王丹丹
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展中占據(jù)著重要地位。農(nóng)業(yè)生態(tài)大氣環(huán)境是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ),也是人類(lèi)生產(chǎn)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。大氣環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響著農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的好壞。圍繞空氣和環(huán)境的污染物含量,開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,對(duì)污染物的濃度實(shí)現(xiàn)有效的觀(guān)測(cè)和分析,對(duì)環(huán)境影響的過(guò)程進(jìn)行檢測(cè),能讓大氣污染對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的危害持續(xù)降低。根據(jù)相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行深入分析,制定相應(yīng)的解決方案,讓大氣環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的不利影響降到最低點(diǎn)。
大氣氮沉降與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有著極其密切而復(fù)雜的關(guān)系。近些年來(lái),隨著工業(yè)化的推進(jìn),工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等行業(yè)對(duì)化石燃料消耗量的需求急劇增加,農(nóng)業(yè)技術(shù)日漸革新,化肥、農(nóng)藥等在農(nóng)田土壤上的投入量越來(lái)越大,人類(lèi)排放活性氮量不斷地增大。我國(guó)東南部是世界三大氮沉降的集中區(qū)之一,不過(guò)近20年來(lái),我國(guó)高氮沉降區(qū)正在由東南向西北逐步蔓延。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)與大氣氮沉降之間有著密切的聯(lián)系,直接影響著土壤的肥力和微生物活性。張修峰通過(guò)對(duì)上海地區(qū)5年連續(xù)對(duì)大氣氮濕沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,得出上海地區(qū)大氣氮濕沉降年均輸入量為58.1 kg/hm2,相當(dāng)于施入尿素124.5 kg/hm2。這部分氮沉降可以返還一定的氮素給土壤,有利于農(nóng)田氮素的保持。
隨著氮肥施用的增加,氮素氣態(tài)損失在增加,大氣氮的沉降量也隨之明顯增加,大氣氮沉降已成為補(bǔ)償農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素?fù)p失的主要途徑之一。通過(guò)沉降和施肥形式進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)的氮素持續(xù)增加,中國(guó)已經(jīng)成為最大的化肥消費(fèi)國(guó)。人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的氮進(jìn)入到陸地生態(tài)系統(tǒng)中,將會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng),并產(chǎn)生過(guò)量的氮,最終通過(guò)淋溶和痕量氣體排放的形式,增加了氮的損失。氮沉降到土壤以后,土壤的理化性質(zhì)及作物生物量都會(huì)發(fā)生變化。氮沉降可以促進(jìn)植物生長(zhǎng),提高植物的生物量,改變土壤的透氣性,從而增加土壤呼吸速率。但是過(guò)量的氮添加會(huì)導(dǎo)致土壤酸化,降低土壤微生物活性,反而減小了土壤呼吸速率。
磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的元素之一,植物體內(nèi)所需要的磷主要從土壤磷庫(kù)中獲得。大氣沉降是土壤中磷的重要來(lái)源。隨著人類(lèi)活動(dòng)向環(huán)境排放的含磷化合物激增,大氣磷沉降呈迅猛增加趨勢(shì),對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響加重。適當(dāng)?shù)牧啄茉黾踊ㄉ茸魑锏母龉痰┑考肮┑壤?,降低?duì)肥料氮和土壤氮的依賴(lài),但過(guò)量的磷沉降不利于氮、磷利用效率和產(chǎn)量的提高。磷沉降可以提高耕層土壤磷素的有效性,增加有效磷含量,使有效磷在土壤耕層大量累積。但是土壤中有效磷的存儲(chǔ)量并不會(huì)隨磷沉降的增加而增加,而是保持在某一個(gè)特定的水平。土壤中磷在供需方面要達(dá)到平衡。過(guò)量的磷沉降只能增加土壤無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷含量,并不能增加土壤有效磷庫(kù)。不合理的超量施肥,不僅會(huì)造成巨大的浪費(fèi),還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的威脅。因此對(duì)磷養(yǎng)分資源的綜合管理,成為協(xié)調(diào)作物高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境環(huán)境友好的關(guān)鍵所在。
二氧化硫的大量排放是形成酸雨、酸霧的主要原因之一,對(duì)社會(huì)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生巨大威脅。二氧化硫的主要來(lái)源與能源消耗有關(guān),它的排放首先污染大氣,然后降落到地面,從而污染土壤。二氧化硫進(jìn)入土壤后會(huì)使土壤pH值下降,但土壤較強(qiáng)的緩沖性能使pH值維持在一定范圍內(nèi)。二氧化硫進(jìn)入土壤后被吸收、轉(zhuǎn)化,其在旱土中以SO42-形態(tài)穩(wěn)定存在,并在濕土中進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)或者被微生物利用。二氧化硫的刺激作用使土壤微生物在短時(shí)間內(nèi)增加,但在長(zhǎng)時(shí)間高濃度二氧化硫的脅迫下則會(huì)改變微生物的數(shù)量和結(jié)構(gòu)。
農(nóng)業(yè)區(qū)大氣顆粒物質(zhì)量濃度在不同季節(jié)和不同站點(diǎn)之間差異較大;不同農(nóng)業(yè)區(qū)周邊的污染源排放類(lèi)型、排放強(qiáng)度和氣象條件是影響農(nóng)業(yè)區(qū)及周邊大氣環(huán)境的主要因素。近年來(lái),京津冀地區(qū)霧霾天氣頻發(fā),大氣顆粒物聚集為其主要原因之一。大氣中的顆粒物不僅影響人類(lèi)的生產(chǎn)、生活,還影響植物的光合作用、生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)。細(xì)顆粒物負(fù)載的重金屬一定程度上會(huì)影響葉菜類(lèi)蔬菜可食部位重金屬的積累。大氣顆粒物對(duì)水芹和白菜中Cd、As的累積貢獻(xiàn)高達(dá)78.3%、99.3%。隨著大規(guī)模集約化畜牧業(yè)的發(fā)展,畜牧生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量懸浮顆粒物(Particulate Matter,PM),已成為大氣顆粒物 PM 10 和PM 2.5的重要來(lái)源。畜舍顆粒物主要來(lái)源于飼料、糞便、皮屑、毛發(fā)等,其表面附著有細(xì)菌、真菌、病毒等致病微生物以及氨氣、硫化氫等有害氣體,不但嚴(yán)重威脅畜牧場(chǎng)工作人員和家畜的健康,還導(dǎo)致周邊大氣環(huán)境的污染。在嚴(yán)峻的疫病防控形勢(shì)下,動(dòng)物健康與經(jīng)濟(jì)效益仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)??諝忸w粒物作為一種疾病的傳播途徑往往容易被忽視。
在開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的具體工作中,一些大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)人員的自身經(jīng)驗(yàn)不足,對(duì)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展產(chǎn)生了不利影響,對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)質(zhì)量和真實(shí)性產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響。在開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中,如果軟件的設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行有效的維護(hù),那么大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就不能得到有效的保證,還會(huì)嚴(yán)重影響大地環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量,對(duì)開(kāi)展大氣環(huán)境的保護(hù)工作是非常不利的。
我國(guó)能源結(jié)構(gòu)方面不合理,在能源獲取的過(guò)程中,是以煤炭資源作為主要的能源,煤炭的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體,有毒氣體排放到大氣層中,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,破壞生態(tài)環(huán)境。另外,由于我國(guó)在化石燃料的利用率相對(duì)較低,化石燃料沒(méi)有得到充分的燃燒,大量的有毒氣體排放到大氣層之中,也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成重大危害。這些有害氣體對(duì)地球的臭氧層會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,從而產(chǎn)生非常嚴(yán)重的大氣污染,對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大的負(fù)面影響。
在開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,由于經(jīng)費(fèi)不足而受到限制,對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作順利開(kāi)展造成了一定的不利影響。由于沒(méi)有充足的資金作為支撐,開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)設(shè)備沒(méi)有得到很好的維護(hù),或者設(shè)備存在老舊等情況,會(huì)影響大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展。
第一,要完善大氣環(huán)境檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),提升大氣檢測(cè)的質(zhì)量。第二,要減少燃煤污染。在工業(yè)生產(chǎn)之中,要采用染煤脫硫技術(shù)。用天然氣和液化氣來(lái)取代燃煤的情況;加強(qiáng)財(cái)政的支持,進(jìn)一步發(fā)展光伏發(fā)電,減少燃煤發(fā)電的比例。第三,要進(jìn)一步改進(jìn)工藝技術(shù)。采用密封循環(huán)的方式減少污染氣體的排放,提高對(duì)燃料的綜合利用。比如燃煤電廠(chǎng)的廢渣廢料,要提高資源綜合利用率。第四,要加強(qiáng)對(duì)居民區(qū)污染源的進(jìn)一步管理。比如對(duì)公共浴池在燃煤加熱方面要改為用燃?xì)饧訜帷5谖?,要提高?zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持,不斷更新設(shè)備和提高工作人員的福利待遇。
大氣環(huán)境不僅是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件,也是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必備條件。加強(qiáng)對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)和治理工作,能夠有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。