淺析大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響

錢(qián)小潔

（常州市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心武進(jìn)分中心，江蘇 常州 213161）

我國(guó)是世界公認(rèn)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，需要有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作為保障，借此鞏固經(jīng)濟(jì)大國(guó)地位。大氣環(huán)境影響深遠(yuǎn)，不僅是營(yíng)造農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)，同時(shí)也是人類(lèi)文明得以進(jìn)步的基礎(chǔ)。大氣環(huán)境質(zhì)量從不同層面決定著農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r?，F(xiàn)實(shí)工作中，需積極圍繞大氣污染物含量，落實(shí)好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，細(xì)致把控環(huán)境污染過(guò)程，有效控制大氣污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最大經(jīng)濟(jì)效益。

1 大氣污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害

1.1 影響農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育

大氣環(huán)境是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ)，污染濃度高的大氣會(huì)阻礙作物的生長(zhǎng)發(fā)育。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)作物在生長(zhǎng)階段，通過(guò)光合作用，將吸附的大量二氧化碳轉(zhuǎn)換為氧氣，不斷增加空氣含氧量。若大氣中污染物二氧化硫的含量始終較高，農(nóng)作物吸收二氧化硫后，會(huì)影響農(nóng)作物健康狀況，降低農(nóng)作物產(chǎn)量?，F(xiàn)如今，由于大氣污染嚴(yán)峻，酸雨問(wèn)題已非常嚴(yán)重，酸雨的形成會(huì)弱化土壤肥力，阻礙農(nóng)作物的生長(zhǎng)，影響植物的健康狀況。農(nóng)作物生長(zhǎng)位置固定，無(wú)法躲避酸雨的襲擊，其中的硫化物會(huì)讓農(nóng)作物出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)，從而阻斷或者是減弱農(nóng)作物的光合作用，造成農(nóng)作物大量減產(chǎn)[1]。除此之外，酸雨中氫元素較多，會(huì)將農(nóng)作物中的重要元素替換成其他元素，使農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)元素缺失，長(zhǎng)期如此，會(huì)阻斷農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)供給，促使農(nóng)產(chǎn)品全面減產(chǎn)，后果較為嚴(yán)重。

1.2 破壞生態(tài)系統(tǒng)

前文已經(jīng)提到，大氣污染最終會(huì)誘發(fā)酸雨，而酸雨的出現(xiàn)，不僅會(huì)弱化農(nóng)作物的光合作用能力，還會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓。大量數(shù)據(jù)表明，酸雨落至河流中，造成大批魚(yú)類(lèi)死亡，會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡。除此之外，在大氣循環(huán)作用下，酸雨會(huì)滲透至地下，讓地下水酸化。基于這樣的前提，當(dāng)農(nóng)作物吸收地下水時(shí)，就會(huì)受水資源酸化的影響而死亡，同時(shí)土地資源也會(huì)酸化和板結(jié)。

1.3 造成臭氧層空洞

臭氧層作用顯著，能夠有效抵御太陽(yáng)光，強(qiáng)制隔絕其中的紫外線(xiàn)，避免陽(yáng)光的過(guò)度傷害，給地球生物營(yíng)造舒適空間。但實(shí)際生活中，冰箱、空調(diào)等制冷產(chǎn)品的使用量不斷增加，而冰箱等制冷產(chǎn)品中被灌滿(mǎn)了大量的氟利昂，該物質(zhì)會(huì)破壞臭氧層，促使臭氧層空洞問(wèn)題加劇導(dǎo)致全球變暖。此外，大氣污染增多，一氧化碳、氮氧化合物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，此現(xiàn)象也會(huì)造成臭氧層空洞。如果臭氧層防范能力降低，就會(huì)給紫外線(xiàn)可乘之機(jī)。農(nóng)作物對(duì)紫外線(xiàn)敏感，特別像南瓜和大豆等，此類(lèi)作物受到嚴(yán)重紫外線(xiàn)照射后，葉片會(huì)變小，弱化光合作用的效果，從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)[2]。綜上可以看出，大氣環(huán)境保護(hù)不容忽視，想要構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，必須從大氣污染動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)與防治入手。

2 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)施步驟

2.1 布局設(shè)點(diǎn)

2.1.1 采樣位置和點(diǎn)數(shù)的合理設(shè)置

根據(jù)監(jiān)測(cè)需要，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，采樣的位置和點(diǎn)數(shù)要清晰，通過(guò)合理設(shè)置、有效控制，保證采樣數(shù)據(jù)的代表性較強(qiáng)。主要內(nèi)容有：①采樣位置全面覆蓋。需將采樣點(diǎn)均勻布設(shè)，通過(guò)全面覆蓋的方式，提高采樣科學(xué)性。②計(jì)算污染物濃度平均值。實(shí)際工作中，要結(jié)合全部質(zhì)量評(píng)價(jià)點(diǎn)提供的數(shù)據(jù)完成計(jì)算，在計(jì)算軟件輔助下，得出污染濃度平均值，為后續(xù)工作提供參考。③加密網(wǎng)格點(diǎn)實(shí)測(cè)，評(píng)估污染等級(jí)。

2.1.2 布局設(shè)點(diǎn)的方法

現(xiàn)實(shí)中，布局設(shè)點(diǎn)的方法如下：①網(wǎng)格布點(diǎn)法。該種方法的適用性好，適用于污染源多且分散的區(qū)域，但為了保證采樣精確性，最好是在網(wǎng)格線(xiàn)的科學(xué)位置采點(diǎn)。②扇形布點(diǎn)法。該種方法的效果較好。實(shí)踐中，該方法主要用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)狀污染源。操作步驟如下：畫(huà)出一個(gè)45°的扇形（在污染源的下風(fēng)方向），切記要以污染源為中心，并根據(jù)監(jiān)測(cè)場(chǎng)地的風(fēng)向?qū)ι刃蔚母采w范圍科學(xué)調(diào)整，使其合理擴(kuò)大到 90°，確保監(jiān)測(cè)范圍可以最大。與此同時(shí)，以離污染源的距離進(jìn)行劃線(xiàn)，每條線(xiàn)至少取3個(gè)樣，確保監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。③同心圓布點(diǎn)法。該方法主要適用于污染源多且集中的監(jiān)測(cè)區(qū)域，以每個(gè)污染源為中心，在此基礎(chǔ)上畫(huà)出若干個(gè)同心圓，將其作為監(jiān)測(cè)起點(diǎn)，引出若干條輻射線(xiàn)，取樣要在每個(gè)圓上設(shè)點(diǎn)，提高監(jiān)測(cè)科學(xué)性。④功能區(qū)布點(diǎn)法。該方法在工業(yè)區(qū)、生活區(qū)、公園等都是比較適用的，需在上述區(qū)域分別布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)加以使用。實(shí)踐中，為強(qiáng)化采樣效果，可融合扇形布點(diǎn)法和網(wǎng)格布點(diǎn)法實(shí)施布點(diǎn)[3]。布局設(shè)點(diǎn)時(shí)，要避開(kāi)林地、高墻等，并與道路保持距離。

2.2 氣體采集

2.2.1 非濃縮采樣法

該方法實(shí)用性較強(qiáng)，需要等待測(cè)物在空氣中最集中時(shí)采樣，實(shí)操中可用塑料袋、容器等對(duì)被測(cè)區(qū)域空氣采樣，操作簡(jiǎn)便且靈活性高。

2.2.2 濃縮采樣法

相比之下，濃縮采樣法是在待測(cè)物含量較低時(shí)采樣，該方法可進(jìn)一步劃分，除了過(guò)濾法外，還有溶液吸收法。過(guò)濾法實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單，實(shí)操中主要是采集粒子狀污染物，將采樣頭與流量計(jì)精準(zhǔn)連接，當(dāng)確保連接到位后，可啟動(dòng)抽氣泵。結(jié)合現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)可知，抽取的時(shí)間越長(zhǎng)，收集的過(guò)濾物越多，也就說(shuō)明取樣的效果越準(zhǔn)確，但抽取時(shí)間不要超過(guò)5 min。與之相對(duì)的是溶液吸收法，該采樣方法是針對(duì)分子狀污染物的采樣收集，在采樣前需將吸收管與流量計(jì)等重要設(shè)備與抽氣泵連接，通過(guò)觀(guān)察啟動(dòng)抽氣泵后的情況，可判斷污染物收集程度。當(dāng)樣品經(jīng)過(guò)吸收液時(shí)，可明顯看到化學(xué)反應(yīng)，樣品污染物成分會(huì)留在吸收液中，通氣時(shí)間越長(zhǎng)，濃縮物收集越多，采樣效果越理想。

2.3 顆粒物的測(cè)定

在完成采樣工作后，便可實(shí)施顆粒物的測(cè)定。查閱資料可知，大氣污染中占比最低的就是懸浮顆粒物，作為復(fù)雜的混合污染物，可通過(guò)大氣的運(yùn)載，影響地下水質(zhì)量，對(duì)人體健康造成威脅。在一定條件下，顆粒物會(huì)與蒸氣等融合，變身為毒性更大的物質(zhì)，基于此，顆粒懸浮物的監(jiān)測(cè)至關(guān)重要，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)有催化作用，通過(guò)粒度分布的測(cè)定、化學(xué)組分的測(cè)定，可為污染防治措施的制定提供思路。

3 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)可行的對(duì)策

從現(xiàn)有情況看，目前大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)存在嚴(yán)重的監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控不到位問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量無(wú)法保證。實(shí)施大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，許多工作因人員監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)不足而出現(xiàn)了問(wèn)題，影響了監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。大氣監(jiān)測(cè)開(kāi)展階段，倘若監(jiān)測(cè)儀器沒(méi)有得到有效維護(hù)，將會(huì)造成監(jiān)測(cè)結(jié)果的偏差，降低大氣監(jiān)測(cè)質(zhì)量[4]。為此，需結(jié)合大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)有問(wèn)題，提出可行、穩(wěn)妥的監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制措施，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.1 合理運(yùn)用監(jiān)測(cè)技術(shù)

想要有效治理污染，需高質(zhì)量運(yùn)用大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)，掌握大氣層的健康狀況，以便及時(shí)提出改善措施，強(qiáng)化大氣環(huán)境治理效果。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果是較為科學(xué)的依據(jù)，能為大氣環(huán)境保護(hù)提供有益的參考。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容復(fù)雜，核心工作是采集空氣污染物，并得出不同污染物在空氣中的含量，對(duì)污染物進(jìn)行分類(lèi)，為大氣環(huán)境治理工作夯實(shí)基礎(chǔ)?；诖?，實(shí)踐中需重視監(jiān)測(cè)水平，科學(xué)使用監(jiān)測(cè)手段，收集污染物情況。對(duì)未出現(xiàn)污染的地區(qū)，要運(yùn)用大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，定期監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量，做到防患于未然，科學(xué)規(guī)避大氣污染問(wèn)題。

當(dāng)前在科技引領(lǐng)下，大氣環(huán)境在線(xiàn)監(jiān)測(cè)得到較大的進(jìn)展，主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1.1 重金屬監(jiān)測(cè)

當(dāng)前，對(duì)重金屬元素的監(jiān)測(cè)，可選用高效的電化學(xué)分析技術(shù)以及原子熒光技術(shù)等，評(píng)估大氣中重金屬含量。對(duì)Hg、Ba、Ca等進(jìn)行綜合分析，全面開(kāi)展污染治理，結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果，優(yōu)化治理措施，強(qiáng)化防治效果，合理控制重金屬污染，結(jié)合科學(xué)手段，降低重金屬污染程度。例如：南陽(yáng)市農(nóng)產(chǎn)品基地，就利用了電化學(xué)分析技術(shù)，對(duì)重金屬含量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，各采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)的結(jié)果如表1所示。

表1 各采樣點(diǎn)重金屬濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

3.1.2 二氧化硫監(jiān)測(cè)

二氧化硫過(guò)多，會(huì)增加酸雨形成的可能性，為此需重視這方面的監(jiān)測(cè)，控制大氣中二氧化硫含量，提高監(jiān)測(cè)能力。在國(guó)外，二氧化硫的監(jiān)測(cè)主要依靠的是紫外吸收法、熒光法等，但此類(lèi)方法在我國(guó)的開(kāi)展并不順利，主要原因是我國(guó)煤炭使用量多，形成的二氧化硫會(huì)遠(yuǎn)超其他國(guó)家，硫化物污染嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)對(duì)二氧化硫的監(jiān)測(cè)與治理，依賴(lài)的是定位電解法，該方法實(shí)施中，主要以電化學(xué)氣體傳感器充當(dāng)主要媒介，大氣污染的監(jiān)測(cè)效率較高，可掌握污染物濃度等具體信息。

3.1.3 揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)

在大氣環(huán)境治理中，監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物也屬于重要內(nèi)容之一。目前針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物，比較科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段是激光光譜，以及廣泛應(yīng)用飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)，來(lái)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物[5]。實(shí)操中，需結(jié)合技術(shù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范監(jiān)測(cè)各類(lèi)數(shù)據(jù)，借助環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)信息詳細(xì)記錄，制定出科學(xué)的方法，徹底解決揮發(fā)性有機(jī)物濃度大于標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。

3.2 建立完善的管理制度

大氣監(jiān)測(cè)想要順利實(shí)施，取得理想的監(jiān)測(cè)成績(jī)，需要有完整制度來(lái)支撐。近年來(lái)，在國(guó)家大力倡導(dǎo)下，保護(hù)環(huán)境理念初步達(dá)成共識(shí)，國(guó)家出臺(tái)了一系列環(huán)保政策，使環(huán)境改善效果不斷強(qiáng)化。各地方為響應(yīng)政策，充分結(jié)合地方實(shí)際成立了環(huán)境監(jiān)測(cè)單位，高效推進(jìn)了污染防治，為大氣環(huán)境改善作出了貢獻(xiàn)。為提高大氣環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)建健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，環(huán)境監(jiān)測(cè)管理制度正在有條不紊地完善中，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的精確。在現(xiàn)實(shí)工作中，需要停運(yùn)污染工廠(chǎng)，優(yōu)化我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)“綠色”生產(chǎn)方式，減少對(duì)大氣環(huán)境的破壞行為，加大環(huán)保宣傳力度，強(qiáng)化公民的大氣環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

圖1 半導(dǎo)體激光器光光譜合束的原理示意圖

3.3 組建高效監(jiān)測(cè)隊(duì)伍

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量的保障，離不開(kāi)人的作用。為確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理提供依據(jù)，需組建高效的監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，保障人員技術(shù)、素養(yǎng)達(dá)標(biāo)，提高污染監(jiān)測(cè)科學(xué)性。具體工作中，需培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)人員，提高人員的準(zhǔn)入門(mén)檻，對(duì)入職的人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，提高人員機(jī)動(dòng)能力，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識(shí)。定期引進(jìn)監(jiān)測(cè)人才，為監(jiān)測(cè)隊(duì)伍注入新鮮血液，激發(fā)員工工作熱情，提升監(jiān)測(cè)隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)水平，在此基礎(chǔ)上，有效推動(dòng)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展，助力經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

3.4 引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備

在科學(xué)技術(shù)的指引下，監(jiān)測(cè)技術(shù)、設(shè)備層出不窮，監(jiān)測(cè)機(jī)制也在不斷完善中，為確保監(jiān)測(cè)工作順利實(shí)施，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，需科學(xué)引進(jìn)先進(jìn)監(jiān)測(cè)儀器，加大環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目資金扶持力度，為治理大氣環(huán)境保駕護(hù)航。通過(guò)引入新的設(shè)備，可提高監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理中，可借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成高效的數(shù)據(jù)整理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，綜合評(píng)估環(huán)境質(zhì)量，為最終的環(huán)境治理提供完整的數(shù)據(jù)支撐。

3.5 其他對(duì)策措施

第一，實(shí)踐中需不斷完善大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，明確監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)動(dòng)態(tài)化管理，提升大氣監(jiān)測(cè)質(zhì)量，保障良好的大氣環(huán)境治理效益。第二，完善法規(guī)政策，減少燃煤污染。針對(duì)我國(guó)煤使用量較多的情況，可在工業(yè)生產(chǎn)之中積極廣泛采用煤脫硫技術(shù)，借此降低污染。還可以用天然氣和液化氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)煤炭資源，運(yùn)用科學(xué)思路，改善大氣污染情況。除此之外，還要加強(qiáng)財(cái)政的支持，在技術(shù)保障下，發(fā)展光伏發(fā)電，合理使用新能源，為生態(tài)效益提升打好基礎(chǔ)，減少燃煤發(fā)電的比例，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)效果。第三，科學(xué)改進(jìn)工藝技術(shù)。具體應(yīng)用中，采用密封循環(huán)的方式抑制污染氣體的排放，借此有效提高燃料的綜合利用率，提高環(huán)保效益。例如可借助循環(huán)利用的思路，合理利用燃煤電廠(chǎng)的廢渣廢料，確保燃煤電廠(chǎng)效益最大化。第四，居民區(qū)污染源的治理。針對(duì)居民區(qū)污染源，需加大綜合治理力度，比如公共浴池等，需將燃煤加熱方式徹底改為燃?xì)饧訜?，借此減少煤炭用量。第五，增強(qiáng)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持力度，提高人員福利待遇，不斷引進(jìn)新設(shè)備，提高人員對(duì)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的積極性。

4 結(jié)論

綜上所述，人類(lèi)賴(lài)以生存的自然條件中，大氣環(huán)境質(zhì)量對(duì)人類(lèi)的重要性不言而喻。同時(shí)，大氣環(huán)境也是農(nóng)作物得以發(fā)展的基礎(chǔ)，大氣環(huán)境質(zhì)量不容忽視。因此，加強(qiáng)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，高效落實(shí)治理工作，能有效改善生態(tài)環(huán)境，助力農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，意義重大。