農(nóng)用塑料地膜污染現(xiàn)狀與防控對(duì)策

劉赟朋 趙建明

摘 要：農(nóng)用塑料地膜具有保溫、保墑、防寒、防凍等作用，但隨著地膜覆蓋技術(shù)的普及已經(jīng)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一系列的負(fù)面影響，大量的殘留地膜破壞土壤結(jié)構(gòu)、危害作物正常生長發(fā)育，造成農(nóng)作物的減產(chǎn)，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。本文分析了塑料殘膜產(chǎn)生的原因及危害，并闡述了塑料殘膜在農(nóng)村生活環(huán)境及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中存在的主要問題，且提出了農(nóng)用塑料地膜農(nóng)田污染的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：塑料地膜；地膜覆蓋栽培技術(shù)；塑料殘膜；防控措施

20 世紀(jì)中期，日本最先推廣地膜覆蓋栽培技術(shù)，我國于20 世紀(jì)80 年代從日本引進(jìn)該技術(shù)。首先在蔬菜上開展栽培研究，均獲得高產(chǎn)、早熟、品質(zhì)優(yōu)良的明顯效果，到1982 年地膜覆蓋面積達(dá)11.9 萬公頃，發(fā)展應(yīng)用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多種作物，地膜覆蓋技術(shù)由此進(jìn)入大面積推廣階段，到2002 年使用面積高達(dá)11.70×106 公頃。我國地膜覆蓋技術(shù)發(fā)展之迅速，應(yīng)用領(lǐng)域之多，以及所產(chǎn)生的效益之大，在我國農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣史上十分罕見。據(jù)估算，在1984 年～1993 年的10 年間，我國地膜覆蓋面積已達(dá)到2553 萬公頃，共增產(chǎn)蔬菜1587 萬噸，糧食2107.4 萬噸，西瓜、甜瓜3709 萬噸，皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增產(chǎn)，所增產(chǎn)值576.28 億元，新增純收入488.15 億元，相當(dāng)于多播種853.3 萬公頃的耕地。

雖然我國地膜覆蓋技術(shù)起步比較晚，但發(fā)展勢(shì)頭極其迅猛，很大程度提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。但由于我國現(xiàn)階段使用的塑料地膜多為單體聚乙烯塑料，其是由一種抗氧劑、紫外線吸收劑加聚乙烯而制成的有機(jī)化合物材料，具有不易腐爛、性能穩(wěn)定，在自然環(huán)境中，其生物分解性及光分解性較差，即使經(jīng)過幾十年時(shí)間，殘留塑料地膜仍存留在土壤中，嚴(yán)重影響土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、滲透性和土壤透氣性，從而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

當(dāng)前我國所使用的塑料地膜主要是12μm 以下的超薄地膜，這類地膜強(qiáng)度極低、極易破碎、極難回收。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門研究顯示，在我國農(nóng)田地膜殘留量大多在60～90 公斤/ 公頃，最多可達(dá)160 公斤/ 公頃。我國地膜覆蓋栽培技術(shù)已有40 多年的歷史，累計(jì)使用面積2000 萬平方公里，已超過2000萬噸塑料地膜進(jìn)入土壤，而地膜殘留量約為使用量的1/4～1/3，若依此計(jì)算，我國塑料殘膜在農(nóng)田中的數(shù)量非常龐大，這主要是與地膜用量、厚度降低、降解能力差和殘膜回收率低有關(guān)。

1 塑料殘膜污染的主要危害

1.1 塑料殘膜對(duì)土壤的污染

土壤中的塑料殘膜數(shù)量超過一定量時(shí)，會(huì)阻礙農(nóng)田機(jī)械作業(yè)，導(dǎo)致土壤板結(jié)，嚴(yán)重妨礙下茬作物根系生長和土壤微生物的活力，減少土壤水分儲(chǔ)存、傳導(dǎo)功能。更嚴(yán)重時(shí)，會(huì)形成塑料隔離膜，影響農(nóng)作物的伸展和對(duì)土壤養(yǎng)分、水分的吸收傳導(dǎo)，從而造成弱苗、死苗。

黑龍江省殘留地膜對(duì)土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有顯著的影響，而對(duì)土壤硬度影響不大。表1 為殘留地膜對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

由表1 可知，塑料殘膜可使土壤容重和密度增加，土壤含水量和孔隙度減少。塑料殘膜殘留在土壤中，嚴(yán)重影響土壤毛管水滲透，并阻礙土壤的吸水能力。

1.2 塑料殘膜對(duì)農(nóng)作物的危害

塑料殘膜對(duì)土壤的理化性狀影響，進(jìn)而影響農(nóng)作物根系伸展，造成根部吸水及養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)哪芰ο陆担瑥亩鴮?dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。根據(jù)有關(guān)部門測(cè)定，當(dāng)土壤中塑料殘膜含量為58 公斤/ 公頃時(shí)，可使大豆減產(chǎn)5.5%～9%，小麥減產(chǎn)9%～16%，玉米減產(chǎn)11%～23%。相關(guān)部門曾就殘塑料膜對(duì)玉米和小麥的影響做過實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果見表2。

由表2 可知，塑料殘膜是通過影響玉米和小麥的發(fā)芽、出苗、根系發(fā)育、幼苗和莖葉生長，從而影響玉米和小麥的產(chǎn)量。

1.3 塑料殘膜對(duì)農(nóng)村生產(chǎn)生活的影響

塑料殘膜棄于田間地頭，隨風(fēng)飄移，散落在樹枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)刈匀痪坝^。散落在湖泊水庫，可造成水體污染，進(jìn)而危害魚類產(chǎn)卵和生存。塑料殘膜還會(huì)隨農(nóng)作物的秸稈及食料進(jìn)入農(nóng)戶家，牛、羊等家畜誤食后，導(dǎo)致腸胃功能失調(diào)，膘情下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑劑（鄰苯二甲酸酯化合物），具有高脂溶性、低水溶性及生物積累特性，對(duì)農(nóng)作物具有毒害作用，能通過各種途徑污染糧食、食品，威脅人畜健康。

2 塑料殘膜污染的防控措施

2.1 制定相關(guān)法律法規(guī)，建立塑料殘膜回收獎(jiǎng)懲機(jī)制目前，我國尚未建立塑料地膜回收的相關(guān)法律法規(guī)，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同塑料地膜厚度標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的法律法規(guī)，并針對(duì)塑料地膜的回收建立獎(jiǎng)懲政策，對(duì)及時(shí)清除、回收塑料殘膜的給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于不及時(shí)清除、回收并造成污染的予以罰款，用法律手段促進(jìn)塑料殘膜的回收。

2.2 制定塑料農(nóng)膜土壤殘留和相應(yīng)厚度標(biāo)準(zhǔn)

我國在80 年代試驗(yàn)使用地膜厚度為0.014 毫米，但很多制造廠家為了減少成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益私自把地膜的厚度降至0.010 毫米、0.006 毫米，甚至0.003 毫米。地膜的厚度越薄，強(qiáng)度就越低，越不利于回收，更容易殘留于土壤中。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)及時(shí)制定塑料地膜厚度和土壤殘留標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁生產(chǎn)及使用不達(dá)標(biāo)的地膜。執(zhí)法部門也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)上流通使用地膜的管理，禁止不合格地膜流入市場(chǎng)。

2.3 推廣使用可降解塑料地膜

可降解塑料地膜是在地膜中添加可被微生物分解的成分或光敏劑的薄膜。這種薄膜在微生物或光作用下能降解成無機(jī)物、CO2 和水后進(jìn)入土壤，進(jìn)而避免殘留危害。它可分為光降解膜、生物降解膜、光———生物降解膜三種。例如中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研制的可光解地膜、蘭州化學(xué)研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光———生物降解塑料膜等，但目前推廣范圍還是很小，主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右，影響了農(nóng)民使用的積極性。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)及時(shí)制定可降解塑料地膜使用補(bǔ)貼制度，提高農(nóng)民使用的積極性，擴(kuò)大其使用范圍，逐步代替普通塑料地膜。

2.4 采用適時(shí)揭膜技術(shù)

所謂揭膜是指在塑料地膜發(fā)揮了其保墑增溫作用后，從農(nóng)田表面去除的農(nóng)田作業(yè)。適時(shí)揭膜技術(shù)不僅可以提高地膜的回收率，減少地膜對(duì)農(nóng)田土壤的污染，而且還可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，適時(shí)揭膜技術(shù)可縮短覆膜時(shí)間60～90 天，回收率可達(dá)95%以上，基本可消除農(nóng)田殘膜對(duì)土壤的污染。

參考文獻(xiàn)

[1]何文清，嚴(yán)昌榮，趙彩霞，常蕊芹，劉勤，劉爽.我國地膜應(yīng)用污染現(xiàn)狀及防治途徑的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28（03）.

[2]張乃明.農(nóng)村環(huán)境保護(hù)知識(shí)讀本[D].北京：化工工業(yè)出版社，2011.

（作者單位：1菏澤高新區(qū)呂陵鎮(zhèn)農(nóng)技站；

2菏澤市牡丹區(qū)高莊鎮(zhèn)農(nóng)技站）