農(nóng)用地膜污染防治

1.農(nóng)用地膜利用現(xiàn)狀地膜覆蓋面積和使用量顯著增加：我國地膜覆蓋面積從1992年的5.934×106hm2增長到2016年的1.84×107hm2，遞增了2.11倍，年均增長率為8.76%，平均每年增加5.195×105hm2。?1992—2016年全國農(nóng)用地膜覆蓋面積變化趨勢地膜使用量從1992年的3.803×105t增長到2016年的1.47×106t，增加了2.87倍，年均增長率為11.94%，平均每年增加4.54×104t，已占世界地膜使用總量的50%以上（數(shù)據(jù)來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》1992—2016年）。?1992—2016年全國農(nóng)用地膜使用量變化趨勢地膜使用區(qū)域由西部向東部急速擴展：對各省覆膜面積的變化統(tǒng)計表明，1992年山東、四川、新疆、湖北是四個主要的覆膜大省（區(qū)）。至2016年，以山東、甘肅、內(nèi)蒙古、河北、河南為代表的中原地區(qū)覆膜栽培大?。▍^(qū)）已經(jīng)形成；云南、四川成為西南地區(qū)覆膜栽培的主要種植區(qū)。地膜覆蓋栽培技術(shù)從我國中部向西北、東北、南方地區(qū)擴展，已覆蓋全國所有?。ㄊ小^(qū)）。2.農(nóng)用地膜污染態(tài)勢沼氣在未來必是非常重要的能源之一。沼氣是多用途的可再生能源，可以替代傳統(tǒng)的燃料產(chǎn)生熱能和電能，它也可以在汽車工業(yè)中用作氣體燃料。生物甲烷（優(yōu)質(zhì)沼氣）也同樣可以替代天然氣用于化工生產(chǎn)。據(jù)專家評估，由于厭氧消化（AD）是一個節(jié)能且環(huán)境友好的技術(shù)，通過厭氧消化產(chǎn)生的沼氣比其他形式的生物能源有顯著的優(yōu)勢。殘膜碎片障礙耕層形成，土壤理化性質(zhì)下降，作物減產(chǎn)：試驗表明，當農(nóng)田殘膜量為225kg/hm2時，容重較無殘膜土壤增加18.2%，土壤孔隙度降低13.8%，0~120cm土層的土壤體積含水率下降、土壤水分下滲速度緩慢、生育期內(nèi)土壤貯水量減少。殘膜對棉田土壤養(yǎng)分也有不同程度的影響，連作10年、15年和20年后，土壤速效磷下降29.14%、22.09%和38.34%，土壤速效鉀先增加但隨后明顯降低，殘留地膜不利于土壤中養(yǎng)分的礦化釋放，導致當季供肥能力下降。另有研究表明，農(nóng)膜回收率低的農(nóng)田連續(xù)覆膜3~5年后，小麥產(chǎn)量下降2%~3%，玉米產(chǎn)量下降10%左右，棉花產(chǎn)量下降10%~23%，蔬菜產(chǎn)量下降14.6%~59.2%，作物減產(chǎn)顯著。地膜降解物致使環(huán)境污染風險增加：殘留地膜在土壤中可釋放出無機污染物和有機污染物，對土壤性質(zhì)和農(nóng)作物的生長造成影響。殘留地膜中含有的增塑劑、抗氧化劑和阻燃劑是導致土壤有機物污染的主要原因，其中增塑劑多為酞酸酯類化合物，逐漸釋放到環(huán)境中，對空氣、水和土壤等造成污染，通過食物鏈進入人體危害健康，環(huán)境和健康風險加劇。農(nóng)用地膜殘留污染成因1.普通聚乙烯（PE）地膜材料降解難農(nóng)用地膜都是由高分子的聚乙烯化合物及其樹脂制成的，這些物質(zhì)具有分子質(zhì)量大、性能穩(wěn)定、耐化學侵蝕、能緩沖冷熱等特性，很難在自然條件下進行光降解和熱降解，也不易通過細菌和酶等生物方式降解，在一般情況下，殘膜可在土壤中存留200~400年，將導致嚴重的區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染。2.地膜質(zhì)量標準不達標回收困難，再利用效率低按照1992年我國輕工業(yè)部頒布實施的《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜標準》（GB13735—1992），規(guī)定聚乙烯地膜最小厚度為0.008mm，但地膜實際厚度主要集中在0.004~0.008mm，考慮市場及價格，地膜生產(chǎn)商更傾向于生產(chǎn)超薄型地膜。?不同厚度地膜鋪設用量及投入成本（新疆棉花）近年來，廢舊農(nóng)膜加工企業(yè)的市場利潤率大幅降低，加工企業(yè)難以享受稅收、電費等優(yōu)惠政策，也進一步限制了地膜回收，導致地膜再利用效率低。3.可降解地膜工藝不成熟，尚無合適替代產(chǎn)品由于不同作物對降解地膜的寬度、延展性以及裂解起始期、裂解速率、降解率產(chǎn)品特性等需求差異較大，導致可降解地膜材料與農(nóng)藝生產(chǎn)的配套性差。例如：降解地膜材料本身延展性與播種機械不能配套，地膜黏連在打孔器上被拉伸，致使種子不能進入孔洞中而播在膜面上，造成約30%的播種失敗。同一降解地膜在不同氣候條件下，裂解的起始期不同，使地膜增溫保墑的效應存在地區(qū)差異。在使用過程中存在的問題，也制約了降解地膜的大面積推廣，短期內(nèi)還不能全部替代普通PE地膜。4.生產(chǎn)管理體系混亂，地膜污染控制缺乏嚴格的監(jiān)管機制據(jù)不完全統(tǒng)計，我國擁有大小規(guī)模不等的地膜生產(chǎn)企業(yè)約800家，年生產(chǎn)能力3000t以下的小型企業(yè)約600家，由于產(chǎn)業(yè)政策、價格體系和供求關系等方面的原因，采用的農(nóng)用樹脂品牌多、亂、雜，貨源不穩(wěn)定，地膜產(chǎn)品質(zhì)量不高，嚴重影響了地膜的使用和回收。國家對農(nóng)田地膜污染治理也缺乏相應的法律法規(guī)來監(jiān)督和約束，農(nóng)民僅將地表殘膜簡單回收一下，有的則直接就翻到土壤中。地膜回收點設置不足，農(nóng)民撿拾的殘膜也不能得到有效回收，基本都是焚燒或在田間地頭堆置，往往造成地膜的二次污染。農(nóng)用地膜污染防治的戰(zhàn)略措施1.推進地膜標準化生產(chǎn)從源頭遏制不合格地膜進入農(nóng)田在推進地膜生產(chǎn)標準化過程中，各地應積極制定符合本區(qū)域?qū)嶋H情況的地方標準。例如，2014年新疆頒布了《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》地方強制標準（DB65T/3189—2014），標準中明確了農(nóng)田地膜的最小公稱厚度為0.01mm，并且耐候期必須大于180d。這樣的標準要求就是要保證新標準地膜在一個生產(chǎn)周期內(nèi)不能破碎為碎片，生產(chǎn)結(jié)束后便于回收再利用。2016年新疆又頒布了《新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)田地膜管理條例》，從標準到立法層面對農(nóng)田地膜科學使用給予了規(guī)定。2.優(yōu)化地膜覆蓋方式，推廣適時揭膜等技術(shù)優(yōu)化地膜覆蓋方式，推進地膜科學使用，是減少農(nóng)田殘膜污染的重要環(huán)節(jié)。開展地膜在不同作物和不同栽培模式下的科學合理施用，一是減少無效的超寬地膜覆蓋，降低地膜覆蓋率，有效減少地膜使用量。選擇適宜寬度的地膜，可有效降低單位面積地膜使用量，減少農(nóng)田殘膜積累。二是推廣適時揭膜技術(shù)。在地膜發(fā)生破碎老化前，及時將地膜清除出農(nóng)田。3.加強殘膜回收機械研發(fā)與推廣提高地膜機械化回收力度殘膜回收機的研發(fā)應與種植模式相適應。目前研發(fā)的重點是秸稈粉碎或拔出與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機，代表機型包括新疆農(nóng)墾科學院4SJ-1.6型和4SJ-2.0型，機具結(jié)構(gòu)相對復雜，在機械高速運轉(zhuǎn)條件下難以保障殘膜的回收率，這也是聯(lián)合作業(yè)機研發(fā)的重點和難點?？傮w來看，殘膜回收機械尚需加大研發(fā)力度。4.加大降解地膜產(chǎn)品研發(fā)力度研發(fā)完全降解地膜，其降解物質(zhì)不會再造成二次污染。針對區(qū)域生態(tài)氣候特點、作物生育期，在不同區(qū)域開展降解地膜的試驗示范工作，準確地確定農(nóng)用地膜裂解及降解規(guī)律，為新產(chǎn)品的研發(fā)提供依據(jù)。實驗表明，地膜厚度較大的降解膜裂解時間早于較薄的地膜；黑色降解膜腐解率高于白色膜，腐解速率隨時間增加遞減，這表明目前降解地膜的腐解率并非當年能夠完全腐解，存在滯后效應。綜合地膜裂解和腐解特性，應