地膜污染现状与治理对策
地膜污染现状与治理对策
青岛市农业委员会
地膜覆盖栽培技术，在保温、保墒、除草防虫、调整生产节令等方面发挥了重要作用，我市自上世纪80年代开始广泛推广应用。目前花生、马铃薯、主要蔬菜等地膜覆盖率现已达95%以上。但残膜造成的“白色污染”日趋严重，对农业可持续发展构成威胁。
一、地膜使用强度、残留现状及危害
我市地膜覆盖总面积270万亩左右，包括花生140万亩，蔬菜100万亩，马铃薯30万亩，全年地膜总用量970万公斤，平均每亩3.6公斤，其中70%以上为0.004-0.006mm厚度的超薄地膜，不易回收，只有50%-60%的地膜在农作物收获时可以一起收走或被农户主动回收。90%以上的残膜分布于0-20cm耕作层。这种聚乙烯高分子材料在自然环境下几乎不分解，残留期百年以上。2014年我站对全市地膜残留状况进行了第一轮普查，结果表明，经过几十年消解和积累，我市常年覆膜作物土壤中地膜总残留量8000吨以上,平均每亩3公斤，最高地块残留量达8.73公斤/亩。全国地膜残留平均值为4公斤/亩。山东省地膜用量在近10年内已趋于平稳,年用量基本保持在14万吨左右，2012年全省地膜覆盖面积3600多万亩,使用量13.7万吨，平均每亩覆膜用量3.8公斤，其中厚度大于0.008mm的地膜用量占总用量的38.8%，每年有30%左右不可降解地膜残留在30cm深的耕作层中。
地膜厚度是影响地膜回收的主要因素。国际上地膜厚度的标准一般为0.012mm以上。厚地膜不易破碎，使用后仍比较完整，可以完全回收，农田土壤中几乎没有地膜残留。我国现行标准中农用地膜厚度为0.008 mm，远低于发达国家0.015-0.020mm厚度。由于地膜越薄成本越低，而且无需人工辅助出苗，所以我市大部分农民乐于使用超薄地膜。但超薄地膜容易破碎，回收率低，残留量大。
据调查，残膜主要分布在0～10cm 耕层，占71.8%，10～20 cm耕层占22%，20～30cm土层占6.3%。 残膜大小以100 cm２左右的最多，约占73.7%，20～100 cm2的占20.2%，2～20 cm2的占6%，小于2 cm2的占0.1%。大小不同的残膜碎片在不同层次土壤中的分布不同，土壤浅层的以小面积碎片为多，年度越久，地膜的破碎度越高，大块残膜越少，而且残膜碎片逐年下移，机械回收或人工捡拾的难度也逐年增大。
由于地膜不易分解的特性,残膜会产生一系列不利影响,一是阻碍土壤毛管水和自然水的渗透,影响土壤吸湿性,从而对土壤水分运动产生阻碍,使其移动速度减慢,水分渗透量减少；二是降低土壤通透性,影响土壤微生物活动和土壤肥力水平,还可能导致地下水下渗困难,造成土壤次生盐碱化加重等；三是地膜中含邻苯甲酸-2异丁酯和酞酸酯类增塑剂,可通过植物呼吸作用由气孔进入叶肉细胞,破坏叶绿素并抑制其形成,危害植物生长；四是残膜碎片与农作物秸秆或饲料混在一起，牛羊等家畜误食后造成肠胃消化功能不良，严重时会引起牲畜死亡；五是由于残膜不易回收，或者回收不彻底，加上回收残膜的处理方法欠妥，部分清理出的残膜弃于田间地头，破坏生态景观，形成二次污染，或露天焚烧，破坏大气环境；六是随着覆膜年数增加，土壤中不断积累的残膜缠绕农机具，妨碍耕作活动。
二、地膜残留污染治理对策
从根本上解决农用地膜残留问题，必须从地膜生产、销售和使用的各个环节入手，多管齐下，多策并举，制定一系列法律规范和政策措施。开展地膜残留监测，控制地膜使用，严格执行现行厚度标准，推广可降解地膜覆盖技术。
（一）建立地膜残留污染综合治理机制
地膜残留污染防治是一个系统工程，需要各级政府、各部门、各行业和广大农民共同努力。各级政府要把废旧地膜回收利用作为推进节能减排、发展循环经济、促进生态文明建设的重要内容，出台相应的地膜污染治理办法，鼓励支持研发新型可降解地膜和残膜回收复合机具；拓宽财政农资补贴范围，将地膜回收机械和残膜循环利用加工设备纳入农机购置补贴范围；对农用地膜回收企业进行补贴，提高残膜收购价格，引导农民将捡拾地膜作为增收途径，鼓励农民以旧膜换新膜；对环境友好型的全生物可降解地膜的推广应用给予补贴；通过各种渠道大力宣传普及残留地膜对土壤和农作物危害知识，引起广大农民群众的高度重视。
（二）推进立法，规范地膜使用和市场监管
世界许多国家通过立法来规范农用地膜的生产和使用。我国甘肃省人大于2013年出台了《甘肃省废旧农膜回收利用条例》，对全省废旧农膜的销售、使用、回收、加工、利用、管理等诸方面作了详细规定，标志着该省推进废旧农膜回收利用、治理农田“白色污染”迈上了法制化、规范化的轨道。我市应借鉴相关经验和做法，尽快着手开展“地膜残留污染立法”工作。
国际地膜厚度推荐标准为0.012mm以上，美国法定农用地膜厚度为0.020mm以上，日本为0.015mm，韩国为0.012mm。我国现行国标《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》（GB13735-92）中农用地膜厚度为0.008mm。我市应严格执行国家标准，通过立法，严厉禁止使用0.008mm以下厚度地膜。农业、质检、工商等部门要加强对销售环节的市场监管，严厉查处销售、使用不符合标准及劣质地膜行为，保证地膜产品厚度和质量达到国家标准，利于机械回收和人工捡拾，提高残膜回收率。
（三）开展地膜残留调查，评估全市残膜污染现状
2014年我委制定并下发《青岛市地膜残留污染调查方案》，计划连续三年在全市典型覆膜农田开展地膜残留定位监测，摸清土壤地膜残留实际状况，确定重度、中度和轻度污染区域，因地制宜确定不同的监控和治理措施。开展地膜污染环境评价，及残膜对耕地质量和农作物产量的影响研究，获取地膜残留污染的系统微数据，为地膜残留污染治理提供技术和理论支撑。
（四）推广全生物可降解地膜替代技术，从根本上解决地膜残留污染
日本和德国是世界最早开展生物降解塑料研发的国家，日本生物降解塑料已工业化的产品有昭和电工、三菱化学、三井化学、库拉利等，其中昭和电工已开发出绿色环保的碧能系列产品，并用于生物降解地膜的生产与开发。德国BASF公司也生产出EVOVIO、ECOFLEX等地膜产品。进入21世纪以来，随着国外BDF（生物降解材料）生产技术日趋成熟，我国塑料行业也逐步开展了降解材料研发工作，截止目前生产可降解薄膜的厂家有几十家，但这些降解塑料基本用在包装材料上，在地膜方面尚存在降解时间不可控及成本偏高等问题。目前，国内市场主要存在两种可降解地膜：一种为光热降解地膜，通过添加光敏剂，使地膜在光热作用下破碎化；一种为全生物可降解地膜，在一定温湿度条件下，在土壤中先降解为含有羰基和羧基大分子基团，然后在土壤微生物作用下分解为二氧化碳和水，对环境完全无毒无害。
2013年开始我委主动与国内最大改性塑料上市企业--广州金发科技主动对接，联手在我市进行该企业研发的全生物可降解地膜试验示范，并取得初步成效，受到农业部生态保护总站的充分肯定，比农业部在全国启动该项工作提前了一年时间。2014年1月，《吹塑薄膜用改性聚酯类生物可降解塑料（GB-T 29646-2013）》国家标准正式实施，为国内生物可降解地膜提供了标准和依据。
2014年我委在四市一区安排马铃薯试验示范5处，花生试验8处，示范面积100亩。结果表明，一是可降解地膜的机械化作业性能良好，与普通地膜差异不大，可以满足机械铺膜需要；二是可降解地膜田间覆膜40天左右韧性降低，触碰易破碎，60天后出现开裂，开始降解，至收获期（140天左右）大部分降解，但有部分碎片残留，这些碎片与土壤粘连在一起，完全丧失强度，基本不影响下季作物田间作业，降解速率及效果与我委技术人员开展的室内模拟试验结果相吻合。据胶州市胶西镇宋各庄村村民宋英杰马铃薯应用可降解地膜观察，收获后每亩回收可降解地膜0.5公斤左右，堆放地头一年之内完全降解。胶西镇农技中心设施马铃薯试验，增产显著，实收增产达20%，初步分析原因，在设施马铃薯栽培中，可降解地膜既能满足其前期所需增温保墒功能，地膜降解后，提高了土壤透气透水性能，利于后期马铃薯果实膨大。而在花生试验中，可降解地膜与普通地膜地块产量差异不显著 ，但降解效果明显。金发科技依据试验示范结果，对可降解地膜的生产加工工艺进行了优化，调节可降解地膜诱导期（开始开裂时期），在保证其目标功效前提下，适当延迟可降解地膜诱导期，并扩大作物试验品种与面积，使之更适合在我市大规模示范应用。
2015年1月28日农业部在海口市首次召开全国生物可降解地膜培训会议，筛选十几个省、市农业环保部门参与，通知国内外近二十家可降解地膜生产厂家参加会议，组织专家评审论证生物可降解地膜降解性能，并对试验技术、数据采集等进行培训。我市开展的地膜污染治理工作领先全国，我委环能站技术人员在大会上作了经验交流，得到一致好评，会后许多省市农业环保部门联系借鉴我们的试验方案和经验做法，开始开展全国范围内的试验示范。
2015年我委在花生、马铃薯、蔬菜上安排试验11处，示范面积1200亩，与中国农科院烟草所、青岛农业大学等科研院校合作，深入开展各项田间试验示范和实验室测定，对全生物可降解地膜降解机理、诱导期可控性、农业效应、残留分析等进行进一步研究。今年我们同时引进德国BASF的全生物可降解地膜，在大田花生上开展对比试验及示范。
目前，成本偏高是影响生物可降解地膜大面积推广应用的主要障碍因素，应以生态效益为重，通过财政补贴、示范带动等多种途径，加大可降解地膜的推广力度，扩大使用规模，降低投入成本，逐步替代聚乙烯化学塑料地膜，从根本上解决地膜残留带来的“白色污染”问题。