王藝君

（寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750000）

隨著新科技的普及和應(yīng)用，農(nóng)用地膜在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，提高了花生、棉花、玉米、馬鈴薯、小麥等農(nóng)作物的產(chǎn)量。我國大部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一年兩季的輪作方式，農(nóng)用地膜為保障我國糧食安全和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作出了重大貢獻(xiàn)。2010 年初步污染估算顯示，全國塑料薄膜殘留量已達(dá)12 萬t[1]。據(jù)甘肅省農(nóng)業(yè)環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，甘肅省農(nóng)用地膜年使用量超過10 萬t，人均農(nóng)用地膜殘留量14 kg，甘肅省農(nóng)田殘膜6 萬t。在河北邯鄲進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，河北邯鄲市每年塑料消費(fèi)量約為8 500 t，棉田農(nóng)用地膜數(shù)量整體減少10%～20%，邯鄲市農(nóng)用地膜剩余量為850～1 700 t。

此外，覆蓋量隨著覆蓋年限的增加而增加。在黃土高原甘肅、寧夏、陜西等地，農(nóng)用地膜的使用對(duì)耕層土壤的增溫保墑具有重要作用。地膜的主要構(gòu)成材料是聚乙烯和其他添加劑組成的橡膠復(fù)合物，具有高熔點(diǎn)（MI）特性并且很難分解。土壤中剩余的塑料薄膜不受微生物或自膨脹的破壞[2]。目前市場(chǎng)上的腐爛殘膜土壤自行降解速率較慢，且年限長。殘膜對(duì)農(nóng)村環(huán)境污染較為嚴(yán)重，會(huì)改變土壤條件，進(jìn)而影響農(nóng)作物的生長發(fā)育，嚴(yán)重時(shí)會(huì)誘發(fā)作物減產(chǎn)。因此，地膜問題仍然是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和環(huán)境污染的重大問題。

1 農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

農(nóng)用地膜由于具有優(yōu)良的透光性和增溫保墑性，在提高溫度、改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤肥力、防止雜草生長、減少病蟲害、增產(chǎn)等方面具有很大優(yōu)勢(shì)[3]。

1.1 提高地溫

土壤耕層覆上農(nóng)用地膜后，農(nóng)用地膜與地面之間形成氣體內(nèi)循環(huán)，隨之產(chǎn)生溫室效應(yīng)，可以減少部分土壤中的熱量擴(kuò)散在大氣中。根據(jù)監(jiān)測(cè)情況發(fā)現(xiàn)，蔬菜覆蓋輕質(zhì)塑料薄膜后，地表溫度可升高3～6 ℃，促進(jìn)作物根系生長[4]。

1.2 防旱、防澇

農(nóng)用地膜覆蓋可通過內(nèi)部空氣流通替換、阻斷地面與大氣的交換通道，防止地下水凝結(jié)到大氣中，使更多的水在農(nóng)用地膜下循環(huán)，延長水在地下的停留時(shí)間。下雨時(shí)，雨水通過塑料薄膜流入溝內(nèi)蒸發(fā)。無雨時(shí)，由于覆膜后土壤的上下部溫差較大，可將深層土壤水分調(diào)至作物根系吸水層并蓄積，在中央溝形成農(nóng)作物發(fā)達(dá)的根系組織。干旱時(shí)，膜內(nèi)部的雜草可以防止土壤中的水分蒸發(fā)，具有節(jié)水的作用，也可提高農(nóng)田灌溉水的利用效率。經(jīng)測(cè)算，鹽堿土用農(nóng)用地膜覆蓋后，0～5 cm 和5～10 cm 土層總含鹽量可分別降低41.31%和22.4%[5]。

1.3 增產(chǎn)增收

覆蓋農(nóng)用地膜可以改善水、肥、空氣和溫度條件，加速農(nóng)作物的生長發(fā)育，可提前10～15 d 成熟。

在寧夏部分干旱地區(qū)，使用農(nóng)用地膜使棉花增產(chǎn)20%～40%，花生增產(chǎn)50%～60%。遼寧省在夏播時(shí)期，應(yīng)用農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)后，花生平均增產(chǎn)45%[6]。內(nèi)蒙古屬于干旱山區(qū)，原產(chǎn)地不適宜種植蔬菜、糧食、煙草、水果、花卉等農(nóng)作物，但采用覆膜技術(shù)后，為種植作物和改良土壤環(huán)境提供了適宜的條件。在甘肅省河西走廊，隴東泉水、山區(qū)和隴南河流域、中部干旱區(qū)草地種植面積增加10 余種，蔬菜、瓜類增長30%～70%。

農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)還可增加作物的產(chǎn)量，增強(qiáng)作物的抗逆境生長的能力，對(duì)提高我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要而積極的作用[7]。

2 寧夏農(nóng)用地膜的使用現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)用地膜的污染現(xiàn)狀

2.1.1 農(nóng)膜使用量和使用面積增加，殘留量逐年增大

杜曉明（2019）通過調(diào)查，初步探索了寧夏土壤農(nóng)膜殘留量、殘膜污染率。據(jù)研究表明，寧夏典型地區(qū)溫室大棚、蔬菜田以及作物田的農(nóng)膜殘留量分別為5.629 kg/hm2、7.369 kg/hm2和2.822 kg/hm2[8]。妥文和米克進(jìn)（2021）也得到同樣的調(diào)查結(jié)果，隨著農(nóng)膜使用率的不斷提高及再利用等處理措施的減少，殘膜呈現(xiàn)不斷增長的趨勢(shì)，農(nóng)用地膜殘留污染問題也不斷顯現(xiàn)。近年來，全區(qū)農(nóng)作物地膜覆蓋面積超過13 萬hm2，使用農(nóng)膜3 萬t 以上，大棚等各地農(nóng)業(yè)面積達(dá)8 萬hm2。農(nóng)膜使用量達(dá)5.7 萬t，每年會(huì)產(chǎn)生4 萬t 膜渣。以農(nóng)膜使用量最多的固原市為例，年種植面積超過10 萬hm2，膜產(chǎn)能達(dá)到2.4 萬t，年產(chǎn)膜渣超過2 萬t。

2.1.2 殘膜的分布和形狀各異，回收效果差

周佳敏（2020）研究發(fā)現(xiàn)，殘膜在農(nóng)田分布均勻，殘膜集中分布在0～10 cm 的土壤中，占?xì)埩舻啬さ?/3左右，其余覆蓋物分布在較深的地下。受耕作影響，殘膜分布形狀多樣，呈片狀、球狀和卷狀，在地里水平或垂直分布。塑料薄膜碎片的面積不同，恢復(fù)性差[9]。

2.2 農(nóng)用地膜污染的原因

2.2.1 地膜質(zhì)量不過關(guān)

寧夏部分廠家生產(chǎn)產(chǎn)品為快銷產(chǎn)品。為追求商業(yè)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)利益，在生產(chǎn)中適當(dāng)縮減了農(nóng)用地膜適用的厚度，農(nóng)用地膜平均厚度僅為0.004 mm（測(cè)量要求的農(nóng)用地膜最小厚度為0.008 mm），導(dǎo)致農(nóng)用地膜物理機(jī)械性能降低，無法對(duì)作物的生長發(fā)育起到促進(jìn)作用。寧夏廣泛使用的農(nóng)用地膜厚度在0.004～0.008 mm，其中厚度為0.004 mm 的地膜使用最廣泛，但不易損壞，回收需要花費(fèi)時(shí)間，農(nóng)民不愿意回收薄膜殘留物，剩余的薄膜由買家回收，送至回收點(diǎn)，但大部分回收點(diǎn)農(nóng)用薄膜垃圾回收率低。因此，塑料薄膜殘留物的回收率很低。

2.2.2 農(nóng)用地膜的政策不到位

寧夏在殘膜回收利用方面的宣傳工作不到位，農(nóng)戶和群眾自覺回收殘膜的意識(shí)性不強(qiáng)。大部分市(縣)主要宣傳工作和內(nèi)容應(yīng)加以調(diào)整，不能只停留在集市張貼標(biāo)語、發(fā)放宣傳單等，對(duì)進(jìn)一步提高農(nóng)民環(huán)保意識(shí)等方面的創(chuàng)新力度不足，創(chuàng)新強(qiáng)度不夠。由于農(nóng)戶文化知識(shí)水平有限，了解殘膜的知識(shí)面受限，對(duì)自覺進(jìn)行殘膜撿拾和交售等活動(dòng)的主動(dòng)性不高。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，寧夏相關(guān)部門應(yīng)要求基層進(jìn)行回收、再利用和再循環(huán)。對(duì)于地膜的使用性能，應(yīng)積極參考國外標(biāo)準(zhǔn)，盡快審查和論證地膜厚度，以確保工廠剩余農(nóng)膜的再利用可能性[10]。

2.2.3 農(nóng)民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄

由于寧夏人口稀少、農(nóng)民文化意識(shí)和環(huán)保意識(shí)薄弱，農(nóng)民對(duì)農(nóng)用地膜的污染并不重視。種植地的農(nóng)用殘膜到處聚集和散落。農(nóng)用地膜、塑料袋等掛在電線桿及樹枝上，還有一些白色塑料漂浮在空中，這也是導(dǎo)致寧夏農(nóng)村地區(qū)干旱污染的主要原因之一。殘膜沒有得到妥善管理和處置導(dǎo)致環(huán)境污染問題，全國大部分農(nóng)村地區(qū)都沒有垃圾管理系統(tǒng)。近年來，農(nóng)民的生活條件轉(zhuǎn)變，增加了單一塑料材料的使用，導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境問題加速，“白色革命”逐漸轉(zhuǎn)變成為“白色污染”。

2.2.4 機(jī)械回收殘膜效益不明顯，推廣機(jī)械化回收困難

殘膜機(jī)械回收可有效提高回收效率，原始的手工回收或使用工具回收殘膜效果較好，但需要投入大量時(shí)間和精力，清潔難度大，不易推廣實(shí)現(xiàn)。目前回收的殘膜環(huán)保適用性差、能滿足需求和要求的機(jī)型少、回收成本低，容易將地表殘膜埋入地下。增大了回收后的分揀難度。據(jù)估算，農(nóng)田殘膜回收后1 hm2約分配成本450 元，回收成本不到150 元，成本效益矛盾突出。應(yīng)采取政策措施，鼓勵(lì)和支持其他薄膜回收機(jī)和回收設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn)。目前我國沒有這樣的經(jīng)濟(jì)政策鼓勵(lì)行業(yè)回收破損的塑料薄膜，也沒有有效的市場(chǎng)途徑。

3 寧夏農(nóng)用地膜污染的防治措施

3.1 改進(jìn)農(nóng)用地膜的耐候性能，確保農(nóng)用地膜的質(zhì)量

寧夏各級(jí)部門應(yīng)提高對(duì)農(nóng)膜厚度的要求。生產(chǎn)厚度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)立在0.010～0.012 mm，生產(chǎn)出抗逆境強(qiáng)、對(duì)環(huán)境污染小的農(nóng)用地膜，嚴(yán)厲打擊生產(chǎn)并使用厚度小于0.010 mm 的農(nóng)用地膜，延長農(nóng)用地膜的使用年限，同時(shí)便于回收。此外，秋季整地、推行寬壟覆膜也是減少農(nóng)用地膜殘留量簡單易行的措施，可對(duì)部分農(nóng)膜進(jìn)行有效回收。趙紅萍研究發(fā)現(xiàn)選用厚度適中、韌性好、抗老化的地膜可有效減少地膜殘留量。因此，研究適合寧夏地區(qū)農(nóng)戶習(xí)慣的種植模式，對(duì)農(nóng)膜的厚度和寬度進(jìn)行進(jìn)一步改良，不但可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，同時(shí)也對(duì)農(nóng)用地膜回收利用效率具有明顯的意義。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，手工揭膜相比農(nóng)戶習(xí)慣性的人工揭膜，可以有效提高殘膜回收率，減少對(duì)土壤的污染，可降解農(nóng)用地膜與普通塑料農(nóng)用地膜相比，更加利于土壤進(jìn)行有效分解，對(duì)環(huán)境污染極小。

據(jù)有關(guān)研究顯示，可降解地膜的使用費(fèi)用比普通塑料農(nóng)用地膜較高，在覆膜前期增加了15 元/hm2的成本，但是農(nóng)田收獲后，降解農(nóng)用地膜可進(jìn)行自行降解，無需進(jìn)行人工回收，從環(huán)境整治和農(nóng)戶個(gè)人耕地有限的使用面積角度來看，可創(chuàng)造出的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益更大。在我國可降解地膜的研究主要集中在生物降解地膜、光降解地膜和光/生雙降地膜上，關(guān)于寧夏地區(qū)使用完全降解農(nóng)用地膜的研究內(nèi)容報(bào)道極少。今后，應(yīng)加大科研經(jīng)費(fèi)的投入，研究出適用于寧夏的生物降解農(nóng)用地膜，可有效替代以聚乙烯材料為主的傳統(tǒng)普通塑料農(nóng)用地膜，以便于根治殘膜大量留存在土壤中導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。

3.2 制定嚴(yán)格的農(nóng)用地膜政策并監(jiān)督施行

一是寧夏各級(jí)管理部門要設(shè)立殘膜分散式回收中心，便于農(nóng)戶就近運(yùn)輸。二是要引進(jìn)扶持其他薄膜的加工產(chǎn)業(yè)，解決農(nóng)用薄膜安全使用問題，防止現(xiàn)場(chǎng)焚燒、傾倒垃圾等二次污染。三是對(duì)制造工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，從源頭管控農(nóng)戶使用的地膜品質(zhì)，保證農(nóng)戶所使用的農(nóng)用地膜產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠，主要包括所使用的地膜厚度和韌性應(yīng)符合土壤治理相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。四是對(duì)微生物生產(chǎn)商進(jìn)行徹底調(diào)查和監(jiān)管，加工生產(chǎn)的非二次利用的劣質(zhì)農(nóng)膜應(yīng)按廢棄物收費(fèi)，將污染農(nóng)膜的來源不斷合法化。農(nóng)用地膜質(zhì)量是影響農(nóng)用地膜回收的重要因素。為消除塑料薄膜的污染，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)塑料薄膜產(chǎn)品和銷售市場(chǎng)的監(jiān)控，并與工貿(mào)、質(zhì)檢、質(zhì)量等部門合作，加強(qiáng)聯(lián)合執(zhí)法行動(dòng)，塑料薄膜的生產(chǎn)和流通行業(yè)一律按照國家監(jiān)管要求生產(chǎn)。鼓勵(lì)寧夏本地廠家生產(chǎn)和制作農(nóng)用地膜所專用的樹脂母粒材料，解決因塑料薄膜生產(chǎn)用的母粒不足而造成劣質(zhì)塑料薄膜產(chǎn)品受損的問題。在農(nóng)產(chǎn)品收獲季節(jié)，加強(qiáng)農(nóng)用地膜的監(jiān)督，要求農(nóng)業(yè)工程師只能對(duì)符合規(guī)范的農(nóng)用地膜進(jìn)行作業(yè)，否則將吊銷農(nóng)機(jī)證。并要求農(nóng)膜銷售店和農(nóng)戶要增加農(nóng)膜的重復(fù)利用次數(shù)，否則將征收其農(nóng)用地膜使用費(fèi)。

3.3 增強(qiáng)農(nóng)民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)

政府要加強(qiáng)利用公共渠道，向農(nóng)戶宣傳農(nóng)用殘膜對(duì)環(huán)境的污染和危害。定期組織專技人員進(jìn)行有關(guān)殘膜回收的專題講座，傳播清潔和回收農(nóng)用地膜的優(yōu)勢(shì)，提高農(nóng)戶對(duì)農(nóng)用地膜清理和再利用的積極性。同時(shí)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、生態(tài)環(huán)境局等部門也要制定相關(guān)政策，進(jìn)一步推進(jìn)宣傳活動(dòng)，重點(diǎn)推出污染小、價(jià)格較低的綠色環(huán)保農(nóng)用地膜，做到“無農(nóng)用地膜殘留”的經(jīng)營方針，為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供政策支持和保障。

加強(qiáng)農(nóng)用地膜的回收利用，提高農(nóng)戶對(duì)農(nóng)用地膜污染危害的長遠(yuǎn)性、嚴(yán)重性、恢復(fù)困難性的認(rèn)識(shí)，提高農(nóng)戶對(duì)其他可降解農(nóng)用地膜的再生產(chǎn)意識(shí)和能力，教育鼓勵(lì)農(nóng)戶使用符合國際規(guī)范的農(nóng)用地膜，制訂適當(dāng)措施控制受污染的環(huán)境，減少農(nóng)用地膜的污染和殘留。

3.4 開發(fā)農(nóng)用地膜回收機(jī)械技術(shù)，提高殘膜回收率

寧夏地區(qū)要鼓勵(lì)科技攻關(guān)，以回收機(jī)為主體，提高殘膜價(jià)值，擴(kuò)大殘膜利用范圍。政府不僅要補(bǔ)貼農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)，增加生產(chǎn)設(shè)備，還要實(shí)施薄膜回收補(bǔ)貼，提高薄膜的質(zhì)量，降低商品成本。在不適宜殘膜機(jī)回收的地區(qū)，可大力招收農(nóng)戶，進(jìn)行手工搬運(yùn)廢膜。由于寧夏規(guī)模化種植的范圍較小，農(nóng)戶對(duì)殘膜回收機(jī)的了解程度處于較為空白的狀態(tài)，認(rèn)為機(jī)械回收相較于人工清理增加了耕作成本，限制了回收機(jī)的大范圍推廣和應(yīng)用。因此，殘膜回收機(jī)是寧夏今后關(guān)于提高殘膜回收利用率的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。對(duì)于規(guī)?；a(chǎn)的大型種植農(nóng)戶，應(yīng)主動(dòng)要求購買殘膜回收機(jī)，還可將農(nóng)事操作與殘膜回收兼容的農(nóng)機(jī)具作為重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象，使農(nóng)戶樂于使用，從而提高殘膜回收效率，減少殘膜對(duì)土地的污染。

4 結(jié)束語

我國農(nóng)用地膜使用覆蓋面積不斷增加，已成為世界上農(nóng)用地膜使用量和覆蓋面積最大的國家。農(nóng)用塑料薄膜為我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的同時(shí)，其殘留物也為土壤環(huán)境帶來了負(fù)擔(dān)。寧夏農(nóng)用地膜污染防治工作并非易事，由于寧夏農(nóng)用地膜使用量大、覆蓋農(nóng)作物種類多、覆蓋面積大、地域差異大，靠一種方法解決不了所有問題，文章對(duì)寧夏農(nóng)用地膜污染治理的技術(shù)途徑和政策保障進(jìn)行了探討，以幫助解決農(nóng)用地膜污染問題。