廢舊地膜機(jī)械化回收存在的問(wèn)題及其綜合利用建議

白 云

（定西市生態(tài)環(huán)境信息統(tǒng)計(jì)中心，甘肅 定西 743000）

0 引言

我國(guó)是世界上最大的塑料生產(chǎn)國(guó)和使用國(guó)，農(nóng)業(yè)地膜和棚膜的投入量每年高達(dá)260萬(wàn)t，其中地膜的投入量約占 57.7%，覆蓋面積近 2 000 萬(wàn) hm2［1］。新疆維吾爾自治區(qū)、甘肅省等是地膜使用較為廣泛的省（自治區(qū)、直轄市），其中甘肅省的地膜年使用量超過(guò)14萬(wàn)t，主要應(yīng)用于蔬菜和玉米的種植［2］。地膜覆蓋技術(shù)具有增溫保濕、提高土壤肥力、減少病蟲(chóng)害發(fā)生等作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。地膜的主要成分是聚乙烯，聚乙烯在自然界中很難降解［3］。目前，廢舊地膜對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的不利影響，成為了農(nóng)業(yè)白色污染防治的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。廢舊地膜的回收和再利用是一項(xiàng)涉及農(nóng)戶(hù)地膜的選擇使用、使用后地膜的機(jī)械回收、回收后企業(yè)的加工再生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化工程［4］。

廢舊地膜機(jī)械回收的效率較高，省時(shí)省力。同時(shí)，廢舊地膜是一種可再生的資源，將其回收后再加工，有利于實(shí)現(xiàn)資源的再利用。廢舊地膜機(jī)械化回收和綜合利用可有效改善農(nóng)村人居環(huán)境，提高農(nóng)民收入，有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。筆者針對(duì)農(nóng)田地膜的使用情況及廢舊地膜機(jī)械化回收存在的問(wèn)題進(jìn)行了初步探討，并提出了廢舊地膜機(jī)械化回收及綜合再利用的建議，以期為農(nóng)田廢舊地膜污染治理提供參考依據(jù)。

1 廢舊地膜機(jī)械化回收存在的問(wèn)題

1.1 耕前廢舊地膜回收困難

覆蓋地膜有利于土壤保墑，減少水分的蒸發(fā)［5］。影響耕前機(jī)械回收地膜效率的因素有以下3個(gè)方面。一是農(nóng)戶(hù)進(jìn)行廢舊地膜回收時(shí)，之前種植作物的秸稈與廢舊地膜的分離問(wèn)題會(huì)影響廢舊地膜的回收效率。二是長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬造成地膜老化，其強(qiáng)度下降后易破損，不宜采取機(jī)械化方式進(jìn)行回收。三是農(nóng)時(shí)季節(jié)較短，農(nóng)戶(hù)不能在耕地前及時(shí)使用機(jī)械設(shè)備回收地膜，機(jī)械化回收廢舊地膜效果不顯著。

1.2 機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷工作

常用的地膜回收機(jī)械設(shè)備是振動(dòng)篩式廢舊地膜回收機(jī)，可有效回收廢舊地膜，拾凈率達(dá)80%［6］。廢舊地膜回收時(shí)間一般在10月中旬至11月下旬，時(shí)間緊、任務(wù)重。廢舊地膜回收機(jī)多采用持續(xù)性、高強(qiáng)度的工作機(jī)制，超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致回收廢舊地膜的機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的概率較高，加之機(jī)械設(shè)備維修的時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致地膜回收效率不高。

1.3 耕作層廢舊地膜回收困難

使用機(jī)械回收廢舊地膜時(shí)，回收機(jī)會(huì)壓實(shí)已耕作過(guò)的農(nóng)田，這會(huì)對(duì)后期農(nóng)作物生長(zhǎng)造成較大影響［7］。目前使用的回收機(jī)械僅能夠?qū)Φ乇淼牡啬みM(jìn)行回收，還沒(méi)有能夠?qū)Ω鲗拥啬みM(jìn)行回收的機(jī)械，同時(shí)人工回收地膜效率低、不徹底，這導(dǎo)致耕作層常年殘存大量廢舊地膜。耕作層殘存的地膜不僅會(huì)擠占農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)空間，而且會(huì)改變土壤理化性質(zhì)，給農(nóng)田的白色污染治理帶來(lái)困難。

1.4 膜稈混合導(dǎo)致機(jī)械化回收困難

廢舊地膜回收機(jī)可有效將廢舊地膜進(jìn)行回收，但部分回收的廢舊地膜中混有秸稈、柴草、土粒等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)很難被分離出來(lái)。農(nóng)戶(hù)通常采用人工撿拾的方法進(jìn)行回收，但效率較低。因此，部分農(nóng)戶(hù)會(huì)采取焚燒的方式進(jìn)行廢舊地膜處理，但這種方式不僅回收效率低，而且會(huì)污染環(huán)境。優(yōu)化膜稈分離技術(shù)可提高廢舊地膜的回收率，減小人工撿拾難度。

1.5 廢舊地膜機(jī)械化回收效益不顯著

目前，廢舊地膜回收主要依靠政府的行政措施強(qiáng)制實(shí)行。政府負(fù)責(zé)廢舊地膜回收，企業(yè)進(jìn)行廢舊地膜加工再利用，但這種方式取得的效益不顯著。例如，廢舊地膜回收機(jī)械設(shè)備不能滿(mǎn)足整個(gè)地區(qū)的回收需求；廢舊地膜回收的補(bǔ)貼政策不能激起農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社、農(nóng)機(jī)大戶(hù)的地膜回收積極性；廢舊地膜回收后加工企業(yè)的規(guī)模較小、層次低，帶動(dòng)性不強(qiáng)，不能滿(mǎn)足整個(gè)地區(qū)地膜回收的加工需求。

1.6 農(nóng)戶(hù)積極性不高

農(nóng)戶(hù)對(duì)廢舊地膜的污染程度及機(jī)械化回收的必要性認(rèn)知程度不高，而且廢舊地膜回收帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不高。同時(shí)，由于應(yīng)用改良的加厚加強(qiáng)的地膜成本升高，農(nóng)戶(hù)普遍不能接受。這些因素都會(huì)導(dǎo)致農(nóng)戶(hù)對(duì)廢舊地膜機(jī)械回收的積極性不高。

2 廢舊地膜機(jī)械化回收建議

2.1 加大宣傳和扶持力度

現(xiàn)階段，可降解地膜的發(fā)展還不成熟。因此，為保證糧食作物的產(chǎn)出，還需要繼續(xù)使用普通地膜。為緩解環(huán)境污染問(wèn)題，廢舊地膜回收是唯一有效可行的辦法［8］。目前，農(nóng)民對(duì)地膜回收的積極性不高，尚未認(rèn)識(shí)到地膜回收的重要性。因此，政府可利用新聞媒體和網(wǎng)絡(luò)等平臺(tái)，采用印發(fā)宣傳資料、懸掛橫幅技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)演示等形式，多角度、深層次、全方位地向農(nóng)民普及農(nóng)田廢舊地膜對(duì)環(huán)境的危害及機(jī)械化回收的重要性，全面提高農(nóng)民回收地膜的積極性，提高地膜回收率。同時(shí)，政府應(yīng)加大對(duì)廢舊地膜機(jī)械化回收的扶持力度，對(duì)積極響應(yīng)國(guó)家政策、采用機(jī)械回收的農(nóng)戶(hù)進(jìn)行優(yōu)先補(bǔ)貼，對(duì)于積極購(gòu)買(mǎi)地膜回收機(jī)的農(nóng)戶(hù)給予購(gòu)置補(bǔ)貼，對(duì)廢舊地膜回收企業(yè)進(jìn)行立項(xiàng)補(bǔ)貼，確保地膜回收再利用工作順利開(kāi)展。

2.2 加強(qiáng)服務(wù)體系的建設(shè)

廢舊地膜的機(jī)械化回收利用不是農(nóng)戶(hù)自己的事情，而是整個(gè)社會(huì)的共同目標(biāo)［9］。因此，政府需要支持建立社會(huì)化服務(wù)體系建設(shè)，建立“種植戶(hù)+社會(huì)化服務(wù)組織+加工企業(yè)”的廢舊地膜回收模式，改進(jìn)廢舊地膜的資源化利用模式，緩解地膜污染對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田廢舊地膜資源利用最大化、經(jīng)濟(jì)效益最大化、環(huán)境效益最大化。

2.3 加大廢舊地膜回收機(jī)械研發(fā)力度

目前，由于廢舊地膜回收機(jī)尚未普及，而需要回收的地膜較多，因此回收機(jī)械一般都是地膜高強(qiáng)度、高時(shí)長(zhǎng)、高負(fù)荷工作，這就導(dǎo)致地膜回收機(jī)出現(xiàn)故障的概率較高，且配件使用時(shí)間較短，維修時(shí)間較長(zhǎng)［10］。政府應(yīng)鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)加快推進(jìn)機(jī)械回收機(jī)的科技研發(fā)，改進(jìn)和完善現(xiàn)有農(nóng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能。筆者建議研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)部門(mén)對(duì)地膜回收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，以利于地膜回收機(jī)配件的更換和維修，降低生產(chǎn)成本和使用成本。

耕作層地膜的回收難度較大，一是因?yàn)闆](méi)有合適的回收機(jī)械，二是因?yàn)楦鲗拥啬さ幕厥諘?huì)破壞農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而殘留在耕作層的地膜長(zhǎng)期積累會(huì)影響未來(lái)種植業(yè)的發(fā)展［11］。因此，農(nóng)戶(hù)可購(gòu)買(mǎi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的0.01 mm厚的地膜，以利于后期地膜的回收再利用。相關(guān)企業(yè)或科研單位可積極研發(fā)厚地膜生產(chǎn)技術(shù)，以降低厚地膜應(yīng)用成本。同時(shí)，耕作層地膜回收機(jī)尚處于空白，采用普通地膜回收機(jī)進(jìn)行耕作層廢舊地膜回收的意義不大。因此，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)應(yīng)加大對(duì)耕作層地膜回收機(jī)的研發(fā)力度，減少?gòu)U舊地膜對(duì)耕作層造成的污染。

2.4 加強(qiáng)廢舊地膜回收再利用

政府有關(guān)部門(mén)可在當(dāng)?shù)亟⑥r(nóng)田地膜回收網(wǎng)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋區(qū)域內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田地膜的使用情況，在地膜回收時(shí)關(guān)注各網(wǎng)點(diǎn)地膜機(jī)械回收情況、地膜回收率，提高網(wǎng)點(diǎn)工作人員的消防安全意識(shí)，保證網(wǎng)點(diǎn)工作正常開(kāi)展。同時(shí)，政府可鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行回收地膜再利用，使廢舊地膜變廢為寶、化害為利，提高資源利用率。此外，政府可對(duì)地膜回收企業(yè)增加財(cái)政扶持，升級(jí)企業(yè)的設(shè)備和技術(shù)支持，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，為地膜回收的可持續(xù)發(fā)展及綜合利用提供有利條件。

3 廢舊地膜機(jī)械化回收綜合利用建議

僅對(duì)廢舊地膜進(jìn)行機(jī)械化回收不能從根源上解決環(huán)境污染問(wèn)題，對(duì)回收后的地膜進(jìn)行合理有效的處理才是減少?gòu)U舊地膜污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的焚燒、填埋、廢棄等廢舊地膜處理方式，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，還會(huì)造成資源浪費(fèi)［12］。塑料產(chǎn)業(yè)采用的“資源—生產(chǎn)—再生資源”模式，可應(yīng)用于廢舊地膜回收再利用，常用的綜合利用途徑有以下3種。

3.1 再生塑料顆粒加工

對(duì)于附著泥沙量較少的廢舊地膜，因其相對(duì)易清洗，可快速進(jìn)行二次加工。企業(yè)可將回收后的地膜進(jìn)行粉碎、清洗，通過(guò)熱熔擠出再生塑料顆粒。對(duì)于回收后含有大量雜質(zhì)的廢舊地膜，因其不利于后期的生產(chǎn)加工，企業(yè)可增加稈膜、土膜分離清洗生產(chǎn)線(xiàn)，經(jīng)過(guò)多次的雜質(zhì)分離、清洗，將地膜逐漸分離出來(lái)，然后進(jìn)行再生塑料顆粒的制作。

3.2 高溫?zé)o氧干餾裂解

高溫?zé)o氧干餾技術(shù)是指在無(wú)氧條件下對(duì)固體有機(jī)廢棄物進(jìn)行加熱，利用固體有機(jī)廢棄物中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，使大分子結(jié)構(gòu)在高溫條件下裂解重新組合成小分子可燃性氣體（如甲烷、乙烷、丁烷、一氧化碳、氫氣）、可凝可揮發(fā)的油及碳等物質(zhì)。

企業(yè)從田間收集廢舊地膜后，分篩去除細(xì)土并使用破碎機(jī)對(duì)廢舊地膜進(jìn)行破碎，碎片進(jìn)入干餾設(shè)備進(jìn)行高溫?zé)o氧裂解。廢舊地膜干化和裂解過(guò)程中產(chǎn)生的裂解氣，經(jīng)凈化處理后可直接作為工業(yè)或民用燃料，也可作為裂解爐內(nèi)的回用燃料使用；裂解油作為化工原料，可用來(lái)制取化學(xué)用品或者用來(lái)提純高端油品，如柴油、汽油等；裂解殘?jiān)鳛樯锾?，可用于改良土壤等?/p>

3.3 填埋再回收加工

地膜經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬會(huì)老化，導(dǎo)致機(jī)械化回收時(shí)產(chǎn)生許多的碎片，同時(shí)農(nóng)作物收獲時(shí)葉片干枯易碎，秸稈、根茬等植物殘?bào)w也會(huì)落在田地里。農(nóng)戶(hù)可采用直接填埋的方式進(jìn)行處理，在填埋過(guò)程中噴灑菌劑加速植物殘?bào)w的分解。掩埋一定時(shí)間后，植物殘?bào)w會(huì)腐敗分解，而聚乙烯材料難以降解，此時(shí)農(nóng)戶(hù)可利用滾筒篩快速對(duì)地膜進(jìn)行回收。企業(yè)將分離得到的廢舊地膜進(jìn)行再生塑料顆粒加工或者高溫?zé)o氧干餾裂解，同時(shí)植物殘?bào)w在土壤中分解可提高土壤肥力。

4 結(jié)語(yǔ)

地膜覆蓋技術(shù)推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升，成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要技術(shù)之一。隨著地膜的不斷推廣使用，地膜的覆蓋面積逐年增加，對(duì)農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了不利影響，因此，廢舊地膜的回收成為亟待解決的問(wèn)題。由于廢舊地膜污染日益加重，廢舊地膜機(jī)械化回收成為農(nóng)業(yè)環(huán)境治理的一項(xiàng)重要措施。廢舊地膜的機(jī)械化回收及綜合利用可有效保護(hù)和改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，緩解地膜污染日益嚴(yán)重的問(wèn)題，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。