農業生態環境污染監測技術及措施

孫東立

（黑龍江省農墾科學院測試化驗中心，黑龍江齊齊哈爾154002）

農業環境污染制約著農業由數量型向質量效益型的轉變，對農業可持續發展和人體健康構成了威脅。隨著農業生態環境污染問題的嚴峻，我國農業生態環境污染監測工作也越來越重要，農業污染問題的防治對農業生產的可持續發展有著重要作用[1]。綠水青山才是金山銀山，為進一步改善農業生態環境，促進綠色鄉村、綠色農業的發展，需要不斷優化農業生態環境，完善污染監測工作[2]。本文在分析農業生態環境污染監測重要性的基礎上闡述了農業生態環境污染的現狀及存在的問題，并提出了農業生態環境污染監測的主要指標及方法。

1 農業生態環境污染現狀與問題

生態環境問題是制約我國農業發展的重要原因。目前，生態破壞和環境污染正制約著農業的持續發展。

1.1 農業生態嚴重失衡

農業生態的嚴重失衡主要表現為水土流失日趨嚴重，荒漠化呈加速擴展趨勢，土壤質量退化，生物多樣性受到影響，農田抵御自然災害能力降低等。生態系統平衡失調造成農業自然災害時有發生，農業可持續生產能力下降。據專家估計，我國每年由自然災害造成的損失遠遠超出了農業的增長。農業生產在有害氣候條件的影響下，或產量降低，或質量下降。生態的破壞需要生態的長期恢復和環境的逐步優化才能徹底解決。

1.2 農業環境污染嚴重

我國農田存在不同程度的污染問題。一方面，化肥農藥污染現象較為嚴重。大量化肥農藥被投入田間土壤中，不但污染了土壤，影響了土壤養分結構，不利于農田的可持續循環使用；還破壞了農業生態環境，影響了生態平衡，使農作物中的農藥殘留增多。經過食物鏈的傳播與積累，最終對人類的身體健康造成不利影響。另一方面，農田秸稈焚燒與塑料袋等污染問題顯著。秸稈焚燒是農村常見現象，麥秸、玉米秸等焚燒尤為普遍。盡管隨著人們環保意識的加強和國家環保政策的推進，秸稈焚燒現象有一定的緩解，但仍有發生，焚燒過程中不僅產生大量有害物質，污染大氣環境，還會造成秸稈資源的浪費，不能合理優化配置天然肥料。

1.3 農產品污染

農業環境污染導致部分農產品污染加劇，直接威脅著城鄉居民的身體健康和生命安全，而且直接制約著我國農產品的出口品種和數量，我國當前的許多農產品都由于生態環境污染農藥殘留超標問題被拒絕在國際貿易之外，農業環境污染成為農產品出口貿易的障礙。

2 農業生態環境污染監測的主要指標及方法

2.1 大氣監測

大氣作為衡量環境污染程度的重要指標，大氣環境污染監測是農業生態環境污染監測研究中的重要環節。一般來說，大氣污染主要由工業廢氣、交通運輸尾氣、煤炭供暖、農業焚燒等構成，其中與農業生態環境息息相關的大氣環境污染有秸稈燃燒等，見表1。大氣環境污染對農業環境的不良影響主要有臭氧、過氧乙酰等物質造成的氧化性危害，硫化氫、二氧化硫等物質造成的還原性危害，以及氟化氫、氯化氫等物質造成的酸性危害，還有氨氣等物質造成的堿性危害，乙烯等物質造成的生理危害，以及粉塵、重金等物質造成的殘留性危害等等。

表1 大氣環境污染源Table 1 Pollution source of atmospheric environment

通過設計農業生態環境污染監測，可依據農田里污染源排放的不同大氣特征污染物確定監測指標，獲得精確的數據。

2.2 土壤監測技術

常見的土壤環境監測技術有GPRS技術、WLAN技術、WSN技術與手持設備四種，其中GPRS技術傳播速度快且傳輸信號穩定，WLAN技術監測點的密度高且通訊便利，WSN技術信息獲取量大，手持設備針對性較強。幾種監測技術各有優勢，具體特點如表2。

表2 土壤環境污染監測技術對比Table 2 Comparison on monitoring techniques for soil environmental pollution

由于土壤環境較復雜多樣，其監測指標和監測點的確定過程較為復雜，在土壤環境污染監測過程中對化學試劑、分析設備、分析技術等多個環節都有嚴格的要求，因此在進行土壤環境污染監測時，要因地制宜，根據當地大氣以及水環境監測情況開展監測工作，在選擇土壤環境污染監測點時，也要結合大氣以及水環境監測點來科學設定，保證數據的準確性[2]。在進行土壤環境污染監測時要精準化選擇監測指標，不圖指標多，而應該重視指標選擇的合理性與實用性，為土壤環境狀態的改善作出指導。

2.3 水環境監測

我國水環境中的污染物來源復雜多樣，造成水域環境污染的因素包括多個方面，不僅有工業廢水、生活垃圾中的重金屬污染與細菌病毒物質導致的污染，還有因降雨與空氣中污染物的傳播、農藥化肥中殘渣的浸入等多種原因。水環境中污染物質多且雜，給水環境污染監測工作帶來了一定的困難。此外，在進行水環境污染監測過程中，涉及的監測指標較多。除了水溫、全鹽量、pH值等常見指標外，還有化學需氧量、溶解氧、高錳酸鹽指數、硫化物、氰化物、氮、磷、鉀、生化需氧量、揮發酚、陰離子洗滌劑等多種監測指標。專家提出，采用基于ZigBee和Labview技術的水質監測系統能夠較好的對水質進行監測[3]，如圖 1。

圖1 基于ZigBee和Labview技術的水質監測系統Fig.1 Water quality monitoring system based on ZigBee and Labview technology

基于ZigBee和Labview技術的水質監測系統包括用戶系統、數據采集、數據處理、預警系統四個部分，其中數據采集可監測水質pH值、溫度、濁度等，通過水質參數存儲等數據處理方式可精確掌握水質情況。

3 加強農業生態環境污染監測的措施

3.1 強化認識

對農業生態環境污染監測的思想認識要提高，充分重視生態環境污染監測工作，針對不同的污染監測問題要通過科學的分析和預防處置，降低污染對農業發展的惡劣影響。政府及有關部門要重視農業生態環境建設，將生態環境作為主要監測對象，通過設立相關法律法規政策規范農業行為，采用綠色激勵等相關政策鼓勵種植者合理利用土壤、大氣、水等資源，優化資源配置，維護綠水青山。

3.2 科學合理應用監測技術

不斷創新，才能進一步完善農業生態環境污染監測技術，靈活選擇環境污染監測方式，熟練掌握農業環境污染地面監測技術要點，科學規劃農業生態污染監測次數。通過精細測量、精準選擇監測點、精心記錄監測結果等方式，密切關注農業環境污染情況，第一時間遏止農業環境污染問題的蔓延，不斷進行技術革新。針對各種農業生態環境污染情況，要及時進行采樣分析，得出準確的判斷，針對不同階段的污染情況做出說明，結合實際的勘察情況弄清農業生態污染的原因，針對性地分析其對農業生產發展的影響，精確地進行農業環境監測工作。

3.3 完善監測制度

一方面，要完善農業生態環境污染監測制度，構建并完善農業生態環境有效監測的評價指標體系，制定相應的監測管理方案，通過進一步宣傳保護農業生態環境的重要性、設置防護農業環境污染激勵制度、鼓勵群眾開展可持續循環農業、加強廢舊農膜等資源的回收處理加工工作[4]。另一方面，要建立長效的評估機制。農業生態環境污染的影響是長期而隱蔽的，針對農業污染的影響做出長期觀察和評估。在實踐工作中要結合實際做好農業污染情況的觀察記錄，出現問題后及時啟動應急預案，防治污染問題破壞農業生態平衡。通過持續且有效的農業污染問題觀察和控制，進一步加強農業環境面源污染防治工作等多種措施促進農業生態環境的改善。

參考文獻：

[1]袁璐,曹衛衛,王婷,等.環境污染監測與處罰信息公開問題研究——以遼寧省為例[J].中國市場,2016,(04):35-37.

[2]董玉紅,劉世梁,張月秋,等.大數據在我國生態環境監測與評價中的應用與問題 [J].科研信息化技術與應用,2017,(03):21-23.

[3]李瀟,楊翼,楊璐,等.海洋生態環境監測體系與管理對策研究[J].環境科學與管理,2017,(08):102-103.

[4]王金南,秦昌波,蘇潔瓊,等.獨立統一的生態環境監測評估體制改革方案研究[J].中國環境管理,2016,(01):55-57.