湖北省3类小微湿地水质特征与污染物表观削减特征

Water quality characteristics and apparent pollutant reduction in three types of small-scale wetlands in Hubei Province

摘要

为揭示湖北省不同功能类型小微湿地的水质特征及典型污染物沿程变化规律，本文选取游赏型、水土涵养型与水质净化型3类小微湿地共6处样地，于春、夏两季开展沿主水流方向的定点监测与水样分析.采用单因子评价法、多因子综合指数法及沿程浓度变化分析，揭示其水质状况与污染物表观削减特征.结果表明：研究区小微湿地水体总体呈弱碱性，DO与COD_Cr整体较好，而NH₃-N与TP为主控限制因子，综合水质等级整体以Ⅴ类为主，但样地间存在明显同级内差异.不同类型小微湿地的水质差异主要体现在主导污染指标和沿程削减稳定性上：游赏型样地COD_Cr和NH₃-N整体偏高，对有机物和氨氮表现出较稳定的前段削减；水土涵养型样地对TP的沿程控制相对更突出；水质净化型样地在夏季和末段更易出现分段净增加.总体上，A—C段为主要削减区，C—B段波动较大，不同污染物和样地的沿程表观削减存在明显季节差异，其中TP与TOC的波动更为突出.研究表明，湖北省小微湿地水质压力主要来自营养盐污染，不同功能类型在主导污染指标和沿程响应稳定性上具有差异，分类管理应分别聚焦于有机物与氮输入控制、磷拦截强化以及高负荷时段运行稳定性提升，为区域小微湿地保护与水环境治理提供依据.

Abstract

To elucidate the water quality characteristics and longitudinal variation of typical pollutants in different functional types of small and micro wetlands in Hubei Province， six representative sites from three wetland types-recreational， soil and water conservation， and water purification wetlands-were selected for fixed-point monitoring and water sample analysis along the main flow direction during spring and summer. Water quality status and the apparent reduction characteristics of pollutants were evaluated using the single-factor assessment method， the comprehensive water quality index method， and longitudinal concentration change analysis. The results showed that the waters of the studied small and micro wetlands were generally weakly alkaline， with dissolved oxygen （DO） and chemical oxygen demand measured by the dichromate method （COD_Cr） remaining at relatively favorable levels overall， whereas ammonia nitrogen （NH₃-N） and total phosphorus （TP） were identified as the dominant limiting factors. The comprehensive water quality was generally classified as Class V， although clear within-class differences were observed among sites. Differences among wetland types were mainly reflected in dominant pollution indicators and the stability of longitudinal apparent reduction. Recreational wetlands exhibited relatively high COD_Cr and NH₃-N concentrations and showed comparatively stable reduction of organic matter and ammonia nitrogen in the upstream section； soil and water conservation wetlands displayed a more pronounced capacity for longitudinal TP control； and water purification wetlands were more likely to exhibit segmental net increases during summer and in the downstream section. Overall， the A-C section represented the main reduction zone， whereas the C-B section showed greater fluctuation. Apparent longitudinal reduction varied markedly among pollutants， sites， and sampling periods， with TP and total organic carbon （TOC） showing particularly strong variability. These findings indicate that water quality pressure in small and micro wetlands of Hubei Province is primarily associated with nutrient pollution， and that different functional types differ in their dominant pollution indicators and the stability of longitudinal responses. Accordingly， classified management should focus on controlling organic matter and nitrogen inputs， strengthening phosphorus interception， and improving operational stability during high-load periods， thereby providing a basis for regional small and micro wetland conservation and water environment management.

Graphical abstract

关键词

小微湿地 / 水质评价 / 氮磷污染 / 表观削减率

Key words

small-scale wetlands / water quality assessment / nitrogen and phosphorus pollution / apparent reduction rate

小微湿地是维持区域生态平衡、调节局地环境和拦截污染物的重要生态单元，因数量多、分布广，近年来受到广泛关注^［1-3］.与大型湿地相比，小微湿地更易受到周边农业面源污染、生活污水排放及地表径流输入的直接影响，水质波动更加明显，生态系统稳定性也相对较弱^［4-7］.因此，准确识别小微湿地的水质状况及其主要限制因子，并分析典型污染物的沿程变化特征，是开展小微湿地保护、修复与分类管理的基础.

水是湿地生态系统结构维持和功能发挥的核心载体，其理化性质直接影响湿地的生态健康及污染物转化过程^［8-9］.已有研究表明，溶解氧、化学需氧量及氮、磷等指标能够较好地反映湿地水体受污染程度及营养盐累积状况，是评价湿地水质的重要参数^{［8， 12-14］}.针对小微湿地的研究发现，不同污染来源、湿地类型和水动力条件会显著影响其水质变化及污染物迁移转化过程^［10］；其中，沟渠型小微湿地可在农业排水过程中发挥面源污染缓冲作用^［11］，部分人工小微湿地则可通过植物吸收、基质吸附及微生物转化等途径促进氮、磷等污染物削减^［4］.现有研究已揭示小微湿地在局地污染拦截和水环境调节中的重要作用，但不同功能类型小微湿地之间的水质差异及其污染物削减特征仍缺乏系统比较^［22-23］.

湖北省位于长江中游，是我国湖泊与湿地分布最密集的地区之一.近年来，随着城镇化推进和农业生产强度提高，省内大量小微湿地持续承受生活污水、农业面源污染及自然径流的复合输入，水质退化风险逐渐加大.然而，现有研究多集中于大型天然湿地或人工湿地工程，对于湖北省小微湿地水质现状、主控污染因子及不同功能类型间差异的认识仍较为不足，区域尺度上的基础监测数据和对比分析尤为缺乏.基于此，本研究选取湖北省游赏型、水土涵养型和水质净化型3类小微湿地，于春、夏两季开展水质监测，测定pH、电导率、溶解氧、重铬酸盐指数、氨氮、总磷和总有机碳等指标，采用单因子评价法和多因子综合指数法诊断其水质状况，并结合典型污染物沿程变化分析不同类型小微湿地的表观削减特征.研究旨在回答以下问题：湖北省不同功能类型小微湿地的水质现状及季节差异如何；哪些污染因子主导其水质等级判定；不同类型小微湿地对典型污染物的表观削减是否存在差异.研究结果可为湖北省小微湿地分类管理和水环境治理提供基础依据.

1 材料与方法

1.1 研究区域

本研究选取湖北省内6个小微湿地作为研究对象，涵盖游赏型、水土涵养型和水质净化型3类功能类型，样地分布与基本信息如图1与表1所示.游赏型包括Y-1（杜公湖小微湿地，武汉市东西湖区）和Y-2（莲花湖小微湿地，仙桃市回族镇），周边以生活污染输入为主；水土涵养型包括SH-1（刘方岭村小微湿地，天门市石家河镇）和SH-2（林场小微湿地，黄冈市麻城市）分别受农业污染和自然背景影响；水质净化型包括SJ-1（柜门关村小微湿地，襄阳市谷城县）和SJ-2（上石源村小微湿地，黄冈市罗田县）分别受生活污染和农业污染影响.由于小微湿地尺度较小，本文采用经纬度坐标和地理位置描述方式明确样地点位.

1.2 采样点布设

样地遴选遵循以下原则：覆盖不同功能类型、兼顾不同污染背景、具有空间代表性、入出水路径清晰，且具备重复监测条件.每处样地沿主水流方向布设3个采样点，分别为入口A点、中段C点和出口B点.A点设置于主要来水汇入处，C点设置于主流带中段，B点设置于主要出水口下游1~2 m处，均避开明显回流、跌水和涡流干扰区.单点位设置3个平行样，用于控制采样与测定误差；后续统计分析以前，先取平行样均值作为该点位的代表值.

1.3 水样采集与测定

本研究选取春、夏两季作为代表性监测时段，主要基于小微湿地尺度小、水力停留时间短、对外源输入和气候变化响应迅速的特征.春季可反映植被与微生物活性恢复阶段的水质基础，夏季则对应高温和汛期叠加下的高负荷输入阶段，通常为水质波动较强、污染压力较大的时期.前期调查表明，研究区小微湿地春夏季水质变化幅度明显高于秋冬季，氮、磷等关键指标的高值主要出现在这一阶段^［15-16］.因此，春、夏两季能够较好表征小微湿地水质变化及典型污染物表观削减特征.需说明的是，本研究春、夏采样对应不同年份，相关差异除季节效应外，还可能受到一定年际背景差异的影响.

分别于2024年8月和2025年4月开展采样，采用500 mL聚乙烯样品瓶采集水样，共采集水样108个.样品低温避光保存转运至实验室分析，整个水样采集过程严格遵循HJ 494-2009《水质 采样技术指导》标准中所规定的相关监测技术规范.监测指标包括pH、电导率（electrical conductivity， EC）、溶解氧（dessolved oxygen， DO）、重铬酸盐指数（dichromate oxidizability， COD_Cr）、氨氮（NH₃-N）、总磷（total phosphorus， TP）和总有机碳（total organic carbon， TOC）.其中pH、EC和DO采用德国WTW公司生产的便携式多参数水质仪（Multi 3630 IDS）在现场原位测定，测量深度约为水面下10 cm.COD_Cr采用《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》（HJ 828—2017）测定；NH₃-N按照《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）测定；TP依据《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB 11893—89）测定；TOC依据《水质 总有机碳的测定 燃烧氧化-非分散红外吸收法》（HJ 501—2009）测定.

1.4 研究方法

1.4.1 水质评价方法

本研究中，pH和EC主要用于表征水体基础理化特征及季节变化，不纳入水质等级判定；综合评价指标选取DO、COD_Cr、NH₃-N、TP 和 TOC，依据其生态指示意义及标准可比性开展分级评价.采用单因子法和多因子综合评价法判定小微湿地水质状况^［17］.单因子评价将各监测指标实测值与对应标准限值（表2）比较，确定单项水质等级，并以最差等级作为该样点的综合水质类别.计算公式为：

I_i=C_i/S_i，（1）

M_i=I_i-\mathrm{1},（2）

式中，I_i为评价因子在取样点的标准指数；C_i为该因子在取样点的实测值；S_i为该因子的标准值；M_i为该因子的超标倍数.当M_i<1时，表明该评价因子满足选定的水质标准要求；当M_i>1时，表明该评价因子超标，不满足使用要求.

多因子综合评价采用算术平均法计算综合污染指数，以反映多指标总体水质水平，分级标准如表3所示.计算公式为：

K_j=\frac{\mathrm{1}}{n}{\displaystyle \sum _{i-\mathrm{1}}^n}\frac{C_i}{S_i}，（3）

式中，K_j表示断面项评价因子的综合指数值；C_i表示评价因子的实测值；S_i为评价因子的评价标准值；n为选取评价因子的项数.

1.4.2 污染物表观削减率

由于小微湿地为开放系统，且本研究未同步监测进出流量与侧向补给流量，故采用基于浓度差的表观削减率（apparent reduction efficiency）表征污染物沿程净变化^［21］.其中，R表示入口A至出口B的表观削减率，R_AC和R_CB分别表示A-C段和C-B段的分段变化率.当R、R_AC或R_CB为负值时，表示相应污染物沿程出现净增加.计算公式如下^［21］：

R=\frac{C_A-C_B}{C_A}\times \mathrm{100}\mathrm{\%}，（4）

R_{\mathrm{A}\mathrm{C}}=\frac{C_{\mathrm{A}}-C_{\mathrm{C}}}{C_{\mathrm{C}}}\times \mathrm{100}\mathrm{\%},R_{\mathrm{C}\mathrm{B}}=\frac{C_{\mathrm{C}}-C_{\mathrm{B}}}{C_{\mathrm{B}}}\times \mathrm{100}\mathrm{\%},（5）

式中，R表示表观削减率；C_{\mathrm{A}}为进水口污染物浓度；C_{\mathrm{B}}为出水口污染物浓度；C_{\mathrm{C}}为中段污染物浓度.

1.5 数据处理

采用Excel和Origin 2024进行数据整理与绘图，采用IBM SPSS Statistics 26进行统计分析.各指标结果以均值±标准差表示.单点位3个平行样先取均值后参与统计分析.统计分析前进行正态性检验和方差齐性检验；满足正态分布且方差齐性的，采用统计检验比较春、夏采样期差异.不满足条件时采用相应非参数检验.显著性水平设定为p<0.05.图中不同小写字母表示同一样地同一指标在春、夏采样期之间差异显著.

2 结果

2.1 水质指标季节分布特征

各小微湿地水体pH为7.51~8.99，总体呈弱碱性特征；季节对比显示春季pH普遍高于夏季（图2），且在游赏型Y-2样地两季采样期差异达到显著水平（p<0.05，如图2字母标注）.EC范围为115.0~547.0 μS·cm^-1，整体处于淡水范围（<600 μS·cm^-1），且夏季EC普遍高于春季（图2）.夏季EC整体高于春季，且除水土涵养型SH-2外，其余样地采样期差异显著（p<0.05，图2）.DO为5.19~13.68 mg·L^-1，春季整体高于夏季（图2）.游赏型总体偏高，水土涵养型居中，水质净化型相对偏低，且多数样地沿程波动幅度不大，净化型在春季略有升高、夏季略有降低的趋势更为明显.DO在春季总体高于夏季，且各样地春夏采样期差异显著（p<0.05，图2）.

COD_Cr 显示出显著季节差异，夏季整体高于春季显著水平（p<0.05，图2）.游赏型COD_Cr总体偏高，夏季最高可达46 mg·L^-1；水土涵养型整体处于最低水平，水质净化型介于两者之间，其中SJ-1在春夏两季均呈中等偏高的入口浓度特征.COD_Cr表现出明确的季节差异，整体上夏季高于春季；显著性检验表明，COD_Cr在所有样地春夏差异达到显著水平（p<0.05，图2），其中游赏型整体偏高.

NH₃-N总体表现为夏季高于春季的趋势，且春夏季大多数样地具有差异显著（p<0.05，图2）.游赏型为三类中氨氮负荷最高的类型，入口浓度在春季与夏季均处于高值区间；水土涵养型整体为低—中水平，存在季节差异但幅度小于游赏型；水质净化型总体居中.

TP同样呈现夏季高于春季的季节格局，且春季无显著差异，夏季差异显著（p<0.05，图2）.水土涵养型内部差异最为显著，SH-1为全组最高，SH-2最低；游赏型处于中等水平且夏季明显升高；水质净化型整体介于前两类之间，SJ-1中等偏高而SJ-2偏低.

TOC总体呈夏季高于春季的特征.游赏型中Y-2为三类中TOC的相对高值类型；水土涵养型整体为中等水平，其中SH-2为全组最低；水质净化型中SJ-2未检出TOC.游赏型Y-2的TOC春夏差异达到显著水平（p<0.05，图2）.

2.2 水质评价与主控因子

单因子评价结果（表4）表明，研究区小微湿地DO和COD_Cr整体处于较好水平，其中DO以Ⅰ、Ⅱ类为主，COD_Cr以Ⅰ、Ⅱ类为主；TOC多为 Ⅰ 类.相比之下，NH₃-N在各样地均为劣Ⅴ类，TP则表现为Ⅲ~Ⅴ类，可见，研究区水质压力主要集中在营养盐指标，尤其是NH₃-N和TP.

多因子综合评价结果表明（表5），6处样地综合污染指数介于1.081 2~1.499 4，综合水质等级均为Ⅴ类.其中，游赏型Y-2和水质净化型SJ-1的综合污染指数较高，分别为1.499 4和1.444 4；水质净化型SJ-2和游赏型Y-1相对较低，分别为1.081 2和1.111 2.虽然各样地综合等级一致，但综合污染指数存在明显差异.从类型表现看，游赏型样地综合污染指数整体较高，水土涵养型样地内部差异较大，水质净化型样地虽具有净化功能定位，但综合等级并未明显优于其他类型.

2.3 污染物沿程表观削减特征

沿程监测结果表明，3类小微湿地对COD_Cr、NH₃-N、TP 和 TOC 均表现出一定的表观削减，但削减过程在不同分段、不同指标和不同类型之间存在明显差异（图3与表6）.A-C段以正向削减为主，是主要削减区；C-B 段波动相对较大，部分样地出现负值.不同污染物的沿程净变化存在明显季节差异，其中TP和TOC的波动相对更突出.

游赏型小微湿地整体表现为正向削减较稳定，主要体现在COD_Cr、NH₃-N和TOC上.两处游赏型样地在A—C段对COD_Cr的削减率分别达到3.57%~58%和16%~54%，对NH₃-N的削减率为17%~54%和21%~47%；其中Y-2在C—B段仍保持正向变化，表现出较稳定的沿程削减.TOC在游赏型样地前段削减尤为明显，A—C段削减率为80%~93%（春季）和78%~88%（夏季）.相比之下，Y-1在NH₃-N和TP的C—B段出现小幅负值.

水土涵养型小微湿地的差异主要体现在TP的削减优势上.SH-1和SH-2在A-C段对TP的削减率分别为80%和53%（春季）、47%和39%（夏季），且C-B段仍维持16%~68%的正向变化.与此相比，水土涵养型对COD_Cr和NH₃-N的削减稳定性略弱，尤其SH-1在夏季C—B段的COD_Cr、NH₃-N和 TOC 出现负值.

水质净化型小微湿地整体波动较大，尤其夏季更易出现分段净增加.虽然该类型在A—C段对COD_Cr和TP仍有一定削减，SJ-1和SJ-2在A-C段对COD_Cr的削减率分别为41%~46%和10%~-25%，对TP的削减率为21%~27%和53%~57%，但其C—B段更不稳定.SJ-1的NH₃-N在C—B段为-52%（春季）和-34%（夏季），TP 在夏季为-15%，TOC在夏季A—C段为-84%；SJ-2的TP在夏季C—B段为-27%，NH₃-N在夏季A—C段接近零削减.

3 讨论

3.1 小微湿地水质差异

本研究表明，湖北省3类小微湿地的水质差异首先不是体现在所有指标同步恶化，而是主要集中在营养盐指标，尤其是NH₃-N和TP的水平及波动上.综合评价结果显示，6处样地虽整体均处于Ⅴ类水平，但不同样地之间仍存在明显同级内差异，这说明研究区小微湿地当前面临的主要问题并非普遍性的溶氧不足或有机污染，而是营养盐输入及其时空波动对综合水质的持续制约.小微湿地水质差异的核心，不在于是否受污染，而在于主导污染指标是什么、波动幅度有多大以及系统对外源输入的敏感性如何^［22］.已有研究表明，小微湿地由于面积小、水力停留时间短、边界开放，水质状态更容易受到周边土地利用、污染来源和季节扰动的共同影响，其中氮、磷等营养盐指标通常比DO和一般有机污染指标更能反映其水质风险和生态压力^［23］.也就是说，小微湿地的水质分异往往首先表现为营养盐约束的差异，而不是所有理化指标同时发生同方向变化^［24］.这一认识与本研究中NH₃-N和TP被识别为主控限制因子的结果是吻合的.

不同类型小微湿地的水质差异更适宜理解为不同污染背景下的响应差异，而不是简单的功能类型差异.游赏型样地周边以居民活动和生活污染输入为主，其差异主要体现为COD_Cr和NH₃-N水平相对偏高，说明生活污水和地表径流输入是该类湿地水质分化的重要来源；水土涵养型与农业利用背景联系更紧密，其差异更多集中在TP及营养盐波动上，反映出农业干扰条件下磷输入对水质等级具有更强影响；水质净化型样地并未稳定表现出优于其他类型的水质状态，说明净化型这一功能定位并不能直接代表其实际水质水平，外源输入强度和系统稳定性往往具有更直接的控制作用.由此可见，小微湿地的建设类型标签并不能替代对周边土地利用和污染来源的识别.

春、夏采样期的差异进一步说明，小微湿地水质具有较强时变性.本研究中，NH₃-N、TP和 COD_Cr在两个采样期之间波动更为明显，说明小微湿地对高温、降雨径流增强和外源负荷变化具有较强敏感性.对于这类尺度较小、开放性较强的湿地系统而言，季节扰动不仅会抬升某些污染指标，也会放大不同样地之间已有的差异，使其在短时间内表现出更明显的水质分化^［25-27］.因此，小微湿地水质差异不仅是空间分异问题，也是污染背景与采样期共同作用下的动态响应问题.

3.2 小微湿地表观削减率差异

3类小微湿地对COD_Cr、NH₃-N、TP和TOC均具有一定的表观削减作用，但这种削减并不是沿程均匀发生的，而是呈现出明显的分段性和类型差异.结合结果可见，多数样地的主要削减发生在入口至中段，而末段更易出现波动甚至净增加.小微湿地对污染物的沿程响应更适合被理解为一种稳定性差异，而不是简单的削减能力高低的比较.对于开放型小微湿地而言，前段能够持续表现为正向削减，说明系统具有一定污染拦截和缓冲作用，而末段更易出现反向变化，则提示其沿程响应对外部扰动更敏感^［28-29］.

湿地污染物去除效果的空间差异和季节波动，往往与水力过程及输入条件密切相关^［30-31］.近年的综述和实地研究表明，自由水面湿地的处理稳定性高度依赖水力停留时间、流态效率、植被配置及气候变化，不合理的进出水布局、短流和无效体积会降低有效处理空间^［32-34］.与此同时，进水浓度、周边土地利用和外源负荷强度也是影响氮磷削减表现的重要因素，且不同指标对这些因子的响应并不相同.特别是针对农业径流和农村分散污水的研究指出，氮磷去除效果不仅受系统结构影响，也受高负荷输入、季节变化和运行维护条件约束^［35］，因此同一功能类型湿地在不同样地之间仍可能表现出显著差异.游赏型小微湿地在有机物和氨氮的前段控制上总体较为连续，但末段营养盐稳定性不足，说明这类小微湿地虽然能够对生活污染背景下的有机物和氮输入形成一定缓冲，但其后段响应仍易受周边输入条件影响.水土涵养型小微湿地对TP的沿程控制相对更突出，而对其他指标的稳定性则存在样地间分化，说明该类型的优势主要体现在磷拦截，而非所有污染物同步削减.水质净化型小微湿地则更易在夏季和末段出现波动，表明水质净化型这一功能定位并不必然对应更稳定的表观削减表现，其实际效果仍取决于具体样地的外源输入背景和运行状态^［36］.本研究中的类型差异更适宜理解为不同污染背景和系统条件下的响应差异，而不是固定的功能排序.

湿地类型本身并不能充分解释污染物去除差异，系统边界条件、负荷水平和运行稳定性往往具有更强解释力.对于以农业径流为背景的湿地，土地利用和进水浓度往往主导氮磷去除表现，对于处理农村生活污水的湿地，分散排放、浓度波动和运维不足会显著影响出水稳定性^［37］.由此看，本研究中不同类型小微湿地在表观削减率上的差异，实质上反映的是外源输入—湿地结构—沿程响应稳定性之间的综合作用.由于本研究未同步监测流量、侧向补给和过程变量，因此这些差异更应被解释为不同样地和不同类型在沿程响应上的稳定性分化，而不宜进一步归因于某一具体过程机制.

3.3 管理启示与研究局限

结合水质评价和沿程变化结果，研究区小微湿地治理应优先聚焦NH₃-N和TP控制.上述差异意味着不同类型小微湿地的治理重点应有所区分.对于游赏型样地，应优先削减生活污水和初期雨水脉冲输入，在前端布设沉砂、沉淀或截污单元，以降低高负荷直接进入湿地主体的风险；对于水土涵养型样地，应强化岸带缓冲、植物覆盖和颗粒物拦截，进一步发挥其对磷的控制作用；对于水质净化型样地，应重点改善水力停留时间和系统稳定性，避免短路流，并视实际情况开展植被优化和底泥管理，以减小夏季末段净增加风险^［31-34］.也就是说，小微湿地的分类管理不能仅依据建设类型本身，而应建立在主导污染指标、污染背景和沿程响应稳定性共同识别的基础之上.

本研究涉及的小微湿地多分布于村庄周边和农业生产背景下，其中游赏型与部分水质净化型小微湿地受生活污染输入影响较强，水土涵养型与部分水质净化型则与农业利用背景联系更为紧密，说明小微湿地水质问题本质上与农村生活污水、地表径流及农业面源污染治理密切相关.结合本研究结果，游赏型样地应优先控制村庄周边生活污水和初期雨水输入，水土涵养型样地应重点强化农田边沟、岸带缓冲和磷拦截，水质净化型样地则应提高高负荷时段的运行稳定性.可见，小微湿地治理不宜局限于湿地本体修复，而应纳入乡村人居环境整治和乡村全面振兴的整体框架，统筹推进农村生活污水治理、农业面源污染控制、岸带与护岸植被恢复以及村庄周边生态空间整治^［38］.已有研究指出，小微湿地修复与乡村人居环境改善具有较强耦合关系，既可提升乡村生态基底与水环境质量，也可增强村庄景观与生态服务功能^［39］；而农村生活污水和农业面源污染治理本身也是乡村振兴、美丽乡村建设和农村生态环境治理的重要任务^［40-41］.因而，从湖北省小微湿地保护与管理的实践看，将小微湿地修复与乡村振兴、美丽乡村建设相衔接，不仅有助于降低营养盐输入和末段波动风险，也有利于推动乡村生态宜居水平提升，为区域水环境改善和乡村绿色发展提供支撑^［42］.

本研究表明，小微湿地的功能类型标签并不能直接代表其水质状态和表观削减表现，其响应稳定性更大程度上取决于污染背景、水动力条件及湿地结构特征.此外，本研究仍存在两方面局限.1） 未同步监测进出流量及侧向补给流量，因此本文结果属于基于浓度变化的表观削减，不能等同于严格意义上的污染负荷削减；2） 春、夏采样分别对应不同年份，因此相关差异应理解为采样期差异，其中包含一定年际背景影响.后续研究可在汛期和高负荷阶段增加流量监测与高频采样，结合质量通量方法进一步识别外源补给、内源释放及水动力变化对小微湿地净化稳定性的影响.

4 结论

1） 水质现状与主控因子：湖北省6处3类小微湿地综合水质等级整体以Ⅴ类为主，不同样地之间存在明显同级内差异.单因子与综合评价结果一致表明，NH₃-N和TP为主控限制因子，研究区水质压力主要表现为营养盐污染及其波动.

2） 类型差异与沿程响应：不同类型小微湿地的差异主要体现在主导污染指标和沿程响应稳定性上.游赏型COD_Cr和NH₃-N整体偏高，对有机物和氨氮的前段削减相对连续；水土涵养型对TP的沿程控制更为突出；水质净化型在夏季和末段更易出现分段净增加，沿程响应稳定性相对较弱.

3） 沿程结构与管理启示：多数样地在A—C段对COD_Cr、NH₃-N、TP和TOC表现为正向削减，入口至中段为主要削减区，而C—B段更易出现波动.不同污染物和样地的沿程表观削减存在明显季节差异，其中TP与TOC的波动更为突出.管理上应优先实施NH₃-N和TP双控，并结合不同类型湿地的主导问题，分别加强生活污水和初期雨水输入控制、颗粒物与磷拦截以及高负荷时段运行稳定性管理，并可为湖北省小微湿地分类治理及乡村生态环境整治提供参考.

参考文献

[1] 赵晖， 陈佳秋， 陈鑫， 等. 小微湿地的保护与管理［J］. 湿地科学与管理， 2018， 14（4）： 22-26.

[2] ZHAO H， CHEN J Q， CHEN X， et al. Conservation and management of small and micro wetlands［J］. Wetland Science & Management， 2018， 14（4）： 22-26. （Ch）.

[3] 肖涛， 石强胜， 闻熠， 等. 湿地生态系统服务研究进展［J］. 生态学杂志， 2022， 41（6）： 1205-1212.

[4] XIAO T， SHI Q S， WEN Y， et al. Progress and perspectives in the research of wetland ecosystem services［J］. Chinese Journal of Ecology， 2022， 41（6）： 1205-1212. （Ch）.

[5] 崔丽娟， 雷茵茹， 张曼胤， 等. 小微湿地研究综述： 定义、类型及生态系统服务［J］. 生态学报， 2021， 41（5）： 2077-2085.

[6] CUI L J， LEI Y R， ZHANG M Y， et al. Review on small wetlands： definition， typology and ecological services［J］. Acta Ecologica Sinica， 2021， 41（5）： 2077-2085. （Ch）.

[7] SHEN W Z， ZHANG L， URY E A， et al. Restoring small water bodies to improve lake and river water quality in China［J/OL］. Nature Communications， 2025， 16［2025-12-01］.

[8] TREBITZ A S， HERLIHY A T. Wetland water quality patterns and anthropogenic pressure associations across the continental USA［J/OL］. Wetlands， 2023， 43（8）［2025-12-01］.

[9] 李志国， 徐昔保， 李景宜， 等. 生态修复研究进展与展望［J］. 环境生态学， 2024， 6（1）： 103-110.

[10] LI Z G， XU X B， LI J Y， et al. Research progress and prospect of ecological restoration［J］. Environmental Ecology， 2024， 6（1）： 103-110. （Ch）.

[11] 张艳红， 白桂欣， 郭宝华. 吉林省西部霍林河下游小微湿地的时空分布特征研究［J］. 湿地科学， 2024， 22（4）： 487-495.

[12] ZHANG Y H， BAI G X， GUO B H. Spatial and temporal distribution characteristics of small and microwetland in the lower reaches of Huolin River in western Jilin Province［J］. Wetland Science， 2024， 22（4）： 487-495. （Ch）.

[13] MUSTAFA G， HUSSAIN S， LIU Y H， et al. Microbiology of wetlands and the carbon cycle in coastal wetland mediated by microorganisms［J/OL］. Science of the Total Environment， 2024， 954［2025-12-01］.

[14] BOUDREAU P， SEES M， MIRABITO A J， et al. Utilizing water level draw-down to remove excess organic matter in a constructed treatment wetland［J/OL］. Science of the Total Environment， 2024， 918［2025-12-01］.

[15] HAN H H， WANG X R， ZHENG H L， et al. Using the paddy eco-ditch wetland system to reduce nitrogen non-point source pollution discharge from paddies： a consecutive six-year study in the Yunnan Plateau， China［J/OL］. Agriculture， Ecosystems & Environment， 2024， 365［2025-12-01］.

[16] GABALLAH M S， YOUSEFYANI H， LAMMERS R W. From literature to action： analyzing how nitrogen and phosphorus removal responds to different design factors in free water surface constructed wetlands［J］. ACS ES & T Engineering， 2024， 4（12）： 2974-2986.

[17] 宁阳明， 尹发能. 基于改进内梅罗污染指数法和灰色聚类法的水质评价［J］. 华中师范大学学报（自然科学版）， 2020， 54（1）： 149-155.

[18] NING Y M， YIN F N. Water quality evaluation based on improved Nemerow pollution index method and grey clustering method［J］. Journal of Central China Normal University （Natural Sciences）， 2020， 54（1）： 149-155. （Ch）.

[19] 周会萍， 魏景沙， 邵思佳， 等. 陈桥黄河湿地水质状况及不同水体类型富营养化和水华爆发风险评价［J］. 甘肃农业大学学报， 2025， 60（3）： 231-239.

[20] ZHOU H P， WEI J S， SHAO S J， et al. Water quality of Chenqiao Yellow River Wetland and risk assessment of eutrophication and algal blooms in different water-body types［J］. Journal of Gansu Agricultural University， 2025， 60（3）： 231-239. （Ch）.

[21] 王明杰， 余斌， 卓蓉蓉， 等. 洱海流域水环境污染与水环境变化的关联分析［J］. 华中师范大学学报（自然科学版）， 2020， 54（4）： 700-710.

[22] WANG M J， YU B， ZHUO R R， et al. Correlating analysis of water environment pollution and water environment change in Erhai River Basin［J］. Journal of Central China Normal University （Natural Sciences）， 2020， 54（4）： 700-710. （Ch）.

[23] WU K Y， CHEN L， WANG Q， et al. Seasonal dynamics of nitrogen and phosphorus in wetland plants： implications for efficient eutrophication control［J/OL］. Sustainability， 2025， 17（8）［2025-12-01］.

[24] DING S M， CHEN M S， GONG M D， et al. Internal phosphorus loading from sediments causes seasonal nitrogen limitation for harmful algal blooms［J］. Science of the Total Environment， 2018， 625： 872-884.

[25] 郭彤， 张永祥， 贾瑞涛. 多重水质评价方法在地下水水质评价中的对比研究： 以北京市朝阳区为例［J］. 环境工程技术学报， 2022， 12（6）： 2020-2026.

[26] GUO T， ZHANG Y X， JIA R T. Comparative study of multiple water quality assessment methods in groundwater quality assessment： taking Chaoyang District of Beijing as an example［J］. Journal of Environmental Engineering Technology， 2022， 12（6）： 2020-2026. （Ch）.

[27] 王志伟， 安慧， 耿春香， 等. 综合污染指数法在环境影响后评价中的应用［J］. 广州化工， 2020， 48（5）： 143-145.

[28] WANG Z W， AN H， GENG C X， et al. Comprehensive pollution index method in application of environmental impact post-assessment［J］. Guangzhou Chemical Industry， 2020， 48（5）： 143-145. （Ch）.

[29] VAROL M， TOKATLı C. Evaluation of the water quality of a highly polluted stream with water quality indices and health risk assessment methods［J/OL］. Chemosphere， 2023， 311［2025-12-01］.

[30] 高红杰， 郑利杰， 嵇晓燕， 等. 典型城市地表水质综合评价方法研究［J］. 中国环境监测， 2017， 33（2）： 55-60.

[31] GAO H J， ZHENG L J， JI X Y， et al. Study on comprehensive evaluation methods for surface water of typical cities［J］. Environmental Monitoring in China， 2017， 33（2）： 55-60. （Ch）.

[32] HU X J， XIE J X， XIE H J， et al. Towards a better and more complete understanding of microbial nitrogen transformation processes in the rhizosphere of subsurface flow constructed wetlands： effect of plant root activities［J/OL］. Chemical Engineering Journal， 2023， 463［2025-12-01］.

[33] 赵子越， 刘雪梅， 章光新， 等. 湿地水质净化功能及其定量评估研究进展［J］. 湿地科学， 2025， 23（3）： 634-644.

[34] ZHAO Z Y， LIU X M， ZHANG G X， et al. Research progress on water purification function of wetland and its quantitative evaluation［J］. Wetland Science， 2025， 23（3）： 634-644. （Ch）.

[35] REGIER P J， WARD N D， MYERS-PIGG A N， et al. Seasonal drivers of dissolved oxygen across a tidal creek–marsh interface revealed by machine learning［J］. Limnology and Oceanography， 2023， 68（10）： 2359-2374.

[36] DAI Y， WANG X H， XU Y J， et al. Divergence in anthropogenic activities contributed to the eutrophication heterogeneity between river and lake at basin scale： new insights from trophic state index in Asia’s largest basin （Yangtze River）［J/OL］. Journal of Contaminant Hydrology， 2026， 276［2025-12-01］.

[37] MAI Y P， ZHAO X Y， HUANG G R. Temporal and spatial variability of water quality in an urban wetland and the effects of season and rainfall： a case study in the Daguan Wetland， China［J/OL］. Environmental Monitoring and Assessment， 2022， 194（5）［2025-12-01］.

[38] LIU W Y， LI S S， SHEN W Z， et al. Small water bodies influence river water quality in agricultural watersheds［J/OL］. Agricultural Water Management， 2024， 304［2025-12-01］.

[39] HU J， VARDANYAN L G， VILLAPANDO O， et al. Seasonal and spatial patterns of surface water quality in large-scale treatment wetlands with different vegetation communities［J/OL］. Ecological Engineering， 2023， 197［2025-12-01］.

[40] LI J， HE Y， XIE T， et al. Seasonal variations and drivers of total nitrogen and phosphorus in China’s surface waters［J/OL］. Water， 2025， 17（4）［2025-12-01］.

[41] ZHAO X C， ZHANG Y L， TANG H R， et al. Water quality improvements and ecological inertia： a basin-wide assessment of ecosystem recovery in the Yangtze River system （2005-2022）［J/OL］. Ecological Indicators， 2025， 176［2025-12-01］.

[42] PAGE B， BADIOU P， STEELE O. Nutrient retention of newly restored wetlands receiving agricultural runoff in a temperate region of North America［J/OL］. Ecological Engineering， 2023， 195［2025-12-01］.

[43] ALLEN D J， FARRELL M， HUANG J Y， et al. Long-term water quality response to increased hydraulic loadings in a field-scale free water surface constructed wetland treating domestic effluent［J/OL］. Journal of Environmental Management， 2022， 311［2025-12-01］.

[44] HUANG Q Y， LIANG S T， ZHU D Z， et al. Field assessment of nutrient removal in two constructed urban stormwater wetlands in a cold semi-arid region［J/OL］. Journal of Water Process Engineering， 2025， 76［2025-12-01］.

[45] BERTASSELLO L E， BASU N B， MAES J， et al. The important role of wetland conservation and restoration in nitrogen removal across European river basins［J］. Nature Water， 2025， 3（8）： 867-880.

[46] MCGAULEY M W， ZAREMBA G， WADZUK B M. A complete water balance of a constructed stormwater wetland［J/OL］. Water Resources Research， 2025， 61（7）［2025-12-01］.

[47] IDRIS N N， CHUA L H C， MUSTAFFA Z， et al. A review study on the association between hydraulic performance and treatment effectiveness in free surface flow constructed wetlands［J/OL］. Ecological Engineering， 2024， 203［2025-12-01］.

[48] DYKES C， PEARSON J， BENDING G D， et al. Hydraulic efficiency and mixing dynamics in surface flow constructed wetlands： influence of design， vegetation phenology， and climate variability［J/OL］. Water Research， 2025， 285［2025-12-01］.

[49] GABALLAH M S， LAMMERS R W. Assessing the factors influencing constructed wetland performance for mitigating agricultural nutrient runoff in the U.S［J/OL］. Journal of Water Process Engineering， 2025， 71［2025-12-01］.

[50] 付元祥， 张大才， 韩莹莹， 等. 基于乡村人居环境整治的小微湿地修复思考［J］. 林业建设， 2022， 40（1）： 33-36.

[51] FU Y X， ZHANG D C， HAN Y Y， et al. Thoughts on the restoration of small and micro wetlands based on the improvement of rural residential environment［J］. Forestry Construction， 2022， 40（1）： 33-36. （Ch）.

[52] 中共中央办公厅，国务院办公厅.农村人居环境整治提升五年行动方案（2021—2025年）［EB/OL］. （2021-12-05）［2025-12-01］.

[53] General Office of the CPC Central Committee， General Office of the State Council of PRC. The Five-Year Action Plan for Improving Rural Living Environments （2021-2025）［EB/OL］. （2021-12-05）［2025-12-01］.

[54] 中共中央 国务院.乡村全面振兴规划（2024—2027年）［EB/OL］. （2025-01-22）［2025-12-01］.

[55] The CPC Central Committee， The State Council of PRC. The Comprehensive Rural Revitalization Plan （2024–2027）［EB/OL］. （2025-01-22）［2025-12-01］.

[56] 关于印发《美丽乡村建设实施方案》的通知［EB/OL］. （2025-01-14）［2025-12-01］.

[57] Circular on issuing the Implementation Plan for Building Beautiful Countryside ［EB/OL］. （2025-01-14）［2025-12-01］.

[58] ZHAO X L， YANG J， HAN R B， et al. Modular constructed wetlands for treatment of rural domestic wastewater： laboratory performance and field application［J/OL］. Sustainability， 2025， 17（10） ［2025-12-01］.

基金资助

中央财政林业科技推广示范资金项目（鄂［2025］TG20号）

湖北省林业科学研究院自主立项项目(ZZLX202408)