甘肅省農(nóng)田殘膜高效回收及綜合利用技術(shù)規(guī)程

馬 彥 楊虎德 馮丹妮 王平生

（1 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅蘭州 730070；2 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅蘭州 730070；3 臨夏回族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅臨夏 731100）

農(nóng)膜推廣應(yīng)用為解決甘肅干旱缺水和保證糧食安全發(fā)揮了重要作用。隨著農(nóng)膜使用年限的增加，地膜殘留量增加呈線性增長趨勢[1]，廢舊農(nóng)膜對環(huán)境造成的污染越來越突出。根據(jù)《甘肅省第二次全國污染源普查公報》，2017 年全省地膜使用量為15.23 萬t，地膜累積殘留量為7.86 萬t[2]。 農(nóng)田殘膜污染已成為影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重大威脅之一。 為有效防治廢舊農(nóng)膜污染，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，自2011 年起分別開展了“甘肅省地膜污染綜合防控技術(shù)研究與示范”和“西北農(nóng)田地膜污染綜合防治技術(shù)集成研究”，通過研發(fā)主要作物專用型地膜、地膜標(biāo)準(zhǔn)化覆蓋技術(shù)、殘膜機械化撿拾技術(shù)和資源化利用技術(shù)等， 系統(tǒng)地總結(jié)出甘肅省殘膜高效回收及綜合利用技術(shù)規(guī)程。

1 范圍

本規(guī)程對農(nóng)田殘膜的危害進行了說明， 同時規(guī)定了甘肅省農(nóng)田殘膜回收利用技術(shù)的術(shù)語和定義、總體要求、回收技術(shù)、儲存、包裝運輸以及再利用技術(shù)等。

本規(guī)程適用于甘肅省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用地膜的地區(qū)。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文是必不可少的。 凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

引用文件主要有《農(nóng)田地膜殘留量限值及測定》（GB/T 25413—2010）；《殘地膜回收機》（GB/T 25412—2010）；《建筑設(shè)計防火規(guī)范（2018 年版）》（GB 50016—2014）；《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》（DB62/T 2443—2019）；《廢舊地膜回收技術(shù)規(guī)范》（DB 62/T 2622—2015）；《塑料回收與再生利用污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T 364—2007）。

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1 地膜

地膜即地面覆蓋薄膜， 通常指透明或黑色聚乙烯薄膜，也有綠色、銀色，用于地面覆蓋，以提高土壤溫度，保持土壤水分，維持土壤結(jié)構(gòu)，防止害蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害等。

3.2 專用地膜

專用地膜是指符合不同覆膜作物的耕作栽培技術(shù)要求和覆膜播種及殘膜回收機械作業(yè)要求，使用壽命、抗拉強度、耐候期、易回收性明顯優(yōu)于普通地膜的一種新型地膜。 如玉米、馬鈴薯、棉花專用膜等。

3.3 地膜的耐候期

地膜的耐候期是指地膜覆膜后縱向、 橫向的拉力程度和斜拉強度不小于原指標(biāo)50%的天數(shù)。

3.4 農(nóng)田殘膜

農(nóng)田殘膜是指農(nóng)用地膜覆蓋使用后殘留在農(nóng)田中的殘膜碎片。

3.5 殘膜回收

殘膜回收是指通過人工和機械作業(yè)等方式對殘留在土壤和環(huán)境中的農(nóng)田殘膜進行回收處理的過程。

3.6 殘膜回收機械

殘膜回收機械是指用來回收農(nóng)田殘膜的農(nóng)用機械。

4 農(nóng)田殘膜的危害

4.1 影響土壤理化性質(zhì)

地膜的主要成分是高分子化合物， 在自然條件下難以降解。殘膜大量存在會破壞農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤微生物量、微生物群落豐度和土壤酶活性，降低土壤養(yǎng)分、肥力和含水量，使土壤容重和相對密度增加、土壤含水量和孔隙度減少，引發(fā)土壤次生鹽堿化等[3-6]。

4.2 影響作物生長

土壤中殘留的地膜會阻礙農(nóng)作物根系伸展及其對土壤水分、養(yǎng)分的吸收，造成爛種、爛芽、弱苗、死苗、倒伏和減產(chǎn)等[7-8]。

4.3 危害牲畜健康

丟棄在地頭、 溝渠和林中的農(nóng)田殘膜與雜草纏繞在一起，導(dǎo)致牛、羊等家畜誤食，影響消化系統(tǒng)，嚴(yán)重時導(dǎo)致牛、羊死亡[9]。

4.4 影響農(nóng)機作業(yè)

大量的農(nóng)田殘膜存在于耕作層中，在進行整地、耕地、播種等農(nóng)事活動時，殘膜會纏繞在農(nóng)具上，會堵塞播種機，增加農(nóng)事作業(yè)工序和成本[10]。

4.5 污染環(huán)境，影響人體健康

地膜生產(chǎn)過程中會加入一些化學(xué)物質(zhì)， 而這些化學(xué)物質(zhì)的主要成分是鄰苯二甲酸二異丁酯[6]，當(dāng)其長期存在于土壤中時會向土壤和水中滲透， 最后會通過土壤富集于糧食、蔬菜及動物體中，長期食用此類蔬菜會對人體健康產(chǎn)生極大的危害。另外，較小顆粒狀農(nóng)用地膜經(jīng)過不斷碎化后， 會形成最小直徑為微米、納米級別的微塑料，這些微塑料會引起食品安全鏈問題[11]，會對人體產(chǎn)生潛在的健康影響。 由于殘膜回收技術(shù)的局限性，加上殘膜處理不力、方法不妥，部分殘膜被吹到屋后、田間、樹梢造成“白色污染”[12]。

5 作物農(nóng)田殘膜環(huán)境風(fēng)險閾值

農(nóng)田殘膜含量超過一定范圍會嚴(yán)重影響作物生長、發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，長期危害農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。 因此，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《農(nóng)田地膜殘留量限值及測定》（GB/T 25413—2010）標(biāo)準(zhǔn)，即待播農(nóng)田耕層內(nèi)地膜殘留量限值不大于75 kg/hm2。

6 總體要求

一是認真貫徹落實《中華人民共和國土壤污染防治法》《農(nóng)用薄膜管理辦法》（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部令2020 年第4 號）、《甘肅省廢舊農(nóng)膜回收利用條例》（2021 年3 月31 日修訂）等法規(guī)。二是堅持“誰使用，誰治理，誰回收”的基本原則，樹立“政府倡導(dǎo)，群眾參與，企業(yè)回收”和“減量化，資源化，再利用”綠色循環(huán)經(jīng)濟理念。三是根據(jù)甘肅省不同地區(qū)的氣候特點、種植方式和經(jīng)濟發(fā)展水平，因地制宜選擇經(jīng)濟有效、操作簡單、便于管理的農(nóng)田殘膜回收利用技術(shù)措施。四是農(nóng)田殘膜的殘留率要求在10%以下。

7 農(nóng)田殘膜回收技術(shù)

遵照《廢舊地膜回收技術(shù)規(guī)范》（DB62/T 2622—2015）執(zhí)行。 建立“龍頭企業(yè)帶動、中小企業(yè)輔助、政府加強監(jiān)管、群眾積極參與”的回收利用體系。

7.1 地膜規(guī)格

地膜符合《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》（DB62/T 2443—2019）標(biāo)準(zhǔn)要求，在春秋季覆膜上推廣厚度為0.012 mm、 耐候期不得小于360 d 的專用地膜，便于人工或機械回收。

7.2 回收時間

在當(dāng)季作物生育后期、 休耕期及翌年播種前適時進行回收。

7.3 回收方法

根據(jù)作物類型、區(qū)域特點、種植方式和生產(chǎn)規(guī)模采用人工撿拾、機械回收和機械回收+人工撿拾的技術(shù)方法。

7.3.1人工撿拾。在山地等不適合機械回收的地區(qū)，采用人工撿拾的方法回收農(nóng)田殘膜。 在作物播種前或收獲后，利用鋤頭、耙等工具沿膜兩側(cè)人工開溝，使壓在土壤中的地膜完全暴露， 然后沿覆膜方向人工撿拾。

7.3.2機械化回收。在平地等適合機械回收的地區(qū)，采用機械回收方法進行農(nóng)田殘膜回收。 在作物播種前或收獲后，利用滾筒式殘膜回收機、彈簧齒式殘膜回收機、齒鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C等，沿覆膜方向進行機械殘膜撿拾。 使用的機械符合《殘地膜回收機》（GB/T 25412—2010）。

7.3.3機械回收+人工撿拾。 在覆蓋面積較大、利用機械回收后地膜殘留量較大的地區(qū)，采用機械回收+人工撿拾的方法進行殘膜回收。

7.4 農(nóng)田殘膜回收途徑

建立以農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)合作社和農(nóng)業(yè)公司等為基本單位，殘膜回收站為中轉(zhuǎn)，加工利用企業(yè)為終端的回收途徑。

8 地膜儲存、包裝、運輸

8.1 儲存

拾取的農(nóng)田殘膜應(yīng)儲存在符合環(huán)保部門要求的專用儲存場所內(nèi)。 儲存場所必須為全封閉或半封閉型建筑，有防飄散及防火設(shè)施。

8.2 包裝、運輸

回收后的農(nóng)田殘膜應(yīng)先進行捆扎或包裝， 然后再用封閉的運輸工具進行運輸， 不得裸露運輸廢舊農(nóng)田殘膜。

9 農(nóng)田殘膜高效再利用途徑

9.1 農(nóng)田殘膜高效再利用技術(shù)要求

在農(nóng)田殘膜的綜合利用過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照《塑料回收與再生利用污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T 364—2007）的要求執(zhí)行，采取節(jié)水、節(jié)能、高效、環(huán)保的方法和設(shè)備。

回收后的農(nóng)田殘膜不能再用來生產(chǎn)地膜， 可以用來生產(chǎn)大棚骨架、井蓋、下水管道、滴灌帶、塑料凳等產(chǎn)品。

9.2 農(nóng)田殘膜高效再利用方法

9.2.1加工成塑料顆粒。①除雜：對運輸?shù)郊庸ぼ囬g的農(nóng)田殘膜進行分類，剔除里面的雜草、樹枝、石頭等。②清洗：將分類出來的農(nóng)田殘膜送入清洗機中進行清洗， 徹底除去殘膜上粘有的泥土等雜質(zhì)。 ③干燥：將清洗后的殘膜進行干燥，干燥方法有土法和機器干燥法2 種。 土法是直接將濕的殘膜攤開放在露天空曠的地方，利用太陽照射將其曬干；機器干燥法是利用烘干機將其烘干。④粉碎：將烘干后的農(nóng)田殘膜放入粉碎機中粉碎成5~6 cm 的絲狀物。⑤擠壓成型：將粉碎后的絲狀物放入擠壓機中，經(jīng)過高溫高壓使塑料熔融， 熔融的塑料被擠壓成致密的線束，冷卻。 ⑥切割造粒： 將冷卻后的塑料線束放入切割機中，切割成塑料顆粒用來生產(chǎn)其他塑料產(chǎn)品。加工流程見圖1。

9.2.2裂解制取液體燃料。①物料收集：將收集的農(nóng)田殘膜儲存在原料倉庫，倉庫建設(shè)應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范（2018 年版）》（GB 50016—2014）要求。②裂解： 將儲存在原料倉庫的農(nóng)田殘膜破碎后送入裂解釜的料斗，在輸送過程中進行加熱，使殘膜以熔融狀態(tài)進入裂解釜與催化劑混合反應(yīng)， 殘膜瞬間裂解生成混合油氣。③冷凝：將裂解生成的高溫油氣混合物送入冷凝塔進行冷凝，生成液體混合物。 ④分餾：將冷凝生成的液體混合物依次送入汽油精餾塔和柴油精餾塔，2 次精餾分離后得到汽油產(chǎn)品、柴油產(chǎn)品和部分重油產(chǎn)品。 具體流程見圖2。

9.2.3制作成滴灌帶等產(chǎn)品。 甘肅省利用農(nóng)田殘膜進行深加工的產(chǎn)品有PE 管材、塑料容器（如化糞池）、滴灌帶、井蓋等，農(nóng)田殘膜回收與資源化利用流程見圖3。