚仙湖环湖污染控制湿地建设中，充分利用湖滨浅滩、河畔低洼地和河口水面等自然条件，构建沿岸自然湿地、湖滨半人工湿地、河畔人工湿地及河口生态净化系统，对入湖河流和区间径流实施多级生态净化，污染物去除率达到30%～70%，工程控制河沟流量占抚仙湖入湖径流量50%以上，为抚仙湖水质稳定保持Ⅰ类发挥了重要作用。

    在滇池外海环湖湿地建设工程中，技术应用于沿湖约5万亩湖滨生态建设，形成环湖污染拦截和生态修复屏障。工程污染物削减量达到COD 2679.0 t/a、TN 965.3 t/a和TP 31.6 t/a；湖滨湿地植被覆盖度由13.1%提高至约78%，植物物种数由232种增加至290种，鸟类由89种增加至138种，实现了污染负荷削减与湖滨生态系统恢复协同。

六、科技支撑

    科研项目：1. 国家863计划，河口水质净化技术研究与工程示范，2005AA601010-04

    2. 国家973计划，湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发的关系，2008CB418005

    3. 国家重大科技专项，岸带生态修复技术研究及工程示范，K99-05-35-01-01-02

    4.国家863计划，缺水地区污水厂尾水复合型湿地深度净化回用技术，2006AA06Z325

    专利：1. 徐力刚、姜加虎、潘继征，基于点-线-面立体配置的面源污染控制技术，ZL201210210495.1

    2. 潘继征;陈开宁;钱涌;季宏康;徐红玲;赵敏，一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置，ZL20171 0682613.1

    3.潘继征，季宏康等. 一种植生型单体固基式生态驳岸系统，2021.3授权，发明专利，ZL 201810353360.8

    4. 潘继征，杨鸿山等. 一种富营养化水体底质改良与地形重塑方法，2020.2授权，发明专利，ZL201811305836.7

    5. 潘继征，李文朝，柯凡，冯慕华. 一种垂直流人工湿地底层曝气增氧方法，2014.6授权，发明专利ZL201210524108.1

    6. 潘继征，李文朝，柯凡，吴晓东. 一种用于水体生态修复的水生植物载体平台及其组合体，2015.11授权，发明专利ZL2014070200646610

    7.李文朝;冯慕华;潘继征;李爱权，一种用于污水厂尾水深度净化的湿地工艺，2010.09授权，发明专利ZL.2008 1 0195128.2

    8.李文朝、冯慕华、潘继征. 一种低阻力防堵塞垂直流湿地结构，2011.11授权，发明专利ZL2009 1 0024894.7

    9.李文朝、潘继征、冯慕华. 全封闭式柔性深水围隔，2010.05授权，发明专利ZL2007 1 0024370.9

    10.潘继征、李文朝. 沉水植物硬底打穴栽植技术，2010.12授权，发明专利ZL2008 1 0196343.4

    11. 潘继征、李文朝、冯慕华. 一种卵带式先锋植物快速繁育与控制方法，2014.9授权，发明专利ZL201110087047.2

    12. 潘继征，李文朝，徐力刚. 一种微曝气生态浮床系统，2015.5授权，实用新型ZL201420741487.4

    13. 潘继征，李文朝，徐力刚. 一种富营养水域强化净化系统，2015.6授权，实用新型ZL201420741654.5

    14. 潘继征，钱涌，徐力刚. 一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置，2017.6授权，实用新型ZL201720997958.1

    15. 潘继征，季宏康，高亚. 一种梯级交错式生物膜板水质净化组件, 2017.6授权，实用新型ZL201720998024.X

    16.李清濯;潘继征;应炎杰;张国正，一种垂直流人工湿地底层曝气增氧系统，ZL 2021 2 0415857.5

    17. 李清濯;潘继征;应炎杰;张国正，一种微曝气系统，ZL 2021 2 0607847.1

七、联系方式

    联系人：潘继征

    邮箱：jzhpan@niglas.ac.cn

    科技处：姚老师，025-86882023，zbyao@niglas.ac.cn