廢舊地膜機(jī)械化回收存在的問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

我國是世界上最大的塑料生產(chǎn)國和使用國，農(nóng)業(yè)地膜和棚膜的投入量每年高達(dá)260萬t，其中地膜的投入量約占 57.7%，覆蓋面積近 2 000 萬 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14萬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)問題之一。廢舊地膜的回收和再利用是一項(xiàng)涉及農(nóng)戶地膜的選擇使用、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，省時省力。同時，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個方面。一是農(nóng)戶進(jìn)行廢舊地膜回收時，之前種植作物的秸稈與廢舊地膜的分離問題會影響廢舊地膜的回收效率。二是長時間的風(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)時季節(jié)較短，農(nóng)戶不能在耕地前及時使用機(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］。廢舊地膜回收時間一般在10月中旬至11月下旬，時間緊、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)備維修的時間長，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，回收機(jī)會壓實(shí)已耕作過的農(nóng)田，這會對后期農(nóng)作物生長造成較大影響［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，還沒有能夠?qū)Ω鲗拥啬みM(jìn)行回收的機(jī)械，同時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擠占農(nóng)作物根系的生長空間，而且會改變土壤理化性質(zhì)，給農(nóng)田的白色污染治理帶來困難。

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。農(nóng)戶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)戶會采取焚燒的方式進(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)備不能滿足整個地區(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)專業(yè)合作社、農(nóng)機(jī)大戶的地膜回收積極性；廢舊地膜回收后加工企業(yè)的規(guī)模較小、層次低，帶動性不強(qiáng)，不能滿足整個地區(qū)地膜回收的加工需求。

1.6 農(nóng)戶積極性不高

農(nóng)戶對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的經(jīng)濟(jì)效益不高。同時，由于應(yīng)用改良的加厚加強(qiáng)的地膜成本升高，農(nóng)戶普遍不能接受。這些因素都會導(dǎo)致農(nóng)戶對廢舊地膜機(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)境污染問題，廢舊地膜回收是唯一有效可行的辦法［8］。目前，農(nóng)民對地膜回收的積極性不高，尚未認(rèn)識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，采用印發(fā)宣傳資料、懸掛橫幅技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場演示等形式，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，政府應(yīng)加大對廢舊地膜機(jī)械化回收的扶持力度，對積極響應(yīng)國家政策、采用機(jī)械回收的農(nóng)戶進(jìn)行優(yōu)先補(bǔ)貼，對于積極購買地膜回收機(jī)的農(nóng)戶給予購置補(bǔ)貼，對廢舊地膜回收企業(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)戶自己的事情，而是整個社會的共同目標(biāo)［9］。因此，政府需要支持建立社會化服務(wù)體系建設(shè)，建立“種植戶+社會化服務(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、高時長、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，且配件使用時間較短，維修時間較長［10］。政府應(yīng)鼓勵農(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)部門對地膜回收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，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]有合適的回收機(jī)械，二是因?yàn)楦鲗拥啬さ幕厥諘茐霓r(nóng)作物的生長，而殘留在耕作層的地膜長期積累會影響未來種植業(yè)的發(fā)展［11］。因此，農(nóng)戶可購買國家標(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，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)加大對耕作層地膜回收機(jī)的研發(fā)力度，減少廢舊地膜對耕作層造成的污染。

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，保證網(wǎng)點(diǎn)工作正常開展。同時，政府可鼓勵企業(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，政府可對地膜回收企業(yè)增加財(cái)政扶持，升級企業(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)境污染問題，對回收后的地膜進(jìn)行合理有效的處理才是減少廢舊地膜污染的關(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，不僅會對環(huán)境造成二次污染，還會造成資源浪費(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

對于附著泥沙量較少的廢舊地膜，因其相對易清洗，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，通過熱熔擠出再生塑料顆粒。對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，經(jīng)過多次的雜質(zhì)分離、清洗，將地膜逐漸分離出來，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)是指在無氧條件下對固體有機(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，可用來制取化學(xué)用品或者用來提純高端油品，如柴油、汽油等；裂解殘?jiān)鳛樯锾浚捎糜诟牧纪寥赖取?/p>

3.3 填埋再回收加工

地膜經(jīng)過長期風(fēng)吹日曬會老化，導(dǎo)致機(jī)械化回收時產(chǎn)生許多的碎片，同時農(nóng)作物收獲時葉片干枯易碎，秸稈、根茬等植物殘體也會落在田地里。農(nóng)戶可采用直接填埋的方式進(jìn)行處理，在填埋過程中噴灑菌劑加速植物殘體的分解。掩埋一定時間后，植物殘體會腐敗分解，而聚乙烯材料難以降解，此時農(nóng)戶可利用滾筒篩快速對地膜進(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，同時植物殘體在土壤中分解可提高土壤肥力。

4 結(jié)語

地膜覆蓋技術(shù)推動了農(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)重的問題，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。