淺析大氣環境監測對農業生態環境的影響

錢小潔

（常州市生態環境監控中心武進分中心，江蘇 常州 213161）

我國是世界公認的農業大國，在國民經濟發展階段，需要有農業經濟作為保障，借此鞏固經濟大國地位。大氣環境影響深遠，不僅是營造農業生態環境的基礎，同時也是人類文明得以進步的基礎。大氣環境質量從不同層面決定著農田生態環境的可持續發展狀況。現實工作中，需積極圍繞大氣污染物含量，落實好大氣環境監測工作，細致把控環境污染過程，有效控制大氣污染對生態環境的危害，保障農業生產最大經濟效益。

1 大氣污染對農業生產的危害

1.1 影響農作物生長發育

大氣環境是農業生產和發展的基礎，污染濃度高的大氣會阻礙作物的生長發育。通過研究發現，農作物在生長階段，通過光合作用，將吸附的大量二氧化碳轉換為氧氣，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，農作物吸收二氧化硫后，會影響農作物健康狀況，降低農作物產量。現如今，由于大氣污染嚴峻，酸雨問題已非常嚴重，酸雨的形成會弱化土壤肥力，阻礙農作物的生長，影響植物的健康狀況。農作物生長位置固定，無法躲避酸雨的襲擊，其中的硫化物會讓農作物出現壞死斑點，從而阻斷或者是減弱農作物的光合作用，造成農作物大量減產[1]。除此之外，酸雨中氫元素較多，會將農作物中的重要元素替換成其他元素，使農作物營養元素缺失，長期如此，會阻斷農作物營養供給，促使農產品全面減產，后果較為嚴重。

1.2 破壞生態系統

前文已經提到，大氣污染最終會誘發酸雨，而酸雨的出現，不僅會弱化農作物的光合作用能力，還會造成生態系統的癱瘓。大量數據表明，酸雨落至河流中，造成大批魚類死亡，會破壞生態系統的平衡。除此之外，在大氣循環作用下，酸雨會滲透至地下，讓地下水酸化。基于這樣的前提，當農作物吸收地下水時，就會受水資源酸化的影響而死亡，同時土地資源也會酸化和板結。

1.3 造成臭氧層空洞

臭氧層作用顯著，能夠有效抵御太陽光，強制隔絕其中的紫外線，避免陽光的過度傷害，給地球生物營造舒適空間。但實際生活中，冰箱、空調等制冷產品的使用量不斷增加，而冰箱等制冷產品中被灌滿了大量的氟利昂，該物質會破壞臭氧層，促使臭氧層空洞問題加劇導致全球變暖。此外，大氣污染增多，一氧化碳、氮氧化合物遠遠超標，此現象也會造成臭氧層空洞。如果臭氧層防范能力降低，就會給紫外線可乘之機。農作物對紫外線敏感，特別像南瓜和大豆等，此類作物受到嚴重紫外線照射后，葉片會變小，弱化光合作用的效果，從而導致農產品減產[2]。綜上可以看出，大氣環境保護不容忽視，想要構建優質的農業生態環境，必須從大氣污染動態化監測與防治入手。

2 大氣環境監測實施步驟

2.1 布局設點

2.1.1 采樣位置和點數的合理設置

根據監測需要，在實踐環節中，采樣的位置和點數要清晰，通過合理設置、有效控制，保證采樣數據的代表性較強。主要內容有：①采樣位置全面覆蓋。需將采樣點均勻布設，通過全面覆蓋的方式，提高采樣科學性。②計算污染物濃度平均值。實際工作中，要結合全部質量評價點提供的數據完成計算，在計算軟件輔助下，得出污染濃度平均值，為后續工作提供參考。③加密網格點實測，評估污染等級。

2.1.2 布局設點的方法

現實中，布局設點的方法如下：①網格布點法。該種方法的適用性好，適用于污染源多且分散的區域，但為了保證采樣精確性，最好是在網格線的科學位置采點。②扇形布點法。該種方法的效果較好。實踐中，該方法主要用于監測點狀污染源。操作步驟如下：畫出一個45°的扇形（在污染源的下風方向），切記要以污染源為中心，并根據監測場地的風向對扇形的覆蓋范圍科學調整，使其合理擴大到 90°，確保監測范圍可以最大。與此同時，以離污染源的距離進行劃線，每條線至少取3個樣，確保監測的準確性。③同心圓布點法。該方法主要適用于污染源多且集中的監測區域，以每個污染源為中心，在此基礎上畫出若干個同心圓，將其作為監測起點，引出若干條輻射線，取樣要在每個圓上設點，提高監測科學性。④功能區布點法。該方法在工業區、生活區、公園等都是比較適用的，需在上述區域分別布點監測，并對數據加以使用。實踐中，為強化采樣效果，可融合扇形布點法和網格布點法實施布點[3]。布局設點時，要避開林地、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

該方法實用性較強，需要等待測物在空氣中最集中時采樣，實操中可用塑料袋、容器等對被測區域空氣采樣，操作簡便且靈活性高。

2.2.2 濃縮采樣法

相比之下，濃縮采樣法是在待測物含量較低時采樣，該方法可進一步劃分，除了過濾法外，還有溶液吸收法。過濾法實現原理簡單，實操中主要是采集粒子狀污染物，將采樣頭與流量計精準連接，當確保連接到位后，可啟動抽氣泵。結合現實經驗可知，抽取的時間越長，收集的過濾物越多，也就說明取樣的效果越準確，但抽取時間不要超過5 min。與之相對的是溶液吸收法，該采樣方法是針對分子狀污染物的采樣收集，在采樣前需將吸收管與流量計等重要設備與抽氣泵連接，通過觀察啟動抽氣泵后的情況，可判斷污染物收集程度。當樣品經過吸收液時，可明顯看到化學反應，樣品污染物成分會留在吸收液中，通氣時間越長，濃縮物收集越多，采樣效果越理想。

2.3 顆粒物的測定

在完成采樣工作后，便可實施顆粒物的測定。查閱資料可知，大氣污染中占比最低的就是懸浮顆粒物，作為復雜的混合污染物，可通過大氣的運載，影響地下水質量，對人體健康造成威脅。在一定條件下，顆粒物會與蒸氣等融合，變身為毒性更大的物質，基于此，顆粒懸浮物的監測至關重要，對農業生態環境保護有催化作用，通過粒度分布的測定、化學組分的測定，可為污染防治措施的制定提供思路。

3 大氣環境監測可行的對策

從現有情況看，目前大氣環境監測存在嚴重的監測質量管控不到位問題，現場的質量無法保證。實施大氣環境監測時，許多工作因人員監測技術運用經驗不足而出現了問題，影響了監測結果的真實性。大氣監測開展階段，倘若監測儀器沒有得到有效維護，將會造成監測結果的偏差，降低大氣監測質量[4]。為此，需結合大氣環境監測現有問題，提出可行、穩妥的監測質量控制措施，為農業生態環境改善夯實基礎。

3.1 合理運用監測技術

想要有效治理污染，需高質量運用大氣監測技術，掌握大氣層的健康狀況，以便及時提出改善措施，強化大氣環境治理效果。大氣環境監測結果是較為科學的依據，能為大氣環境保護提供有益的參考。大氣環境監測內容復雜，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，對污染物進行分類，為大氣環境治理工作夯實基礎。基于此，實踐中需重視監測水平，科學使用監測手段，收集污染物情況。對未出現污染的地區，要運用大氣環境監測技術，定期監測環境質量，做到防患于未然，科學規避大氣污染問題。

當前在科技引領下，大氣環境在線監測得到較大的進展，主要體現在以下方面。

3.1.1 重金屬監測

當前，對重金屬元素的監測，可選用高效的電化學分析技術以及原子熒光技術等，評估大氣中重金屬含量。對Hg、Ba、Ca等進行綜合分析，全面開展污染治理，結合監測結果，優化治理措施，強化防治效果，合理控制重金屬污染，結合科學手段，降低重金屬污染程度。例如：南陽市農產品基地，就利用了電化學分析技術，對重金屬含量進行了動態化監測，各采樣點監測的結果如表1所示。

表1 各采樣點重金屬濃度監測數據

3.1.2 二氧化硫監測

二氧化硫過多，會增加酸雨形成的可能性，為此需重視這方面的監測，控制大氣中二氧化硫含量，提高監測能力。在國外，二氧化硫的監測主要依靠的是紫外吸收法、熒光法等，但此類方法在我國的開展并不順利，主要原因是我國煤炭使用量多，形成的二氧化硫會遠超其他國家，硫化物污染嚴重。國內對二氧化硫的監測與治理，依賴的是定位電解法，該方法實施中，主要以電化學氣體傳感器充當主要媒介，大氣污染的監測效率較高，可掌握污染物濃度等具體信息。

3.1.3 揮發性有機物監測

在大氣環境治理中，監測揮發性有機物也屬于重要內容之一。目前針對揮發性有機物，比較科學的監測手段是激光光譜，以及廣泛應用飛行時間質譜技術，來動態化監測揮發性有機物[5]。實操中，需結合技術實施標準，規范監測各類數據，借助環境監測系統，對數據信息詳細記錄，制定出科學的方法，徹底解決揮發性有機物濃度大于標準的問題。

3.2 建立完善的管理制度

大氣監測想要順利實施，取得理想的監測成績，需要有完整制度來支撐。近年來，在國家大力倡導下，保護環境理念初步達成共識，國家出臺了一系列環保政策，使環境改善效果不斷強化。各地方為響應政策，充分結合地方實際成立了環境監測單位，高效推進了污染防治，為大氣環境改善作出了貢獻。為提高大氣環境質量，創建健康的農業生態環境，環境監測管理制度正在有條不紊地完善中，進而保證數據的精確。在現實工作中，需要停運污染工廠，優化我國產業結構，推動“綠色”生產方式，減少對大氣環境的破壞行為，加大環保宣傳力度，強化公民的大氣環境保護意識。

圖1 半導體激光器光光譜合束的原理示意圖

3.3 組建高效監測隊伍

大氣環境監測質量的保障，離不開人的作用。為確保監測數據精準，為農業生態環境治理提供依據，需組建高效的監測隊伍，保障人員技術、素養達標，提高污染監測科學性。具體工作中，需培養專業監測人員，提高人員的準入門檻，對入職的人員進行系統培訓，提高人員機動能力，強化環境保護意識。定期引進監測人才，為監測隊伍注入新鮮血液，激發員工工作熱情，提升監測隊伍專業水平，在此基礎上，有效推動監測工作開展，助力經濟可持續發展。

3.4 引進先進的監測設備

在科學技術的指引下，監測技術、設備層出不窮，監測機制也在不斷完善中，為確保監測工作順利實施，提高數據準確性，需科學引進先進監測儀器，加大環境監測項目資金扶持力度，為治理大氣環境保駕護航。通過引入新的設備，可提高監測的質量和效率，確保監測數據精準，在監測數據整理中，可借助互聯網技術完成高效的數據整理，并對數據進行合理分析，綜合評估環境質量，為最終的環境治理提供完整的數據支撐。

3.5 其他對策措施

第一，實踐中需不斷完善大氣環境監測體系，明確監測標準，通過動態化管理，提升大氣監測質量，保障良好的大氣環境治理效益。第二，完善法規政策，減少燃煤污染。針對我國煤使用量較多的情況，可在工業生產之中積極廣泛采用煤脫硫技術，借此降低污染。還可以用天然氣和液化氣代替傳統煤炭資源，運用科學思路，改善大氣污染情況。除此之外，還要加強財政的支持，在技術保障下，發展光伏發電，合理使用新能源，為生態效益提升打好基礎，減少燃煤發電的比例，強化環境保護效果。第三，科學改進工藝技術。具體應用中，采用密封循環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，提高環保效益。例如可借助循環利用的思路，合理利用燃煤電廠的廢渣廢料，確保燃煤電廠效益最大化。第四，居民區污染源的治理。針對居民區污染源，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氣加熱，借此減少煤炭用量。第五，增強專項經費支持力度，提高人員福利待遇，不斷引進新設備，提高人員對環境污染監測的積極性。

4 結論

綜上所述，人類賴以生存的自然條件中，大氣環境質量對人類的重要性不言而喻。同時，大氣環境也是農作物得以發展的基礎，大氣環境質量不容忽視。因此，加強大氣環境監測，高效落實治理工作，能有效改善生態環境，助力農業產業升級，提高農業生產效率，意義重大。