摘要：农业源贡献了我国约80%的氨排放总量，畜禽养殖与农田施肥是两大核心无组织排放源。本文基于被动采样技术，针对养殖场厂界监测、农田施肥氨排放监测和农业区域氨污染调查三大典型场景，提出了一套低成本、可大规模部署的标准化监测解决方案，涵盖布点设计、规范安装、质控采样、实验室分析和数据深度应用的全流程。
1. 农业源氨排放背景
氨气（NH₃）是大气中最重要的碱性气体，其排放与沉降深刻影响着空气质量与生态系统。在我国，农业源贡献了约80%的氨排放总量，是无可争议的管控重点。其中，畜禽养殖业（包括猪、牛、鸡等养殖场的舍内通风、粪污存储与处理）与农田施肥（化肥与有机肥施用后的挥发）是两大核心且典型的无组织排放源。有效监测并管理这些排放，已成为实现农业绿色发展与区域大气污染协同治理的关键环节。
2. 典型监测场景
根据监测目的和空间尺度的不同，养殖场及农业源氨排放监测可划分为以下三种典型场景：
2.1 畜禽养殖场厂界监测
目的：评估养殖场无组织排放对周边环境的即时影响，满足环保监管对厂界恶臭污染物（氨是重要组分）的监控要求，量化减排措施效果。
关键区域：养殖场厂界四周，尤其是主导风向下风向；场内重点排放单元（如畜舍排风口、粪污处理区）周边。
2.2 农田施肥氨排放监测
目的：量化不同肥料类型、施肥方式及天气条件下的氨挥发通量，评估施肥活动的短期环境冲击，为优化施肥管理提供数据支撑。
关键区域：施肥田块内部、田块边界、以及下风向不同距离的梯度区域。
2.3 农业区域氨污染调查
目的：掌握一个乡镇或县域范围内，以养殖和种植为主导的农业活动的整体氨排放水平与空间分布，识别污染热点，服务区域环境规划与评估。
关键区域：养殖密集区、连片农田区、农村居住区与背景对照区。
3. 无组织排放监测面临的挑战
对上述场景进行有效监测，长期面临诸多技术与管理挑战：
排放无固定排口：属于面源扩散，无法像烟囱那样进行集中采样。
排放受气象影响剧烈：温度、风速、湿度、日照等气象条件会极大影响氨的挥发与扩散速率，导致排放浓度波动大。
传统监测成本高昂：采用在线分析仪或高频次主动采样，设备购置、运维及人力成本极高，难以大规模、长期部署。
瞬时采样代表性差：短时间采样结果受瞬时气象和作业活动影响大，无法反映排放的真实平均水平与长期趋势。
4. 为什么在养殖场氨气监测中选择被动采样器
在农业源氨排放监测中，常见监测方法包括在线分析仪、主动采样和被动采样等。其中，被动采样技术因其成本低、布点灵活、适合长期监测等特点，已成为农业氨排放调查和环境评估中的重要技术手段。目前国内常用的氨气被动采样器包括 BH800型氨气被动采样器 和 Analyst PAS06被动采样器。
4.1 适合无组织排放监测
养殖场和农田施肥属于典型的 面源排放或无组织排放，污染物在开放空间中扩散，没有固定排气筒。被动采样器可以在厂界、下风向以及周边区域灵活布点，从而有效反映污染物的空间分布。
4.2 支持大规模布点监测
由于被动采样器成本较低，可以在一个养殖场或区域内布设多个采样点，形成 监测网络，更全面地了解氨气浓度分布和扩散范围。
4.3 获取时间加权平均浓度
被动采样通常持续 7天至28天，获得的是时间加权平均浓度，可以有效平滑短时间的浓度波动，更适合评估长期排放水平。
4.4 无需电源，适合农村和野外环境
被动采样器无需电源或复杂设备，可在养殖场、农田等基础设施条件较弱的地区长期稳定运行，非常适合农业环境监测。
<!-- IMAGE 2: 方法对比 -->
图2：养殖场氨排放监测方法对比 — 被动采样在成本、布点灵活性和野外适应性方面具有突出优势
5. 标准化监测实施流程
我们提供从设计到分析的全流程标准化服务，确保数据科学、可比、可信。方法学依据参考 BS EN 17346:2020 环境空气氨气被动采样国际标准及 Analyst PAS06 氨气被动采样器标准操作流程。
第一步：科学布点设计
依据《环境空气手工监测技术规范》（HJ 194）及国家相关监测方案，结合现场踏勘，为您定制最优布点方案：
养殖场厂界：采用"上风向背景点—下风向厂界监控点—下风向影响点"的经典布点模式。
农田监测：采用"施肥区内—边界—下风向梯度"的布点方式。
区域调查：采用"功能区网格化"布点策略。
第二步：规范设备安装
提供包括被动采样器、专用采样托盘、固定支架在内的完整设备套件。督导规范安装，确保采样高度统一（1.5–2.0米呼吸带高度），避开局部干扰，并详细记录点位信息。
第三步：全程采样运行与质控管理
采样周期：根据监测目标推荐14天或28天标准周期，农田施肥监测可灵活调整。
全程质控：严格执行空白样（运输、现场、实验室）、平行样（>10%）制度。采样起止时间精确记录，样品冷链保存与运输，形成完整质控链条。
第四步：精密实验室分析
采用离子色谱法（IC）对采样膜进行精确分析，测定铵离子（NH₄⁺）质量。严格执行实验室内部质量控制程序，确保数据精密度和准确度满足方法学要求。
<!-- IMAGE 3: 监测流程 -->
图3：氨气被动采样监测标准化实施流程 — 从布点设计到实验室分析的四步闭环
6. 数据分析与结果应用
我们提供超越单一浓度数据的深度分析服务：
空间分布可视化：生成浓度等值线图或空间分布图，直观展示污染范围与热点。
厂界达标合规性评估：直接比对《恶臭污染物排放标准》（GB 14554）等限值，出具合规性评估报告。
减排技术效果量化评估：通过对比技改前后或不同管理情景下的监测数据，精准量化减排效率，为投资决策提供依据。
排放强度估算与模型输入：结合气象数据，可利用监测浓度反推区域排放通量，为排放清单编制和扩散模型提供关键验证数据。
7. 案例：京津冀某市养殖场氨气监测项目
为掌握农业源氨排放对区域空气质量的影响，京津冀地区某市生态环境部门组织开展了针对辖区内养殖场的环境空气氨气监测项目。项目由各区环境监测部门负责组织实施，并委托第三方检测机构完成采样布设与实验室分析。
本次监测对象主要包括：
规模化养猪场
奶牛养殖场
肉牛养殖场
在每个养殖场周边布设 6个环境空气采样点，通常包括：
上风向背景点 1个
厂界周边监控点 3–4个
下风向影响点 1–2个
采样设备采用 BH800型氨气被动采样器 或 Analyst PAS06型氨气被动采样器。采样周期为 7天，每月开展 4次连续采样，形成月度时间平均浓度数据。采样完成后，由第三方检测机构对采样膜进行实验室分析，统一采用 离子色谱法测定铵离子（NH₄⁺）含量，并计算环境空气中的氨气浓度。
监测结果由各区环境监测部门汇总整理，并定期上报至市级生态环境部门，用于：
掌握养殖场氨气排放水平
评估农业源对区域空气质量的贡献
为农业减排政策制定提供数据支持
该项目通过长期连续监测，建立了区域农业源氨排放的基础数据库，为京津冀地区大气污染防治提供了重要技术支撑。
<!-- IMAGE 1: 养殖场布点示意图（参照京津冀试点方案） -->
图1：养殖场周边环境氨气监测最优布点示意图（参照京津冀试点方案）— 7点梯度布点：1个上风向背景点(~40m) + 3个厂界监控点 + 3个下风向影响点(~40m，均匀分布)：1个上风向背景点 + 4个厂界监控点 + 1个下风向影响点
8. 解决方案价值
通过被动采样技术开展养殖场及农业源氨气监测，可以以较低成本建立覆盖广泛的监测网络，获取长期稳定的环境浓度数据，为农业源氨排放评估提供可靠依据。该方法即可满足政府监管部门开展区域空气质量调查的需求，也可为养殖企业和科研机构提供重要的环境数据支持。
9. 常见问题（FAQ）
Q1: 被动采样器在养殖场环境中会受到高浓度粉尘影响吗？
被动采样器设有防雨罩和扩散膜保护，日常粉尘不会显著影响采样性能。但在极端粉尘环境下（如饲料加工区风口），建议适当缩短采样周期并增加空白样控制。详细质控方法参见 氨气被动采样器FAQ（七）：典型应用场景与常见问题排错。
Q2: 一个养殖场需要布设多少个采样点？
根据养殖场规模和监测目的，推荐 4–8个采样点：至少1个上风向背景点、3–4个厂界监测点、1–2个下风向影响点。小型养殖场（年出栏<500头）可适当缩减至4–6个点，大型规模化养殖场建议6–8个点以获得更完整的空间分布数据。
Q3: 被动采样的数据精度能满足监管要求吗？
被动采样技术已纳入 BS EN 17346:2020 国际标准，其方法学经过严格验证。在规范操作（包括平行样、空白样、标准采样速率校准）条件下，数据不确定度通常可控制在±25%以内，满足环境空气质量调查和排放评估的要求。但被动采样获得的是时间加权平均浓度，不适用于实时报警场景。
Q4: 采样周期如何选择？7天、14天还是28天？
主要取决于监测目的：施肥排放监测（关注短期挥发峰值）建议7天周期；养殖场常规监测推荐14天；区域背景调查可采用28天。采样周期越长，时间平均代表性越好，但对快速变化（如施肥后48h内的氨挥发峰值）的捕捉能力下降。详细方法学讨论参见 BS EN 17346:2020 标准解读。
Q5: 被动采样和在线监测能否互补使用？
可以，且在实践中常互补部署：被动采样器用于大规模空间覆盖和长期趋势评估，在线分析仪用于重点排放口或热点区域的实时监控。这种"面+点"组合策略可以兼顾监测广度与时间分辨率。
10. PaSampler平台支持
PaSampler不仅是氨气被动采样器产品提供商，更致力于为用户提供完整的养殖场氨气监测与农业源氨排放监测解决方案。依托成熟的被动采样技术体系，我们可为环境监测机构、科研单位以及第三方检测机构提供从方案设计到数据分析的全流程技术支持。
一站式氨气监测服务
提供从监测方案咨询、养殖场氨气监测布点设计、氨气被动采样器设备供应、现场采样培训到实验室分析与数据报告的完整技术服务，帮助用户高效开展无组织排放氨气监测项目。查看我们的产品：BH800氨气被动采样器 | BH600被动采样器 | 意大利PAS06被动采样器。
方法学与合规性支持
所有监测流程均基于成熟的氨气被动采样技术方法，并参考国家环境监测技术规范及国际相关研究成果，确保监测数据具有良好的科学性、可比性和可追溯性，可用于农业源氨排放评估、科研研究及环境管理。
定制化监测方案设计
针对不同应用场景，如养殖场氨气监测、农田施肥氨挥发监测及区域农业源氨排放调查，PaSampler可根据用户的监测目标、预算及现场条件，提供定制化的被动采样监测方案，帮助用户以更经济高效的方式建立长期稳定的氨气监测网络。
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本系列全部文章：
第一篇：养殖场及农业源无组织氨排放监测解决方案（本文）
第二篇：被动采样器在区域氨气背景浓度评估中的应用方案
第三篇：被动采样器科研方案 | 大气氨氮课题组技术支持
第四篇：博物馆微环境被动采样监测方案 | NH₃·甲酸·乙酸·SO₂·H₂S多指标
参考标准：BS EN 17346:2020 Ambient air — Standard method for the measurement of ammonia using diffusive samplers; HJ 194 环境空气手工监测技术规范; GB 14554 恶臭污染物排放标准