上海动物园于2002年进行了雨污分流改造，目前没有直排污水入河，但由于动物较多、绿化茂盛，且岸上部分与湖面并无有效隔绝地表径流的设施，树木的落叶、动物的排泄物、羽毛等被雨水冲刷到水体，对河湖产生污染，如天鹅湖区域较为严重。此次水环境改善与提升工程通过植草沟和小型雨水净化湿地等来达到消减面源污染的目的，目前已能在天鹅湖、爱心河等处看到效果。
植草沟又称生态植草沟，是用来收集、输送和净化雨水的表面覆盖植被的明渠。可以分为转输型和滞蓄型植草沟，转输型植草沟通过绿化下凹的方式起到将雨水输送到小型雨水净化湿地的作用；滞蓄型植草沟布置于狭长区域，与雨水湿地作用相同，对雨水起到净化、滞蓄的作用，最后通过底部铺设的溢流管进入雨水系统。
小型雨水净化湿地是自然形成或人工挖掘的下凹式绿地，种植灌木、花草，形成小型雨水滞留入渗设施，用于收集来自屋顶或地面的雨水，利用土壤和植物的过滤作用净化雨水，通过溢流管进入雨水系统。小型雨水净化湿地从上到下依次为50mm厚砾石覆盖层、300mm厚种植土层、600mm厚沙质土过滤层、400mm厚砾石排水层和土工布层，植物一般推荐选择既能耐水淹又能耐干旱的苔草、金叶石菖蒲和狼尾草，并辅以百慕大草皮。