乌鲁木齐市农膜残留污染及防治措施

乌鲁木齐市 (以下简称乌市) 农业是典型的“大城市, 小郊区”, 农业经济的发展主要是围绕“菜篮子工程”, 大力发展蔬菜副食品生产, 以满足首府百万居民的生活需要。而在农业生产过程中地膜栽培技术起到了非常重要的作用。

地膜栽培技术的引进和推广, 对提高农作物产量有着显著的效益, 但随着地膜应用范围扩大, 其副作用也随之显现出来, 尤其是土壤中残膜的不断累积, 残膜不仅污染土壤, 妨碍耕作, 破坏耕作层土壤结构, 而且阻碍水肥输导, 影响土壤通透性和作物生长发育, 已经对农业环境构成重大威胁[1,2,3]。2003年以来乌市把农业环保专门列入市级环保的目标管理内容, 具体由市农牧局负责实施。2005年市级环保目标责任中明确规定农田地膜平均残留量要小于37.5kg/hm2。调查结果表明, 目前乌市地膜污染治理情况较好, 但如果解决不好废旧地膜回收问题, 则会给土壤造成严重污染, 降低土壤生产能力, 对乌市农业可持续发展构成威胁。因此本文将在防治措施中重点考虑废旧地膜回收的方法及技术。

1 乌鲁木齐市农膜的使用及污染现状

为了解乌市农膜的使用及污染现状, 市农牧局组织对乌鲁木齐县安宁渠镇四十户乡广东庄子村和六十户乡哈族新村的农膜污染情况进行了抽样调查, 调查结果见表1。

乌市各类农作物常年播种面积40000hm2左右, 以蔬菜园艺、经济作物、饲草饲料作物为主, 年地膜使用量200t左右, 地膜回收率80%～100%。2005年, 该市耕地面积34346.67hm2, 地膜覆盖面积4253.33hm2, 农用塑料薄膜使用量1111.44t (其中:地膜使用量190.59t) 。乌市现有废旧膜收购站点20个, 废旧膜再加工厂10个。现阶段乌市防治农膜污染主要靠农艺措施, 采用超薄地膜、适期揭膜、轮换盖膜、高垄覆膜、消除残膜、回收旧膜等方法, 田间残膜消除率达80%～100%。

2 农膜残留的原因

通过对乌鲁木齐县水西沟镇、安宁渠镇、四十户乡、青格达湖乡、六十户乡、板房沟乡、永丰乡、甘沟乡等100多户农民进行交谈和调查, 农膜残留的主要原因有以下几个方面。

2.1 农民环境保护意识不强

经过与100多户农民交谈及调查得知, 75%的的农民对自治区农膜回收政策有一定的了解, 并具有一定的环保意识;25%的农民不了解自治区关于农膜回收政策, 环保意识比较淡薄。一般来讲, 农膜越薄, 破碎后的碎块就越小, 也就越难回收。破碎后碎块小于0.5m2时, 就难以清理干净。农民在回收时, 通常只注意清理大块的地膜, 而忽视小块的, 同时只捡地表面上的, 不翻挖土里的。这样就使农田里小块地膜和农田土壤中地膜不断的积累, 严重的影响到农业生产。

2.2 农膜的质量过差

通过对乌鲁木齐县100多户农民使用的农膜厚度进行调查, 发现不少农民使用超薄农膜。究其原因, 采用超薄膜每亩地可节省10多元的开支, 如果采用机械回收又要增加一个作业层次, 每亩地还要多支出10多元钱, 一减一增, 农民将多支出20多元钱。这些农膜更容易破碎, 不易清除, 使用寿命短, 一般只使用一次就淘汰了, 这就进一步的增加了农田残膜积累的程度。

2.3 揭膜时间过晚

揭膜时间是影响到农膜残留的又一因素, 揭膜时间过早不利于作物的生长发育;时间过晚, 不及时揭膜, 则不利于农膜的回收。调查结果表明不少的农民缺乏科学知识, 不能很好掌握揭膜时间, 揭膜的时间常常过晚, 致使残留农膜不断增加。

3 农膜残留污染的防治措施

3.1 加强宣传教育, 提高环保意识, 树立可持续发展观念

首先要加强对农民的宣传教育, 使他们意识到残膜给环境、农作物生长乃至人类健康所带来的危害, 这样人们才不会漠视其存在, 而是尽可能地把残留在土壤里的地膜拣出来回收利用, 特别是目前在降解薄膜还没有广泛应用的情况下, 这种措施尤为重要。

3.2 制定地膜的厚度和宽度标准, 加大对地膜质量管理的执法力度

目前使用的地膜厚度一般为0.005mm或0.006mm, 致使地膜强度小易破碎, 产生的较小碎片不利于人工回收而大量残留于土壤中, 建议使用厚度大于0.012mm的地膜[4], 这样的地膜使用后碎片大, 便于从地里回收, 可减少地膜在土壤中的残留量。

已有实验结果表明, 用窄膜比宽膜残留的几率大2.17～2.57倍[5], 所以使用宽膜、超宽膜, 可以减少地膜在土壤中的残留率。

3.3 抓住残膜回收有利时机进行回收

春秋两季是残膜回收的有利时机。秋季农业生产结束时, 结合秸秆还田进行残膜回收, 尽可能把当年的残膜回收干净。春季犁地后大量的残膜被翻出来, 这时可以用弹齿或搂膜机搂集残膜, 经过几次捡拾, 残膜 (包括历年残膜) 回收率达85%[6]。

3.4 采取人工和机械回收相结合的措施, 加大废旧地膜回收力度

3.4.1 人工和机械回收相结合回收残膜

各地乡村可以组织人力和劳力通过手工或用耙子回收农田中的废旧地膜, 也是一项很好的措施。同时, 在翻地、平整土地、播种前可采用地膜回收机或机械耙子来回收废旧地膜, 也可以收到较好的效果。

3.4.2 残膜回收联合作业是残膜回收作业的发展方向

将残膜回收作为常规农田作业的一项附加作业, 而不是单一的农田作业项目, 这是残膜回收的发展方向。目前正在研究开发的机型如下[7]。

(1) 苗期揭膜、中耕、施肥联合作业机。兵团8团研制的JM-1型残膜回收机, 它将揭膜与中耕合二为一, 设计成苗期揭膜中耕联合作业机, 将揭膜和中耕一次完成。

(2) 秋后秸秆粉碎还田残膜回收机。4FSZ地膜联合回收机 (兵团农垦科学院农机所研制) , 该机将秸秆粉碎装置和残膜回收装置分别悬挂在拖拉机的前后, 在秸秆粉碎还田的同时回收残膜, 不仅降低了拖拉机作业费用, 而且节省了时间, 大大地提高残膜回收的经济效益。

3.4.3 调动企业的积极性

要调动废旧地膜回收、加工利用企业的积极性, 并需要制定一些优惠政策以鼓励它们的发展。《新疆维吾尔自治区环境保护条例》第四条规定, 各级人民政府应当鼓励对废渣、废膜等废弃物进行回收利用, 对从事废弃物品回收和利用的单位及个人在政策上给予优惠。新疆自治区有关文件规定, 对在本地区新建废膜收购站点或加工厂实行三年免证营业税和所得税。

为了体现“谁污染谁治理”的原则, 应要求地膜销售部门和地膜消费者自行回收利用, 不能自行回收利用的企业或是个人按照自治区环保条例的规定应当交纳回收处理费即排污费, 用于回收和再利用者的补偿。

3.5 开发推广新材料, 寻找农膜替代品

3.5.1 推广使用可降解塑料薄膜

农膜因为难降解而成为“白色污染”, 解决农膜降解问题是防治“白色污染”的关键。我国已经把它列入国家重点科研攻关计划。可降解膜是在农膜中添加光敏剂或能被微生物分解的成分制成的薄膜。这种薄膜在光或微生物的作用下能自动降解成小碎片或腐殖酸和水后进入土壤而避免了残留危害, 这不但不会对土地和环境造成污染, 反而增进了土壤肥力。以下为几种值得注意的新型可降解薄膜:多功能可降解液态地膜、“玉米塑料”膜、以鸡毛为原料制作的农用地膜等[8]。由于目前可降解塑料的生产工艺尚未成熟, 成本较高, 价格昂贵 (约为普通塑料的6～10倍) , 大大限制了它的推广和应用。但随着研究的深入和技术的不断进步, 生产成本将不断降低, 有望在不远的将来应用于农业生产。

3.5.2 寻找合适的农膜替代品—纸质地膜

纸质地膜在日本研究得较早, 如今已经广泛应用到农业生产中。纸质地膜具有一定的耐水性、耐腐蚀性和透气性, 既能保持水分、集中水分, 又能预防病虫害;被生物分解后变成肥料, 可被作物吸收。在控制地温、防止高温、抑制杂草、通气性、肥田等方面都优于塑料地膜[9]。而且, 纸质地膜对原料要求并不高, 完全可以利用造纸厂的边角废料和废纸生产, 并不产生和增加造纸污染。既能变废为宝, 提高资源利用率又能彻底消灭“白色污染”。该技术在我国部分地区也得到大面积应用, 是一种具有普及前景的新型农用材料。

4 结语

采用地膜覆盖栽培技术可以使农业产量和效益成倍增长, 同时, 留于土壤中的农用地膜使农田受到污染, 妨碍耕作, 土壤结构受破坏, 阻碍水肥输导, 影响农业作物的正常生长发育, 导致产量下降, 造成“白色污染”。所以, 治理农用地膜污染, 保护农田生态环境是地膜覆盖栽培技术持续发展的关键。当前在可降解地膜没有普及的情况下, 采用污染控制技术和适期揭膜技术是治理残膜污染的有效方法。依靠市场调节作用和政府扶持, 利用工程技术措施解决好废膜回收等关键环节, 提高再生利用的科技含量, 促进农用地膜的良性循环是推进乌市当前和谐农业的重要措施, 也是社会主义新农村建设的保障。

摘要：农膜的应用对乌鲁木齐市农业发展做出了不可估量的贡献, 但是随着农膜的大量使用, 土壤中的残膜也在不断累积, 大量的残膜不仅污染土壤, 而且危害农作物和人畜, 已经对农业环境构成重大威胁。本文通过对乌鲁木齐市农膜的使用和污染现状、农膜残留的原因进行了综合分析, 并针对目前存在的实际情况, 提出了农膜残留污染的防治措施。

关键词：农膜,残留污染,残留原因,防治措施

参考文献

[1] Kenneth Moller, Thomas Gevert.Arne Holmstrom Examination of a low den-sity Polyethylene (LDPE) film after15years of service as an air and water vapour Barrier[J].Polymer Degrada-tion and Stability, 2001, 73 (1) :69～74.

[2] Dalai S, Chen W X.Radiation effects on LDPE/EVA blends[J].Journal of Applied Polymer Science, 2002, 186 (5) :1296～1302.

[3] 武宗信, 解红娥, 任平合, 等.残留地膜对土壤污染及棉花生长发育的影响[J].山西农业科学, 1995, 23 (3) :27～30.

[4] 肖军, 赵景波.农田塑料地膜污染及防治[J].四川环境, 2005, 24 (1) :103～105.

[5] 林国庆.农业残膜的污染与防治措施[J].福建农业, 2003 (8) :20～21.

[6] 石江, 马西巴依, 刘春奎, 等.浅析残膜对耕地的污染及消除措施[J].新疆农机化, 2000, 增刊:27～28.

[7] 赵海军, 史建新.残膜回收工艺探讨[J].中国农机化, 2004 (6) :68～71.

[8] 熊飞.几种值得关注的新型农膜[J].北京农业, 2006 (12) :43.

[9] 《中国农技推广》编辑部[译].日本产的纸地膜产品性能介绍[J].中国农技推广, 2007, 1:23～24.