浅析大气环境监测对农业生态环境的影响

钱小洁

（常州市生态环境监控中心武进分中心，江苏 常州 213161）

我国是世界公认的农业大国，在国民经济发展阶段，需要有农业经济作为保障，借此巩固经济大国地位。大气环境影响深远，不仅是营造农业生态环境的基础，同时也是人类文明得以进步的基础。大气环境质量从不同层面决定着农田生态环境的可持续发展状况。现实工作中，需积极围绕大气污染物含量，落实好大气环境监测工作，细致把控环境污染过程，有效控制大气污染对生态环境的危害，保障农业生产最大经济效益。

1 大气污染对农业生产的危害

1.1 影响农作物生长发育

大气环境是农业生产和发展的基础，污染浓度高的大气会阻碍作物的生长发育。通过研究发现，农作物在生长阶段，通过光合作用，将吸附的大量二氧化碳转换为氧气，不断增加空气含氧量。若大气中污染物二氧化硫的含量始终较高，农作物吸收二氧化硫后，会影响农作物健康状况，降低农作物产量。现如今，由于大气污染严峻，酸雨问题已非常严重，酸雨的形成会弱化土壤肥力，阻碍农作物的生长，影响植物的健康状况。农作物生长位置固定，无法躲避酸雨的袭击，其中的硫化物会让农作物出现坏死斑点，从而阻断或者是减弱农作物的光合作用，造成农作物大量减产[1]。除此之外，酸雨中氢元素较多，会将农作物中的重要元素替换成其他元素，使农作物营养元素缺失，长期如此，会阻断农作物营养供给，促使农产品全面减产，后果较为严重。

1.2 破坏生态系统

前文已经提到，大气污染最终会诱发酸雨，而酸雨的出现，不仅会弱化农作物的光合作用能力，还会造成生态系统的瘫痪。大量数据表明，酸雨落至河流中，造成大批鱼类死亡，会破坏生态系统的平衡。除此之外，在大气循环作用下，酸雨会渗透至地下，让地下水酸化。基于这样的前提，当农作物吸收地下水时，就会受水资源酸化的影响而死亡，同时土地资源也会酸化和板结。

1.3 造成臭氧层空洞

臭氧层作用显著，能够有效抵御太阳光，强制隔绝其中的紫外线，避免阳光的过度伤害，给地球生物营造舒适空间。但实际生活中，冰箱、空调等制冷产品的使用量不断增加，而冰箱等制冷产品中被灌满了大量的氟利昂，该物质会破坏臭氧层，促使臭氧层空洞问题加剧导致全球变暖。此外，大气污染增多，一氧化碳、氮氧化合物远远超标，此现象也会造成臭氧层空洞。如果臭氧层防范能力降低，就会给紫外线可乘之机。农作物对紫外线敏感，特别像南瓜和大豆等，此类作物受到严重紫外线照射后，叶片会变小，弱化光合作用的效果，从而导致农产品减产[2]。综上可以看出，大气环境保护不容忽视，想要构建优质的农业生态环境，必须从大气污染动态化监测与防治入手。

2 大气环境监测实施步骤

2.1 布局设点

2.1.1 采样位置和点数的合理设置

根据监测需要，在实践环节中，采样的位置和点数要清晰，通过合理设置、有效控制，保证采样数据的代表性较强。主要内容有：①采样位置全面覆盖。需将采样点均匀布设，通过全面覆盖的方式，提高采样科学性。②计算污染物浓度平均值。实际工作中，要结合全部质量评价点提供的数据完成计算，在计算软件辅助下，得出污染浓度平均值，为后续工作提供参考。③加密网格点实测，评估污染等级。

2.1.2 布局设点的方法

现实中，布局设点的方法如下：①网格布点法。该种方法的适用性好，适用于污染源多且分散的区域，但为了保证采样精确性，最好是在网格线的科学位置采点。②扇形布点法。该种方法的效果较好。实践中，该方法主要用于监测点状污染源。操作步骤如下：画出一个45°的扇形（在污染源的下风方向），切记要以污染源为中心，并根据监测场地的风向对扇形的覆盖范围科学调整，使其合理扩大到 90°，确保监测范围可以最大。与此同时，以离污染源的距离进行划线，每条线至少取3个样，确保监测的准确性。③同心圆布点法。该方法主要适用于污染源多且集中的监测区域，以每个污染源为中心，在此基础上画出若干个同心圆，将其作为监测起点，引出若干条辐射线，取样要在每个圆上设点，提高监测科学性。④功能区布点法。该方法在工业区、生活区、公园等都是比较适用的，需在上述区域分别布点监测，并对数据加以使用。实践中，为强化采样效果，可融合扇形布点法和网格布点法实施布点[3]。布局设点时，要避开林地、高墙等，并与道路保持距离。

2.2 气体采集

2.2.1 非浓缩采样法

该方法实用性较强，需要等待测物在空气中最集中时采样，实操中可用塑料袋、容器等对被测区域空气采样，操作简便且灵活性高。

2.2.2 浓缩采样法

相比之下，浓缩采样法是在待测物含量较低时采样，该方法可进一步划分，除了过滤法外，还有溶液吸收法。过滤法实现原理简单，实操中主要是采集粒子状污染物，将采样头与流量计精准连接，当确保连接到位后，可启动抽气泵。结合现实经验可知，抽取的时间越长，收集的过滤物越多，也就说明取样的效果越准确，但抽取时间不要超过5 min。与之相对的是溶液吸收法，该采样方法是针对分子状污染物的采样收集，在采样前需将吸收管与流量计等重要设备与抽气泵连接，通过观察启动抽气泵后的情况，可判断污染物收集程度。当样品经过吸收液时，可明显看到化学反应，样品污染物成分会留在吸收液中，通气时间越长，浓缩物收集越多，采样效果越理想。

2.3 颗粒物的测定

在完成采样工作后，便可实施颗粒物的测定。查阅资料可知，大气污染中占比最低的就是悬浮颗粒物，作为复杂的混合污染物，可通过大气的运载，影响地下水质量，对人体健康造成威胁。在一定条件下，颗粒物会与蒸气等融合，变身为毒性更大的物质，基于此，颗粒悬浮物的监测至关重要，对农业生态环境保护有催化作用，通过粒度分布的测定、化学组分的测定，可为污染防治措施的制定提供思路。

3 大气环境监测可行的对策

从现有情况看，目前大气环境监测存在严重的监测质量管控不到位问题，现场的质量无法保证。实施大气环境监测时，许多工作因人员监测技术运用经验不足而出现了问题，影响了监测结果的真实性。大气监测开展阶段，倘若监测仪器没有得到有效维护，将会造成监测结果的偏差，降低大气监测质量[4]。为此，需结合大气环境监测现有问题，提出可行、稳妥的监测质量控制措施，为农业生态环境改善夯实基础。

3.1 合理运用监测技术

想要有效治理污染，需高质量运用大气监测技术，掌握大气层的健康状况，以便及时提出改善措施，强化大气环境治理效果。大气环境监测结果是较为科学的依据，能为大气环境保护提供有益的参考。大气环境监测内容复杂，核心工作是采集空气污染物，并得出不同污染物在空气中的含量，对污染物进行分类，为大气环境治理工作夯实基础。基于此，实践中需重视监测水平，科学使用监测手段，收集污染物情况。对未出现污染的地区，要运用大气环境监测技术，定期监测环境质量，做到防患于未然，科学规避大气污染问题。

当前在科技引领下，大气环境在线监测得到较大的进展，主要体现在以下方面。

3.1.1 重金属监测

当前，对重金属元素的监测，可选用高效的电化学分析技术以及原子荧光技术等，评估大气中重金属含量。对Hg、Ba、Ca等进行综合分析，全面开展污染治理，结合监测结果，优化治理措施，强化防治效果，合理控制重金属污染，结合科学手段，降低重金属污染程度。例如：南阳市农产品基地，就利用了电化学分析技术，对重金属含量进行了动态化监测，各采样点监测的结果如表1所示。

表1 各采样点重金属浓度监测数据

3.1.2 二氧化硫监测

二氧化硫过多，会增加酸雨形成的可能性，为此需重视这方面的监测，控制大气中二氧化硫含量，提高监测能力。在国外，二氧化硫的监测主要依靠的是紫外吸收法、荧光法等，但此类方法在我国的开展并不顺利，主要原因是我国煤炭使用量多，形成的二氧化硫会远超其他国家，硫化物污染严重。国内对二氧化硫的监测与治理，依赖的是定位电解法，该方法实施中，主要以电化学气体传感器充当主要媒介，大气污染的监测效率较高，可掌握污染物浓度等具体信息。

3.1.3 挥发性有机物监测

在大气环境治理中，监测挥发性有机物也属于重要内容之一。目前针对挥发性有机物，比较科学的监测手段是激光光谱，以及广泛应用飞行时间质谱技术，来动态化监测挥发性有机物[5]。实操中，需结合技术实施标准，规范监测各类数据，借助环境监测系统，对数据信息详细记录，制定出科学的方法，彻底解决挥发性有机物浓度大于标准的问题。

3.2 建立完善的管理制度

大气监测想要顺利实施，取得理想的监测成绩，需要有完整制度来支撑。近年来，在国家大力倡导下，保护环境理念初步达成共识，国家出台了一系列环保政策，使环境改善效果不断强化。各地方为响应政策，充分结合地方实际成立了环境监测单位，高效推进了污染防治，为大气环境改善作出了贡献。为提高大气环境质量，创建健康的农业生态环境，环境监测管理制度正在有条不紊地完善中，进而保证数据的精确。在现实工作中，需要停运污染工厂，优化我国产业结构，推动“绿色”生产方式，减少对大气环境的破坏行为，加大环保宣传力度，强化公民的大气环境保护意识。

图1 半导体激光器光光谱合束的原理示意图

3.3 组建高效监测队伍

大气环境监测质量的保障，离不开人的作用。为确保监测数据精准，为农业生态环境治理提供依据，需组建高效的监测队伍，保障人员技术、素养达标，提高污染监测科学性。具体工作中，需培养专业监测人员，提高人员的准入门槛，对入职的人员进行系统培训，提高人员机动能力，强化环境保护意识。定期引进监测人才，为监测队伍注入新鲜血液，激发员工工作热情，提升监测队伍专业水平，在此基础上，有效推动监测工作开展，助力经济可持续发展。

3.4 引进先进的监测设备

在科学技术的指引下，监测技术、设备层出不穷，监测机制也在不断完善中，为确保监测工作顺利实施，提高数据准确性，需科学引进先进监测仪器，加大环境监测项目资金扶持力度，为治理大气环境保驾护航。通过引入新的设备，可提高监测的质量和效率，确保监测数据精准，在监测数据整理中，可借助互联网技术完成高效的数据整理，并对数据进行合理分析，综合评估环境质量，为最终的环境治理提供完整的数据支撑。

3.5 其他对策措施

第一，实践中需不断完善大气环境监测体系，明确监测标准，通过动态化管理，提升大气监测质量，保障良好的大气环境治理效益。第二，完善法规政策，减少燃煤污染。针对我国煤使用量较多的情况，可在工业生产之中积极广泛采用煤脱硫技术，借此降低污染。还可以用天然气和液化气代替传统煤炭资源，运用科学思路，改善大气污染情况。除此之外，还要加强财政的支持，在技术保障下，发展光伏发电，合理使用新能源，为生态效益提升打好基础，减少燃煤发电的比例，强化环境保护效果。第三，科学改进工艺技术。具体应用中，采用密封循环的方式抑制污染气体的排放，借此有效提高燃料的综合利用率，提高环保效益。例如可借助循环利用的思路，合理利用燃煤电厂的废渣废料，确保燃煤电厂效益最大化。第四，居民区污染源的治理。针对居民区污染源，需加大综合治理力度，比如公共浴池等，需将燃煤加热方式彻底改为燃气加热，借此减少煤炭用量。第五，增强专项经费支持力度，提高人员福利待遇，不断引进新设备，提高人员对环境污染监测的积极性。

4 结论

综上所述，人类赖以生存的自然条件中，大气环境质量对人类的重要性不言而喻。同时，大气环境也是农作物得以发展的基础，大气环境质量不容忽视。因此，加强大气环境监测，高效落实治理工作，能有效改善生态环境，助力农业产业升级，提高农业生产效率，意义重大。