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农用塑料残膜的污染对环境的影响

时间:2022-06-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:一、农用塑料残膜的污染对环境的影响农膜覆盖栽培技术是一项农业现代化技术,采用这种技术可以增温、保湿,从而达到增产、丰收的目的。因此,治理农膜污染,保护农田生态环境是农业可持续发展的关键。近十年来,国内各种农用膜生产及应用发展迅速,已成为合理利用有限国土资源、提高耕地利用率和产量的有效手段。农用膜的使用获得了巨大的经济效益和社会效益。

一、农用塑料残膜的污染对环境的影响

农膜覆盖栽培技术是一项农业现代化技术,采用这种技术可以增温、保湿,从而达到增产、丰收的目的。但是,农膜残留对农业生态有危害,留在土壤中的残膜会造成耕地污染。更为严重的是长期堆积的残膜有可能完全破坏土地资源的生产潜力,使大片农田变为荒漠,以致影响农业的持续发展。因此,治理农膜污染,保护农田生态环境是农业可持续发展的关键。

1.农田农用薄膜残留状况

(1)农用薄膜及其应用现状

农膜技术的采用,对我国农业耕作制度的改革、种植结构的调整和高产、高效、优质农业的发展产生了重大而深远的影响,对增加农民收入、脱贫致富做出了重大贡献,很受农民欢迎。近十年来,国内各种农用膜生产及应用发展迅速,已成为合理利用有限国土资源、提高耕地利用率和产量的有效手段。据统计,1980年全国地膜覆盖面积仅0.17万公顷,到1990年已达313万公顷,1992年达467万公顷;1990年棚膜覆盖面积为15万公顷,比1980年翻了一番,1992年又增加到20万公顷。农用膜的使用获得了巨大的经济效益和社会效益。但是,从农膜的生产和使用以来,逐步暴露出一些环境污染问题,其中最严重的是残膜污染。农用塑料地膜是一种高分子的碳氢化合物,在自然环境条件下难以降解。而生产上应用的主要是0.012毫米以下的超薄地膜,这样的地膜成本低,农民愿意使用。但是超薄地膜强度低,易破碎,难回收;随着地膜栽培年限的延长,耕地土壤中的残膜量不断增加。土壤中的残存地膜降低了土壤渗透性能,减少了土壤的含水量,削弱了耕地的抗旱能力,并通过影响作物根系的生长发育对作物生长产生影响,导致作物减产。

(2)残膜污染状况

残膜是由农膜老化、破碎和回收不净而在农田中的残留,被农民称之为“白灾”。据农业部调查,目前我国残膜量一般在60~90公斤/公顷,最高可达到165公斤/公顷。地膜残留量随使用年限而增加。据黑龙江、辽宁、北京、天津等省市的10多个地县调查,我国使用的农膜,每年每公顷为150公斤,残膜1年为64.5~105.6公斤/公顷,2年为129公斤/公顷,3年为187.5~201公斤/公顷。北京市蔬菜、花生地农膜残留量为45~58.5公斤/公顷,残留率为40%~70%;河南省郑州、开封等地区花生地耕层土壤农膜残留量平均为66公斤/公顷,最高可达135公斤/公顷,严重地影响了花生的生长发育,造成花生减产,在某些多年连续使用地膜的农田中甚至频频发生死苗现象。

2.农膜污染原因:

(1)农膜质量较差

国际上塑料地膜厚度通常不小于0.012毫米,我国国家标准规定塑料地膜的厚度不应小于0.008毫米,但是,目前一些生产企业为满足农民降低农业投入成本的要求,在生产中降低塑料地膜的厚度,因此,市面上有不少塑料地膜的厚度只有0.005毫米,甚至更薄。这种超薄塑料地膜强度低,易破碎,在使用后难于捡拾回收。

(2)残膜环境管理问题

第一、残膜清除率不高。残膜清除率低除存在农膜质量问题外,更多的是人为的因素。由于残膜收购价格太低,农民的积极性不够,长远观念差,人们只注意清理大张的,地表的残膜,而忽视了小块的,不翻挖土里的。其次,清膜方式只是采用清除率较低的人工方法,而很少采用先进的机械设备。再者,一些地区由于劳动力紧张,在植物收获后也不进行捡拾,使残留地膜在土壤中不断积累。有的地方虽然也进行捡拾清除,但是,捡回的塑料地膜因为没有较好的处理方法,或是在田边地头堆放,不再管理,或是就地焚烧,前者造成随风飞扬的景观污染,后者造成大气污染。

第二、法规体系尚不健全。日本法律已有明文规定,使用何种农膜,农作物收割后不准有残膜,违者罚款,同时日本也积极开展回收业务,使残膜得以回收再利用。而我国目前尚未建立农膜环境方面的法规及农膜土壤残留标准,土壤残膜污染仍然处于放任自流的状态,没有得到高度重视。

(3)污染面较大,污染量增加

我国每年农膜产量达百万吨,且以每年10%的速度逐年增加。使用面积也随着农膜产量的增加大幅度扩展,所有覆膜土壤都有残膜。据统计,我国每年农膜残留量高达35万吨,残膜率为42%,也就是说,有近一半的农膜残留在土壤中,这对土壤环境存在极大的隐患

土壤残膜总量的影响因素有以下几方面:①覆膜年限。土壤中农膜的残留量,与连续覆盖年限成正比例关系,随间隔时间增加而减少。②覆盖地形。覆盖地形的差异也会导致残膜量的不同,其中高畦覆膜残膜量最低。③整地时间。因为春季有的冻土层还未完全融化,土壤与残膜紧密结合,残膜不易被清除,因此春季整地量明显高于秋季整地。④整地方式。由于人工翻地精细,大块残膜不易破碎,便于清除。因此在同等的清膜方式下,机械耕地残膜量最高,犁翻地次之,人工翻地农膜残留量最少。⑤土壤耕层。残膜主要分布在土壤表层,随着土壤耕层深度的增加,残膜量逐渐减少。研究表明,0~10厘米的耕层土壤中,其残膜量占总量的71.8%,而10~20厘米和20~30厘米土壤分别只占22%和6.2%。⑥土壤类型。在同等覆盖条件下,沙土中的残膜量比黏土中少。

3.土壤残膜危害

土壤中残膜具有的危害包括:①毒害作用。对于作物种子萌芽和种子幼苗生长有损害作用。②影响土壤容重、含水量、空隙度。聚烯烃类薄膜在土壤中抗机械破碎性强,妨碍气、热、水和肥料的流动和转化,使土壤物理性能变差,养分运输困难。③耕性变差。大量的农膜残留在土壤中不利于土壤的耕翻,不利于作物根系的伸展。④减产。据田间大量调查试验表明,作物减产幅度随农膜使用年限和残留量的增加而增大,一般情况下,小麦减产7%~20%,玉米15%~20%,大豆5%~10%,蔬菜作物5%~40%。生育期长的蔬菜减产幅度大于生育期短的品种。此外,残膜被丢弃于地埂天头,积存于排泄渠道,散落于湖泊水体或乱挂在树梢,成为“白色污染”的重要标志,影响田间作业。

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