草地过滤带对农业非点源污染物的截留效应研究.docx

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摘要：
草地过滤带作为一种生态工程技术，在治理农业非点源污染物方面具有广泛的应用前景。本文主要对草地过滤带的定义、工作原理、截留效应以及在农业非点源污染物治理方面的应用进行了综述。同时，本文还对草地过滤带的优点、局限性以及未来发展方向进行了探讨。
关键词：草地过滤带；农业非点源污染；截留效应；生态工程技术

农业是我国的支柱产业，但是由于现代化农业生产方式的推行，伴随着农药、化肥、畜禽粪便等农业间接排污物的增加，农业面源污染日益严重，已成为全球环境治理的难点。面源污染物种类繁多，对环境造成的影响也不尽相同，其中氮、磷是面源污染的主要成分，特别是农业非点源污染威胁环境和人类健康的最为突出的问题之一。
为了防治农业非点源污染，目前采用的方法大致可以分为两种，一是以化学方法为主的工程技术，如化学沉淀、溶解、氧化等。但是这些工程技术存在成本高、对环境存在二次污染等问题。另一种为以生态工程技术为主的农业滞留处理技术。草地过滤带是一种有效的生态工程技术，可以截留农业径流中的非点源污染物，防止其进入水体，保障水体生态环境。

草地过滤带是一种人工构筑在农业生产区内或出流口处的，由草本植物覆盖、土壤为基质、设置有截留和生态修复功能的水体保存工程。其主要作用是通过建立自然的物理、化学和生物截留机制，在滞留面内进行水质净化。
草地过滤带主要工作原理是依靠土壤与植物根系的共同作用，同时利用土壤中的微生物和土壤中的多种化学、生物反应等作用，对农业生产区内的生产过程中产生的非点源污染物进行截留处理。

草地过滤带的截留效应可分为生物截留和物理截留两种。其中，草地过滤带的主要截留机制为土壤养分截留、植物吸收和土壤微生物滤除三种。
（1）土壤养分截留
草地过滤带通过土壤具有良好的保水及保肥功能而具有一定程度的截留和降解作用。草地过滤带内填充物质为沙壤土或红壤土，土壤中的粘土质颗粒和有机质能起到吸附氮、磷等养分和化学物质的作用。
（2）植物吸收
草地过滤带内垫草植物生长繁茂，能够通过根际吸收和继续吸收导致滞留区水质质量较高的养分，同时草植物又经过了自身代谢作用，部分养分被草植物吸收，留存在植体内，使农业生产区内养分浓度得以下降。
（3）土壤微生物滤除
草地过滤带的有机及无机物质可以被土壤微生物降解滤除，这种滤除作用在微观上具有非常重要的意义，是鉴别草地过滤带功能设计质量的标准之一。

草地过滤带在农业非点源污染治理中具有广泛的应用，主要包括：
（1）保护水资源
草地过滤带能够减少农业面源污染物进入渗滤、河流、湖泊和海洋等水体，在一定程度上保护水资源。
（2）降低农业面源污染
草地过滤带能够去除农业面源污染物，降低农业面源污染。
（3）调节生态环境
草地过滤带的工程建设以及草本植物的生长繁茂，能够调节农业生产区的生态环境，改善水土保持及水文生态环境。

（1）优点
① 草地过滤带技术成本较低，技术性可行性高。
② 美化环境，可与生态景观协调融入一体，减少生态环境贡献。
③ 降低水体重金属及有机物质污染，改善水资源环境。
④ 增加土壤有机质含量、改善土壤质量。
（2）局限性
① 受 natural、气候、灾害等因素的影响，技术性与实用性受限。
② 建设基础设施需要大量的土地和水，占用资源高。
③ 填充质的来源和净化水的回用问题。

在现有技术的基础上，草地过滤带在未来的发展中有以下几个方向：
① 在草地过滤带的构建中，应用新型材料，例如碳纳米管、含氧化铁的纳米粒子等，以提高草地过滤带的截留效率。
② 研究应用新的先进技术，例如生物工程技术、原位微生物修复技术等，以提高草地过滤带的对非点源污染物的净化能力。
③ 开发并应用最新的信息技术，例如无线传感器网络技术等，以建立草地过滤带的监测系统，提高草地过滤带的效率和净化效能。
④ 推广简单、实用、可行的草地过滤带技术，提高其市场竞争力，推动其广泛开展植物覆盖的土地保育和生态建设。
7. 结论
草地过滤带在农业面源污染治理中是一种自然、生态、简单的治理手段。通过草地过滤带技术的开发和推广，我国在农业面源污染治理中的水净化、生态修复及土地保育技术水平将迎来新的发展。但是，草地过滤带技术在应用过程中还有着待解决的问题和挑战，需要更多的研究和实践加以解决。