開(kāi)封市地膜應(yīng)用現(xiàn)狀分析與污染防治對(duì)策

摘要：本文通過(guò)對(duì)河南省開(kāi)封市 2019—2023年地膜覆蓋面積、地膜使用量進(jìn)行調(diào)查和分析，并對(duì)各縣覆膜面積和使用量占比情況進(jìn)行分析，總結(jié)出開(kāi)封市地膜覆蓋面積排名前5位的縣級(jí)覆膜面積占比情況。2023年開(kāi)封市在這5個(gè)縣（區(qū)）布設(shè)了55個(gè)地膜殘留監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，全市平均地膜殘留量為

4.017 kg/ hm2，處于較低水平。同時(shí)，通過(guò)對(duì)地膜殘留監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，不同縣域、作物的地塊地膜殘留特點(diǎn)存在較大差異。因此，做好地膜污染防治，要從農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、農(nóng)膜、政策多管齊下整體推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：地膜；地膜殘留監(jiān)測(cè)；地膜污染防治

地膜覆蓋栽培技術(shù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重大技術(shù)措施，被譽(yù)為“白色革命”。農(nóng)膜覆蓋技術(shù)可增溫、保墑、除草，有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，特別是在干旱少雨的西北地區(qū)，可使玉米、棉花等作物增產(chǎn)30％以上。我國(guó)現(xiàn)已是世界上地膜覆蓋栽培面積最大的國(guó)家之一。但普通PE地膜主要以聚乙烯為原料，在自然條件下很難降解。隨著地膜投入量和使用年限的不斷增加，大量地膜殘留于土壤中，影響了農(nóng)機(jī)田間作業(yè)和作物生長(zhǎng)發(fā)育，破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低耕地質(zhì)量，影響村容村貌，危害畜牧生產(chǎn)，造成人體健康風(fēng)險(xiǎn)，且呈現(xiàn)逐漸加重的態(tài)勢(shì)，在局部地區(qū)造成“白色污染”，成為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展面臨的突出問(wèn)題。農(nóng)田“白色污染”引起國(guó)家的高度重視，不斷增加科研力量和資金投入，提升污染治理能力。目前，我國(guó)地膜覆蓋面積已經(jīng)實(shí)現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，總量得到有效控制，保持基本穩(wěn)定。

1 開(kāi)封市地膜應(yīng)用趨勢(shì)

1.1 種植業(yè)概況

開(kāi)封市位于豫東平原，地勢(shì)平坦，氣候溫和，適宜多種農(nóng)作物生長(zhǎng)，是小麥、玉米、紅薯等糧食作物的重要產(chǎn)區(qū)。全市耕地面積40萬(wàn)hm2，常年種植糧食作物50萬(wàn)hm2以上、油料13.3萬(wàn)hm2左右、蔬菜和瓜果

20萬(wàn)hm2以上；大蒜種植面積常年位居全國(guó)第一。

1.2 地膜應(yīng)用概況

開(kāi)封市自20世紀(jì)80年代開(kāi)始推廣地膜覆蓋栽培技術(shù)，主要覆膜作物包括玉米、紅薯、花生、大蒜、洋蔥、馬鈴薯、辣椒、葉菜、西瓜、蜜瓜等多種農(nóng)作物。地膜常年使用面積在13.3萬(wàn)hm2以上，居全省18個(gè)地市首位。2023年開(kāi)封市10個(gè)縣（區(qū)）覆蓋地膜面積前5位的縣（區(qū)）依次為杞縣、通許縣、尉氏縣、祥符區(qū)、蘭考縣，這5個(gè)縣（區(qū)）地膜覆蓋面積占全市覆膜總面積的94%，其中杞縣覆蓋面積最大占比36%。大蒜是杞縣標(biāo)志性農(nóng)產(chǎn)品，常年種植面積4.667萬(wàn)hm2左右，產(chǎn)量90多萬(wàn)t，種植面積與總產(chǎn)量均居全國(guó)縣域第1位，被譽(yù)為“中國(guó)大蒜之鄉(xiāng)”。

1.3 地膜應(yīng)用趨勢(shì)分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門統(tǒng)計(jì)，2019—2023年開(kāi)封市地膜覆蓋面積呈現(xiàn)先遞增達(dá)到峰值后遞減的趨勢(shì)，2023年

13.78萬(wàn)hm2，比2019年增加3 000 hm2，但比2021年減少了1.58萬(wàn)hm2。2019—2022年全市農(nóng)膜使用量隨著地膜和棚膜使用量的增加而呈遞增趨勢(shì)，2023年農(nóng)膜使用量隨著棚膜使用量減少而下降，地膜使用量與

2022年基本持平。2019年全市農(nóng)膜使用量8 394t，其中地膜6 036 t，棚膜2 358t。2022年全市農(nóng)膜使用量13 407 t，其中地膜8 080t，棚膜5 327t。2023年全市農(nóng)膜使用量12 325 t，其中地膜8 110t，棚膜4 215 t。比2019年農(nóng)膜使用量增加了3 931t，其中地膜增加了2 074 t，棚膜增加了1 857 t。地膜覆膜面積的趨勢(shì)變化與覆膜作物種植面積的變化一致，是由種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整引起的。地膜使用量的變化趨勢(shì)一直以來(lái)與地膜覆膜面積變化一致。2022年開(kāi)始，開(kāi)封市在覆膜面積前

5位的縣（區(qū)）實(shí)施地膜科學(xué)使用回收試點(diǎn)項(xiàng)目，推廣加厚高強(qiáng)度地膜（0.015 mm），再加上打擊非國(guó)標(biāo)地膜（≤0.001 mm）生產(chǎn)銷售的各項(xiàng)措施落實(shí)，之前使用的超薄地膜（0.004～0.008 mm）逐漸被替代，使得所覆地膜單位面積重量增加，從而引起地膜利用量

增加。

2 地膜殘留監(jiān)測(cè)分析

2.1 地膜殘留監(jiān)測(cè)的方法

2.1.1 點(diǎn)位布設(shè)

2023年，根據(jù)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳關(guān)于做好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)工作的通知》《全國(guó)農(nóng)田地膜殘留監(jiān)測(cè)方案》等文件有關(guān)要求，綜合考慮地形地貌特征、覆膜作物、種植制度、地塊面積、覆膜年限、回收方式等情況，在我市杞縣、通許縣、尉氏縣、祥符區(qū)、蘭考縣五個(gè)縣（區(qū)）35個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)共布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位

55個(gè)，以主要覆膜類型區(qū)主導(dǎo)覆膜作物為監(jiān)測(cè)對(duì)象，覆膜作物種類包括大蒜、花生、西瓜、蜜瓜、紅薯、馬鈴薯、辣椒。其中，大蒜布設(shè)28個(gè)點(diǎn)位分布在杞縣（13個(gè)）、尉氏縣（3個(gè)）、祥符區(qū)（5個(gè)）、蘭考縣（7個(gè)）；花生布設(shè)14個(gè)點(diǎn)位分布在尉氏縣（8個(gè)）、通許縣（5個(gè)）、杞縣（1個(gè)）；西瓜布設(shè)7個(gè)點(diǎn)位分布在尉氏縣（3個(gè)）、通許縣（3個(gè)）、祥符區(qū)（2個(gè)）；蜜瓜布設(shè)3個(gè)點(diǎn)位在蘭考縣；紅薯、馬鈴薯、辣椒各布設(shè)1個(gè)點(diǎn)位，分別分布在通許縣、祥符區(qū)、杞縣。

2.1.2 頻次和時(shí)間

監(jiān)測(cè)頻次為1年1次，監(jiān)測(cè)時(shí)間于覆膜作物收獲后下季作物整地覆膜前進(jìn)行。

2.1.3 調(diào)查內(nèi)容

農(nóng)業(yè)基本生產(chǎn)情況；地膜使用情況；地膜回收情況；各樣方地膜殘留狀況。

2.1.4 采樣和檢測(cè)

嚴(yán)格按照《全國(guó)農(nóng)田地膜殘留監(jiān)測(cè)方案》中規(guī)定的樣品采集、處理、稱重、數(shù)據(jù)計(jì)算以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)0～30 cm耕層地膜殘留進(jìn)行采集處理和計(jì)算評(píng)價(jià)。

2.2 應(yīng)用調(diào)查情況

監(jiān)測(cè)點(diǎn)周邊農(nóng)戶的調(diào)查結(jié)果顯示，加厚高強(qiáng)度地膜在大棚西瓜、蜜瓜、番茄等經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的、參加試點(diǎn)縣加厚高強(qiáng)度地膜補(bǔ)貼項(xiàng)目的地塊上應(yīng)用。大蒜、花生、紅薯等作物仍有使用超薄地膜（0.004～0.008 mm）現(xiàn)象。2018年國(guó)家發(fā)布了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 13735—2017《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》，要求聚乙烯吹塑地膜厚度不小于0.010 mm，比起國(guó)標(biāo)地膜，超薄地膜存在易破損和難回收等問(wèn)題，但價(jià)格較低，且打孔放苗作業(yè)等所需人工勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較小。以大蒜為例，每畝地超薄膜投入需要30元，國(guó)標(biāo)地膜需要70元，且蒜苗破膜率超薄地膜90%以上，國(guó)標(biāo)地膜在70%左右，而人工費(fèi)用6元/h左右。如果不能在生產(chǎn)和銷售的環(huán)節(jié)杜絕超薄膜的生產(chǎn)，農(nóng)民使用超薄地膜的情況則無(wú)法杜絕?？h域之間存在地域差別，這與不同地方農(nóng)民的種植管理習(xí)慣、地膜鋪設(shè)和回收方式以及其他環(huán)境因素有關(guān)。

2.3 地膜殘留情況分析

2.3.1 不同區(qū)域地膜殘留量變化及污染程度

調(diào)查的55個(gè)點(diǎn)位平均地膜殘留量為4.017 kg/hm2，五個(gè)縣（區(qū)）間地膜殘留量有較大差異，各縣（區(qū)）平均地膜殘留量為1.695～5.475 kg/hm2，《農(nóng)田地膜殘留限值與測(cè)定》（GB/T 25413—2010）規(guī)定的“待播農(nóng)田耕作層內(nèi)地膜殘留量限值應(yīng)不大于75.0 kg/hm2”，

5個(gè)縣（區(qū)）殘留量遠(yuǎn)低于限值，污染程度較低。

2.3.2 不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆膜年限的影響

55個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位覆膜年限在5年及以下的占20%，覆膜年限在5—10年的占49%，覆膜年限在10年及以上的占31%，表明開(kāi)封市覆膜栽培技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)。對(duì)覆膜5年及以下監(jiān)測(cè)點(diǎn)、覆膜5—10年監(jiān)測(cè)點(diǎn)、覆膜10年以上監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均地膜累積殘留量進(jìn)行比較，未發(fā)現(xiàn)明顯規(guī)律。這與田間調(diào)查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、監(jiān)測(cè)點(diǎn)作物不同，使用量不同等原因都有關(guān)聯(lián)。一般而言，隨著覆膜年限越長(zhǎng)，平均地膜累積殘留量越高[1]。田間管理精細(xì)，地膜撿拾程度高的地塊即使年限較長(zhǎng)，地膜殘留量也非常小。

2.3.3 不同作物地膜殘留量有差異

開(kāi)封市主要覆膜作物種類包括大蒜、花生、西瓜等7種，根據(jù)這6種覆膜作物的種植面積比來(lái)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)，大蒜種植面積最大，其次是花生、西瓜。從表1得知，辣椒的地膜累積殘留量最大5.62 kg/hm2，該點(diǎn)位位于杞縣板木鄉(xiāng)北張莊村，覆膜量大，覆膜年限長(zhǎng)達(dá)26年，因此該點(diǎn)位辣椒較其他點(diǎn)位作物殘留量高；其次是大蒜，28個(gè)點(diǎn)位平均地膜累積殘留量為

5 kg/hm2，與大蒜栽培地膜使用量較大有關(guān)；西瓜的平均地膜累積殘留最小為2.99 kg/hm2，與地膜畝用量小有關(guān)。不同作物因覆膜寬度和用量不同、整地方式不同等農(nóng)藝措施的差異，以及地膜機(jī)械或人工撿拾精細(xì)程度不同，導(dǎo)致地膜殘留量差異。

3 地膜污染防治對(duì)策與建議

3.1 政策、法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)設(shè)

政策、法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)設(shè)是地膜污染防控得以推進(jìn)的基礎(chǔ)。我國(guó)相繼發(fā)布了《聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜覆蓋薄膜》（GB 13735—2017）《全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜》（GB/T 35795—2017）等農(nóng)用地膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化地膜產(chǎn)品生產(chǎn)。制定了《農(nóng)膜回收行動(dòng)方案》《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)用地膜防治的意見(jiàn)》《進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染的意見(jiàn)》《關(guān)于扎實(shí)推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》等一系列政策，形成了多部門協(xié)調(diào)、全過(guò)程監(jiān)管、一體化管理的局面。出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》《農(nóng)用薄膜管理辦法》《河南省禁止和限制不可降解一次性塑料制品規(guī)定》[2]等國(guó)家和地方法律法規(guī)，讓生產(chǎn)、銷售、使用、回收的管理工作有法可依。政策、法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立使得地膜污染源頭防控變成現(xiàn)實(shí)。隨著地膜行業(yè)的不斷發(fā)展以及污染防控的深入推進(jìn)，需要不斷更新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、完善政策措施、細(xì)法律法規(guī)。

3.2 農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、地膜相互結(jié)合

減少地膜殘留的關(guān)鍵是回收。要順利實(shí)現(xiàn)地膜回收除了從制度上建立地膜回收的體制機(jī)制，健全回收網(wǎng)絡(luò)，完善臺(tái)賬建設(shè)和補(bǔ)貼機(jī)制，還要農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、地膜相互結(jié)合和補(bǔ)充。要提高地膜回收效率，就要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化地膜回收。農(nóng)機(jī)無(wú)法回收超薄地膜，加厚地膜的推廣應(yīng)用是前提，要從生產(chǎn)、銷售、使用環(huán)節(jié)等嚴(yán)格落實(shí)地膜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，遏制非標(biāo)準(zhǔn)地膜的進(jìn)田使用，示范推廣加厚高強(qiáng)度地膜，為地膜可回收性打下基礎(chǔ)。生產(chǎn)研發(fā)適合不同覆膜作物的地膜回收機(jī)械，探索適合機(jī)械回收的農(nóng)藝措施。另外，地膜源頭減量為輔。創(chuàng)新推廣一膜多用或多年使用、地膜覆蓋度降低等技術(shù)，降低地膜使用強(qiáng)度和投入量；科學(xué)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，在保證效益的情況下，加強(qiáng)覆膜作物與非覆膜作物的輪作倒茬，降低長(zhǎng)期覆膜效應(yīng)。通過(guò)減量替代措施，減少?gòu)U舊地膜污染[3]。

3.3 發(fā)展全生物可降解地膜產(chǎn)業(yè)

生物降解材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，合成改性技術(shù)不斷突破，為發(fā)展全生物可降解地膜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)機(jī)遇。“十三五” 期間，有關(guān)生物降解塑料的制造、加工、應(yīng)用等技術(shù)性等日趨成熟，生物降解材料的使用量在快速增加。我國(guó)生物降解塑料技術(shù)革新、檢測(cè)評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)體系越來(lái)越完善，突破了全生物降解地膜專用料改進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)（抗水解、耐候性、水蒸氣透過(guò)率等）?！笆奈濉眹?guó)家持續(xù)支持生物降解地膜的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“綠色可降解地膜專用材料及產(chǎn)品創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”已經(jīng)開(kāi)展試點(diǎn)試用和成果轉(zhuǎn)化。隨著全生物可降解地膜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)革新，不斷降低全生物可降解地膜的成本，最終實(shí)現(xiàn)全生物可降解地膜物美價(jià)廉，替代自由。

3.4 回收殘膜后處理綜合利用技術(shù)與裝備攻關(guān)

回收殘膜后處理綜合利用也是地膜回收的重要環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的地殘膜后處理綜合利用技術(shù)均局限在水洗造粒，其耗能大、效率低，且原料多為人工撿拾的地膜，例如新疆機(jī)械撿拾地膜切碎前增加了人工輔助清理土雜，增加了成本，經(jīng)濟(jì)效益低。該應(yīng)用技術(shù)存在一個(gè)突出問(wèn)題，即機(jī)收殘膜含雜率高，運(yùn)回工廠初清理、水洗、造粒，留下了大量的土、秸稈和微片狀殘膜混合物垃圾難以處理。田間移動(dòng)式初清理機(jī)是最佳選擇，把機(jī)收殘膜中大部分土雜通過(guò)移動(dòng)式初清理機(jī)田間地頭作業(yè)，雜質(zhì)就近還田，不存在糾紛。田間移動(dòng)式清理機(jī)在國(guó)內(nèi)仍有發(fā)展空間，亟待研究開(kāi)發(fā)，需要加大回收殘膜后處理綜合利用技術(shù)與裝備研究開(kāi)發(fā)力度，填補(bǔ)空白。

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